Kokemuksia toteutetuista passiivitalokohteista Suomesta ja ulkomailta VTT
Passiivitalon konseptit Kartta: Ecofys 2
Keski-Euroopan passiivitaloratkaisut eivät riitä Suomen ilmastoon - eikä Ruotsin tai Norjankaan Itävalta Irlanti Seniorenwohnheim / Nursing Home in Hannover,Architects Art -p l a n Saksa Esitetyt ratkaisut eivät riitä lämmitysenergiatarvevaatimukseen PHPP Passive House Planning Package: laskennassa usein Suomen määräystasoa pienempi ilmanvaihto Keski-Euroopann rakenneratkaisujen kosteustekninen toimivuus kylmässä ilmastossa? Ohutrappaus EPS Rakennuslevy Puurunko + eristys Höyrynsulku + sisäverhous Perustusten routasuojaus Ikkunan U-arvot: yleensä ikkunan keskiosan U-arvo Ilmanvaihdon lämmön talteenoton jäätyminen 3
Kosteusriskit Höyrynsulku ja ilmansulku: sisäilman kosteuskuorma merkityksetön - rakentamisen laatu! Vesihöyrytiivis eristyksen sisäpinta - vesihöyryä läpäisevä ulkopinta => kuivumiskapasiteetti Ilmastonmuutos vaikuttaa kaikkiin rakenteisiin Tulevaisuudessa enemmän sateita, kosteampi ulkoilma Kokemukset hyvin eristetyistä rakenteista (lämmöneristys 300-500 mm ): ei ongelmia Homeindeksiin perustuvat tarkastelut (200 ja 400 mm eristystä): Lämmöneristyksen paksuudella ei merkitystä 4
Passiivitalon perusmääritelmät Etelä-Euroopan lämpimät ilmastot: Lämmitysenergian tarve 15 kwh/m 2 Jäähdytysenergian tarve 15 kwh/m 2 30 kwh/m 2 25 kwh/m 2 20 kwh/m 2 Primäärienergian tarve 120 kwh/m 2 Keski-, Itä- ja Länsi-Eurooppa Lämmitys- ja jäähdytysenergian tarve 15 kwh/m 2 Primäärienergian tarve 120 kwh/m 2 Suomi Lämmitysenergian tarve 20-30 kwh/m 2 Primäärienergian tarve 130-140 kwh/m 2 Rakennuksen ilmavuotoluku aina n 50 <0,61/h *) Energian tarvetaso suunnilleen sama, maakohtaisia eroja määrittelyssä 5
Passiivitalo Suomessa 30 kwh/m 2 25 kwh/m 2 20 kwh/m 2 Passiivirakentaminen ei perustu: Lämmityslaitteiden korvaamiseen kodin elektroniikalla ja muilla sähkölaitteilla Tilojen lämmittämiseen ihmisistä tai laitteista vapautuvalla lämmöllä koko lämmityskauden ajan Tarve 25 asukkaalle tai 10-15 taulu-tv:lle kylmällä ilmalla Passiivitaloissa on lämmönkehittimet, mutta talojen lämmityksen tehontarve on pieni, 10-20 W/m 2 Pieni energiantarve voidaan kattaa uusiutuvalla energialla Passiivitalojen kaukolämpöratkaisuja ei ole kehitetty 6
Pohjoinen vyöhyke Ehdotus passiivitaloksi Ruotsissa Ostettu kokonaisenergia, E max Eteläinen vyöhyke: E max <45kWh/m 2 Pohjoinen vyöhyke: E max <55kWh/m 2 Pientalot < 200 m 2 :E max200 =E max +10kWh/m 2 Keski-Ruotsi Lämmitysteho, P max Eteläinen vyöhyke: P max =10W/m 2 Pohjoinen vyöhyke: P max =14W/m 2 Pientalot < 200 m2: P max200 =P max +2W/m 2 Ilmanpitävyys 0,3 l/s m => n 50 ~ 0,6-0,8 1/h Uusin määritelmä: 3 vyöhykettä Eteläinen vyöhyke Kravspecifikation för passivhus i Sverige - Energieffektiva bostäder Energimyndighetens program för passivhus och lågenergihus Version 2008:1 7
Ehdotus passiivitaloksi Norjassa Energiantarve riippuu paikkakunnan ulkolämpötilan (T) vuosikeskiarvosta: Rakennustyyppi Lämmitystarve, kwh/m 2 T > +5 o C T < +5 o C Rivi- ja kerrostalot 15 15 + 3,5 *( 5 T) Pientalot > 200 m 2 15 15 + 3,5 *( 5 T) Pientalot < 200 m 2 20 15 + 3,5 *( 5 T) 8
Esimerkki: Paroc Passiivitalo Paritalo Lämmitysenergian tarve: 18 kwh/m 2 Kokonaisenergian tarve: < 70 kwh/m 2 Suunnitteluarvoja: Seinä 0,09 W/m 2 K Alapohja 0,1 W/m 2 K Yläpohja 0,08 W/m 2 K Ikkuna 0,8 W/m 2 K Ulko-ovi 0,4 0,7 W/m 2 K Ilmanpitävyys n 50 <0,61/h Ilmanvaihdon lämmön talteenotto: 80% 9
10
Pilottiprojekti Tikkurila Lämmitysteho, W 13 000 12 000 11 000 10 000 9 000 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 Keskimääräinen lämpökuorma talvella Normitalo 2007 Rakentamismääräykset 2008 Matalaenergiatalo Passiivienergiatalo Passiivtalo Paroc-passiivienergiatalo Pilottitalo 0 0-30 -20-10 0 10 20 Ulkoilman lämpötila, C 70 60 50 40 30 20 10 Lämmitysteho, W/m_ 11
Ilmanvaihtolämmityksen optiot Lämmitys päätelaitteissa LTO Kanaval ämmitys Kylm ä ima Kylmä ilma Ilmakanavat maassa Esilämmitys maan lämmöllä 12
Saksalaisia passiivitalon ikkunoita http://www.jasgeist.de/fenster/holz-alu-fenster/index.php U>0,68 W/m 2 K U>0,70 W/m 2 K U>0,63 W/m 2 K U>0,63 W/m 2 K Suomi: Ikkunan U-arvo ilmoitetaan tavallisesti 1,2 x 1,2 m ikkunalle Keski-Eurooppa: U-arvo 1,23 x 1,48 m ikkunalle 13
Viilennystarpeen hallinta 14
Forum Chriesbach Forum Chriesbach, Toimistorakennus, Dübendorf, Sveitsi, Arkkitehtisuunnittelu: Bob Gysin + Partner, BGP 8 533 m 2, 38 615 m 3 Toimistorakennus: hallinto-, tutkimus- ja kokoustiloja, ravintolat Kestävän kehityksen vision 2000-Watt-Geschellschaft tavoitteet Yhden henkilön kaiken energiankulutuksen tavoitetaso2000 Wattia (17500 kwh/a) Tavoitetaso ylittyy laitesähkön kulutuksen osalta Lämpövyöhykkeisiin jaetussa rakennuksessa lämmitetään ainoastaan alimman kerroksen tiloja Aurinkosähköjärjestelmä tuottaa n. puolet sähköntarpeesta Rakennuksen kokonaisenergiantarve on 14,0 kwh/m 2 a Sähkön osuus on 50 % Auringonvalon pääsyä sisätiloihin säädellään julkisivun ulkopintaan asennetuilla silkkipainetuilla lasilevyillä. 15
16
17
18
Maalämmönvaihtimen putkistot 19
20
Gemeindezentrum Ludesch Ludesch, Itävalta 2005, suunnittelija: Hermann Kaufmann www.kaufmann.archbuero.com Kuntakeskus, 3 135 m 2 Energiaratkaisut: Rakenteisiin integroitu 350 m 2 aurinkosähköratkaisu, vuosituotto n. 15 000 kwh Passiivitalon ratkaisut Keski-Eurooppalainen Lämmitysenergian tarve = 13.8 kwh/m 2 a passiivitalo: lämmitys + Viilentämisen energiatarve = 7.5 kwh/m 2 viilentäminen yhteensä 15 a kwh/m 2 Primäärienergian tarve < 120 kwh/m 2 a Lämmityksen ja viilentämisen huonekohtainen säätö Lämmin käyttövesi aurinkokeräimillä Lämmöntuotto biomassalla 21
22
23
24
25
Passiivitalosaneeraus Makarstrasse 32-34 Linz, Itävalta 2006, arkkitehti: Arch + More GmbH Itävallan ensimmäinen passiivitalosaneeraus 1310 m 2 julkisivupinta, lisäeristys esivalmistetuilla puuelementeillä Passiivinen aurinkoenergia: lisäeristysrakenteen paksuus131 mm (eriste 40 mm) Asuintilojen lämmityksen energiantarve 179 kwh/m 2 a 14.4 kwh/m 2 a CO 2 -emissiot 160 t / a 14 t / a LÄHTEET: Aschauer, Johann: A new quality of living. Passive house retrofitting of an apartment building. Makartstrasse Linz. Responsible building elements and integrated building concepts A new quality of living. Workshop 11.09.2006. www. gap-solar.at www.hausderzukunft.at 26
27
28
29
30
LÄHTEET: Aschauer, Johann: A new quality of living. Passive house retrofitting of an apartment building. Makartstrasse Linz. Responsible building elements and integrated building concepts A new quality of living. Workshop 11.09.2006. www. gap-solar.at www.hausderzukunft.at 31
Jyri.Nieminen@vtt.fi 32