Juha Muttilainen Energiatehokkuus rakennuttamisessa ja suunnittelussa Intelligent Energy Management seminaari HTC Center 22.4.2009
Katsaus toteutettuihin hankkeisiin ja havainnot niistä Toteutetut yli 2 milj. investoinnit vuosilta 1997 2005 tiedot Kulutus RYHDISTÄ ja hanketietokannasta kohteet käytössä 1,5 2 vuotta valmistumisen jälkeen Kriteerien mukaisia hankkeita yhteensä 210 kpl uudisrakennushankkeita 120 kpl peruskorjaushankkeita 90 kpl
Senaatin energiankulutuksen viitearvot käyttötarkoituksen mukaan Kulutusseurannassa olevat kohteet on jaettu käyttötarkoituksen mukaan 15 luokkaan. Saadut tulokset ovat keskimääräisiä eivät siis yksittäisten hankkeiden tavoitteita. 3
Havainnot Raportoivuus Yksikäsitteiset tiedot saatiin investointien energiavaikutuksista: 26 uudisrakennushankkeesta (22 % ko. hankkeista) 18 peruskorjaushankkeesta (20 % ko. hankkeista) Investointien energiavaikutusten todentaminen on siis ollut mahdollista erittäin huonosti. Syitä kulutustietojen puuttumiseen on monia. Pääasiallinen syy on, että hanke ja kulutusseurannassa oleva kohde eivät vastaa toisiaan: pienehkö osakorjaus useita rakennuksia yhden mittauksen takana erikoishanke, jolla ei vaikutusta energiatalouteen 4
Havainnot Investointien vaikutus kulutuksiin Uudisrakennushankkeet (1,2 milj. m3): Hankkeiden keskimääräiset kulutusluvut olivat: lämpö 31,3 kwh/m3*a (23 % alle Sk:n keskiarvon 40,9 kwh/m3*a) sähkö 33,7 kwh/m3*a (26 % yli Sk:n keskiarvon 26,8 kwh/m3*a) Kun käyttötarkoitus otetaan huomioon ja verrataan kulutuksia painotettuna eri käyttötarkoituksien mukaisiin keskiarvokulutuksiin, niin poikkeamat olivat: lämmön painotettu ominaiskulutus oli 39 % pienempi kuin vastaavan kannan sähkön painotettu ominaiskulutus oli 6 % suurempi kuin vastaavan kannan 5
Havainnot Investointien vaikutus kulutuksiin Peruskorjaushankkeet (0,85 milj. m3): lämmön ominaiskulutus nousi 3 % (47 kwh/m3*a => 48 kwh/m3*a) sähkön ominaiskulutus nousi 24 % (25 kwh/m3*a => 31 kwh/m3*a) veden ominaiskulutus laski 50 % (0,22 m3/m3*a => 0,11 m3/m3*a) Valmistuneiden hankkeiden tilannetta verrattiin myös vastaavan käyttötarkoituksen mukaisiin hankkeisiin painoarvonsa mukaan samoin kuin uudisrakennushankkeissa. lämmön painotettu ominaiskulutus oli 14 % yli koko vastaavan kannan sähkön painotettu ominaiskulutus oli 9 % yli koko vastaavan kannan 6
Laskelma tulevasta kehityksestä nykyisellä toimintatavalla Laskelmassa korjausten vaikutus muutoksiin on 2 % vuodessa ja uudisrakennusten 0,5 % vuodessa. Osuudet perustuvat 40 vuoden pitoaikaan ja uudisrakennushankkeiden 20 % osuuteen kaikista rakennushankkeista. Ilman muita toimenpiteitä (ylläpito ym.) vuosien 1997 2005 toimintatavalla rakentamisen teoreettinen vaikutus koko kiinteistökannan keskimääräisiin ominaiskulutuksiin vuodesta 2008 vuoteen 2016 olisi: lämmön kulutus laskisi 1 % sähkön kulutus nousisi 5 % veden kulutus laskisi 10 % Kokonaisenergiankulutus nousisi 1,4 % vuoteen 2016 mennessä. Näin lyhyellä aikavälillä rakentamisen vaikutukset olisivat siis vähäiset, mutta osittain vääränsuuntaiset 7
Energiatavoitteiden asettaminen Kategoristen yleistavoitteiden asettaminen ei ole mahdollista! Vertaaminen vastaavaan rakennukseen käy vain peruskorjaushankkeissa Virastotalot Sääkorjattu ominaislämpö 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000 Tilavuus m^3 8
Yhteenveto esimerkkikohteen tavoitteenasettelusta Tavoitteen asettelun menetelmä Tavoite kwh/m3*a Keskimääräinen vastaava kohde 38 Asiantuntijan arvaus 27 Hyvä vastaava 25 Hyvä vastaava 25% 19 TAKU 21 Simulointi WinEtana, normitalo (kesto 1 min) 19 Simulointi WinEtana, paranneltu (kesto 3 min) 16 9
Energiatavoitteiden asettaminen Realistisena voidaan kuitenkin pitää: lämpö uudisrakennuksissa 50 % alle käyttötarkoituksen mukaisen keskiarvon lämpö peruskorjauksissa 20 % alle entisen kulutuksen sähkö uudisrakennuksissa nykyisen kannan keskiarvossa sähkö peruskorjauksissa samalla tasolla kuin ennen korjausta Tämä johtaa koko kannan kulutuksessa 2 % vähenemiseen vuoteen 2016 Mikäli lisäksi uudisrakennushankkeista 20 % toteutetaan matalaenergiahankkeina, on kokonaisvähennys noin 2,2 % 10
% 110 Ylläpidon osuuden muutos Senaatin ominaisenergiankulutuksen kehitys 1997 2007 Kokonaisenergia Suhteellinen ominaisenergia Nykyinen toimintatapa jatkuu 100 Rakentamisen vaikutus, parannetut tavoitteet 20 % matalaenergiarakentamista 90 Rakentamisen ja käyttäjän vaikutus 1997 2008 Ylläpidon osuus Kokonaistavoite 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 Vuosi 11
Senaatin suhteelliset ominaisenergiankulutukset 1975 2050 (2007 = 100%) 180 160 140 Nykyinen toimintatapa jatkuu 120 100 lämpö sähkö 80 kokonais 60 40 20 0 vuosi 1978 Tavoite 2016 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006 2010 2014 2018 2022 2026 Rakentamisen vaikutus Lämpö: Uudis = nykytaso 50% Korjaus = nykytaso 20% Sähkö: Uudis = nykytaso Korjaus = kulutus ennallaan 2030 2034 2038 2042 2046 12
Johtopäätökset energiatehokkuuden parantamiseksi rakennuttamisen ja suunnittelun keinoin: tavoitteita on merkittävästi kiristettävä tavoitteen asettelun menetelmiä parannettava erityishuomio sähkön kulutukseen vaatimusten toteutumista seurattava kaikissa vaiheissa raportoivuutta parannettava rakennushankkeiden yhteydessä tavoitteen asettelun ja raportoinnin vastattava toisiaan kulutus saatava hallintaan heti hankkeen vastaanoton jälkeen Rakentaminen ja suunnittelu ohjeistetaan Senaatin investointiprosessissa: www.senaatti.fi/kumppaneille/investointiprosessi 13
Vaiheet sidotaan investointiprosessiin (www.tova.fi) Asiakas ja omistajatavoitteet Suunnitteluedellytykset Järjestelmäratkaisut Rakentamisedellytykset Vastaanottomenettelyn varmistaminen Vastaanja käyttöönoton varmistaminen Käytön varmistaminen 14
Asiakas ja omistajatavoitteet (VP 1) 1 Onko hankesuunnitelma kunnossa: miten hankkeen energiatalous suhtautuu Senaatin yleisiin tavoitteisiin? onko ylevät tavoitteet otettu huomioon kustannuksissa? onko käyttäjä kärryillä asioista? välittyvätkö tavoitteet eteenpäin? 15
Suunnitteluedellytykset (VP 2) 2 Ovatko toimeksiannot kunnossa: onko projektiohjelma hankesuunnitelman mukainen? vastaavatko konsulttitehtävät hankkeen vaativuutta? vastaavatko rakennuttajan kustannukset toimeksiantoja? tarvitaanko työn tekemiseen tarkentavia ohjeita? 16
Järjestelmäratkaisut (VP 3) 3 Onko tavoitteiden saavuttamiseen paneuduttu? onko ehdotus ja yleissuunnittelu ollut perusteellista? onko energialaskelmat tehty asiallisesti? saavutetaanko tavoitteet paperilla? onko valvonnan suunnittelu käynnistynyt? 17
Rakentamisedellytykset (VP 4) 4 Onko hanke valmis toteutukseen: onko valvonnasta sovittu ja se on suunniteltu? eihän suunnittelu ole rönsyillyt? ovatko laitevaatimukset tavoitteita toteuttavia? ovatko tavoitteet todennettavissa? 18
Vastaanottomenettelyn varmistaminen (VP 5) 5 Etenevätkö rakennustyöt hallitusti: onko laitteiden suoritusarvot tarkastettu ja hyväksytty? onko suunnitelmat päivitetty todellisilla laitteilla? onko kaikki asennustapatarkastukset pidetty? onko toimintakoevalmius saavutettu? 19
Vastaan ja käyttöönoton varmistaminen (VP 6) 6 Onko laitos koestettu: onko toimintakokeet tehty ja dokumentoitu? onko laitteiden suoritusarvot mitattu? onko virtaamat tarkastettu? onko koekäytöt tehty? 20
Käytön varmistaminen (VP 7) 7 Onko rakennus valmiina käyttöön: seurataanko olosuhteita ja niiden poikkeamia? onko takuuaikana sovitut koestukset tehty? onko lopulliset asetusarvot selvitetty? onko lopulliset käyttöajat selvitetty? onko energialaskenta tehty ylläpitoa varten? 21
Kaikkiin laadunvarmistuspisteisiin on tehty yksinkertaiset tarkastuslomakkeet: suunnittelija rakennuttajakonsultti rakennuttajakonsultti tilaaja Lisäksi on ohjeet laskelmien laatimista ja mittauksia varten 22
Yhteistyössä Insinööritoimisto Granlundin kanssa on laadittu tekninen ohje Poimintoja sisällöstä: 23
24
25
Tavoitteenmukaisuuden hallinta 26
Kiinteistön energiaraportoivuuteen liittyvät järjestelmät ja palvelut Kiinteistökannan johtamisen työkalut Olosuhde ja ongelmatilaselvitykset Executiveraportointi (RYHTI) PTS (RYHTI) Huoltokirja (RYHTI, FacilityInfo) Kiinteistökohtaiset seuranta ja raportointijärjestelmät sekä palvelut Kulutusseurant a (RYHTI) Energianmittaus Onlineraportointi (Taloinfo) Energiaselvitykset ja auditoinnit Talotekniikan toimivuuden jatkuva seuranta Kiinteistön ulkopuolinen tiedon keräys Ubiikkitieto (Elisa) Kaukoluettava energiatieto (Energiakolmio) S Kiinteistön tekniset valvonta ja ohjausjärjestelmät Rakennusautomaatio Kulunvalvonta Kiinteistön mittausinstrumentointi... muu järjestelmä TE ME M M LM LM LM 27
Raportoivuuden huomioon ottaminen 28
Esimerkki: tavoitehallintaa tukevan mittausjärjestelmän periaate KIINTEISTÖN TEKNISET VALVONTA JA OHJAUSJÄRJESTELMÄT JA KIINTEISTÖN ULKOPUOLINEN TIEDONKERÄYS 3. KRS KOJEET JA LAITTEET JAKOKESKUS PISTORASIAT VALAISTUS M M M YKSI TILA ALUE /KÄYTTÄJÄ MIKÄLI KIINTEISTÖSSÄ ON VAIN YKSI KÄYTTÄJÄ,KÄYTTÄJÄN JAKOKESKUKSIEN SÄHKÖENERGIAN MITTAUS TOTEUTETAAN KYSEISISSÄ KESKUKSISSA. KÄYTTÄJÄN LASKUTUSMITTAUS TOTEUTETAAN PÄÄKESKUKSEN PÄÄMITTAUKSENA KOJEET JA LAITTEET JAKOKESKUS PISTORASIAT VALAISTUS M M X KPL. KÄYTTÄJIÄ TILA ALUE / MONTA KÄYTTÄJÄÄ MIKÄLI KIINTEISTÖSSÄ MONTA KÄYTTÄJÄÄ, KÄYTTÄJIEN JAKOKESKUSTEN LASKUTUSMITTAUS TOTEUTETAAN PÄÄKESKUKSEN NOUSUSSA JAKOKESKUKSELLE 3. KRS KOJEET JA LAITTEET JAKOKESKUS PISTORASIAT VALAISTUS KOJEET JA LAITTEET JAKOKESKUS PISTORASIAT VALAISTUS 2. KRS 1. KRS M M M KOJEET JA LAITTEET JAKOKESKUS PISTORASIAT VALAISTUS M M M ERILLISTILOJEN JAKOKESKUKSET (ESIM. RAVINTOLAT) JAKOKESKUS KOJEET JA PISTORASIAT VALAISTUS LAITTEET M M 2. KRS 1. KRS KIINTEISTÖSÄHKÖN X KPL. MITTAUKSIA OSAJÄRJESTELMÄKOHTAINEN M1..Mx SÄHKÖNMITTAUS JÄÄHDYTYKSEN SÄHKÖNKULUTUS LÄMMITYSJÄRJESTELMÄN SÄHKÖNKULUS ILMANVAIHDON SÄHKÖNKULUTUS MUU LVI SÄHKÖNKULUTUS TARVITTAESSA MÄÄRITELTÄVIEN LAITTEIDEN SÄHKÖNKULUTUS (ESIM. TIETYT IV KONEET) LM KIINTEISTÖSÄHKÖN JAKOKESKUKSET LM Päämittaus SÄHKÖNSYÖTTÖ PÄÄKESKUS ENERGIALAITOKSEN LASKUTUSMITTAUS LM LM X KPL. MITTAUKSIA (MONTA KÄYTTÄJÄÄ) LM M = ENERGIALAITOKSEN LASKUTUSMITTAUS = JÄLKIMITTAUS = MONTA JÄLKIMITTAUSTA = TAVOITEHALLINNAN MAHD. LISÄMITTAUSVIESTIT = ENERGIATODISTUKSEN MUKAINEN MITTAUSVIESTI = LASKUTUSTA PALVELEVA MITTAUSVIESTI = KATKOVIIVALLA ESITETTY VAIHTOEHTOISET RATKAISUT 29
Kiitos tarkkaavaisuudestanne 30