Puurakennusten energiatehokkuus ja lämmöneristys PuuNet -hankkeen koulutus Oulussa 27.9.2017, www.puunet.fi Koulutuksen järjestäjä: TTS Työtehoseura, www.tts.fi, Sauli Paloniitty ja Jukka Jaakkola jukka.jaakkola@tts.fi, 040 7125048 PALONIITTY OY Sauli Paloniitty Pikku-Leheentie 45 14870 TUULOS 045-77348778 ENERGIATEHOKKUUS RAKENTEISSA Energiatehokkuusmääräykset 2018 Rakenteiden energiatehokkuus Energiakulutus Korjausrakentamisen energiatehokkuus ja optimointi Sisäolosuhteiden hallinta energiatehokkaissa rakennuksissa
ENERGIATEHOKKUUS RAKENTEISSA Mistä ei tingitä: 1. Ilmatiiviys -huolellinen rakentaminen 2. Sisäilman laatu -koneellinen hyvin suunniteltu ilmanvaihto 3. Rakenteiden rakennusfysikaalinen toiminta -vaatii suunnittelua ja optimointi A. U-arvon optimointi --toimiiko rakennusfysikaalisesti B. Kylmäsiltojen välttäminen Hyviä muutoksia tulevaisuuden rakentamisessa: Kosteushallintakoordinaattori Sisäilmastoluokitus Kosteusmääräykset Energiatehokkuusmääräykset Ilmanvaihtomääräykset
Hyviä muutoksia energiatehokkuusmääräyksiin: Painovoimainen ilmanvaihto on erikseen mahdollistettu Ei kuitenkaan helpotusta E-lukulaskentaan, joten haastavaa saada määräystasosta läpi Massiivipuurakenteet saavat helpotusta E-lukuvaatimuksiin 5-20% Energiamuotokertoimet muuttuvat hieman Ilmanvaihto säädettävä tasapainoon, ei alipaineiseksi niin kuin nyt Ilmanvaihto käyttöajan ulkopuolella oltava päällä niin, että ilma vaihtuu kaikissa huonetiloissa Seinäpuhalluksen toteuttaminen helpottuu Ilmanvaihtojärjestelmän käyttöönottoon ja säätämiseen kiinnitettävä nykyistä enemmän huomiota Merkintä rakennustyön tarkastusasiakirjaan LÄMMÖNERISTYSMÄÄRÄYKSET Vertailuarvot RakMk C3 1976 1978 1985 2003 2007 2010 2012 2018 Ruotsi 2006 Norja 2007 Tanska 2006 Rakennuksen vaippa (U-arvot W/m 2 K): -Ulkoseinä -Yläpohja -Alapohja -Ikkuna -Ovi 0,4 0,35 0,4 2,1 2,1 0,29 0,23 0,4 2,1 2,1 0,28 0,22 0,36 2,1 1,7 0,25 0,16 0,25 1,4 1,4 0,24 0,15 0,24 1,4 1,4 0,17 0,09 0,16 1,0 1,0 0,18 0,13 0,15 1,3 1,3 0,18 0,13 0,15 1,2 1,2 0,2 0,15 0,15 1,5 1,5 Vuotoilma -ilmanvuotoluku n 50 -ilmanvuotoluku q 50 Ilmanvaihto -lämmöntalteenoton vuosihyötysuhde ( %) Vaipan lämpöhäviön jousto (%) 6 6 6 4 4 2 4/2/1 0 0 0 30 30 50 70 test. tulos 0,6 1,5/ l/s m 2 2,5 70 test. tulos 0 0 0 10 20 30 - - - 1,5 l/s m 2-5 5
ERISTEPAKSUUS 6 U-arvo = Rakenteen lämmönläpäisykerroin 4 3,5 3 Mitattu U-arvo 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 Laskennallinen U-arvo 7
Kuinka paljon energiaa johtuu rakenteen läpi? 1. Ikkunoista? U-arvo=1 Pinta-ala 25m2 2. Seinistä? U-arvo=0,17 Pinta-ala 100m2 1. Ikkunat Qjoht = 1 x 4500 C x 24h 1000 = 108 kwh/m2v = 108 kwh/m2v x 25 m2 x 0,1 /kwh = 270 2. Seinät Qjoht = 0,17 x 4500 C x 24h 1000 = 18,4 kwh/m2v = 18,4 kwh/m2v x 100 m2 x 0,1 /kwh = 183 26.9.2017 8 VAIPAN ILMANPITÄVYYS Tiiviysmittaus ja ilmavuotojen paikantaminen on välttämätön osa energiatehokasta rakentamista. Esim. Kontio-hirsitalojen keskimääräinen ilmanpitävyys on tasolla 0,5 m3/hm2. Lasielementin ilmavuoto
VAIPAN ILMANPITÄVYYS / SISÄILMAN LAATU Epäpuhtaudet maaperästä ja eristetilasta! SISÄILMAN LAATU ja ILMANVAIHDON TARVE Ilmavuotoluku 0,6 Luonnollinen ilmanvaihto 10 henkeä Ilmavuotoluku 10 Luonnollinen ilmanvaihto 10 henkeä Hiilidioksidipitoisuus jopa 3000ppm Hiilidioksidipitoisuus 1500ppm 11
LTO:n hyötysuhde 12 Kuinka paljon talon ilmavuotojen kautta kuluu energiaa? kwh/vuosi 70000 60000 X-kerroin = 24 Astepäiväluku = 5000 50000 40000 30000 q50 = 1 q50 = 2 q50 = 3 q50 = 4 20000 10000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Vaipan-ala m2 26.9.2017 13
Lämpöhäviöiden tasauslaskenta! Helppo ja kustannustehokas toteutus! Määräysten mukainen energiatehokas talo 150m2 Johtuva energia m2 U-arvo Energiakulutus kwh/v Ulkoseinät 150 0,17 2448 YP 150 0,09 1296 AP 150 0,16 2304 Ikkunat 30 1 2880 Ovet 10 1 960 490 Ilmanvaihto / vuotoilma Ilmavuotoluku 2 1300 Ilmanvaihto LTO 60% 0,5/h 2000 YHTEENSÄ 13188 Määräysten mukainen energiatehokas talo HIRRESTÄ 150m2 Johtuva energia m2 U-arvo Energiakulutus kwh/v Ulkoseinät 150 0,4 5760 YP 150 0,09 1296 AP 150 0,16 2304 Ikkunat 30 0,6 1728 Ovet 10 1 960 490 Ilmanvaihto / vuotoilma Ilmavuotoluku 0,6 400 Ilmanvaihto LTO 80% 0,5/h 1000 YHTEENSÄ 13448 ENERGIANKULUTUS JAKAUMA 26.9.2017 15
PASSIIVITALO Suomalaisen passiivitalon kriteerit ovat: Etelärannikko Maan keskiosat Pohjoisosat Lämmitysenergiantarve 20 kwh/(m²a) 25 kwh/(m²a) 30 kwh/(m²a) Kokonaisprimäärienerg iantarve 130 kwh/(m²a) 135 kwh/(m²a) 140 kwh/(m²a) Ilmavuotoluku n50 0.6 1/h 0.6 1/h 0.6 1/h 26.9.2017 16 Sisäilman suhteellinen kosteus ja lämpötila? Uunin käytön vaikutus sisäilmaan asuinkerros Lämpötila C RH % 80 Polttamaton jakso Viikonloppureissut 70 60 50 40 30 20 10 24. Januaryta 2001 16:59 28. Januaryta 2001 20:59 2. Februaryta 2001 00:59 6. Februaryta 2001 04:59 10. Februaryta 2001 08:59 14. Februaryta 2001 12:59 18. Februaryta 2001 16:59 22. Februaryta 2001 20:59 27. Februaryta 2001 00:59 3. Marchta 2001 04:59 7. Marchta 2001 08:59 11. Marchta 2001 12:59 15. Marchta 2001 16:59 19. Marchta 2001 20:59 24. Marchta 2001 00:59 28. Marchta 2001 04:59 1. Aprilta 2001 08:59 5. Aprilta 2001 12:59 9. Aprilta 2001 16:59 13. Aprilta 2001 20:59 18. Aprilta 2001 00:59 22. Aprilta 2001 04:59 26. Aprilta 2001 08:59 17
KYLMÄSILLAT KYLMÄSILLAT
HOMEHTUMISRISKI 20 HOMEHTUMISRISKI 21
HOMEHTUMISRISKI 22 HOMEHTUMISRISKI 23
PUURUNKOTALO PUURUNKOTALO
PUURUNKOTALO PALJON HYVÄÄ 2 kerroksinen Maanvarainen AP hyvä eristys US umpisolueristys ja runko lämpimällä puolella Ilmatiiviyteen panostettu Maapiiri RISKEJÄ Yläpohjan kattorakenteet jäävät kylmälle puolelle Sekarunko vaatii huolellisuutta Muovieristeen lämpöliikkeet +27C RH 90% +24 C RH 60% 26.9.2017 27
HIRSIRAKENTEISEN ULKOSEINÄN JA YLÄPOHJAN LIITOS Sivuräystäs 26.9.2017 28 HIRSIRAKENTEISEN ULKOSEINÄN JA YLÄPOHJAN LIITOS Päätyräystäs 26.9.2017 29
HIRSIRAKENTEISEN ULKOSEINÄN JA YLÄPOHJAN LIITOS Päätyräystäs 26.9.2017 30 Energian kulutus pientalossa -pohdittavaa... 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Lämmitystarve Asumisesta vapautuva lämmitysenergia. Tammi Helmi Maalis Huhti Touko Kesä Heinä Elo Syys Loka Marras Joulu 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Lämmitystarve Asumisesta vapautuva lämmitysenergia. Tammi Helmi Maalis Huhti Touko Kesä Heinä Elo Syys Loka Marras Joulu 31
Korjausrakentamisen energiamääräykset 2012 26.9.2017 32 Määräysten osoittamisen vaihtoehdot 1. U-arvoa pienennetään 50% tai uudisrakentamisen määräysten mukaiseksi. Koskee kaikkia rakenteita 2. Energiakulutusvaatimukset rakennusluokittain. (pientalot alle 180kWh/m2) 3. E-lukua (energiamuotokertoimilla kerrottu) parannetaan (pientalot 20%) 26.9.2017 33
Sääd Sauli Paloniitty Visamäentie 35B 13100 HML p. 03-646 2562 34 1930-1960! Rakennustyyli 1 pientalot: Hirsirunkoiset puutalot / Purueristeiset puurunkotalot Betonisokkelit Julkisivu lauta/rappaus ei ilmarakoa Kattorakenteet: Puurakenteinen harjakatto jossa katteena on käytetty yleisesti bitumihuopaa ja peltiä. Sauli Paloniitty 35
1930-1950! Purutalon ongelmat! Sauli Paloniitty Visamäentie 35B 13100 HML p. 03-646 2562 36 Purutalon korjaukset ja lisäeristys! Sauli Paloniitty Visamäentie 35B 13100 HML p. 03-646 2562 37
1930-1950! Purutalon korjaukset ja lisäeristys! Lisäeristyksen säännöt! 1. Vaipan ilmatiiviys kuntoon, 2. Tilojen ilmanvaihto kuntoon. 3. Lisäeristys ulkopuolelle vesihöyryä läpäisevillä materiaaleilla, 4. Lisäeristys sisäpuolelle vesihöyryä hidastavilla materiaaleilla, 38 2. MAANVASTAISET RAKENTEET Kellarin seinän lisäeristys! Lisäeristyksen säännöt! 1. Lisäeristys ulkopuolelle vesihöyryä läpäisevillä materiaaleilla, 2. Lisäeristys sisäpuolelle vesihöyryä hidastavilla materiaaleilla ilmaraon kanssa, 3. Pintavedet, sadevedet, pohjavesi ja kapillaarivesi hallintaan, 4. Ei puurakenteita. Vaan näin!! 39
Lämmitysvaihtoehtojen vertailu Lämmönkulutus 100000kWh/v Johtuva energia Ikkunat 15000 Seinät 20000 Alapohja 5000 Yläpohja 10000 Vuotoilma n50 4 10000 Ilmanvaihto 30000 Lämmin vesi 10000 Öljylämmitys Kulutus litraa 12000 Energian hinta /litra 1,1 Vuosikulutus 13200 Investointi 5000 Kaukolämpö Perusmaksu 2100 /v 2100 Kulutus /kwh 0,06433 6433 Vuosikulutus 8533 Investointi 25000 Maalämpö Hyötysuhde 60 % 60000 Hinta /kwh 0,13 Vuosikulutus 5200 Investointi 40000
Ikkuna vertailut Ikkunan lämmöneristys NYKYINEN RAKENNE UUSI RAKENNE UUSI RAKENNE UUSI RAKENNE U-arvo 3,00 U-arvo 1,00 U-arvo 0,86 U-arvo 0,66 Energiakulutus Energiakulutus Energiakulutus Energiakulutus m2 324,00 m2 108,00 m2 92,88 m2 71,28 Neliöt 129,00 Neliöt 129,00 Neliöt 129,00 Neliöt 129,00 Yht: 41796,00 Yht: 13932,00 Yht: 11981,52 Yht: 9195,12 Kulutus/v 2925,72 975,24 838,71 643,66 Erotus alkuperäiseen 1950,48 2087,01 2282,06 Investointi 45000 50000 60000 Takaisinmaksuaika 23 24 26 Ulkoseinän lisäeristysvertailut Ulkoseinän lämmöneristys NYKYINEN RAKENNE Vaihtoehto 1 Vaihtoehto 2 Vaihtoehto 3 Tuulensuojalevy 50mm villaa 100mm villaa Paksuus 0,20 Paksuus 0,23 Paksuus 0,28 Paksuus 0,33 Lamda 0,12 Lamda 0,12 U-arvo 0,45 U-arvo 0,41 U-arvo 0,29 U-arvo 0,21 Energiakulutus Energiakulutus Energiakulutus Energiakulutus m2 48,29 m2 44,17 m2 30,98 m2 22,80 Neliöt 550,00 Neliöt 550,00 Neliöt 550,00 Neliöt 550,00 Yht: 26557,38 Yht: 24294,48 Yht: 17036,33 Yht: 12540,46 Kulutus/v 1859,02 1700,61 1192,54 877,83 Investointi 0 12mm 1 400 50mm 100mm 25mm 3 400 Villa 3 500 Villa 4 500 3 400 6 900 7 900 Takaisinmaksuaika 21 10 8
Kosteutta tiivistyy hirren pintaan 50g/m2 Laskentatiedot: ulkoilma -20 C, RH 90 %. Sisäilma +20 C, RH 30%. Aika 10 vrk
Ilmanvaihto / ilmatiiviys Ilmanvaihto / ilmatiiviys
Ilmanvaihto / ilmatiiviys TUULI 10-16 m/s TUULI 1-3 m/s Ilmavuotoluku q50 Vuotoilmamäärä m3/h Ilmanvaihtokerroin Vuotoilmamäärä m3/h Ilmanvaihtokerroin Alkutilanne 12 12000 6 1200 0,6 Työnaikainen 10 10000 5 1000 0,5 Lopputilanne 8 8000 4 800 0,4 = Ilmanvaihtoa ohjataan hiilidioksidianturilla + tarvittaessa etäohjauksena käsin. Lepoaikoina kaikki koneet ovat pois päältä! Muutos
Muutos Muutos