- Lähes nollaenergiapientalon suunnittelun ja toteutuksen ohjauksen kehittäminen Hankkeen tausta ja tavoitteet nzeb = nearly zero energy building
Taustaa Tällä hetkellä pientalot suunnitellaan ja rakennetaan hyvin hajanaisesti organisoituna ja eri järjestelmäratkaisut suunnitellaan ja toteutetaan toisistaan erillään. Nykyiset suunnittelu-ja toteutusprosessit kokonaisratkaisujen toteutuksessa eivät toimi ja haasteita esiintyy erityisesti pientalorakentamisen alueella, jossa tilaaja on yleensä ns. maallikko. nzeb-rakennukset asettavat uusia vaatimuksia rakennusten suunnittelulle, laitevalinnoille, energiankäytölle ja sen ohjaukselle sekä erityisesti eri toimialojen osaamiselle. nzeb -tavoitteiden saavuttaminen edellyttää, että rakennusten arkkitehtuurija rakenneratkaisut on suunniteltu energiatehokkaiksi. Tämän lisäksi taloteknisten ratkaisujen, sekä LVI-että sähkötekniset järjestelmät, tulee olla oikein mitoitettuja ja laitekokonaisuuksien oikein valittuja ja yhteensopivia. Kokonaisuuksia tulee voida ohjata, mitata ja hallita älykkäästi.
Rakennuslupa Hankkeen johtaminen Hankeorganisaatio Tontin valinta Urakkaohjelma Jäähdytys Tarveselvitys Suunnittelun johtaminen Rakennesuunnitelmat Pihasuunnitelma Kokouskäytänteet Suunnitteluohje Tilaohjelma Ehdotussuunnitelma Käyttövesi Energiamuoto Lämmitysjärjestelmä Energiatehokkuus Uusiutuva energia Kustannusarvio Sähkösuunnitelma Sisustussuunnitelma Luonnossuunnitelma LVI-suunnitelmat Ilmanvaihtosuunnitelma Rakennuksen muoto Taloautomaatio Toteutustapa/ Rakennustapa Tontille sijoittaminen Valvonta ja työnjohto Rakennustyö Kesäajan lämpötila Tarkastusmenettely Valaistussuunnitelma Riskikartoitus Hankintasuunnitelma Rakenteet Tuotehyväksyntämenettely KVV-valvonta Rakennusselostus Turvallisuusasiakirja Käyttöönottosuunnitelma Ilmanpitävyys Aurinkosuojaus Käyttö-ja huoltokirja Vaihtoehtojen arviointi Säätö- ja ohjaus Vastaava työnjohtaja Rakennussuunnittelija KVV-valvoja Pääsuunnittelija Sisustussuunnittelija Valaistussuunnittelija Sähkösuunnittelija LVI-suunnittelija Rakennesuunnittelija Valvoja Tietomallisuunnittelu
Vuores-asuntomessukohteista koettua Asukkaiden näkemyksiä asuntomessuista ja ohjeita tuleville rakennuttajille Vastaajat halusivat ohjeistaa tulevia rakentajia etenkin suunnitteluvaiheeseen panostamisessa. Tällä nähtiin olevan suuri merkitys käyttökustannuksiin. Suunnitteluun kannattaa ottaa asukkaiden mielestä mahdollisuuksien mukaan puolueeton asiantuntija ja varoa olevansa liiaksi markkinointiväitteiden kohteena. Suunnitteluvaihe lukitsee käyttökustannukset 90%:sti Kannattaa tosi tarkkaan miettiä lämmitysjärjestelmä. Me kuunneltiin muitten ehdotuksia, että en itse paneutunut siihen yhtään. Kuuli muiden juttuja, mitkä ne ovat kokeneet hyviksi, mutta sitten että toimiiko se omassa tapauksessa, kun on tällaiset korkeat huoneet. Lämmitysjärjestelmiä kannattaa puntaroida, kuinka paljon lisäkilkkeitä siellä on, mitä kannattaa asentaa, putkien vetäminen yllättävän kallista puuhaa, asennusten tekeminen. Ollaan oltu tosi tyytyväisiä. Pistettiin aika paljon paukkuja suunnitteluvaiheeseen, että tehtiin hirveen huolella suunnitelmat. Porareikämittaukset, sillä poistetaan useita riskejä. Erilaisten rakenteiden kosteuden hallinta. Meillä on edelleen paikkoja, missä se on huonosti tehty, kuten ulkovaraston seinäkkeet. Lisätietoa: Vuoreksen asuntomessutalojen laadullisen energiankulutusselvitys http://tate.blogs.tamk.fi/vuores/vuores-hanke/vuoreksen-seurantahankkeen-julkaisuja/
Muutostarve Hankkeelle tulee asettaa selkeät toiminnalliset, laadulliset ja taloudelliset tavoitteet. Energiatehokkuudelle tulee asettaa selkeät numeraaliset tavoitteet, joita voidaan arvioida ja seurata. Energiatehokkuuteen liittyvät eri osa-alueet tulee tunnistaa -> tavoitteiden asettaminen. Lämmitysjärjestelmään liittyvät valinnat tulisi perustua eri vaihtoehtojen johdonmukaiseen arviointiin. Kaikki hankkeen aikana tehtävät valinnat ja niiden vaikutukset tulisi kyetä arvioimaan. Hankkeen toteutusmuoto ja siihen liittyvät seikat tulisi valita ohjatusti. Hankintapäätökset tulisi perustua asetettuihin tavoitteisiin (ei markkinainformaatioon). Hankkeen koko suunnitteluryhmä tulisi kyetä nimeämään jo valmisteluvaiheessa. Rakennuttamisen vastuu usein pääsuunnittelijaksi nimetyllä rakennussuunnittelijalla (arkkitehti) - > tehtävien ja vastuiden ristiriita - > rakennuttajavastuun tiedostaminen. Aikataulusuunnittelu omaksi rakennuttamisen tehtäväksi. Kustannussuunnittelu tulisi asettaa erääksi keskeiseksi hankkeen tehtäväksi. Suunnittelu tulisi organisoida yhtenä rinnakkain etenevänä ja keskitetysti johdettuna prosessina.
Muutostarve Taloteknisille järjestelmille tulisi suunnittelua ohjaavaksi lähtökohdaksi kyetä jokaiselle erikseen määrittämään tarkat toiminnalliset ja mitattavat tavoitteet. Erikoissuunnittelun organisoinnin tulisi varmistaa järjestelmien yhteensopivuus. Taloautomaatiolle asetettavien tavoitteiden määrittäminen sekä taloautomaatiojärjestelmän suunnitteleminen yhteensopivaksi käyttöjärjestelmäksi. Suunnitelmien yhteensovittamisen vastuun kohdistaminen nykyistä selkeämmin -> pelkkä yksittäisten suunnitelmien laadun varmentaminen ei riitä. Tietomallintamisen mahdollisuudet ja merkitys pientalorakentamisessa. Suunnitelmamuutosten hallinnan vastuullistaminen yhdeksi rakennuttamisen tehtäväksi. Hankintojen suunnittelu, valmistelu, toteutus ja varmentaminen -> vastuu hankintojen koordinoimisesta. Valvonnan organisoiminen - > ei pelkän tarkastusasiakirjan täyttöä. Järjestelmien testaamisen, säätämisen ja käyttöönoton vastuu tulisi erikseen kohdistaa. Rakennuksen toiminnan, käytettävyyden ja huollettavuuden opastamisen vastuun kohdistaminen. Ylläpidon organisoinnin nimeäminen erilliseksi nimetyksi vastuuksi.
Uudenlainen nzeb-rakentamisen ympäristö edellyttää : Nykyistä parempia rakenteita ja järjestelmiä. Uudenlaista osaamista ja toimintatapaa: - nzeb-rakentamisen vaatimukset huomioivan hankeosaamisen kehittämistä kaikilla rakentamisen eri osa-alueilla. - Uutta toimintamallia tarjota rakennuttajalle enemmän päätöksenteon edellyttämää informaatiota rakennuttajan ymmärrystä vastaavalla tasolla. - Uutta hankemallia, jolla voidaan vaikuttaa hankkeen eri osa-alueisiin liittyviin valintoihin ja hankkeen lopputulokseen kaikissa hankkeen eri toteutusvaiheessa-> kaikki hankkeen aikana tehtävät valinnat ja niiden vaikutukset tulisi kyetä arvioimaan. - Toimivaa ja osaavaa yhteistyöverkostoa-> hankkeen koko suunnitteluryhmä tulisi kyetä nimeämään jo valmisteluvaiheessa. - Kokonaisuuksien hallintaa -> suunnittelu tulisi organisoida yhtenä rinnakkain etenevänä ja keskitetysti johdettuna prosessina.
hankemallin keskeiset tavoitteet Tavoitteena on luoda uusi toimintamalli, jossa nzeb talon suunnitteluratkaisu ja kaikki tekniset ratkaisut (järjestelmät) suunnitellaan, valitaan ja toteutetaan kokonaisuutena > Yhteensopivuuden varmistaminen. Malli sisältää suunnittelun, toteutuksen, käyttöönoton sekä dokumentoinnin ja se toimii sekä eri alojen toimijoille että rakennuttajalle toimenpideohjeena nzeb-rakennukselle asetettujen tavoitteiden saavuttamiseksi- > Miksi ja miten pitäisi toimia toisella tavalla kuin ennen. Mallissa keskeistä on prosessi ja keinot, joiden avulla tuotetaan ratkaisuvaihtoehtoja hankkeen eri tavoitteisiin sekä arvioidaan eri ratkaisujen vaikutusta kokonaisenergiatehokkuuteen. Tavoitteena on kehittää uutta osaamista nzeb pientalon kokonaisratkaisulle ja toimintatavoille. Samalla synnytetään kokonaan uutta palveluliiketoimintaa ja luodaan uusia työpaikkoja. Projektin tavoitteena myös ohjeistus, joka toimii myös koulutusaineistona nzeb pientalon suunnitteluun, rakentamisprosessiin, käyttöönottoon ja käyttöön sekä näiden vaiheiden dokumentointiin.
Ohjattu prosessi päätöksenteon tueksi Suunnittelutarveominaisuus Tavoitepäätös Tilasuunnittelu, laajuus ja toim.tavoitteet Hankkeen budjetti ja tavoitehinta Toteutusmuoto ja -materiaali sekä riskikartoitus Energiatehokkuuden tavoitetaso (E<70 %/D3) Rakennuksen sijoittaminen tontille Rakennuksen muoto ja dimensiot Huonetilojen sijoittelu Rakennuksen aukotukset Lämmitysjärjestelmä ja lämmönjako Energiamuoto Ilmanvaihto ja sen toimivuus Aurinkoenergia (lämpö / sähkö) Rakenteiden valinta ja suunnitteleminen Valaistus Jäähdytystarve ja jäähdytys Ilmanpitävyys Säätö- ja ohjausjärjestelmä Käyttövesijärjestelmä Taloautomaatio ja säätöjärjestelmät Rakentamisen valmistelu ja hankinnat Rakentamisen organisointi ja valvonta Rakennuksen käyttöönotto Käyttö-ja huolto-ohje Tilaohjelma, laatu-/ tavoitetasosuunnitelma Energiatehokkuus suunnitteluratkaisuksi osaksi budjettia Toteutusmuodon ja materialin valinta ja hankkeen riskikartoitus Tavoitekulutus kwh/m 2 tai tavoite E-lukuarvo tai /vuosi Kokonaistavoitteet huomioiva sijoittelu Tilojen sijoittelu rakennuksen muoto ja suuntaus huomioiden Tavoitteet ehdotussuunnitelman laatimiseksi Rakennuksen aukotussuunnitelma (määrä, koko, suuntaus) Lämmitysjärjestelmän ja lämmönjaon suunnitteluratkaisu Hankkeelle valittu pääasiallinen energiamuoto tai muodot Ilmanvaihdon toiminnalliset tavoitteet Päätös aurinkoenergian hyödyntämisestä Rakenteiden suunnitteluarvot ja -ominaisuudet Valaistuksen toiminnalliset tavoitteet Jäähdytystarpeen määrittäminen sekä tarvittavat ratkaisut Tavoitearvo ja työohje tavoitearvon varmistamiseksi Lämmityksen säätö- ja ohjausjärjestelmän valinta Käyttövesijärjestelmän toiminnalliset tavoitteet Taloautomaatiolle ja säätöjärjestelmille tavoiteominaisuudet Rakentamisen valmistelun ja hankintojen organisointi Rakentamisen organisointi- ja valvontasuunnitelma Rakennuksen käyttöönoton varmistaminen Käyttö- ja huolto-ohjeen laadinta, vastuu sekä opastus Suunnittelu- ja dokumentointijärjestelmän määrittäminen Menettely suunnitelmien yhteensopivuuden varmistamiseksi
KVV-valvoja Kenen vastuulla on tiedon tuottaminen? LVI-suunnittelija Pihasuunnittelija Vastaava työnjohtaja Ominaisuuksien valinta Energiatehokkuus Lämmitysmuoto Aurinko Valaistus Ilmanvaihto Päätöksenteko ja valinnat miten tehdä päätös? Taloautomaatio / älytalo Rakenteet Toteutustapa ja materiaali.. jne Valvoja Talo-/ materiaalitoimittaja Pääsuunnittelija Rakennesuunnittelija Sisustussuunnittelija Valaistussuunnittelija Sähkösuunnittelija Rakennussuunnittelija Onnistunut lopputulos edellyttää yhteistyötä eri toimijoiden välillä.
Kenen vastuulla on tiedon tuottaminen? KVV-valvoja LVI-suunnittelija Pihasuunnittelija Vastaava työnjohtaja Päätöksenteko ja valinnat miten tehdä päätös? Runkorakenteen valinta? Vaihtoehtoja on käytännössä kaksi: multilamellihirsi 240x275 (U-arvo 0.46) ja tuplahirsikehikko 70mm hirsi 260mm puukuitueriste 70mm hirsi rakenteena (U-arvo n. 0.14). Tässä huomioitava eri vaihtoehtojen kustannusvaikutukset. Keskeiset kysymykset: a) mikä lämmitysjärjestelmä olisi järkevä noille rakenteille, b) minkälaista E-lukua on järkevää ja investointitehokasta tavoitella ja c) kuinka paljon pienemmät käyttökustannukset tuolla matalaenergialähestymisellä saavutetaan, kun vaihtoehtoiset muut rakenneosien U-arvot ovat: ikkunat ja ovet 0.8, yläpohja 0.08, maanvarainen alapohja 0.11 Lisäksi miten tuon matalaenergiatalon saa toimimaan myös viilennyksen suhteen. Talo-/ materiaalitoimittaja Pääsuunnittelija Valvoja Rakennesuunnittelija Sisustussuunnittelija Valaistussuunnittelija Sähkösuunnittelija Rakennussuunnittelija Onnistunut lopputulos edellyttää yhteistyötä eri toimijoiden välillä.
Työpajatyöskentely mallin testaamiseksi Hanke toteutetaan ongelmakeskeisen oppimisen ja työpajatyöskentelyn keinoin. Työpajoissa keskeisenä työskentelymuotoina ovat vuorovaikutteisuus ja monialaiset ryhmät, joissa eri alan toimijat etsivät ja kehittävät ohjatusti uusia lähestymistapoja lähes nollaenergiarakentamiseen. Työpajoissa käydään läpi, mitä tietoa rakennushankkeen aikana täytyy rakennuttajalle tuottaa valintojen ja päätöksen teon tueksija kenen vastuulla tiedon tuottaminen on Yhtenä keskeisenä tavoitteena on myös toimijoiden verkottuminen ja aikaisempaa laajempi kokonaisnäkemys. Tampereen ammattikorkeakoulun ja Ekokumppanit Oy:n ammattilaisten johdolla totutettujen työpajojen avulla tavoitteena on mahdollistaa johdonmukainen ja oikealla tavalla vaiheistettu suunnitteluprosessi, jonka lopputuloksena määritetään tavoitteet, luodaan vaihtoehdot ja valitaan keinot onnistuneen hankkeen toteuttamiseksi.
Pientalon rakentamisen prosessi 1. Asiantuntijaryhmän kokoaminen 2. Hankkeen valmistelu Hankesuunnittelu 3. Suunnittelun valmistelu 4. Luonnossuunnittelu 5. Rakennuslupasuunnittelu 6. Toteutussuunnittelu 7. Rakentaminen 8. Käyttöönottokatselmus ja muutto 9. Ulkopuolen lopputyöt Suunnittelu Suunnittelun valmistelu Ehdotussuunnittelu Yleissuunnittelu Suunnittelu Lupasuunnittelu Toteutussuunnitelmat Rakentamisen valmistelu Rakentaminen Käyttöönotto Takuuaika 10. Lopputarkastus 11. Rakennuksen ylläpito
Hankesuunnitteluprosessin periaate Prosessikokonaisuudet ryhmiteltynä teemakokonaisuuksiin hankkeen eri vaiheiden tiedontarpeen ja ajoituksen mukaan. Hankevaiheittain etenevä suunnitteluprosessi Tarve, tavoitteet ja edellytykset sekä toimenpiteet Suunnittelun ohjaaminen ja johtaminen Suunnittelutyö Dokumentointi, yhteensovittaminen ja toteutus Rakennuttajan tavoitteet ja toiveet sekä energiatehokkuuden edellytykset - Miten tavoitteet selvitetään ja miten ne ohjaavat hankeprosessia? - Mitä tavoitteet ja vaatimukset tarkoittavat eri suunnittelualojen näkökulmasta? Vaatimukset eri suunnittelualueille Painopiste keskeisissä energiatehokkuuden suunnittelutarveominaisuuksissa ja ratkaisuvaihtoehtojen generoimisessa - Kuka ja miten selvitetään vaihtoehtojen ja eri ratkaisujen ominaisuudet? - Miten eri vaihto-ehdot ja niiden vaikutukset voidaan arvioida? Prosessi kokoaa selvitykset ja keskeiset ominaisuustavoitteet, ratkaisuvaihtoehdot sekä tuottaa arviot vaihtoehtojen vaikutuksista tavoiteltuun energiatehokkuuden tasoon. Tavoitteena tavoitellun energiatehokkuuden varmistavat ratkaisut, suunnitteludokumentit sekä varmistus suunnitelmien yhteensopivuudesta.
nzeb Hankemallin tavoitteet - johdonmukainen prosessi ja tiedon tuottaminen päätöksenteon tueksi Hankkeen todellisten tavoitteiden selvittäminen ja vaatimusten määrittäminen. Prosessi 1 Hankkeen eri vaiheiden jakaminen tavoitteisiin ja eri osapuolten tehtäviin. Energiatehokkuuden ja lopullisten laatutavoitteiden huomioiminen valinnoissa ja suunnittelun ohjauksessa. Suunnitteluvaatimukset: - periaatteet - > valinta ja ohjaaminen (esim. BIM-tietomallintaminen), - tiedottaminen, - dokumentointi ja Prosessi 2 - käyttöönottovaihe. Suunnittelun eri osa-alueiden johtaminen ja ohjaaminen asetettujen tavoitteiden saavuttamiseksi. Simulointi-ja mallintamisapu (esim. energiatarpeen laskenta, jäädytystarve, Prosessi 3 aurinkosuojaus, valaistus). Rakentamisvaiheen valmistelu ja hankintojen suunnittelu. Prosessi 4 Käyttöönottovaiheen vaatimusten ja ominaispiirteiden huomioon ottaminen suunnittelu-ja toteutusvaiheessa. Prosessi 5 Tavoitteena johdonmukainen ja hyvin suunniteltu rakennushanke.
Prosessit Prosessi 1 Prosessi 2 Prosessi 3 Prosessi 4 Prosessi 5 Energiatehokkuuden tekijät Tilasuunnittelu, laajuus ja toim.tavoitteet Hankkeen budjetti ja tavoitehinta Toteutusmuoto ja -materiaali sekä riskikartoitus Energiatehokkuuden tavoitetaso (E<70 %/D3) Rakennuksen sijoittaminen tontille Rakennuksen muoto ja dimensiot Huonetilojen sijoittelu Rakennuksen aukotukset Lämmitysjärjestelmä ja lämmönjako Energiamuoto Ilmanvaihto ja sen toimivuus Aurinkoenergia (lämpö / sähkö) Rakenteiden ja järjestelmien valinta ja suunnitteleminen Valaistus Jäähdytystarve ja jäähdytys Ilmanpitävyys Säätö- ja ohjausjärjestelmä Käyttövesijärjestelmä Taloautomaatio ja säätöjärjestelmät Rakentamisen valmistelu ja hankinnat Rakentamisen organisointi ja valvonta Rakennuksen käyttöönotto Käyttö-ja huolto-ohje Luonnossuunnittelu Toteutussuunnittelu Mitä? Miksi? Kuka? Miten? Tehtävän ja tavoitteiden määrittäminen Rakennuttajan tavoitteiden, odotusten ja mahdollisuuksien sekä hankkeen edellytysten selvittäminen- > MITÄ - > Rakennuttajan hoksauttaminen - > MIKSI Ratkaisuvaihtoehtojen generoiminen ja tarkentaminen. Ratkaisuvaihtoehdot asetettujen tavoitteiden saavuttamiseksi - > KUKA Eri ratkaisuvaihtoehtojen arviointi ja ominaisuuksien tarkentaminen. Rakennushankkeen mallintaminen ja simulointi päätöksenteon tueksi- > MITEN Ratkaisujen valinta ja todentaminen suunnitteluja toteutusdokumenteiksi. Ratkaisujen, tuoteosien tai järjestelmien valinta ja valintojen tulostaminen suunnitteludokumenteiksi sekä toteutuksen varmistaminen - > TOIMENPITEET Tiedonsiirron ja ajantastiedon saanti ja varmistaminen. Ratkaisujen liittymät hankkeen muihin osaalueisiin ja suunnitelmien yhteensovittaminen
Hankevaiheittain etenevä suunnitteluprosessi uusi hankemalli Rakennuslupa Prosessi 1 Prosessi 2 Prosessi 3 Prosessi 4 Prosessi 5 Tavoitteet Edellytykset * Toteutustapa Luonnokset, rakenteet ja järjestelmät Ratkaisut, yhteensovittaminen ja dokumentointi Rakentamisen valmistelu, hankinnat ja rakentaminen Käyttöönottosuunnitelma ja käyttöönotto Suunnittelutyö Kustannussuunnittelu Aikataulusuunnittelu Suunnittelujärjestelmä Dokumentointi Tiedonhallinta Mallintaminen ja analyysit Rakennuslupa Muutosten hallinta Hankintojen suunnittelu Rakentamisen aloitus Hankeprosessi kokoaa selvitykset ja keskeiset ominaisuustavoitteet, ratkaisuvaihtoehdot sekä tuottaa arviot vaihtoehtojen vaikutuksista tavoiteltuun energiatehokkuuden tasoon. Tavoitteena tavoitellun energiatehokkuuden varmistavat ratkaisut, suunnitteludokumentit sekä varmistus suunnitelmien yhteensopivuudesta. *) Mitä asetetut tavoitteet edellyttävät eri alojen suunnittelijoilta ja koko hankkeelta
Tavoitetasot ja suunnitteluarvot *) Haaste toimintatapojen ja kulttuurin muutokselle! http://nzeb.blogs.tamk.fi/