ARKKITEHTUURIN KEINOT ASUNTOJEN ENERGIARATKAISUISSA YLILÄMMÖN HALLINTA R A K E N N U S V A L V O N N A N A J A N K O H T A I S S E M I N A A R I 1 2. 1 2. 2 0 1 6 KIMMO LYLYKANGAS ARKKITEHTI SAFA ARKKITEHTUURITOIMISTO KIMMO LYLYKANGAS OY
AURINKOENERGIAN PASSIIVINEN HYÖDYNTÄMINEN
POHJOISEEN KOILLISEEN ITÄÄN KAAKKOON ETELÄÄN LOUNAASEEN LÄNTEEN LUOTEESEEN RAKENNUKSEN SUUNTAUKSEN VAIKUTUS, OULU TAVANOMAINEN OMAKOTITALO OULUSSA (n. 150 m²) IKKUNOITA JA TILOJA EI ERITYISESTI SUUNNATTU AURINKOON IKKUNAN g-arvo (AURINGONSÄTEILYN LÄPÄISEVYYS) MATALA kwh/a 10000 8000 PIENI IKKUNAPINTA- ALA (6% JULKISIVUSTA) SUURI IKKUNAPINTA- ALA (20% JULKISIVUSTA) 6000 4000 2000 0 LÄHDE: Aurinkoenergiaselvitys Oulun kaupungille, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy 2014.
AURINKOENERGIAA PASSIIVISESTI HYÖDYNTÄVÄ OMAKOTITALO g 0.5 U 0.7 LÄHDE: Aurinkoenergiaselvitys Oulun kaupungille, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy 2014.
IKKUNOIDEN U- ja g-arvoja AURINGON g-arvo SÄTEILY 0,6 PÄÄSEE SISÄLLE 0,5 0,4 MSE-ikkunat MEK-ikkunat suomalaisikkunoita lähde: Motiva energialuokitellut ikkunat 0,3 0,2 0,1 AURINGON SÄTEILY EI PÄÄSE SISÄLLE 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 HYVÄ LÄMMÖNERISTÄVYYS optimoidut passiivitaloikkunat (dk) U-ARVO (W/m²K) HUONO LÄMMÖNERISTÄVYYS U-arvo = lämmöneristävyys W/m²K g-arvo = auringonsäteilyn kokonaisläpäisevyys LÄHDE: Lylykangas et al: Rakenteellinen energiatehokkuus Opas, RTT Eristeteolisuus & YM 2016.
AURINKOENERGIAA PASSIIVISESTI HYÖDYNTÄVÄ OMAKOTITALO g = 0.35 g = 0.50 g = 0.65 tavanomainen markkinoiden tulevaisuuden ikkuna parhaiten soveltuvat ikkunaratkaisut aurinkoarkkitehtuurilla aurinkoarkkitehtuurilla eniten aukotetun vähennys saavutettava vähennys saavutettava vähennys julkisivun suuntaus energiatehokkuustaso tilojen lämmitystarpeessa tilojen lämmitystarpeessa KAAKKOON normitaso 4-14 % 8-19 % passiivitaso 5-19 % 10-25 % ETELÄÄN normitaso 5-17 % 9-22 % passiivitaso 7-24 % 12-31 % LOUNAASEEN normitaso 4-15 % 8-20 % passiivitaso 5-20 % 10-26 % LÄHDE: Aurinkoenergiaselvitys Oulun kaupungille, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy 2014.
TAI AURINKOTALO = aurinkoenergiaa pyritään hyödyntämään passiivisesti TONTTI Eteläsuuntaus Ei merkittävää ympäristön varjostusta POHJARATKAISU Oleskelutilojen systemaattinen suuntaaminen etelään Vältä isoja varjostamattomia ikkunoita länteen ja itään AURINKOSUOJAUS Ikkuna-aukotus pääosin etelään Lasilla korkea g-arvo ja matala U-arvo Oikein mitoitettu varjostava rakenne eteläjulkisivussa Varmista sisälämpötilojen hallinta dynaamisella energiasimulaatiolla Käytä nopeasti reagoivaa lämmitysjärjestelmää Järjestä mahdollisuus läpituuletukseen ja/tai sisätilojen viilennykseen TAVALLINEN RATKAISU = aurinkoenergiaa ei hyödynnetä lämmitykseen passiivisesti TONTTI Ei erityisiä vaatimuksia suuntaukselle Eteläsuuntauksesta ei hyötyä POHJARATKAISU Ei erityisiä vaatimuksia, näkymät eri suuntiin eduksi Huomioi ylilämpenemisen riski erityisesti itä- ja länsijulkisivuissa AURINKOSUOJAUS Matala g-arvo ja matala U-arvo estävät ylilämpenemistä Lisäksi voi olla varjostavia rakenteita eteläjulkisivussa (yleensä hyödyttömiä itä- ja länsijulkisivussa) Tavoitteena silti valoisat sisätilat ja miellyttävä piha-alueen pienilmasto
LÄHDE: www.gaisma.com
LÄHDE: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, SunZEB-tutkimushanke
VARJOSTAVAN RAKENTEEN SUUNTAA-ANTAVA MITOITUSOHJE LÄHDE: Aurinkoenergiaselvitys Oulun kaupungille, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy 2014.
PUSKURIVYÖHYKE
LÄMMÖNERISTÄMINEN LÄHDE: Lylykangas et al: Rakenteellinen energiatehokkuus Opas, RTT Eristeteolisuus & YM 2016.
Tapaus 1 perustapaus vertailuarvojen mukainen rakennnus ikkunoiden g-arvo on 0,35 kaihtimet käytössä, ei varjostavia rakenteita Tapaus 2 ikkunoiden U-arvoparannus 1,0 W/m²K 0,65 W/m²K U w =0,65 g w =0,35 ST g =0,35 Tapaus 3 U-arvoparannus + g-arvo 0,35 0,5 varjostava lippa, kaihtimet U g =0,5 (0,53) g g =0,49 (0,51) ST g =0,45. Tapaus 4 perustapaus + viherhuone tasolasista Tapaus 5 perustapaus + viherhuone 2K-eristyslasista Tapaus 6 kohtien 2 ja 5 yhteisvaikutus LÄHDE: Lylykangas et al: Rakenteellinen energiatehokkuus Opas, RTT Eristeteolisuus & YM 2016. Energiasimulaatio Mika Vuolle, Equa Simulation Finland Oy.
ARKKITEHTITYÖ LINDSTRÖM, VIRTANEN OY: ONNELANPOLUN PALVELUTALO, LAHTI 2013
SAUERBRUCH HUTTON: FEDERAL ENVIRONMENTAL AGENCY, DESSAU 2005
SAUERBRUCH HUTTON: FEDERAL ENVIRONMENTAL AGENCY, DESSAU 2005
PÄIVÄNVALO-OLOSUHTEET
d 2d
LT-arvo = näkyvn auringonvalon kokonaisläpäisevyys PÄIVÄNVALOSUHDE PÄIVÄNVALOKERROIN (daylight factor)
Lähde: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, SunZEB tutkimushanke 2014.
KAUPUNKIRAKENTEEN VAIKUTUS PÄIVÄNVALOSUHTEESEEN Lähde: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, Energiatehokas ja valoisa kaupunkikerrostalo 2016.
AURINKOSUOJAUS
YLILÄMPENEMISEN AIHEUTTAJA ON AURINGON L ÄMPÖKUORMA - EI LÄMMÖNERISTYSTASO LÄHDE: Lylykangas et al: Rakenteellinen energiatehokkuus Opas, RTT Eristeteolisuus & YM 2016. Energiasimulaatio Mika Vuolle, Equa Simulation Finland Oy.
HÄIKÄISY Lähde: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, SunZEB tutkimushanke 2014.
Lähde: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, SunZEB tutkimushanke 2014.
Lähde: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, SunZEB tutkimushanke 2014.
WALTER UNTERRAINER: RIVITALO, BATSCHUNS, ITÄVALTA 1997
HERMANN KAUFMANN: LUDESCHIN KUNTAKESKUS, ITÄVALTA 2005
DARMSTADTIN YLIOPISTON SOLAR DECATHLON KILPAILUTALO, WASHINGTON 2009
BOB GYSIN: FORUM CHRIESBACH, DÜBENDORF, SVEITSI 2006
FOSTER + PARTNERS: LONDON CITY HALL 2002
LÄHDE: http://www.fosterandpartners.com/projects/city-hall/ KUVA: FOSTER + PARTNERS: LONDON CITY HALL 2002
KIITOS MIELENKIINNOSTANNE