MATALAENERGIARAKENNUKSET Asuinrakennukset Asko Sarja 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 1 MATALAENERGIARAKENNUKSET LÄHTÖKOHDAT JA YLEISTIEDOT 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 2
Rakennustyypit ja niiden yleiset lasketut energiatehokkuusluokat (ET luokat). 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 3 Matalaenergiarakentamisen lähtökohdat Rakennuksen suunnittelujakso 50 vuotta Elinkaariajattelu Asiakas/omistaja/käyttäjälähtöinen valintaperusteinen elinkaarioptimointi Elinkaarilaatu Käytettävyys Pitkäaikaistoimivuus huollettavuus rakenne ja talotekniikkaosien käyttöikä elinkaaritalous Yhteiskunnan ohjaus kestävään energia ja päästötalouteen normituksella energian tuotantomuotojen päästöpohjaisella verotuksella kiinteistöjen päästöpohjaisella verotuksella kulttuuriarvojen suojelulla erityisesti energiakorjauksissa 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 4
Elinkaarilaadun komponentit 1. Käyttövaatimukset toiminnallinen käytettävyys terveellisyys turvallisuus viihtyisyys 2. Rahatalousvaatimukset investointitalous rakentamisen talous elinkaaren ajan käyttötalous: o käyttö o kunnossapito o korjaus o kunnostus o uusiminen o purku o uudelleenkäyttö o materiaalikierrätys o jätehuolto 3. Kulttuurivaatimukset rakennusperinteet elämäntavat työskentelykulttuuri esteettisyys arkkitehtuurityylit ja -trendit imago 4. Ekologiset (luonnon talouden) vaatimukset raaka-ainetalous ainetalous energiatalous ympäristöhaittojen talous jätetalous luonnon monimuotoisuus i 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 5 RIL 249 2009 OHJEEN PÄÄSISÄLTÖ 1. Matalaenergiarakennuskonseptit Määritellään esim. rakentamistavalle (esim. elementti kerrostalo, puupientalo valmistalona, harkkopientalo, tiilipientalo jne) Määrittelyt ominaisuustasolla: elinkaarilaadun komponentit (toiminnallisuus, terveellisyys, turvallisuus, viihtyisyys, elinkaaritalous, luonnontalous,kulttuuriominaisuudet,) RIL 249 2009 2009 ohjeen fokusointi: energiatehokkuus, ithkk päästötehokkuus, sisäilman iäil laatu, tekninen toimivuus) 2. Matalaenergiarakennusten vaatimusmäärittelyt, kriteereinä: Tilojen lämmitysenergian tarve Ostoenergian tarve Primäärienergian kulutus Päästöjen tuotto 3. Matalaenergiarakennusten suunnittelun yleisohjeet Suunnittelutiimi: Omistaja/käyttäjä/rakennuttaja, pääsuunnittelija, arkkitehti, rakennesuunnittelija, talotekniikkasuunnittelija Arkkitehtisuunnittelu Rk Rakenne ja talotekniikkasuunnittelu t itt l Energian hankintasuunnittelu 4. Tekniset suunnitteluohjeet (rakennesuunnittelu ja talotekniikkasuunnittelu) 5. Toteutusohjeet: valmistuksen kriittiset kohdat: Rakennusvaipan tiiviys ja sen mittaus, lämmöneristysten asennus ja lämpökuvaus, talotekniikan säädöt ja mittaukset 6. Matalaenergiarakennusten käyttö, huolto ja kunnossapito 7. Energiakorjaukset: Suunnittelu ja toteutus 8. Toteutettujen matalaenergia ja passiivitalojen konseptikuvauksia ja energiakorjauksen esimerkkejä 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 6
RIL 249 2009 2009 käsitteet ja termit Pääsääntöisesti inykyisten ki RakMK:n määräysten ja ohjeiden mukaiset Näiden ulkopuolelta on lisätty muutamia tarpeellisia uusia käsitteitä ja termejästandardista EN 15603 Energy Performance of Buildings / Rakennusten energiatehokkuus ja Energiatehokkuusdirektiivin (EPBD) standardiselvityksestä CEN/TR 15615 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 7 MATALAENERGIARAKENNUKSET TOTEUTUS 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 8
07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 9 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 10
Suunnitteluperiaate Matalaenergiarakennus perustuu kokonaisvaltaiseen rakennuskonseptin k energiatehokkuuteen, t joka saavutetaan rakennuksen arkkitehtuurin, rakenne ja talotekniikkajärjestelmien yhteistoiminnan tuloksena. Suunnittelussa optimoidaan toimivaksi ja energiatehokkaaksi kokonaisuudeksi rakennuksen muoto, julkisivu, tilat, rakennejärjestelmät ja osat, talotekniset järjestelmät, reititykset, ym. moduulit ja rakennusosat 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 11 Rakennuskonsepti Rakennuskonsepti k on monistettavissa i oleva ja dokumentoitu suunnittelu ja rakentamistapa, jonka tuloksena syntyy asetetut vaatimukset täyttäviä yksilöllisiä rakennuksia. Monistettavuus edellyttää, että on olemassa vakiotuotannossa olevat avaintuotteet ja suunnittelu, rakentamis ja käyttöohjeet, joilla yksittäisetrakennukset voidaansuunnitella suunnitella, rakentaa ja käyttää. 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 12
07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 13 Rakennuksen energiatehokkuuden tunnusluvut 1. Tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen nettoenergian ominaistarve, kwh/(br m2,a) 2 2. Tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen ostoenergian ominaiskulutus, kwh/(br m2,a) 3. Tilojen lämmityksen uusiutumattoman primäärienergian kulutus, kwh/(br m2,a) 4. Rakennuksen ja Kiinteistön ostoenergian tuotannon ja siirron ominaiskasvihuonepäästöt, CO2ekv, kg/(br m2,a) 5. Rakennuksen ja Kiinteistön elinkaaren primäärienergian ominaiskulutus kwh/(br m2,a) 6. Rakennuksen ja Kiinteistön elinkaaren ominaiskasvihuonepäästöt, CO2ekv, kg/(br m2,a) 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 14
Pääluokittelu tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen nettoenergian tarpeen mukaan matalaenergiatalo: Tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen nettoenergian ominaistarve on välillä 26 50 kwh/(m 2 a) passiivitalo: Tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen nettoenergian ominaistarve on enintään 25 kwh/(m 2 a). 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 15 Matalaenergiarakennusten päävaatimukset ja tavoitteelliset lisävaatimukset (Normitalo 2010 referenssinä) LUOKITUS ENERGIANTARPEEN JA KULUTUKSEN OHJEARVOJA 1. Tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen nettoenergian ominaistarve (kohta 1.1.4, käsite A) kwh/(m2a) 2. Tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen ostoenergian ominaiskulutus (kohta 1.1.4, käsite G) kwh/(m 2 a) Energia tehokkuusluokka 3. Lämpimän 4. = 2.+3. Rakennuksen käyttöveden lämmitysjärjestelmän Lämmitysenergian ominaistarve ominaiskulutus kwh/(m 2 a) 3) (kohta 1.1.4, käsite B) kwh/(m 2 a) 5. Kiinteistö ja kotitaloussähkön ominais kulutus (kohta 1.1.4, käsite H ja I) kwh/(m 2 a) 6. = 4+5. Kiinteistön kokonaisenergian ominais kulutus (kohta 1.1.4, käsite J) kwh/(m 2 a) Normitalo 2010 kerrostalo 85 (+ 5) 2) 95 (+ 5) 2 35 130 20 40 150 170 pientalo 95 (+ 5) 2) 105 (+ 5) 2 30 135 25 40 160 175 Matalaenergiatalo 26 50 1) 26 50 1) 20 25 48 80 30 35 78 115 M 26 M 50 Passiivitalo P 15 P 25 15 25 1) 15 25 1) 20 25 35 51 25 35 60 86 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 16
ENERGIATYYPIT Omaenergia on energia, joka tuotetaan kiinteistöön kuuluvan uusiutuvan energian tuotannon ja siirron laitteistolla, kuten tuuli tai aurinkoenergia lämpöpumpulla kallio, maa, vesi tai ilmalämpöä hyödyntävä energia, kun siitä vähennetään laitteen kuluttaman ostoenergian osuus. Uusiutumaton energia (non renewable energy) on energia, joka otetaan ehtyvästä lähteestä (esim. fossiiliset polttoaineet ja uraani) Uusiutuva energia (renewable energy) on energia, joka otetaan ehtymättömästä lähteestä, kuten aurinkoenergia (aurinkolämpö, aurinkosähkö), tuuli, vesivoima, uusiutuva biomassa, maalämpö, ilmalämpö. 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 17 Kerrostalouudisrakennusten energiatehokkuusluokkien elinkaaritalousvertailun esimerkki. Asuinkerrostalo; uudiskohde Kustannustaso: 5/2009 Lämmitysmuoto: Laskelmassa kaukolämpö Lämmitysenergian alkuhinta: 0,05 /kwh Sähköenergian alkuhinta: 0,10 /kwh Energianhinnan reaalinousu: 3 %/v Laskentajakso: 40 vuotta Normitalo2008 Lämpö kwh/asm 2 /v 100 Valaistus- ja laitesähkö kwh/asm 2 /v 9 CO 2 tn/asm 2 /40 v 3,2 ELINKAARITALOUS (nykyarvo) Energiatehokkuusluokka 50 8 2,7 Matalaenergiatalo-50 (M-50) Passiivitalo-25 (P-25) 25 6 2,2 Kustannusero /m 2 /m Kustannus-ero 2 Passiivitalo-15 (P-15) 15 4 1,3 Kustannusero /m 2 Rakentamiskustannusero R +40 +60 +135 Vaipan tiiviys ja eristystaso Ikkunat ja parvekeovet +30 +25 +40 +30 +105 +30 Ilmanvaihto-osat Lämmitysosat +20-35 +25-35 +35-35 Huolto- ja kunnossapitokustannusero H +5 +15 +20 Lämpökustannusero L - 200-285 -400 Liittymismaksut -5-5 -10 Lämpökustannus -195-280 -390 Sähkökustannusero S -5-15 -25 ELINKAARIKUSTANNUSEROT ( / m2) NORMIT ALO2008:aan 10 v 20 v 30 v 40 v 1 15 0 10 0 50 0-50 -100-150 -200-250 -300-350 -400-450 -500-550 -600 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja Passiivi15 Matal aener gi a 18
RAKENNNUSKONSEPTIEN IDEA ESIMERKKEJÄ 1. Matalaenergiatalo M40: Lämpöenergian tuotto lämpöpumpulla p p Tilojen lämmityksen ostoenergian tarve 45/3 = 15 kwh/(m2,a)ihreänä tuuli Lämpimän käyttöveden lämmitys samalla lämpöpumpulla 25 kwh/(m2a), ostoenergia 12 kwh/(m2,a) Lämpö ostoenergian ostoenergiantarvetarve yhteensä 27kWh/(m2a) 2. Passiivitalo P20: Ilmanvaihtolämmitys ja lämpimän käyttöveden lämmitys sähköllä Lämpö ostoenergian tarve 20 + 20 = 40 kwh/(m2a) 3. Nollapäästötalo: Ostetaan em. Konseptien sähköenergia+kotitaloussähkö tuulisähkönä 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 19 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 20
07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 21 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 22
Eri energiatehokkuusluokkiin suunnitellun kerrostalon laskettu vuotuinen tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen y ominaislämmönkulutus kwh / m 2 Normitalo 2000 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 23 Kerrostalovaihtoehtojen tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen mitoitustehontarve W /m 2 70 60 YIT Creative Home, Arabianranta, lamellitalo Vuotoilman lämmityksen mitoitustehontarve W/m² Ilmanvaihdon lämmityksen mitoitustehontarve W/m² Rakenteiden mitoitustehontarve W/m² 50 Tehontarve, W/m² 40 30 20 10 0 Normitalo 2000 Normitalo 2003 Mtl Matalaenergiatalo itl Minimienergiataloi i i 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 24
07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 25 Asuinpientalojen energiakorjauskonseptien elinkaaritalouden vertailun esimerkki. 1960 -luvun pientalon peruskorjaus Kustannustaso: 5/2009 Lämmitysmuoto: Laskelmassa sähkölämmitys Lämmitysenergian alkuhinta: 0,05 /kwh Sähköenergian alkuhinta: 0,10 /kwh Energiamaksun reaalinousu: 3%/v Laskentajakso 40 v EKOTEHOKKUUS lähtötilanne Lämpö kwh/m 2 /v 200 Sähkö kwh/m 2 /v 10 Sisäilmaluokka S3 Energialuokka F CO 2 tn/m 2 /40v 2,2 ELINKAARITALOUS (nykyarvo) Korjauskonsepti 1 Korjauskonsepti 2 100 9 S1/S2 B 1,2 Korjauskonsepti 3 Kustannusero /m 2 ero /m 2 ero /m 2 50 6 S1/S2 A 0,7 Kustannus- / 2 +260 +140 +65 +60 +30 35 150 12 S1/S2 D 1,7 Kustannus- / 2 +75 0 +30 +10 +35 Rakennuskustannusero R +130 Vaipan eristystason parantaminen Ikkunoiden ja parvekeovien uusiminen Tiiveyden parantaminen Ilmanvaihto-osat +50 +40 +35 +25 Tiiveyden parantaminen -20-35 Lämmitysosat Huolto- ja kunnossapitokustannusero H +10 +10 +25 Lämmityskustannusero L -390-780 -1100 Sähkökustannusero S +10-15 -20 Välitön elinkaarikustannusero R+H+L+S -295-655 -835 Lainakoron nykyarvo +35 +55 +110 Energiatuki -50-50 -50 Välillinen elinkaarikustannusero -310-650 -775 Takaisinmaksuaika v 9 10 14 ELINKAARIKUSTANNUSEROT ( /m2) 10 v 20 v 30 v 40 v 1 300 200 100 0-100 -200-900 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja -300-400 -500-600 -700-800 Konsepti1 Konsepti2 Konsepti3 26
Asuinkerrostalon energiakorjauskonseptien elinkaaritalousvertailun esimerkkejä. 1960 luvun lähiökerrostalon peruskorjaus Kustannustaso: 1/2009 Korjaus konsepti Korjaus konsepti Korjaus Lämmitysmuoto: Laskelmassa kaukolämpö 1 2 konsepti 3 Lämmitysenergian alkuhinta: 0,05 /kwh Sähköenergian alkuhinta: 0,10 /kwh Energiamaksun reaalinousu: 3%/v Laskentajakso: 40 vuotta EKOTEHOKKUUS Lähtötilanne Lämpö kwh/asm 2 /v 200 150 100 50 Sähkö kwh/asm 2 /v 10 11 9 6 Sisäilmaluokka S3 S2 S2 S2 Energialuokka F E B A CO 2 tn/asm 2 /40v 2,2 1,7 1,2 0,7 ELINKAARITALOUS (nykyarvo) Kustannus ero Kustannus ero Kustannus ero /asm 2 /asm 2 /asm 2 Rakennuskustannusero R +80 +145 +190 Vaipan eristystason parantaminen 0 +40 +70 Ikkunoiden ja parvekeovien uusiminen +30 +45 +60 Vaipan tiiviyden parantaminen +15 +40 +50 Ilmanvaihto osat +35 +35 +40 Lämmitysosat 15 30 Huolto ja kunnossapitokustannusero H +10 +25 +20 Lämmityskustannusero L 195 390 585 Sähkökustannusero S +10 15 20 Välitön elinkaarikustannusero R+H+L+S 95 235 395 Lainakoron nykyarvo +30 +65 +85 Korjaustuki 50 50 50 Välillinen elinkaarikustannusero 115 220 360 Takaisinmaksuaika v 21 20 18 Jälleenmyyntiarvoero % +3 +5 +5 +10 +10...+20 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 27 Primäärienergialähteiden suhteellisia CO 2ekv päästökertoimia Tilastokeskuksen vuoden2007energiatilastoista ja muista tiedoista määritettyinä [6, 10]. Uusiutumattomat energialähteet Uusiutuvat energialähteet Kivihiili Öljy Turve Muut fossiiliset Maakaasu Ydinpolttoaine Puupolttoaineet Muut uusiutuvat (tuuli, vesi, aurinko, maalämpö, ilmalämpö) Energianlähteen primäärienergian päästökerroin 1,20 1,10 1,10 1,20 1,10 0,01 0,10 0,10 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 28
MATALAENERGIARAKENNUKSET SUUNNITTELU 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 29 RAKENNUKSEN SUUNNITTELU 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 30
Suunnittelutiimin toiminta Pääsuunnittelijan johdolla arkkitehti htija tekniset tsuunnittelijat t kehittävät ratkaisuja siten, että kustannusvertailujen ja laatukriteerien perusteella voidaan tehdä lopulliset lli matalaenergiaratkaisuihin tl tki ihi perustuvat tpäätökset t ja suunnitelmat Suunnittelijat osallistuvat sovitussa laajuudessa rakentamisen laadunvarmistukseen mm. toteutuksen valvontaan. Rakennusvalvonta ym. viranomaisvalvonta toteutetaan lakien ja rakentamismääräysten sekä kunnan omien käytäntöjen mukaisesti. Mahdollisuuksien mukaan voi valvontaviranomainen olla myös aktiivinen energiatehokkuuden edistäjä ja varmistaja (Oulun malli) 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 31 Tila ja julkisivusuunnittelu Rakennejärjestelmän Talotekniikka ja energiajärjestelmien suunnittelu j suunnittelu Talotekniikan reitityssuunnittelu 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 32
Energiatehokkuustason valinta Energiatehokkuuden tapauskohtainen perusteellinen valintamenettely on seuraava: 1. Valitaan useita, tavallisesti kolme, vaihtoehtoista energiatehokkuuden tasoa tai energiatehokkuusluokkaa : Tyypilliset vertailtavat tasot ovat: normitaso tai matalaenergiatalo M 50 vertailutapauksena Matalaenergiatalo ja passiivienergiatalo. Energiatehokkuustasojen sijasta voidaan suoraan vertailla tarkemmin määriteltyjä energiatehokkuusluokkia (esim. M 40 ja P 20). 2. Arvioidaan vastaavien matalaenergiarakennusten kokemusperäisten ja yleisten tunnuslukujen ja kustannustietojen perusteella eri vaihtoehtojen h rakennuskustannuserot verrattuna perustasoon (yleensä normitaloon). 3. Arvioidaan eri vaihtoehtojen huolto, korjaus ja uusimiskustannusten erot verrattuna perusvaihtoehtoon. 4. Arvioidaan kunkin laskentajakson lopussa oleva rakennuksen myynti/jäännösarvoero perustapaukseen verrattuna. 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 33 Yksinkertaisetjavarmatoimiset ratkaisut Mtl Matalaenergiarakennusten t arkkitehti, talotekniikka t ja rakennesuunnittelun keskeisenä periaatteena on yksinkertaisuus ja varmatoimisuus. Passiivisten energiatehokkuustekijöiden hyödyntäminen painottuu: vaipan lämmöneristävyys ja tiiviys Ilmanvaihdon lämmön talteenotto aurinkolämmön ja rakennuksen sisäisen lämmöntuoton höd hyödyntäminen lämmityskaudella ll ja sisätilojen viilentäminen kesäkaudella aurinkosuojilla ja ilmanvaihdon kautta yöilmalla. Energiatehokkuuteen liittyy myös oleellisesti julkisivu ja tilasuunnitteluun liittyvät ratkaisut. 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 34
Matalaenergiatalojen arkkitehtisuunnittelun erityistehtäviä Arkkitehdin keskeisiä valintoja ovat: rakennuksen muotojatilankäyttö tilan ikkunoiden koot ja suuntaus lasituksen laatu ja ominaisuudet i tuuletusikkunat aurinkosuojaus: lipat, katokset, ktk tparvekkeet jne. materiaalivalinnat Rk Rakennuksen k muodolla vaikutetaan ulkovaipan pinta alan kokoon ja sitä kautta mm. lämpöhäviön suuruuteen matalaenergia ja passiivitaloissa muodon vaikutus rakennuksen energiatehokkuuteen on varsin pieni 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 35 Passiivinen energiatehokkuus suunnittelussa Passiivisen energiatehokkuuden suunnittelun viisi komponenttia ovat : 1. Aukotukset Ikkunoiden sijoittelu suhteellisen tasaisesti eri ilmansuuntiin, jolloin ne päästävät valon sisään tarpeen mukaisesti rakennuksen eri osiin ja lämmityskautena päästävät aurinkoenergiaa rakennukseen Suomen olosuhteissa matalaenergiarakennusten lyhyenä lämmityskautena on aurinkoenergian saanto varsin pieni 2. Lämmön kerääjät Auringonvalolle suoraan alttiit tummanväriset pinnat (lattia, seinä, jne), joissa pintaan osuva auringonsäteily muuttuu lämmöksi ja siirtyy varaajaan. 3. Lämpömassa Rakenteet ja rakennusosat (lämpömassa, rakennusmassa) tai erilliset varaajat, jotka varastoivat aurinkoenergian ja muun ilmaislämmön, käyttö: lämpötilan tasaisena pitämiseen ja ilmaislämmön vuorokautiseen varastointiin lämmön jakamiseen osittain tai kokonaan yöllä rakennuksen lämmitykseen yöilmalla tapahtuvan jäähdytyksen jäähdytysenergian varastointiin 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 36
07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 37 Keskeiset teknisen suunnittelun kohteet Matalaenergiatalon tekniset suunnitteluratkaisut kohdistuvat energiatehokkuuden kannalta kolmeen päätekijään: 1. Ilmanvaihdon lämmön talteenotto 2. Rk Rakennusvaipan lämmönläpäisyn äi pienentäminen i seinissä, ikkunoissa, ylä ja alapohjissa U arvot kylmäsiltojen eliminointi 3. Rakennusvaipan tiiviys ja sen avulla ilmavuotojen pienentäminen 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 38
07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 39 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 40
07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 41 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 42
07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 43 Rakenneteknisen suunnittelun perustehtäviä Rk Rakennetekninen tki suunnittelu keskittyy kitt erityisesti i ti vaipparakenteiden lämpö ja kosteustekniseen suunnitteluun. Vaipparakenteiden keskeisiä vaatimuksia ovat lämmöneristävyys, ilma ja höyrytiiviys, tuulensuojaus, kylmäsiltojen välttäminen, ulkopuolisten vesivuotojen ehkäisy ja rakennekosteuden poistumismahdollisuudet Ylä ja alapohjarakenteiden lisävaatimuksena on tehokas tuuletus 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 44
Tilojen lämmönjako Tilojen lämmönjaon vaihtoehdot ovat: vesipatterijärjestelmä lattialämmitys joko vesikiertoisena tai sähkölämmityksenä suora sähkölämmitys sähköpattereilla sähkölämmitys vesipattereilla ilmanvaihtolämmitys iht lä it joko vesipatterijärjestelmänä ijä j t ä äti tai sähkövastusjärjestelmänä sähkölämmitys kattosäteilylämmityksenä ja yhdistelmälämmitys: esim. ilmanvaihtolämmitys täydennettynä muutamilla sähköpattereilla tai lattialämmityksellä. 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 45 Ilmanvaihdon määrä Ilmanvaihdossa tulisi iaina olla seuraavat 4/5 porrasta: 1. poissaoloasento mitoitetaan ilmanvaihtuvuudelle 0,15 dm3/s,m2 /, (normaalilla huonekorkeudella = 0,2 1/h) 2. kaksi normaalikäytön asentoa ilmanvaihtuvuuksille 0,35 dm3/s,m2 (esim. talvikäyttö, normaalilla huonekorkeudella = 0,5 1/h) ja/tai 0,50dm3/s,m2 m2 (esim. kesäkäyttö tai suuri henkilötiheys, normaalilla huonekorkeudella = 0,7 1/h) 3. tehostusilmanvaihto noin 0,70 dm3/s,m2 (normaalilla huonekorkeudella = 1,0 1/h) ja 4. yötuuletus viilennystä noin 1,0 dm3/s,m2 m2 (normaalilla huonekorkeudella = 1,5 1/h), mikäli se on mahdollista ääniteknisesti. 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 46
07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 47 Asukkaista riippuva energian kulutus Tilojen lämmitys ja jäähdytysenergian ohella merkittävin rakennusten energiankulutuksen pienentämiskohde on käyttöveden lämmitys. Sen energiatehokkuutta parannetaan vettä säästävillä vesikalusteilla ja kerrostaloasuntojen vesimäärän asuntokohtaisella mittauksella ja laskutuksella ja lämminvesijärjestelmän teknisillä ratkaisuilla Kotitalouskoneiden ja kotielektroniikan sähkönkulutusta alennetaan energiatehokkuutta painottavilla laitevalinnoilla ja sähköä säästävillä luonnonvalon, valaistuksen ja laitteiden käyttötavoilla. Valaistussähkön kulutusta voidaan pienentää myös käyttämällä energiaa säästäviä lamppuja (LED ja loistelamppu). 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 48
Rakennuksen toteutus Urakoitsijat ij t ja materiaalitoimittajat i itt t toteuttavat t tt tkohteen yhteistyössä rakennuttajan, suunnittelijoiden ja muiden osapuolten kanssa. Toteutusvaiheessa suunnitelmia tarkennetaan tarvittaessa toteuttajien omille menetelmille ja tuotteille sopiviksi energiatehokkuustavoitteista tinkimättä. Työsuoritusten ja järjestelmien tekninen toimivuus varmistetaan tarvittavilla tarkistuksilla ja mittauksilla: rakennusvaipan tiiviysmittaukset standardimenetelmillä lämpökuvaukset, erityisesti kylmäsiltojen ja lämmöneristysvikojen paikallistamiseen 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 49 Tekninen laadunvarmistus rakenne ja talotekniikan suunnitelmissa ja toteutuksessa Skä Sekä rakenne että talotekniikan suunnitelmissa i ja piirustuksissa esitetään selvästi rakenteiden yksityiskohdat ja keskeiset laadunvarmistustoimet rakennusvaipan tiiviysmittaus rakennusvaipan vikojen lämpökuvaus talotekniikan säädöt Rakennuksen toteutusvaiheessa vaaditaan erittäin huolellista työn suoritusta ja suunnitelmien noudattamista erityisesti kriittisten teknisten laatutekijöiden osalta: lämmöneristyksen asennus rakenteiden, erityisesti liitosten tiiviys 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 50
Passiivinen energiatehokkuus suunnittelussa, jatkuu 4. Lämmön jako Lämmön jako on aukotuksesta tai varaajista tiloihin eri tavoilla (johtuminen, säteily, konvektio) siirtyvä lämpö. Siirtymistä voidaan myös ohjata lämmityskaudella rakennuksen koneellisen ilmanvaihtojärjestelmän lämmönvaihtimenkautta erihuonetiloihin ja lämmityskauden ulkopuolella ulospuhallus ilmanvaihtojärjestelmän kautta lämmöntalteenoton ohi 5. Lämmön säätely Aurinkolämpöä säätelevät rakennusosat parvekkeet, ulokkeet, lipat, kaihtimet, verhot) tai Yli /alilämpöä säätelevät automatiikalla varustetut järjestelmät tuuletus, ilmastointi, jne. Lämmityskaudella on tehtävänä thtäääaurinkoenergian i hyödyntäminen, höd Lämmityskauden ulkopuolella on tehtävänä aurinkoenergian sisääntulon vähentäminen. 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 51 Rakennuksen käyttö 4. ASUINRAKENNUSTEN YLLÄPITO JA KÄYTTÖ 41Yleistä 4.1 4.2 Kiinteistöstrategia. 4.3Matalaenergiatalon käytön erityispiirteitä 4.4 Tehokkaan käytön ja ylläpidon edellytykset 4.5 Ylläpidon ohjaaminen 4.6 Rakennuksen käyttö 4.6.1 Käyttäjien ohjeistaminen 4.6.2 Käyttäjien toiminnan seuraaminen 4.6.3 Energiankulutusten seuraaminen 4.7 Kiinteistönhoito 4.8 Korjausten ohjaus 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 52
Matalaenergia ja passiivitalojen toteutusesimerkkejä 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 53 Suomen ensimmäiset matalaenergiatalot v. 1993 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 54
BETONIELEMENTTI KERROSTALO 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 55 BETONIELEMENTTI KERROSTALO, Heinola, jatkoa 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 56
PASSIIVITALO 2008, Paritalo Vantaan Tikkurilassa, valmistunut toukokuussa 2009. 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 57 Mäntyharju/Suutarinen/SPU Systems 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 58
Kauppalehti 27. 08. 2008 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 59 Esimerkki Passiivitalon 25 teknisistä arvoista 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 60
Oulun kaupungin rakennusvalvonnan aktivoima matalaenergiarakentaminen Oulussa kaupungin rakennusvalvonta on viimeisten viiden vuoden aikana aktiivisesti ohjannut asuntorakentamista energiatehokkuuteen. Tämän ansiosta Oulun koko omakotirakentamisen lämmitysenergian kulutus on v. 2009 alentunut 36,4 % alle normitason ja noin kolmasosa on matalaenergiataloja Tavoitteet v. 2010: Lämmitysenergian kulutus 40 % alle normitason Vähintään puolet taloista matalaenergiataloja 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 61 ENERGIAKORJAUS 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 62
Energiakorjauksen tavoitteet Energiakorjauksen tavoitteita ovat: rakennuksen oleellinen energiansäästö energiatehokkuutta parantamalla rakennuksen elinkaaritalouden parantaminen energiakustannuksia pienentämällä sisäilman laadun parantaminen hallitulla ilmanvaihdolla ja sisäänottoja kierrätysilman suodattamisella sisäolosuhteidenkehittäminen vedottomiksi ja lämpötilaltaan tasaisiksi sisätilojen kosteusongelmien vähentäminen hallitulla ja tasaisella tarpeenmukaisella ilmanvaihdolla kosteustiivistymisen ja homeenmuodostuksen ehkäiseminen kylmäsiltojen ja paikallisten lämmöneristyksen vikojen aiheuttaman kosteusmuodostuksen ehkäisemisellä rakennuksen elinkaaren ekotehokkuuden parantaminen uusiutumattoman energian kulutusta ja energiantuotannon päästöjä pienentämällä 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 63 Kerrostalojen energiakorjauksen lähtökotia Kerrostalo asuinrakennusten energiakorjaus ik on paitsi teknisesti haasteellinen myös taloushallinnan ja päätöksentekoprosessin kannalta. Vastuu on jaettu isännöitsijän, taloyhtiön hallituksen ja osakkeenomistajien välillä ja Osakkaiden näkemykset, taloudelliset intressit jarahoitusmahdollisuudetvaihtelevat vaihtelevat, mikä vaikeuttaa investointipäätöstä. 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 64
Energiatehokkuustason valinta Energiatehokkuuden noston tasosta päätetään aina tapauskohtaisesti. Energiakorjaus E i k j on pääsääntöisesti i elinkaarilaskelmin il k l i taloudellisesti perusteltavissa joko pienimuotoisena korjauksena, jokasisältääesimerkiksi ikkunoiden vaihtamisen ja ilmanvaihdon säätämisen tai Laajaan peruskorjaukseen tai perusparannukseen (vaippa, ilmavaihto) ih sekä mahdolliseen lisärakentamiseen i liittyvänä ä tavoitteena. Perusteellisen perusparannuksen yhteydessä voidaan harkita energiatehokkuusluokan nostamista matalaenergiatasolle. 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 65 Pientalojen energiakorjauksen lähtökohtia Pientaloissa on usein tarve erityisesti lämmityssähkön vähentämiseen ja öljylämmityksen korvaamiseen uusiutuvilla energiamuodoilla. Nämä voidaan toteuttaa: lämpöenergian kulutusta vähentämällä rakennusvaipan lämmöneristyksen ja tiiviyden i parantamisella siirtymällä vähän sähköä kuluttavaan omaenergian tuotantoon (mm. lämpöpumput, aurinkopaneelit ja keräimet) tai Ottamalla käyttöön kiinteistön i oma sähköntuotanto (pientuulivoimalat) 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 66
Energiakorjauksen sisältö Rk Rakennuksen k tehokas thk energiakorjaus ik sisältää iältääaina sekä rakenneteknisen korjauksen että ilmanvaihdon korjauksen. Vanhojen rakennusten energiakorjauksissa käytetäänperiaatteiltaansamaa menettelyä kuin uudisrakennuksissa, mutta korjauksissa vapausasteita on olemassa olevan rakennuksen rajoittamina vähemmän kuin uudisrakennuksissa ja tästä syystä myös energiakorjauksen suunnittelu ja toteutus vaatii huomattavasti yksilöllisempää tarkastelua kuin uudisrakennuksissa. 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 67 Energiakorjauksen päätehtävät Rakennetekniikan energiatehokkuuteen liittyvät päätehtävät ovat lämmönjohtumisen ja ilmavuodoista johtuvien lämpövuotojen rajoittaminen. Talotekniikan laitteistojen energiatehokkuuteen liittyvä päätehtäviä ovat: sisätilojen lämpötilan säätäminen halutulle vaihtelualueelle, riittävän ilmanvaihdon ja lämmön talteenoton turvaaminen Sisäilman laadun parantaminen hallitulla ilmanvaihdolla ihd ll Energian hankinnan päätehtäviä ovat: Siirtyminen pois fossiilisen primäärienergian käytöstä ja Ostoenergian vähentäminen omaenergian tuotolla 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 68
Energiakorjauksen säästöpotentiaalirajoja Avainmoduuli Avainmoduulin suhteellinen osuus Lämpöenergian säästöpotentiaali vuoden 2003 normirakennukseen verrattuna 1) rakennuksen k lämmitys ja jäähdytysenergian Avainmoduulin säästöpotentiaali Rakennuksen energiankulutuksen kulutuksesta k % normitasosta % säästöpotentiaali % Seinä 16 30 50 5 8 Yläpohja 4 10 20 0,5 1 Alapohja 1 Vähäinen 1) Ikkunat 20 40 60 8 12 Aurinkosuojat 5 10 5 Ilmanvaihto 48 60 80 2) 30 40 2) Ilmavuodot 11 50 70 5 8 Yhteensä 100 50 65 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 69 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 70
07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 71 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 72
VISIOITA Wärmeleitfähigkeit 0,005 0,008 W/mK Rohdichte 150-300 Kg/m³ Wasserdampfdiffusionsw 1000 iderstand A1 Brandklasse 80 C (Kernmaterial) 45-120 kpa Max. max. 1500 mm Anwendungstemperatur max. 1000 mm Druckfestigkeit 10% 10-50 mm Belastung als Verlegeplatte Länge eines Paneels mit 2-K-PUKleber Breite eines Paneels ja Stärke eines Paneels +/- 1mm Verarbeitung Verklebung Recyclingfähig Maßhaltigkeit 07/12/2009 RIL 249 2009 sisällön esittely Asko Sarja 73