FInZEB- laskentatuloksia Asuinkerrostalo ja toimistotalo Erja Reinikainen, Granlund Oy FInZEB- työpaja 1
Laskentatarkastelujen tavoileet Tyyppirakennukset Herkkyystarkastelut eri asioiden vaikutuksesta Skenaariot teknologian kehilymisestä, arkkitehtuurin vaikutuksesta, käyläjien vaaqmusten muulumisesta E- lukulaskennan haastaminen, laskentasääntöjen kehitystarpeet Näkemys nzeb- tasosta, joka on saavutelavissa realisqlla teknisillä ratkaisuilla ja järkevillä kustannuksilla Erilaisia ratkaisuvaihtoehtoja, joille suoritetaan kustannustarkastelut 4. Near By - vähäpäästöinen tai uusiutuvan energian tuotanto lähistöllä 3. On Site - uusiutuvan energian tuotanto paikan päällä 2. Huipputehojen leikkaus ja energian varastoin?/ kierrätys 1. Alhainen energiankulutus / hyvä energiatehokkuus 2
E- lukulaskenta D3/2012 Kiinteät, ohjeistetut laskennan lähtöqedot, eivät projekqkohtaisia. ProjekQkohtaiset lähtöqedot. Kiinteät säännöt: Sää Energia- muotokertoimet Laskenta- työkalut Rajaussäännöt: Taseraja rakennuksessa Ei erikoisqloja Ei ulkopuolista kulutusta Ei kiinteistön teknisiä järjestelmiä D5- ohjeistetut säännöt: Kylmäsillat Järjestelmä- häviöt Hyötysuhteet ApulaiLeiden sähkönkulutus Standardikäytön säännöt: LämpöQlat Ilmavirrat Henkilöt Valaistus LaiLeet KäyLöajat Lämmin käylövesi SuunniEelun keinot: Muoto, Suuntaus Tilojen sijoilelu Aukotus Aurinkosuojaus U- arvot Tiiviys Iv- palvelualueet LTO- hyötysuhde Sfp- luku Energia- hankinnan keinot: Ostoenergian vaihtoehdot Uusiutuva omavarais- energia Ei ohjeisteeu D3/D5 > ei huomioida: Energiavirtojen kierrätys Hukkalämmön hyödyntäminen Tarpeenmukaisuus huomioitavissa: Ilmanvaihto Valaistus Vapaajäähdytys Punaisella merkilyjä varioitu FInZEB- laskennassa 3
Laskentakohteet (tässä vaiheessa) Pieni (monimuotoinen) kerrostalo, 1100 m 2, Av/V 0,54 Suuri kerrostalo, 3300 m 2, Av/V 0,42 Korkea kerrostalo, 10 kerrosta, 3440 m 2, Av/V 0,32 Pieni toimistotalo, 6200 m2, Av/V 0,26 Suuri toimistotalo, 32 100 m 2, Av/V 0,17 Korkea toimistotalo, 25 kerrosta, 18545 m 2, Av/V 0,18 Rakennuksen muotokerroin Av/V = vaipan ala / Qlavuus, vaipan alassa mukana myös alapohja 4
Asuinkerrostalo (iso) Tarkasteltavana asuinrakennuksena on tyypillinen vuoden 2012 lopussa rakennusluvan saanut kerrostalo 5
Suuri kerrostalo 3300 m² - ostoenergia Pienen kerrostalon taso s ä h k ö 6
Suuri kerrostalo E- luku Pienen kerrostalon taso 140 120 144 136 127 139,5 137,7 143,4 140,1 141,2 126 141,2 141 141 139 134 139 100 A 80 60 40 20 0 Kerrostalo, E- luku kaukolämpö 7
Sähköntuotanto asuinkerrostalossa Sähköntuotanto katolla, paneelia 120 m 2 : 14,0 MWh/a Sähköntuotanto eteläjulkisivussa, paneelia 124 m 2 : 10,3 MWh/a Asuintalossa aurinkosähköä saadaan katolta ja julkisivusta 20 % talon vuositarpeesta Teho yhteensä 33 kw p Jos taloon saadaan sähkövarasto (akku) tai aurinkosähkö lasketaan suoraan talon ostosähköä vähentäväksi tuotannoksi niin E- luku pienenee enintään 12,5 kwh/m² TunQtason suorassa energiankulutus/tuotanto vertailussa ilman varastoinqa/myynqä E- luku pienenee enintään 9,7 kwh/m² 8
Yhdistelmien kuvaus - kerrostalo Perustapaus SRMK- D3: D3 laskentaohjeen mukaiset lukuarvot sekä muut rakentamismääräysten minimiarvot eristyksille (ulkoseinän U- arvo 0,17 W/m²K), ilmanvaihdon lämmöntalteenotolle (45 %), vuotoilmakertoimelle (q 50 =4), kylmäsilloille, ilmanvaihdon ominaissähköteholle jne. Tehokkaat ja edulliset yhdistelmät LämmöntalteenoLo ilmanvaihdosta 80 % ilmanvaihdon ominaissähköteho 1,5 kw/(m³/s) (- 25 %) vuotoilmakerroin 0,6 valaistus 7 W/m² (- 36 %) ikkunoiden lämmönläpäisy (U- arvo) 0,8 W/m²K (- 20 %) Vähemmän tehokkaat ja kalliimmat yhdistelmät Kylmäsiltojen lämpövuoto - 25 % Talon lämmityksen lämmönjakelun hyötysuhde 95 % (perustapaus 85 %) ParanneLu lämmöneristys: ikkunat 0,6 W/m²K ja ulkoseinä 0,1 W/m²K 9
Yhdistelmien laskelu ostoenergia - kerrostalo s ä h k ö 10
Yhdistelmien laskelu E- luku - kerrostalo A 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 162 126 149 116 118 95 144 112 133 102 106 84 148 115 138 105 108 87 Perustapaus SRMK- D3, pieni kerrostalo Tehokkaat ja edulliset, pieni kerrostalo Vähemmän tehokkaat ja kalliit, pieni kerrostalo Tehokkaat ja edulliset + aurinkosähkö 240 m² Tehokkaat ja vähemmän tehokkaat yhdessä Edellinen+aurinkosähkö+LKV 66 % D3 tasosta Perustapaus SRMK- D3, suuri kerrostalo Tehokkaat ja edulliset, suuri kerrostalo Vähemmän tehokkaat ja kalliit, suuri kerrostalo Tehokkaat ja edulliset + aurinkosähkö 240 m² Tehokkaat ja vähemmän tehokkaat yhdessä Edellinen+aurinkosähkö+LKV 66 % D3 tasosta Perustapaus SRMK- D3, korkea kerrostalo Tehokkaat ja edulliset, korkea kerrostalo Vähemmän tehokkaat ja kalliit, korkea kerrostalo Tehokkaat ja edulliset + aurinkosähkö 240 m² Tehokkaat ja vähemmän tehokkaat yhdessä Edellinen+aurinkosähkö+LKV 66 % D3 tasosta kaukolämpötalo 11
Toimistorakennus (pieni) Rakennuksen brulopinta- ala on 6313 m² 12
Pieni toimisto 6200 m² - ostoenergia s ä h k ö 13
Pieni toimisto E- luku 160 140 120 163,1 146,5 127,4 162,6 159,4 157,6 162,8 149,3 161,9 160,6 161,3 159,9 127,1 150,3 160,4 159,4 152,9 A 100 80 60 40 20 0 Perustapaus SRMK, D3 U=1 g=34% LTO vuosihyötysuhde normaali 62 % LTO vuosihyötysuhde maksimi 85 % Ikkuna U= 0.8 g = 39,4% Ikkuna U= 0.6 g = 24,3% Ikkuna U= 0.45 g= 24,3% Kylmäsillat - 25 % Valaistus minimi 7 W/m² Lämmönjakelun hyötysuhde maksimi 95 % LTO lämpimästä käylövedestä 50 % Ilmanvaihdon SFP normaali 1,6 kw/(m³/s) Ilmanvaihdon SFP minimi 1,5 kw/(m³/s) Tarpeenmukainen ilmanvaihto (0.7l/s/m²) Tarpeenmukainen valaistus U- arvot, ulkoseinä 0,1 W/m²K Ilmavuoto minimi N50=0,6 Aurinkosähkö Pieni toimisto, E- luku kaukolämpö 14
Sähköntuotanto toimistorakennuksessa Aurinkopaneelien pinta- alaksi oletelu 430 m² (50 % kalopinta- alasta) Sähköntuotanto katolla: 50,3 MWh/a Toimistotalossa aurinkosähköä saadaan 21 % sähköenergian kokonaiskulutuksesta Teho 58 kw p Jos taloon saadaan sähkövarasto (akku) tai aurinkosähkö lasketaan suoraan talon ostosähköä vähentäväksi tuotannoksi niin E- luku pienenee enintään 13,5 kwh/m² TunQtason suorassa energiankulutus/tuotanto vertailussa ilman varastoinqa/myynqä E- luku pienenee enintään 10,1 kwh/m² 15
Yhdistelmien kuvaus - toimistotalo Perustapaus SRMK- D3: D3 laskentaohjeen mukaiset lukuarvot laitekuormille, sähkötehoille jne. rakentamismääräysten minimiarvot eristyksille ja ikkunoille ilmanvaihdon lämmöntalteenolo 45 % hyötysuhteella Vuotoilmakertoimelle lukuarvo q 50 =4 kylmäsilloille ohjeelliset rakentamismääräysten arvot ilmanvaihdon ominaissähköteholle jne. rakentamismääräysten minimiarvot. 16
Yhdistelmien kuvaus - toimistotalo Tehokkaat ja edulliset yhdistelmät LämmöntalteenoLo ilmanvaihdosta 80 % ilmanvaihdon ominaissähköteho 1,5 kw/(m³/s) (- 25 %) Ilmanvaihto tarpeenmukaises? ohjaeu CO 2 ja lämpöqlaohjaus vuotoilmakerroin 0,6 valaistus 7 W/m² (- 41 %) ja tarpeenmukainen sekä päivänvalo- ohjaus ikkunoiden lämmönläpäisy (U- arvo) 0,8 W/m²K (- 20 %) Vähemmän tehokkaat ja kalliimmat yhdistelmät Kylmäsiltojen lämpövuoto - 25 % perustapauksesta Talon lämmityksen lämmönjakelun hyötysuhde 95 % (perustapaus 85 %) ParanneLu lämmöneristys: kiinteät ikkunat 0,6 W/m²K ja ulkoseinä 0,1 W/ m²k Ikkunan auringonsäteilyn läpäisy, g- arvo 24 % (34 % edellisessä vaihtoehdossa) koska sälekaihqmia ei voi käylää kiinteissä ikkunoissa 17
Yhdistelmien laskelu ostoenergia - toimisto s ä h k ö 18
Yhdistelmien laskelu E- luku - toimisto A 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 164 102 156 92 96 86 Perustapaus SRMK- D3, pieni toimisto Tehokkaat ja edulliset, pieni toimisto Vähemmän tehokkaat ja kalliit, pieni toimisto Tehokkaat ja edulliset + aurinkosähkö 430 m² Tehokkaat ja vähemmän tehokkaat yhdessä Kaikki keinot yhdessä +aurinkosähkö 430 m² 187 107 173 96 98 88 Perustapaus SRMK- D3, suuri toimisto Tehokkaat ja edulliset, suuri toimisto Vähemmän tehokkaat ja kalliit, suuri toimisto Tehokkaat ja edulliset + aurinkosähkö 430 m² Tehokkaat ja vähemmän tehokkaat yhdessä Kaikki keinot yhdessä +aurinkosähkö 430 m² 155 84 149 74 79 69 Perustapaus SRMK- D3, korkea toimisto Tehokkaat ja edulliset, korkea toimisto Vähemmän tehokkaat ja kalliit, korkea toimisto Tehokkaat ja edulliset + aurinkosähkö 430 m² Tehokkaat ja vähemmän tehokkaat yhdessä Kaikki keinot yhdessä +aurinkosähkö 430 m² kaukolämpötalo 19
Jatkotoimenpiteet Yhteenveto nyt toteutelujen laskentojen tuloksista FInZEB- sivuille Eri energiamuotojen huomioiminen Lisätarkastelut arkkitehtuurin vaikutuksista? Lasketaan lisää rakennustyyppejä: koulu, päiväkoq, liikerakennus, sairaala? Toimenpideyhdistelmien määrilely eri rakennustyypeissä (kustannuksia varten) Laskentasääntöjen muutosehdotukset KustannusopQmaalisuuden tarkastelut 20