4 Energiatehokkuuden parantaminen korjaushankkeissa Kiinteistön rakenteita ja teknisiä järjestelmiä ei juuri koskaan korjata pelkästään energiatehokkuuden vuoksi, vaan taustalla on lähes aina muu pakottava korjaustarve. Energiakorjausvaihtoehtoja vertailtaessa on huomioitava, että rakennus toimii energiataloudellisena kokonaisuutena, jonka eri osatekijät (vaippa, ilmanvaihto) vaikuttavat toisiinsa. Samalla tulee arvioida toimenpiteiden vaikutukset paitsi sisäilman laatuun, myös toimivuuteen sekä rakennuksen rakennushistoriallisiin ja arkkitehtonisiin ominaispiirteisiin. Tässä luvussa kerrotaan, mitä korjausvaihtoehtoja talojen rakenteille ja teknisille järjestelmille on olemassa, paljonko ne tavanomaisesti maksavat ja miten niissä voidaan huomioida energiataloudelliset näkökulmat. Samalla kerrotaan, millaisia säästöjä milläkin korjauksilla voidaan saada aikaan. Näitä tietoja tarvitaan hankesuunnitteluvaiheessa, jotta osakkaat voivat tehdä oikeita päätöksiä (ks. luku 5). 4.1 Ulkoseinärakenteet Asuinkerrostalojen ulkoseinät rakennettiin 1960 1980-luvuilla pääosin betonista, mutta joskus myös tiilestä. Tyypillisesti ulkoseinät olivat betonisandwich-rakenteisia joko maalattuna, pesubetonisena tai keraamisella laatalla verhottuna. Vaihtoehtoisia rakenteita edustivat kuorimuurit, tiilimuuraukset ja rapatut ulkoseinärakenteet. Rivitalojen ulkoseinärakenteissa käytettiin 1970 1990-luvuilla pääosin puuta ja tiiltä. Runkorakenne tehtiin yleensä puusta ja pintarakenne tiilestä, mutta joskus myös betonisandwich-elementeistä. Rakenteiden kehitystä on havainnollistettu kuvassa 4.1. Kuva 4.1. Ulkoseinärakenteiden kehitys. Lähde: TES Energy Facade. Taloyhtiön energiakirja 69 Kulutustietoja Käyttö ja ylläpito Korjaaminen Hankesuunnittelu Korjauskonseptit
Rakentamismääräykset Ulkoseinien lämmöneristyskyky parani merkittävästi, kun vuonna 1976 annettiin ensimmäiset lämmöneristysmääräykset. Tätä ennen käytössä olivat vain Rakennusinsinööriyhdistyksen (nykyisin Suomen Rakennusinsinöörien liitto RIL) julkaisemat suositukset ulkoseinien lämmönläpäisykertoimille eli U-arvoille. 4,1 19 Hyvä tietää: U-arvo eli lämmönläpäisykerroin kuvaa, miten paljon lämpöä johtuu materiaalin tai rakenteen läpi, kun sisä- ja ulkoilman välillä vallitsee yhden asteen lämpötilaero. U-arvon yksikkö on wattia/neliömetri Kelvin [W/m 2 K]. Lämmöneristeiden kehitystä eri aikakausilla on havainnollistettu kuvassa 4.2. U-arvo ( W/m 2 K) 0,85 0,75 0,65 0,55 0,45 0,35 Suositellut U-arvojen enimmäisarvot Ulkoseinä Ulkoseinä kevytrakenteinen 0,25 0,15 Ensimmäiset lämmöneristysmääräykset julkaisiin vuonna 1976 0,05 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Kuva 4.2. Ulkoseinien lämmöneristyksen taso eri aikakausilla. Eristyspaksuuden laskennassa lämmönjohtavuutena ( ) on käytetty arvoa 0,045 W/m 2 K. Rivitaloissa ulkoseinien lämmöneristykset ovat olleet hieman paksumpia kuin asuinkerrostaloissa. Esimerkiksi 1970-luvulla rakennetuissa rivitaloissa keskimääräinen lämmöneristeen paksuus on noin 125 mm, kun asuinkerrostalossa se on noin 100 mm. 50 60 70 90 120 170 290 Laskennallinen lämmöneristyspaksuus (mm) 4.1.1 Tekninen käyttöikä odotettavissa olevat vauriot 1960-1970-lukujen betonisandwich-elementtien tekniseksi käyttöiäksi voidaan arvioida 30 50 vuotta. Maalauskäsittelyjen huoltoväli on noin 20 vuotta ja elementtien saumausten uusimisväli noin 15 20 vuotta. Ulkoseinärakenteiden teknisiä käyttöikäarvioita on esitetty Rakennustietosäätiön julkaisemassa kiinteistönhoitokortissa KH 90 00403. On kuitenkin selvää, ettei arvioitua käyttöikää voida saavuttaa ilman suunnitelmallista ylläpitotoimintaa (esim. huoltomaalaus). Hallitus: Suunnitelmallinen kiinteistön ylläpito on omaisuuden vaalimista parhaillaan. 70 Taloyhtiön energiakirja
Ulkoseinärakenteiden korjaustavat voidaan jakaa karkeasti paikkaamiseen, päälle tehtäviin korjauksiin ja uudelleen rakentamiseen. Vanhan seinärakenteen päälle tehtävässä, peittävässä korjauksessa lisälämmöneristys asennetaan yleensä siitä syystä, että vanhan seinärakenteen vaurioitumista halutaan hidastaa. Samalla parannetaan ulkoseinärakenteen energiatehokkuutta, vaikka tämä ei olekaan korjauksen pohjimmainen syy. äy te Vanhan seinärakenteen uudelleen rakentamisessa vanha ulkokuori puretaan ja rakennetaan uudelleen. Purkamisen yhteydessä poistetaan myös vanha lämmöneriste. Korjauksen yhteydessä on myös helppo entisestään lisätä lämmöneristettä. N Hankesuunnittelu Kuva 4.3. Ulkoseinärakenteen korjaus asentamalla vanhan seinärakenteen päälle lisälämmöneriste ja levyverhous. Kuva: Eino Taulu. Korjaustavat voidaan toisaalta erotella niiden perusteellisuuden mukaan kevyisiin, keskiraskaisiin ja raskaisiin korjauksiin. Korjauskonseptit Kevyttä korjaamista edustaa yleensä pinnoituskorjaus, johon liittyy yleensä jonkin verran laastipaikkauksia. Korjauksen yhteydessä ei voida parantaa ulkoseinärakenteen energiatehokkuutta. Taloyhtiön energiakirja energiakirja_2011.indd 71 Korjaaminen si vu t Laastipaikkaus- ja pinnoituskorjauksia voidaan käyttää silloin, kun maalipinta vaatii huoltoa tai uusimista, ja itse betonirakenteessa on vain hyvin vähäisiä ja paikallisia rapautuma- tai korroosiovaurioita. Käyttö ja ylläpito 4.1.2 Tyypilliset korjausvaihtoehdot Kulutustietoja Asuinkerrostalojen julkisivurakenteiden vaurioituminen voi edetä pitkälle ilman suurempia näkyviä merkkejä. Betonijulkisivujen tyypillisiä vauriotyyppejä ovat betonin pakkasrapautuminen ja betoniterästen korroosiosta aiheutuvat ongelmat. Useimmiten ongelmien aiheuttaja on sadevesi. Korjaustoimiin ryhdytään liian usein pelkän silmämääräisen katselmuksen perusteella tutkimatta asianmukaisesti julkisivun todellista kuntoa. 71 29.9.2011 10.53
Keskiraskaita korjausmenetelmiä ovat vanhan seinärakenteen päälle tehtävät levyverhoukset (kuitusementti-, polymeeribetoni- tai metalliohutlevyt), eristerappaukset (ohutrappaus tai kolmikerrosrappaus) sekä rankaan ripustettavat erilaiset keraamiset laatat ja levyt. Näiden korjausten yhteydessä voidaan helposti parantaa ulkoseinärakenteen energiatehokkuutta lisäämällä lämmöneristystä. Vanhan seinärakenteen päälle asennettavissa korjauksissa lisälämmöneristyksen paksuus on yleensä 50 100 mm. Keskiraskaiden korjausten hankintakustannukset 1 000 m2:n julkisivuun ovat tällä hetkellä 150 200 euroa julkisivuneliötä kohden. Suuremmissa julkisivuissa hinta voi olla hieman pienempi ja pienemmissä suurempi. si vu t Raskaissa korjausmenetelmissä vaurioituneiden ulkoseinärakenteiden ulkokuori joko puretaan ja korvataan kokonaan uudella tai vanhojen rakenteiden päälle asennetaan uudet elementit. Myös näiden korjausten yhteydessä ulkoseinärakenteen energiatehokkuutta on helppo parantaa. te Vanhan ulkoseinärakenteen päälle tehtävissä korjauksissa on ensin varmistettava rakennusoikeuden riittävyys ja toiseksi rakennusvalvontaviranomaisen kanta esimerkiksi pintastruktuurin muuttamiseen (ks. luku 5). äy Kuva 4.4. Ulkoseinärakenteen korjaus purkamalla ja uudelleen rakentamalla. Kuva: Jari Virta. N Raskaiden korjausten kustannukset 1 000 m2:n julkisivuun ovat tällä hetkellä 200 350 euroa julkisivuneliötä kohden. Hintaan vaikuttavat alueellisten erojen ja suhdanneerojen lisäksi rakennuksen korkeus ja mahdollinen purkutyö. Suuri vaikutus on myös sillä, onko purettavissa rakenteissa asbestia vai ei. 72 Taloyhtiön energiakirja energiakirja_2011.indd 72 29.9.2011 10.53
4,5 20 U-arvo [W/m 2 K] Monesti korjausten yhteydessä halutaan parantaa ulkoseinärakenteen lämmöneristävyyttä. Lisälämmöneristämisellä saatava energiansäästö riippuu paljon lähtötilanteesta. Käytännössä seinärakenteen lämmöneristyskyky ei parane suoraviivaisesti lämmöneristyspaksuuden kasvaessa. Mitä paremmin ulkoseinä on eristetty ennen korjausta, sitä pienempi hyöty lisälämmöneristyksestä saadaan. 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 1 0 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 Lämmöneristyspaksuus (l=0,045 W/mK), [m] Kuva 4.5. Lisälämmöneristämisen vaikutus riippuu lähtötilanteesta. 2 +100mm: 0,74 ->0,28 W/m 2 K; -62% +100mm: 0,45 ->0,22 W/m 2 K; -50% +100mm: 0,22 ->0,1,5 W/m 2 K; -33% Esimerkki 1970-luvun asuinkerrostalossa, jonka ulkoseinän U-arvo on 0,45 W/m 2 K, 100 mm lisälämmöneristys parantaa seinän lämmöneristyskykyä noin 50 prosenttia arvoon 0,22 W/m 2 K. Jos seinän U-arvo olisi jo lähtötilanteessa 0,22 W/m 2 K, ei lämmöneristyskyky parane enää kuin 30 prosenttia 100 mm lisälämmöneristeellä. Ratkaisevassa roolissa on siis lähtötilanteen kunnollinen selvittäminen. Hallitus: Lisälämmöneristämisellä saavutettava hyöty riippuu lähtötilanteesta. 3 1 2 3 Kulutustietoja Käyttö ja ylläpito Korjaaminen Hankesuunnittelu Korjauskonseptit Taloyhtiön energiakirja 73