1 (6) Erja Reinikainen 11.6.2014 FInZEB-TYÖPAJA 5.6.2014 KIRJAUKSET TYÖRYHMITTÄIN KÄYDYISTÄ KESKUSTELUISTA HUOM: Tässä muistiossa esitetyt laskentatulokset ovat työpajassa tehdyistä laskelmista, tulokset tullaan tarkistamaan. Työryhmä Asuinkerrostalo Sihteerinä Ari Ilomäki / Rakennusteollisuus RT ry, laskijana Kristian Bäckström / Granlund Oy Laskentakohteena 3 300 m 2 asuinkerrostalo, jossa D3/2012 tiedoin laskettu E-luku 144 kwh/m 2,a ja tehokkaat ja edulliset ratkaisut huomioiva E-luku 112 kwh/m 2,a. Yleishuomio: 2020 FiNZEB-tasoa ajatellen mikään yksittäinen tai edes joidenkin valittujen toimenpiteiden yhdistelmä ei riitä kerrostaloissa nykyiseen A-tasoon. Eli kaikki keinot olisi otettava käyttöön. Yksittäisistä keinoista E-luvun parantamiseen (suhteessa 2012 vertailulaskennan määräystasoon) esimerkkikerrostalon tapauksessa tehtiin seuraavat toteamukset: Kaukolämmön primäärienergiakertoimien muuttaminen tapauskohtaiseksi parantaisi E-lukua dramaattisesti (case-laskennassa perustapauksen E-luku 144 > 108 kwh/m 2,a), mutta tämä olisi poliittinen (ei tekninen) päätös. IV-laitteen LTO hyötysuhteen osalta todettiin, että nykytekniikalla 80 85 % hyötysuhde on liian hyvä ja että nyt realistinen hyvä on jäätymisvaaran takia 78 %. Tämä muutos nostaisi E-lukua + 1 kwh/m 2,a. Vaipan parantaminen U-arvojen osalta yhdessä kylmäsiltojen poistamisen kanssa on nykytekniikalla normaalikäytäntö. Tämä muutos parantaisi E-lukua 2. Rakennuksen vaipparakenteiden tiiveyden parantaminen kuuluu myös samaan toimenpiteeseen ulkovaipan U-arvon parantamisen kanssa, mutta jo yksittäisenä toimenpiteenä rakenteiden tiiveyden muuttaminen 0,4:ksi parantaisi E-lukua 6. Ilmanvaihdon SFP-luvun muutos 2 > 1 kw/(m 3 /s) vaikuttaisi E-lukuun -6, mutta tämä muutos kerrostalossa vaatisi huoneistokohtaisia IV-laitteita, jolloin huoneistokohtaisen jälkilämmityksen muuttaminen sähkölämmitteiseksi huonontaisi E-lukua +25, eli kokonaisvaikutus E-lukuun olisi -19 kwh/m 2,a. Ilmavuotokertoimen (n50) madaltaminen kerrostalossa tarpeenmukaiselle tasolle parantaisi E- lukua jopa -21, jos IV-kerrointa pienennettäisiin keskimääräisesti n50 0,5 > 0,25 (1/h). Tämä tosin saattaisi huonontaa huoneistojen ilmanlaatua ja siten myös viihtyisyyttä ja terveellisyyttä.
11.6.2014 2 (6) Tarpeenmukainen ilmanvaihto vaatisi käytännössä huoneisto-/huonekohtaista säätömahdollisuutta esim. CO 2 - ja kosteusanturein toteutettuna. Yläpohjan U-arvon muuttamisen vaikutus 0,09 =>0,06 E-lukuun on -2 kwh/m 2,a. Ryhmän mielestä suurin pienennysvaikutus lämpimän käyttöveden osuuteen E-luvussa olisi lämpimän käyttöveden kierron lämpöhäviön pienentämisellä esim. kiertoputken minimikoon pienentämisen, putken tehokkaan eristämisen ja lämpimän käyttöveden lämpötilan madaltamisen avulla. Työryhmä Toimistotalo 1 Sihteerinä Erja Reinikainen / Granlund Oy, laskijana Anni Tyni / Granlund Oy Laskentakohteena 6 200 m 2 toimistotalo, jossa D3/2012 tiedoin laskettu E-luku 164 kwh/m 2,a ja tehokkaat ja edulliset ratkaisut huomioiva E-luku 102 kwh/m 2,a. Aurinkosähköjärjestelmän tehoa ei kannata mitoittaa yli 50 kwp, jotta ei yksittäiseen tuottajaan kohdennu energiaverotusta. Ilmanvaihdon lämmöntalteenoton hyötysuhdeoletuksena 85 % vastaa keskiarvoa, toimistotalossa pyörivin talteenotoin päästään parempaan hyötysuhteeseen, mutta esim. keittiöiden ja wc-tilojen levysiirtimet heikentävät keskiarvoa. D2:n vaatimus lämmön talteenoton tiiviydelle rajoittaa tuotekehitystä, asia olisi hoidettavissa hallitsemalla ilmavuodon suuntaa ja vuodon määrää. Kylmän talteenottoa ei D3-laskennassa voida ottaa huomioon, joissakin tapauksissa se on mahdollista ja kannattavaa esim. porakaivokentän kautta Ilmanvaihdon ja valaistuksen tarpeenmukaisuuden tarkasteluun kaivataan ohjeita millaisin käyttöastein ja -profiilein tarkastelu tulisi tehdä, miten järjestelmät todella toimivat? E-lukutarkastelu ei ohjaa erikoisrakennusten suunnittelua tarkoituksenmukaisella tavalla, kun merkittävä määrä erikoistilojen energiankäyttöä jää tarkastelun ulkopuolelle, esim. kaupan kylmä ja lauhdelämmön talteenotto, jolla lämpiää koko rakennus energiatehokkuuteen vaikuttavat päätökset tehdään todellisen kulutuksen analyysin perusteella, ei E-luvun. Sfp-luvun mitoituspiste ilmamääräsääteisissä järjestelmissä tulisi ohjeissa määritellä (nyt valitaan joko max-ilmavirta tai arvioitu yleisimmin käytössä oleva ilmavirta), alhainen sfp-luku maksimi-ilmavirralla johtaa ylisuuriin koneisiin ja kanaviin sekä nostaa tilakustannuksia. Sfp-luku 1,0 on mahdollinen kun käytetään keskitettyä poistoa, jossa poistokanavien painehäviö jää olemattomaksi. Sfp-luvun muutos 1,5 > 1,0 vaikuttaa E-lukuun toimistotalossa 102 > 98 = 4 kwh/m 2,a (lähtökohtana laskentatapaus, jossa tehty tehokkaat ja edulliset toimet). Ilmamääräsääteisissä järjestelmissä pienillä ilmavirroilla puhallin-moottori-yhdistelmän hyötysuhde putoaa rajusti, minimi-ilmamäärälle voitaisiin määritellä teho- tai hyötysuhderaja.
11.6.2014 3 (6) Lämpimän käyttöveden kierron häviöt ovat merkittävät toimistorakennuksessa, onko tarpeen aina pitää yllä palaavan veden korkeaa lämpötilatasoa (esim. öisin) vai voitaisiinko sitä alentaa? Onko legionellaongelma todellinen? Vaasan Sähköllä on mittaustuloksia seisokki- ja yöaikaisesta kaukolämmön meno-paluu lämpötilaerosta (ja virtaamasta), josta on nähtävissä käyttövesikierron aiheuttama kulutus. Standardikäytön valaistustehot ovat nykytekniikkaan nähden ylisuuria, FInZEB-laskennoissa käytetty oletus 7 W/m 2 ei sisällä teknologiavarauksia, alhaisempaankin arvoon on nykytekniikoin mahdollista päästä. D5 valaistuslaskentaan liittyvät taulukkoarvot ovat selkeästi vanhentuneita, valaistuksen hyötysuhde nykyisellä tavanomaisella T5-tekniikalla on 88 % (D5 antaa arvoksi 40 %), samoin LED-valaistuksen 50 lm/w on vanhentunut, nyt päästään helposti tasoon 100 lm/w. Energialaitoskohtainen päästökerroin kaukolämmössä on E-lukutarkastelussa merkittävin yksittäinen keino alentaa E-lukua. Hihaperusteisesti tehty kokeilu: kaukolämmön kertoimen muutos 0,7 > 0,4 ja sähkön kertoimen muutos 1,7 > 1,2 vaikuttaa E-lukuun toimistotalossa 102 > 69 = 33 kwh/m 2,a (lähtökohtana laskentatapaus, jossa tehty tehokkaat ja edulliset toimet). Kaukolämmössä on yleisesti merkittävä uusiutuvan energian osuus ja mm. Motivan CO 2 - päästökertoimet antavat mahdollisuuden huomioida tämän energialaitoskohtaisesti. Vaarana energialaitoskohtaisessa kertoimessa on se, että kertoimen ollessa edullinen (pieni) se voi ohjata tekemään huonoja taloja (energian tarvetta ei katsota tarpeelliseksi vähentää). Työryhmä Toimistotalo 2 Sihteerinä Ville Reinikainen / Granlund Oy, laskijana Nina Peltola / Granlund Oy Laskentakohteena 6 200 m 2 toimistotalo, jossa D3/2012 tiedoin laskettu 164 E-luku kwh/m 2,a ja tehokkaat ja edulliset ratkaisut huomioiva E-luku 102 kwh/m 2,a. Ikkunoiden hinnat tulleet alaspäin, nykyään mahdollista saada U-arvoltaan lähellä 0,3 ja g-arvo = 0,6? Mikä on ilmanvaihdon LTO:n ja sfp-luvun välinen optimi? Miten hyvä LTO:n kannattaa olla, ettei sähkönkäyttö lisäänny kohtuuttomasti Yli 80 % LTO ei enää kannata Tarpeenmukainen ilmanvaihto Onko tarpeenmukaisen ilmanvaihdon ilmavirta laskettu koppitoimistoille vai avotoimistolle? Millaisella käyttöprofiililla laskelmat on tehty? Onko mitoitusilmavirta ollut 2 l/s,m 2?
11.6.2014 4 (6) Onko sekä lämpötila-, että CO 2 - ohjattu? Onko tarpeenmukaiselle ilmanvaihdolle laskettu keskimääräinen sfp-luku? Millaisella käyrällä puhallinsähköteho muuttuu ilmavirtojen muuttuessa? Miten puhaltimen hyötysuhde muuttuu kun mennään lähelle minimi-ilmavirtoja (20 25 % maksimista)? Miten tarpeenmukainen ilmanvaihto saadaan todellisuudessa toimimaan kaikissa tilanteissa? (Toimitusketju suunnitelmasta valmiiksi järjestelmäksi pitkä) Mahdollisuus useampaan erilaiseen laskentatapaukseen tarpeenmukaisesta ilmanvaihdosta (eri tavoin laskettu keskimääräinen ilmavirta)? Ulkopuolisen aurinkosuojauksen huomioiminen laskelmissa? Voisivatko ikkunat läpäistä enemmän auringon säteilyä, jos lippa minimoisi jäähdytyskauden aurinkokuorman? Lipan mitoitus tällöin? Miksi tiloille vaaditut ulkoilmavirrat (D2) ovat Suomessa niin suuria, onko taustalla se että kaikki viilennys tehtiin ennen tuloilmalla? Olisiko mahdollista käyttää kiertoilmaa? Yötuuletuksen aktiivinen huomioiminen, tehostetaan yöaikaista rakenteiden jäähtymistä, jos seuraavasta päivästä on tulossa kuuma? Voitaisiinko päivänvalolaskelmat yhdistää energialaskelmiin? Voisiko optimaalisten valaistustasojen määrittämisessä käyttää apuna valaistussuunnittelijoiden asiantuntemusta? Ilmavirtojen suuruus merkittävä tekijä, miten voitaisiin pienentää? Todellinen säästö energiankulutuksessa voi olla pienempi kuin E-luvulla laskettu Ikkunoiden sijoittuminen rakenteessa, vaikutus lämpökuormiin ja päivänvalon saatavuuteen Ikkunan sijoittuminen, upotus Energiamuodot Kylmäenergian varastointi Aurinkolämpö varaajalla, mikä on varaajan teknistaloudellinen optimi Uusiutuvan energian tarkastelu Auringon kulun mukaan kääntyvät aurinkopaneelit Kustannustarkastelu myöhemmin mukaan laskelmiin
11.6.2014 5 (6) Työryhmä Pientalo Sihteerinä Pirkko Harsia / TAMK, laskijana Alma Koivu / Vesitaito Oy Esimerkkikohteena käytettiin 137 m 2 pientaloa. Lähtökohtainen lämmitys oli kaukolämpö + vesikiertoinen lattialämmitys ja nykyinen vaatimustaso. Toimenpiteet pyrittiin valitsemaan helposti toteutettavat, kustannuksiltaan kohtuulliset -ratkaisuista. Toimenpide E-luvun muutos Huomiot/kommentit Ilmanvaihdon LTO vuosihyötysuhde 45 % => 76 % + SFP 2=> 1,3, jäteilman lämpötila 5 => -9,8 C + LTO päällä silloin kun tarve (myös kesäaika) 168 => 133 Tarpeenmukainen ilmanvaihto esim. 55 l/s => 40 l/s + SFP 1,0 133 => 126 Ilmamäärät minimissä, kun asunto tyhjänä, CO 2 -anturi? Ilmamääräarvio tulisi selvittää Edellyttää kiinteistöautomaation määrittelyä Lämmin käyttövesi 600 => 400 l/m 2,a 126 => 117 Vesimäärät vastaamaan todellisia kulutuksia; ei suoraan pinta-alariippuva Tiiveys 4 => 1 117 => 108 Valaistus 8 W/m 2 => 5 W/m 2 (ka. n. 250 lx) 108 => 105 Vaikutus suurempi, jos mukana olisi käyttöprofiili (kylmään aikaan on myös keinovalon tarve suurempi) Tavoitearvo realistinen nykyisissä tavallisissa ratkaisuissa; voidaan saada alemmaksikin. Takka 105 => 103 Käyttöprofiili puuttuu nykylaskennasta Muut puusijat (kiuas, puuliesi?) U-arvot, ikkunat (U-arvo 1 => 0,7) 103 => 101 Vaikutus G-arvoihin otettava huomioon Lämmönjako vesikierto lattia => patterit 101 => 98 (ostoenergia 106)
11.6.2014 6 (6) 98 => 92 Tulisi antaa mahdollisuus hyödyntää saunan poisjättäminen (sauna ei ole Pois tarpeenmukainen iv-ohjaus 98 > 106 (Sähkö)saunan poistaminen laitesähköstä arvio 3W/m 2 => 2 W/m 2 pakollinen varustus) Sähköpatterit 147 (ostoenergia 102) Säädön vaikutus/merkitys eri lämmitystavoissa tulisi tarkistaa. hyötysuhde 0,95 => 1 Muita kommentteja: Tarpeenmukaisuuden huomioonottaminen tulisi tehdä myös asunnoissa mahdolliseksi; tulee myös tällöin edellyttää kiinteistöautomaation määrittelyä. Herkkyyslaskenta tulisi tehdä aluksi puhtaasti energiakulutuksen pohjalta ja tarkastella energiakertoimet erikseen. Laskentatavan/kertoimien vaikutus valintoihin ja käyttötottumuksiin? Energiamuotokertoimien vaikutus asukkaiden käyttötottumuksiin; houkutteleeko pieni kerroin käyttämään energiaa enemmän (näennäisesti halpaa / hyvää )? Tarkastelussa ei katsottu oman tuotannon vaikutuksia; käyttö- ja tuotantoprofiilit tulisi saada laskennan lähtökohdiksi.