Ratkaisut olemassa olevien rakennusten energiatehokkuuden parantamiseen Jari Shemeikka, VTT Ratkaisuja rakennusten energiatehokkuuden parantamiseen-seminaari 31.3.2009, VTT, Espoo, Otaniemi
Toimintaympäristön muutos Haaste: Ilmastonmuutoksen pysäyttäminen edellyttää CO2- päästöjen vähentämistä vuoteen 2050 mennessä 90% Muutokset lähitulevaisuudessa uusissa rakennuksissa 2010: Asuinrakennusten energiantarve -30 % nykytasosta 2012: Kokonaisenergiatarkastelu, jossa primäärienergia otetaan huomioon EU 2015: Uudistaloilla ei lämmitys- tai jäähdytystarvetta Vuositasolla ostoenergian tarve 0 kwh/m 2 Muutosten merkitys: - Uudistuotanto menee edellä, jääkö korjaaminen jälkeen tehokkuudessa? + teknologiakehitys vauhdittuu ratkaisut käytettävissä soveltaen myös korjaustoiminnassa 2
Nykyinen tilanne Energiatehokkaita ratkaisuja korjausrakentamiseen on jo kehitetty ja rakennettu, perustason ratkaisut saatavissa markkinoilta Peruskorjattu 1930-luvun pientalo: Lämmitysenergia 250 => 100 kwh/m 2 Teknisesti toimivien ratkaisujen käyttöön ottoa tulisi nopeuttaa eri keinoin Viranomaiset: tiedotus case Oulu Kuluttajat, taloyhtiöt: päätöksenteon tuki Palvelujen tarjoajat: suunnittelijoiden, tavaran ja materiaalien toimittajien sekä urakoitsijoiden verkostoituminen Rahoitus on ongelma Panostaminen korjausrakentamiseen nopeiden päästövähennysten aikaan saamiseksi 3
Tehostamistoimenpiteiden vaikutus kansallisesti, lämmitys, asuin ja palvelurakennukset Potentiaali 10-20 % vuonna 2020 Uudistuotanto n.4 % vuonna 2020 Korjausrakentamisen avulla energiantarpeen pienentäminen merkittävää vuoteen 2020 - uudisrakentamisen merkitys näkyy 2020 jälkeen LVI-korjaukset Edistyneet LVI-korjaukset Rakennuksen vaipan korjaukset Edistyneet vaipan korjaukset 30 % tiukemmat rakennusmääräykset Kaikki uudet rakennukset matalaenergiarakennuksia Kaikki uudet rakennukset passiivirakennuksia Jäljelle jäävä kulutus Tuominen, P. (2008) The potential effects of low energy buildings on the Finnish national economy. Diplomityö TKK/VTT. 4
Vanhan kiinteistökannan energiantarve, kerrostaloasuminen Energiantarve ->1960 1960-> 1970-> 1980 -> Uudet Energia kwh/m 2 tehokas Hyvän sisäilmaston ylläpidon energiantarve, kwh/m² Tilojen lämmitys 160-200 160-240 120-180 100-160 80-140 30-50 Talotekniikka, pihavalaistus yms. kwh/m² Kiinteistösähkö 20-30 20-30 20-40 20-40 10-30 10-20 Asukkaan energiankäyttö, kwh/m² Lämmin vesi 20-60 20-60 20-60 20-60 20-50 20-30 Taloussähkö 30-50 30-50 30-50 30-50 30-50 20-30 Yhteensä, kwh/m² Kokonaiskulutus 230-340 230-380 190-330 170-310 140-270 80-140 5
Keinot hyvän energiatehokkuuden saavuttamiseksi korjauksissa ovat samat kuin uudisrakentamisessa Valintojen tärkeysjärjesty ys Energia- ratkaisu Kulutuksen tunnistaminen Energian hallinta: tarpeenmukainen käyttö ja ohjaus Energian säästäminen: energian tarpeen pienentäminen Energian tuotto Energian tarve Valintojen vaikutus Kokonaisuuden suunnittelu ja rakentaminen Rakennussuunnittelua edeltävän prosessin merkitys Energian tarve Hyvä lämmöneristys ja ilmanpitävyys Lämmön talteenotto ilmanvaihdosta Suunnittelun ja rakentamisen laatu Energiatehokkaat laitteet ja valaistus Passiivinen viilentäminen Hyvä sisäilmasto 6
Korjauksen ominaispiirteitä energiatehokkuuden näkökulmasta Vanhoissa rakennuksissa harvoin tilavarauksia uudelle talotekniikalle Korjaukset ajoittuvat eri elinkaaren vaiheisiin Energiatehokkuuden parantaminen korjauksen yhteydessä on yleensä aina kannattavaa Tiiveyden parantaminen voi olla haasteellista Museo-/suojelusäännökset voivat rajoittaa toimenpiteiden valintamahdollisuutta Korjausten yhteydessä tehdään yleensä laatutason nosto (esim. parempi sisäilmasto) voi lisätä energiankäyttöä Käyttäjä mukana prosessissa Perusparannus on tuotteena enemmän palvelulähtöistä kuin uudistuotanto Järkevien energiatehokkuusinvestointien ammattitaitoinen kommunikointi tarvitaan 7
A-luokan sähkölaitteet, pumput, puhaltimet Ikkuna- tai oviremontti Ulkoilma- Lämpöpumppu COP=2-3 Aurinkosähkö Energiakorjaamisen haasteet, teknologia Aurinkolämpö Ulkoseinä Lisäeristys 50 mm Alapohja lisäeristys Energia kausivarastot Tehokkuus- vaatimus -20% Yläpohja lisäeristys Hinta Ilmanvaihto Tulo-poisto+LTO *) lisäys LED-valaisimet Lämpimän veden LTO *) Esivalmistettu ulkoseinäelementti Ilmatiiveyden parantaminen Supereristeet Ulkoseinä Lisäeristys 400 mm Passiivitaso -70% Nollaenergia -100% Ikkunat ja ovet U < 0,5 Uudet energian tuottoratkaisut Teknologinen haasteellisuus Nykyisin käytössä kohtuullisen tuotteistuneita ratkaisuja, jos tehostamisvaatimus ei ole korkea (<20%) Passiivitaso -70% tai nollaenergiataso ovat selkeästi haasteellisempia korjaushankkeissa Energiansäästölamppu *) Lämmöntalteenotto 8
Erinomaisen energiakorjausratkaisun numeroita, kerrostalo Lämmitys (< 35 kwh/m²,a) Seinä 0,09 W/m²K Alapohja 0,1 W/m²K Yläpohja 0,08 W/m²K Ikkuna 0,8 W/m²K, g=0,3 Ulko-ovi 0,4 0,7 W/m²K Ilmanpitävyys n50 < 0,6 1/h Ilmanvaihdon lämmön talteenotto: 80% ja tarpeenmukainen ohjaus Sähkö (< 30 kwh/m²,a) Kaikkialle A tai A++ -luokan sähkölaitteet ja tarpeenmukaiset ohjaukset Valaistus tehokkuus > 100 lumen/w Tasavirtamoottorit talotekniikassa Jäähdytys (ei koneellista) Kesäaikaisten lämpökuormien hallinta, passiivinen viilennys, aurinkosuojaus Tuuletuksen tehostaminen, asumisessa mitoitus kesällä ilmanvaihtuvuus 1 1/h Maan viileyden käyttö ilmanvaihdon raitisilman viilentämiseen Sisäolosuhteet Talvella 21 o C Kesällä max. 25 o C Ei vetoa Vesi Vedenkulutus < 100 l/hlö,vrk 9
Energiakorjausten vaikutukset Lämpökamerakuva ennen energiakorjauksia Lämpökamerakuva energiakorjausten jälkeen Parantuneen energiatehokkuuden lisäksi saadaan korjausten yhteydessä myös parantunut sisäilmaston laatu Kuvat: Oebbeke, A. (2007) Passiv Bauen auch im Altbau [online]. Baulinks.de building portal, available at http://www.baulinks.de/webplugin/2007/1276.php4 [accessed 1.2.2008]. 10
Teknologiakehitys VTT:n palvelut energiatehokkaaseen korjausrakentamiseen Energiatehokkaiden korjausratkaisujen konseptointi Tulevaisuuden talotekniikkaratkaisut tehostuvan energiankäytön rakennuksiin Tuotevalmistajien komponenttiratkaisujen kehittäminen Uudet energiatehokkuusmateriaalit, supereristeet, faasimuutos Älykkäät pinnoitteet (esim. itsepuhdistuvuus, jäätymättömyys) eri järjestelmäkomponentteihin huoltovapaus Uusiutuvan energian ratkaisujen kehittäminen (aurinko, tuuli, bio), integroituminen talotekniikkaan 11
VTT:n palvelut energiatehokkaaseen korjausrakentamiseen Prosessikehitys houkuttelevien korjauspalvelujen tuottamiseen Käyttäjälähtöisten perusparannusmallien kehitys ICT:n hyödyntäminen prosessissa Perusparannushankkeiden sähköisten tietopalveluiden kehittäminen, sosiaalinen media Tuotemallintaminen, visualisoinnit Korjausratkaisujen skaalautuvuus rakennus alue Ratkaisujen arviointimenettelyjen kehittäminen, luokittelut 12
Eräitä hankkeita korjausteemaan VTT:llä Käynnissä EU Robust Renovation of buildings using steel technology (Jyri Nieminen) Nice SuccessFamilies Successful sustainable renovation business for single family houses (Mia Ala-Juusela) Nice Mecoren Methods and concepts for sustainable renovation schools, officies, blocks of flats (Tarja Häkkinen) Nice SURE Sustainable refurbishment - life cycle procurement and management by public clients (Pekka Huovila ) Aravakerrostalojen energiatehokkuus. Ratkaisut ja konseptit, korjaaminen uudistamalla (Jyri Nieminen) InSert Linjasaneerausten uudet hankinta- ja palveluratkaisut (Satu Paiho) Valmisteilla Energiatehokkaat korjausmenetelmät (EKORME) - Uuden teknologian kaupallistamiskilpailu (Kari Hemmilä), yhteistyö Motivan kanssa 13
VTT luo teknologiasta liiketoimintaa 14