MATALAENERGIARAKENNUKSETlämmöneristysten asennus ja lämpökuvaus, talotekniikan säädöt ja mittaukset 6. Matalaenergiarakennusten käyttö, huolto ja kunnossapito 7. Energiakorjaukset:

MATALAENERGIARAKENNUKSETMATALAENERGIARAKENNUKSETAsuinrakennuksetAsuinrakennukset

Asko SarjaAsko Sarja07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 1

MATALAENERGIARAKENNUKSETMATALAENERGIARAKENNUKSET

LÄHTÖKOHDAT JA YLEISTIEDOT

07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 2

Rakennustyypit ja niiden yleiset lasketut energiatehokkuusluokat (ET‐luokat).


Matalaenergiarakentamisen lähtökohdat• Rakennuksen suunnittelujakso 50 vuotta• Rakennuksen suunnittelujakso 50‐ vuotta• Elinkaariajattelu• Asiakas/omistaja/käyttäjälähtöinen valintaperusteinen• Asiakas/omistaja/käyttäjälähtöinen valintaperusteinen elinkaarioptimointi

• Elinkaarilaatulinkaarilaatu• Käytettävyys• Pitkäaikaistoimivuus• huollettavuus• huollettavuus• rakenne‐ ja talotekniikkaosien käyttöikä• elinkaaritalous

h i k hj k i j• Yhteiskunnan ohjaus kestävään energia‐ ja päästötalouteen

• normituksellanormituksella• energian tuotantomuotojen päästöpohjaisella verotuksella• kiinteistöjen päästöpohjaisella verotuksella• kulttuuriarvojen suojelulla erityisesti energiakorjauksissa• kulttuuriarvojen suojelulla erityisesti energiakorjauksissa


Elinkaarilaadun komponentit1. Käyttövaatimukset• toiminnallinen käytettävyys• terveellisyys• turvallisuus

2. Rahatalousvaatimukset• investointitalous• rakentamisen talous• elinkaaren ajan käyttötalous:• turvallisuus

• viihtyisyys• elinkaaren ajan käyttötalous:

o käyttöo kunnossapitoo korjauso kunnostuso uusimineno purkuo uudelleenkäyttöo uudelleenkäyttöo materiaalikierrätyso jätehuolto

3. Kulttuurivaatimukset• rakennusperinteet• elämäntavat

4. Ekologiset (luonnon talouden)vaatimukset• raaka-ainetalouselämäntavat

• työskentelykulttuuri• esteettisyys• arkkitehtuurityylit ja -trendit

i

raaka ainetalous• energiatalous• ympäristöhaittojen talous• jätetalous

l i i


• imago • luonnon monimuotoisuus

RIL 249‐2009 OHJEEN PÄÄSISÄLTÖ1. Matalaenergiarakennuskonseptit

Määritellään esim rakentamistavalle (esim elementti kerrostalo puupientalo valmistalona– Määritellään esim. rakentamistavalle (esim. elementti‐kerrostalo, puupientalo valmistalona, harkkopientalo, tiilipientalo jne)

– Määrittelyt ominaisuustasolla: elinkaarilaadun komponentit (toiminnallisuus, terveellisyys, turvallisuus, viihtyisyys, elinkaaritalous, luonnontalous ,kulttuuriominaisuudet,)RIL 249 2009 hj f k i ti i t h kk ää töt h kk i äil l t– RIL 249‐2009 ohjeen fokusointi: energiatehokkuus, päästötehokkuus, sisäilman laatu, tekninen toimivuus)

2. Matalaenergiarakennusten vaatimusmäärittelyt, kriteereinä:– Tilojen lämmitysenergian tarve– Ostoenergian tarve– Primäärienergian kulutus– Päästöjen tuotto

3 Matalaenergiarakennusten suunnittelun yleisohjeet3. Matalaenergiarakennusten suunnittelun yleisohjeet– Suunnittelutiimi: Omistaja/käyttäjä/rakennuttaja, pääsuunnittelija, arkkitehti,

rakennesuunnittelija, talotekniikkasuunnittelija– Arkkitehtisuunnittelu

R k j t l t k iikk itt l– Rakenne‐ ja talotekniikkasuunnittelu– Energian hankintasuunnittelu

4. Tekniset suunnitteluohjeet (rakennesuunnittelu ja talotekniikkasuunnittelu)5. Toteutusohjeet: valmistuksen kriittiset kohdat: Rakennusvaipan tiiviys ja sen mittaus, j p y j ,

lämmöneristysten asennus ja lämpökuvaus, talotekniikan säädöt ja mittaukset6. Matalaenergiarakennusten käyttö, huolto ja kunnossapito7. Energiakorjaukset: Suunnittelu ja toteutus8 Toteutettujen matalaenergia‐ ja passiivitalojen konseptikuvauksia ja energiakorjauksen8. Toteutettujen matalaenergia‐ ja passiivitalojen konseptikuvauksia ja energiakorjauksen

esimerkkejä


RIL 249 2009 käsitteet ja termitRIL 249‐2009 käsitteet ja termit

i i k i k• Pääsääntöisesti nykyisten RakMK:nmääräysten ja ohjeiden mukaiset

• Näiden ulkopuolelta on lisätty muutamia tarpeellisia uusia käsitteitä ja p jtermejästandardista EN 15603 ”Energy Performance of Buildings / Rakennusten g /energiatehokkuus” ja Energiatehokkuusdirektiivin (EPBD)Energiatehokkuusdirektiivin (EPBD) standardiselvityksestä CEN/TR 15615



TOTEUTUS




Suunnitteluperiaatep

• Matalaenergiarakennus perustuu kokonaisvaltaiseenk k ti i t h kk trakennuskonseptin energiatehokkuuteen,

– joka saavutetaan rakennuksen arkkitehtuurin, rakenne‐ ja talotekniikkajärjestelmien yhteistoiminnan tuloksenatalotekniikkajärjestelmien yhteistoiminnan tuloksena.

• Suunnittelussa optimoidaan toimivaksi ja energiatehokkaaksi kokonaisuudeksienergiatehokkaaksi kokonaisuudeksi – rakennuksen muoto,

– julkisivu, j ,

– tilat,

– rakennejärjestelmät ja ‐osat,

– talotekniset järjestelmät,

– reititykset, ym. moduulit ja rakennusosat


RakennuskonseptiRakennuskonsepti

k k i i i l j• Rakennuskonsepti on monistettavissa oleva ja dokumentoitu suunnittelu‐ ja rakentamistapa, jonka tuloksena syntyy asetetut vaatimukset täyttäviä yksilöllisiä rakennuksia.

• Monistettavuus edellyttää, että on olemassa – vakiotuotannossa olevat avaintuotteet javakiotuotannossa olevat avaintuotteet ja

– suunnittelu‐, rakentamis‐ ja käyttöohjeet,

joilla yksittäiset rakennukset voidaan suunnitella– joilla yksittäiset rakennukset voidaan suunnitella, rakentaa ja käyttää.



Rakennuksen energiatehokkuuden tunnusluvutRakennuksen energiatehokkuuden tunnusluvut

1. Tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen nettoenergian ominaistarve kWh/(b 2 )ominaistarve, kWh/(br‐m2,a)

2. Tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen ostoenergian ominaiskulutus, kWh/(br‐m2,a)ominaiskulutus, kWh/(br m2,a)

3. Tilojen lämmityksen uusiutumattoman primäärienergian kulutus, kWh/(br‐m2,a)

4. Rakennuksen ja Kiinteistön ostoenergian tuotannon ja siirron ominaiskasvihuonepäästöt, CO2ekv, kg/(br‐m2 a)m2,a)

5. Rakennuksen ja Kiinteistön elinkaaren primäärienergian ominaiskulutus kWh/(br‐m2,a)

6. Rakennuksen ja Kiinteistön elinkaaren ominaiskasvihuonepäästöt, CO2ekv, kg/(br‐m2,a)


Pääluokittelu tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen nettoenergian tarpeen mukaan

• matalaenergiatalo: Tilojen lämmityksen jamatalaenergiatalo: Tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen nettoenergian ominaistarve on välillä 26 50 kWh/(m2a)välillä 26‐ 50 kWh/(m2a)

• passiivitalo: Tilojen lämmityksen ja jäähdytyksen nettoenergian ominaistarve on enintään 25 kWh/(m2a)./( )


Matalaenergiarakennusten päävaatimukset ja tavoitteelliset lisävaatimukset (Normitalo 2010 referenssinä)

LUOKITUS ENERGIANTARPEEN JA ‐KULUTUKSEN OHJEARVOJA

Energia‐

1.

Tilojen

2.

Tilojen

3.

Lämpimän

4. = 2.+3.

Rakennuksen

5.

Kiinteistö‐ ja

6. = 4+5.

KiinteistönEnergia

tehokkuus‐

luokka

Tilojen

lämmityksen ja

jäähdytyksen

nettoenergian

ominaistarve

Tilojen

lämmityksen ja

jäähdytyksen

ostoenergian

ominaiskulutus

Lämpimän

käyttöveden

Lämmitysenergian

ominaistarve

kWh/(m2a)3)

Rakennuksen

lämmitys‐

järjestelmän

ominaiskulutus

(kohta 1.1.4,

Kiinteistö‐ ja

kotitalous‐

sähkön

ominais‐

kulutus

Kiinteistön

kokonais‐

energian

ominais‐

kulutusominaistarve

(kohta 1.1.4, käsite

A)

kWh/(m2a)

ominaiskulutus

(kohta 1.1.4, käsite

G)

kWh/(m2a)

kWh/(m a) (kohta 1.1.4,

käsite B)

kWh/(m2a)

kulutus

(kohta 1.1.4,

käsite H ja I)

kWh/(m2a)

kulutus

(kohta 1.1.4,

käsite J)

kWh/(m2a)

Normitalo

2010

‐kerrostalo 85 (+‐ 5)2) 95 (+‐ 5)2 35 130 20‐40 150‐170

‐pientalo 95 (+‐ 5)2) 105 (+‐ 5)2 30 135 25‐40 160‐175

Matala‐

energiatalo 26‐501) 26–501) 20‐25 48‐80 30‐35 78‐115M‐26…M‐50

Passiivitalo

P‐15…P‐25 15‐251) 15‐251) 20‐25 35‐51 25‐35 60‐86


ENERGIATYYPIT• Omaenergia on energia, joka tuotetaan kiinteistöön kuuluvan

uusiutuvan energian tuotannon ja siirron laitteistolla, kuten – tuuli‐ tai aurinkoenergiatuuli tai aurinkoenergia– lämpöpumpulla kallio‐, maa‐, vesi‐ tai ilmalämpöä hyödyntävä energia,

kun siitä vähennetään laitteen kuluttaman ostoenergian osuus.

• Uusiutumaton energia (non renewable energy) on energia joka• Uusiutumaton energia (non‐renewable energy) on energia, joka otetaan ehtyvästä lähteestä (esim. fossiiliset polttoaineet ja uraani)U i i i j k• Uusiutuva energia (renewable energy) on energia, joka otetaan ehtymättömästä lähteestä, kuten – aurinkoenergia (aurinkolämpö, aurinkosähkö),aurinkoenergia (aurinkolämpö, aurinkosähkö), – tuuli, – vesivoima, – uusiutuva biomassa– uusiutuva biomassa, – maalämpö, – ilmalämpö.


Asuinkerrostalo; uudiskohdeEnergiatehokkuusluokka

Kerrostalouudisrakennusten energiatehokkuusluokkien elinkaaritalousvertailun esimerkki.

Kustannustaso: 5/2009Lämmitysmuoto: Laskelmassa kaukolämpöLämmitysenergian alkuhinta: 0,05 €/kWhSähköenergian alkuhinta: 0,10 €/kWhEnergianhinnan reaalinousu: 3 %/v

Energiatehokkuusluokka

Matala-energia-talo-50(M-50)

Passiivi-talo-25(P-25)

Passiivi-talo-15(P-15)

Laskentajakso: 40 vuotta( )

Normitalo2008Lämpö kWh/asm2/v 100Valaistus- ja laitesähkö kWh/asm2/v 9 CO2 tn/asm2/40 v 3,2

508

2,7

256

2,2

154

1,32

ELINKAARITALOUS (nykyarvo) Kustannus-ero €/m2

Kustannus-ero €/m2

Kustannus-ero €/m2

Rakentamiskustannusero RVaipan tiiviys ja eristystasoIkkunat ja parvekeovet

+40+30+25

+60+40+30

+135+105+30j p

Ilmanvaihto-osat Lämmitysosat

+20-35

+25-35

+35-35

Huolto- ja kunnossapitokustannusero H +5 +15 +20Lämpökustannusero L Liittymismaksut

- 200-5

-285-5

-400-10Liittymismaksut

Lämpökustannus 5

-1955

-28010

-390Sähkökustannusero S -5 -15 -25

ELINKAARIKUST ANNUSEROT (€/ m2) NORMIT ALO2008:aan

1 0 v 2 0 v 3 0 v 4 0 v

15 0

1

- 3 5 0- 3 0 0- 2 5 0- 2 0 0- 15 0- 10 0- 5 005 010 015 0

Passi i vi 15

Matal aener gi a

07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja

- 6 0 0- 5 5 0- 5 0 0- 4 5 0- 4 0 0

18

RAKENNNUSKONSEPTIEN IDEA‐ESIMERKKEJÄ

1. Matalaenergiatalo M40:

– Lämpöenergian tuotto lämpöpumpullap g p p p

– Tilojen lämmityksen ostoenergian tarve 45/3 = 15 kWh/(m2,a)ihreänä tuuli

– Lämpimän käyttöveden lämmitys samalla lämpöpumpulla 25 kWh/(m2a), ostoenergia 12 kWh/(m2,a)

Lämpö ostoenergian tarve yhteensä 27 kWh/(m2a)– Lämpö‐ostoenergian tarve yhteensä 27 kWh/(m2a)

2. Passiivitalo P20:

– Ilmanvaihtolämmitys ja lämpimän käyttöveden lämmitys– Ilmanvaihtolämmitys ja lämpimän käyttöveden lämmitys sähköllä

– Lämpö‐ ostoenergian tarve 20 + 20 = 40 kWh/(m2a)p g ( )

3. Nollapäästötalo: Ostetaan em. Konseptien sähköenergia+kotitaloussähkö tuulisähkönäg





Eri energiatehokkuusluokkiin suunnitellun kerrostalon laskettuvuotuinen tilojen lämmityksen ja jäähdytyksenj y j j y y

ominaislämmönkulutus kWh / m2


Normitalo 2000

23

Kerrostalovaihtoehtojen tilojen lämmityksen ja/ 2jäähdytyksen mitoitustehontarve W /m2

70

YIT Creative Home, Arabianranta, lamellitalo

60

Vuotoilman lämmityksen mitoitustehontarve W/m²

Ilmanvaihdon lämmityksen mitoitustehontarve W/m²

Rakenteiden mitoitustehontarve W/m²

40

50

W/m

²

30

40

Teh

onta

rve,

W

20

0

10

N it l 2000 N it l 2003 M t l i t l Mi i i i t l


Normitalo 2000 Normitalo 2003 Matalaenergiatalo Minimienergiatalo

24


1960 -luvun pientalon peruskorjausKustannustaso: 5/2009

Korjaus-konsepti 1

Korjaus-konsepti 2

Korjaus-konsepti 3

Asuinpientalojen energiakorjauskonseptien elinkaaritalouden vertailun esimerkki.

Lämmitysmuoto: Laskelmassa sähkölämmitysLämmitysenergian alkuhinta: 0,05 €/kWhSähköenergian alkuhinta: 0,10 €/kWhEnergiamaksun reaalinousu: 3%/vLaskentajakso 40 vEKOTEHOKKUUS lähtötilanne Lämpö kWh/m2/v 200 Sähkö kWh/m2/v 10 Sisäilmaluokka S3Energialuokka F CO2 tn/m2/40v 2,2

150 12

S1/S2 D

1,7

1009

S1/S2 B

1,2

506

S1/S2 A

0,7ELINKAARITALOUS (nykyarvo) Kustannus-

€/ 2

Kustannus-€/ 2

Kustannus-€/ 2ero €/m2 ero €/m2 ero €/m2

Rakennuskustannusero R Vaipan eristystason parantaminenIkkunoiden ja parvekeovien uusiminen Tiiveyden parantaminenIlmanvaihto-osat Tiiveyden parantaminen

+750

+30+10+35

+130+50+40+35+25

20

+260+140

+65+60+30

35Tiiveyden parantaminenLämmitysosat

-20 -35

Huolto- ja kunnossapitokustannusero H +10 +10 +25Lämmityskustannusero L -390 -780 -1100Sähkökustannusero S +10 -15 -20

Välitön elinkaarikustannusero R+H+L+S -295 -655 -835Lainakoron nykyarvo +35 +55 +110Lainakoron nykyarvo +35 +55 +110Energiatuki -50 -50 -50Välillinen elinkaarikustannusero -310 -650 -775Takaisinmaksuaika v 9 10 14

ELINKAARIKUSTANNUSEROT (€/m2) 10 v 20 v 30 v 40 v

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

1

Konsepti1

07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja -900

-800

-700

-600

-500Konsepti2

Konsepti3

26

1960 ‐luvun lähiökerrostalon peruskorjaus

Kustannustaso: 1/2009

Lämmitysmuoto: Laskelmassa kaukolämpö

Korjaus‐konsepti

1

Korjaus‐konsepti

2

Korjaus‐

konsepti 3

Asuinkerrostalon energiakorjauskonseptien elinkaaritalousvertailun esimerkkejä.

Lämmitysmuoto: Laskelmassa kaukolämpö

Lämmitysenergian alkuhinta: 0,05 €/kWh

Sähköenergian alkuhinta: 0,10 €/kWh

Energiamaksun reaalinousu: 3%/v

Laskentajakso: 40 vuotta

1 2 konsepti 3

EKOTEHOKKUUS Lähtötilanne

Lämpö kWh/asm2/v 200 150 100 50Lämpö kWh/asm /v 200

Sähkö kWh/asm2/v 10

Sisäilmaluokka S3

Energialuokka F

CO2 tn/asm2/40v 2,2

150

11

S2

E

1,7

100

9

S2

B

1,2

50

6

S2

A

0,7

ELINKAARITALOUS (nykyarvo) Kustannus‐ero

€/asm2

Kustannus‐ero

€/asm2

Kustannus‐ero

€/asm2/ / /

Rakennuskustannusero R

Vaipan eristystason parantaminen

Ikkunoiden ja parvekeovien uusiminen

Vaipan tiiviyden parantaminen

Ilmanvaihto‐osat

Lämmitysosat

+80

0

+30

+15

+35

+145

+40

+45

+40

+35

‐15

+190

+70

+60

+50

+40

‐30

Huolto‐ ja kunnossapitokustannusero H +10 +25 +20

Lämmityskustannusero L ‐195 ‐390 ‐585

Sähkökustannusero S +10 ‐ 15 ‐20

Välitön elinkaarikustannusero R+H+L+S ‐95 ‐235 ‐395

Lainakoron nykyarvo +30 +65 +85

Korjaustuki ‐50 ‐50 ‐50

Välillinen elinkaarikustannusero ‐115 ‐220 ‐360

Takaisinmaksuaika v 21 20 18

Jälleenmyyntiarvoero % +3…+5 +5…+10 +10...+20


Primäärienergialähteiden suhteellisia CO2 ekv – päästökertoimiaTilastokeskuksen vuoden 2007 energiatilastoista

Uusiutumattomat energialähteetUusiutuvat

Tilastokeskuksen vuoden 2007 energiatilastoistaja muista tiedoista määritettyinä [6, 10].

Uusiutumattomat energialähteetenergialähteet

Muut

uusiutuvat

Kivihiili ÖljyMaa‐

kaasuTurve

Muut

fossiiliset

Ydin‐

polttoaine

Puu‐

poltto‐

aineet

uusiutuvat

(tuuli, vesi,

aurinko,

maalämpö,maalämpö,

ilmalämpö)

Energian‐

lähteen

primääri‐

energian1,20 1,10 1,10 1,20 1,10 0,01 0,10 0,10

päästö‐

kerroin



SUUNNITTELU


RAKENNUKSEN SUUNNITTELURAKENNUKSEN SUUNNITTELU


Suunnittelutiimin toimintaSuunnittelutiimin toiminta

• Pää itt lij j hd ll kkit hti j t k i t itt lij t• Pääsuunnittelijan johdolla arkkitehti ja tekniset suunnittelijat kehittävät ratkaisuja siten, että – kustannusvertailujen ja laatukriteerien perusteella voidaan

t hdä l lli t t l i tk i ihi t t äätök ttehdä lopulliset matalaenergiaratkaisuihin perustuvat päätökset ja suunnitelmat

• Suunnittelijat osallistuvat sovitussa laajuudessa rakentamisen l d i t klaadunvarmistukseen– mm. toteutuksen valvontaan.

• Rakennusvalvonta ym. viranomaisvalvonta toteutetaan lakien ja y jrakentamismääräysten sekä kunnan omien käytäntöjen mukaisesti.

• Mahdollisuuksien mukaan voi valvontaviranomainen olla myös aktiivinen energiatehokkuuden edistäjä ja varmistaja (Oulun malli)g j j j ( )


Tila‐ ja a jajulkisivusuunnittelu

Talotekniikka‐ ja energia‐järjestelmien suunnittelu

Rakennejärjestelmänsuunnittelu j j

Talotekniikan reitityssuunnittelu


Energiatehokkuustason valinta

Energiatehokkuuden tapauskohtainen perusteellinen valintamenettely on seuraava:seuraava:

1. Valitaan useita, tavallisesti kolme, vaihtoehtoista energiatehokkuuden tasoa tai energiatehokkuusluokkaa : Tyypilliset vertailtavat tasot ovat:normitaso tai matalaenergiatalo M‐50 vertailutapauksenanormitaso tai matalaenergiatalo M 50 vertailutapauksena

• Matalaenergiatalo ja• passiivienergiatalo.• Energiatehokkuustasojen sijasta voidaan suoraan vertailla tarkemmin• Energiatehokkuustasojen sijasta voidaan suoraan vertailla tarkemmin

määriteltyjä energiatehokkuusluokkia (esim. M‐40 ja P‐20).2. Arvioidaan vastaavien matalaenergiarakennusten kokemusperäisten jal i l k j j k i j ll i ih h jyleisten tunnuslukujen ja kustannustietojen perusteella eri vaihtoehtojenrakennuskustannuserot verrattuna perustasoon (yleensä normitaloon).3. Arvioidaan eri vaihtoehtojen huolto‐, korjaus ja uusimiskustannusten erotverrattuna perusvaihtoehtoon.4. Arvioidaan kunkin laskentajakson lopussa oleva rakennuksen

myynti/jäännösarvoero perustapaukseen verrattuna.


Yksinkertaiset ja varmatoimiset ratkaisutYksinkertaiset ja varmatoimiset ratkaisut

M t l i k t kkit hti t l t k iikk j• Matalaenergiarakennusten arkkitehti‐, talotekniikka‐ ja rakennesuunnittelun keskeisenä periaatteena on yksinkertaisuus ja varmatoimisuus.

• Passiivisten energiatehokkuustekijöiden hyödyntäminen painottuu:

vaipan lämmöneristävyys ja tiiviys– vaipan lämmöneristävyys ja tiiviys– Ilmanvaihdon lämmön talteenotto– aurinkolämmön ja rakennuksen sisäisen lämmöntuoton

h öd ä i lä i k d ll jhyödyntäminen lämmityskaudella ja– sisätilojen viilentäminen kesäkaudella aurinkosuojilla ja

ilmanvaihdon kautta yöilmalla.

• Energiatehokkuuteen liittyy myös oleellisesti julkisivu‐ ja tilasuunnitteluun liittyvät ratkaisut.


Matalaenergiatalojen arkkitehtisuunnittelunerityistehtäviäerityistehtäviä

• Arkkitehdin keskeisiä valintoja ovat:

rakennuksen muoto ja tilan käyttö– rakennuksen muoto ja tilan käyttö

– ikkunoiden koot ja suuntaus

l it k l t j i i d t– lasituksen laatu ja ominaisuudet

– tuuletusikkunat

i k j li t k t k t kk t j– aurinkosuojaus: lipat, katokset, parvekkeet jne.

– materiaalivalinnat

R k k d ll ik lk i i l• Rakennuksen muodolla vaikutetaan ulkovaipan pinta‐alan kokoon ja sitä kautta mm. lämpöhäviön suuruuteen

matalaenergia ja passiivitaloissa muodon vaikutus– matalaenergia‐ ja passiivitaloissa muodon vaikutus rakennuksen energiatehokkuuteen on varsin pieni


Passiivinen energiatehokkuus suunnittelussa

Passiivisen energiatehokkuuden suunnittelun viisi komponenttia ovat :

1. AukotuksetIkkunoiden sijoittelu suhteellisen tasaisesti eri ilmansuuntiin, jolloin ne

• päästävät valon sisään tarpeen mukaisesti rakennuksen eri osiin ja • lämmityskautena päästävät aurinkoenergiaa rakennukseen y p g

•Suomen olosuhteissa matalaenergiarakennusten lyhyenä lämmityskautena on aurinkoenergian saanto varsin pieni

2 Lämmön kerääjät2. Lämmön kerääjätAuringonvalolle suoraan alttiit tummanväriset pinnat (lattia, seinä, jne),joissa pintaan osuva auringonsäteily muuttuu lämmöksi ja siirtyy varaajaan.

3. LämpömassaRakenteet ja rakennusosat (lämpömassa, rakennusmassa) tai erilliset varaajat,jotka varastoivat aurinkoenergian ja muun ilmaislämmön, käyttö:j g j , y• lämpötilan tasaisena pitämiseen ja ilmaislämmön vuorokautiseen varastointiin• lämmön jakamiseen osittain tai kokonaan yöllä rakennuksen lämmitykseen• yöilmalla tapahtuvan jäähdytyksen jäähdytysenergian varastointiin


yöilmalla tapahtuvan jäähdytyksen jäähdytysenergian varastointiin


Keskeiset teknisen suunnittelun kohteetKeskeiset teknisen suunnittelun kohteet

Matalaenergiatalon tekniset suunnitteluratkaisut kohdistuvat energiatehokkuuden kannalta kolmeen päätekijään:p j

1. Ilmanvaihdon lämmön talteenotto

2 R k i lä ö lä äi i tä i2. Rakennusvaipan lämmönläpäisyn pienentäminen seinissä, ikkunoissa, ylä‐ ja alapohjissa

• U‐ arvot

• kylmäsiltojen eliminointi

3. Rakennusvaipan tiiviys ja sen avulla ilmavuotojen pienentäminen







Rakenneteknisen suunnittelun perustehtäviäRakenneteknisen suunnittelun perustehtäviä

R k t k i itt l k kitt it i ti• Rakennetekninen suunnittelu keskittyy erityisesti vaipparakenteiden lämpö‐ ja kosteustekniseen suunnitteluun.

• Vaipparakenteiden keskeisiä vaatimuksia ovat– lämmöneristävyys,

ilma ja höyrytiiviys– ilma‐ ja höyrytiiviys,– tuulensuojaus,– kylmäsiltojen välttäminen,– ulkopuolisten vesivuotojen ehkäisy ja– rakennekosteuden poistumismahdollisuudet

• Ylä ja alapohjarakenteiden lisävaatimuksena on tehokas• Ylä‐ ja alapohjarakenteiden lisävaatimuksena on tehokas tuuletus


Tilojen lämmönjakoTilojen lämmönjako

Tilojen lämmönjaon vaihtoehdot ovat:Tilojen lämmönjaon vaihtoehdot ovat:– vesipatterijärjestelmä– lattialämmitys joko vesikiertoisena tai sähkölämmityksenä– suora sähkölämmitys sähköpattereilla– sähkölämmitys vesipattereillail iht lä it j k i tt ijä j t l ä ä t i– ilmanvaihtolämmitys joko vesipatterijärjestelmänä tai sähkövastusjärjestelmänä

– sähkölämmitys kattosäteilylämmityksenä jasähkölämmitys kattosäteilylämmityksenä ja– yhdistelmälämmitys: esim. ilmanvaihtolämmitys täydennettynä muutamilla sähköpattereilla tai lattialämmityksellä.


Ilmanvaihdon määräIlmanvaihdon määrä

Il ihd t li i i ll t 4/5 tIlmanvaihdossa tulisi aina olla seuraavat 4/5 porrasta:1. poissaoloasentomitoitetaan ilmanvaihtuvuudelle 0,15

dm3/s,m2 (normaalilla huonekorkeudella = 0,2 1/h)/ , ( , / )2. kaksi normaalikäytön asentoa ilmanvaihtuvuuksille 0,35

dm3/s,m2 (esim. talvikäyttö, normaalilla huonekorkeudella = 0 5 1/h) ja/tai 0 50 dm3/s m2 (esimhuonekorkeudella = 0,5 1/h) ja/tai 0,50 dm3/s,m2 (esim. kesäkäyttö tai suuri henkilötiheys, normaalilla huonekorkeudella = 0,7 1/h)

3. tehostusilmanvaihto noin 0,70 dm3/s,m2 (normaalilla huonekorkeudella = 1,0 1/h) ja

4 yötuuletus viilennystä noin 1 0 dm3/s m2 (normaalilla4. yötuuletus viilennystä noin 1,0 dm3/s,m2 (normaalilla huonekorkeudella = 1,5 1/h), mikäli se on mahdollista ääniteknisesti.



Asukkaista riippuva energian kulutus

• Tilojen lämmitys‐ ja jäähdytysenergian ohella merkittävin rakennusten energiankulutuksen pienentämiskohde on käyttöveden rakennusten energiankulutuksen pienentämiskohde on käyttövedenlämmitys. Sen energiatehokkuutta parannetaan

– vettä säästävillä vesikalusteilla ja kerrostaloasuntojen vesimäärän

– asuntokohtaisella mittauksella ja laskutuksella ja lämminvesijärjestelmän teknisillä ratkaisuillalämminvesijärjestelmän teknisillä ratkaisuilla

• Kotitalouskoneiden ja kotielektroniikan sähkönkulutusta alennetaan

– energiatehokkuutta painottavilla laitevalinnoilla jaenergiatehokkuutta painottavilla laitevalinnoilla ja

– sähköä säästävillä luonnonvalon, valaistuksen ja laitteiden käyttötavoilla.

• Valaistussähkön kulutusta voidaan pienentää myös käyttämällä

energiaa säästäviä lamppuja (LED ja loistelamppu).


Rakennuksen toteutusRakennuksen toteutus

U k it ij t j t i lit i itt j t t t tt t k ht• Urakoitsijat ja materiaalitoimittajat toteuttavat kohteen yhteistyössä rakennuttajan, suunnittelijoiden ja muiden osapuolten kanssa.

• Toteutusvaiheessa suunnitelmia tarkennetaan tarvittaessa toteuttajien omille menetelmille ja tuotteille sopiviksienergiatehokkuustavoitteista tinkimättä.energiatehokkuustavoitteista tinkimättä.

• Työsuoritusten ja järjestelmien tekninen toimivuus varmistetaan tarvittavilla tarkistuksilla ja mittauksilla:– rakennusvaipan tiiviysmittaukset standardimenetelmillä– lämpökuvaukset, erityisesti kylmäsiltojen ja lämmöneristysvikojen paikallistamiseenlämmöneristysvikojen paikallistamiseen


Tekninen laadunvarmistus rakenne‐ ja talotekniikan suunnitelmissa ja toteutuksessa

S kä k ä l k iik i l i j• Sekä rakenne‐ että talotekniikan suunnitelmissa ja piirustuksissa esitetään selvästi rakenteiden yksityiskohdat ja keskeiset laadunvarmistustoimetja keskeiset laadunvarmistustoimet– rakennusvaipan tiiviysmittaus

– rakennusvaipan vikojen lämpökuvausrakennusvaipan vikojen lämpökuvaus

– talotekniikan säädöt

• Rakennuksen toteutusvaiheessa vaaditaan erittäinRakennuksen toteutusvaiheessa vaaditaan erittäin huolellista työn suoritusta ja suunnitelmien noudattamista erityisesti kriittisten teknisten laatutekijöiden osalta:– lämmöneristyksen asennus

– rakenteiden, erityisesti liitosten tiiviys


Passiivinen energiatehokkuus suunnittelussa, jatkuu

4. Lämmön jakoLämmön jako on aukotuksesta tai varaajista tiloihin eri tavoilla • (johtuminen säteily konvektio) siirtyvä lämpö• (johtuminen, säteily, konvektio) siirtyvä lämpö. • Siirtymistä voidaan myös ohjata

– lämmityskaudella rakennuksen koneellisen ilmanvaihtojärjestelmän lämmönvaihtimen kautta eri huonetiloihin jalämmönvaihtimen kautta eri huonetiloihin ja

– lämmityskauden ulkopuolella ulospuhallus ilmanvaihtojärjestelmän– kautta lämmöntalteenoton ohi

5. Lämmön säätely• Aurinkolämpöä säätelevät rakennusosat

parvekkeet ulokkeet lipat kaihtimet verhot) tai– parvekkeet, ulokkeet, lipat, kaihtimet, verhot) tai

• Yli‐/alilämpöä säätelevät automatiikalla varustetut järjestelmät – tuuletus, ilmastointi, jne.

Lä it k d ll t htä ä ä i k i h öd tä i• Lämmityskaudella on tehtävänä aurinkoenergian hyödyntäminen, • Lämmityskauden ulkopuolella on tehtävänä aurinkoenergian sisääntulon

vähentäminen.


Rakennuksen käyttö

4. ASUINRAKENNUSTEN YLLÄPITO JA KÄYTTÖ

4 1 Yleistä4.1 Yleistä

4.2 Kiinteistöstrategia .

4.3 Matalaenergiatalon käytön erityispiirteitä4.3 Matalaenergiatalon käytön erityispiirteitä

4.4 Tehokkaan käytön ja ylläpidon edellytykset

4.5 Ylläpidon ohjaaminenp j

4.6 Rakennuksen käyttö

4.6.1 Käyttäjien ohjeistaminen

4.6.2 Käyttäjien toiminnan seuraaminen

4.6.3 Energiankulutusten seuraaminen

4.7 Kiinteistönhoito

4.8 Korjausten ohjaus


Matalaenergia‐ ja passiivitalojenMatalaenergia‐ ja passiivitalojen toteutusesimerkkejäj


Suomen ensimmäiset matalaenergiatalot v. 1993


BETONIELEMENTTI‐KERROSTALO


BETONIELEMENTTI‐KERROSTALO, Heinola, jatkoa


PASSIIVITALO‐2008, Paritalo Vantaan Tikkurilassa, valmistunut toukokuussa 2009.


Mäntyharju/Suutarinen/SPU SystemsMäntyharju/Suutarinen/SPU Systems


Kauppalehti 27. 08. 2008


Esimerkki Passiivitalon‐25 teknisistä arvoista


Oulun kaupungin rakennusvalvonnan aktivoima matalaenergiarakentaminenmatalaenergiarakentaminen

• Oulussa kaupungin rakennusvalvonta on viimeisten viiden vuoden aikana aktiivisesti ohjannut asuntorakentamista energiatehokkuuteen.

• Tämän ansiosta Oulun koko omakotirakentamisen

– lämmitysenergian kulutus on v. 2009 alentunut 36,4 % alle y g ,normitason ja

– noin kolmasosa on matalaenergiataloja

• Tavoitteet v. 2010:

– Lämmitysenergian kulutus 40 % alle normitason– Lämmitysenergian kulutus 40 % alle normitason

– Vähintään puolet taloista matalaenergiataloja


ENERGIAKORJAUS


Energiakorjauksen tavoitteetg jEnergiakorjauksen tavoitteita ovat:• rakennuksen oleellinen energiansäästö energiatehokkuuttarakennuksen oleellinen energiansäästö energiatehokkuutta

parantamalla• rakennuksen elinkaaritalouden parantaminen energiakustannuksia

pienentämälläp• sisäilman laadun parantaminen hallitulla ilmanvaihdolla ja sisäänotto‐

ja kierrätysilman suodattamisella• sisäolosuhteiden kehittäminen vedottomiksi ja lämpötilaltaansisäolosuhteiden kehittäminen vedottomiksi ja lämpötilaltaan

tasaisiksi• sisätilojen kosteusongelmien vähentäminen hallitulla ja tasaisella

tarpeenmukaisella ilmanvaihdollap• kosteustiivistymisen ja homeenmuodostuksen ehkäiseminen

kylmäsiltojen ja paikallisten lämmöneristyksen vikojen aiheuttaman kosteusmuodostuksen ehkäisemisellä

• rakennuksen elinkaaren ekotehokkuuden parantaminenuusiutumattoman energian kulutusta ja energiantuotannon päästöjä pienentämällä


Kerrostalojen energiakorjauksen lähtökotiaKerrostalojen energiakorjauksen lähtökotia

l i k i k jKerrostalo‐asuinrakennusten energiakorjaus on paitsi teknisesti haasteellinen myös taloushallinnan ja päätöksentekoprosessin kannalta.

• Vastuu on jaettu isännöitsijän, taloyhtiön hallituksen ja osakkeenomistajien välillä ja j j j

• Osakkaiden näkemykset, taloudelliset intressit ja rahoitusmahdollisuudet vaihtelevat mikäja rahoitusmahdollisuudet vaihtelevat, mikä vaikeuttaa investointipäätöstä.


Energiatehokkuustason valintaEnergiatehokkuustason valinta

i h kk d ää ääEnergiatehokkuuden noston tasosta päätetään aina tapauskohtaisesti. E i k j ää ää öi i li k il k l i•Energiakorjaus on pääsääntöisesti elinkaarilaskelmin taloudellisesti perusteltavissa joko

•pienimuotoisena korjauksena joka sisältää esimerkiksi•pienimuotoisena korjauksena, joka sisältää esimerkiksi ikkunoiden vaihtamisen ja ilmanvaihdon säätämisen tai •Laajaan peruskorjaukseen tai perusparannukseen (vaippa, il ih ) kä hd lli li ä k i lii ä äilmavaihto) sekä mahdolliseen lisärakentamiseen liittyvänä tavoitteena.

•Perusteellisen perusparannuksen yhteydessä voidaanPerusteellisen perusparannuksen yhteydessä voidaan harkita energiatehokkuusluokan nostamista matalaenergiatasolle.


Pientalojen energiakorjauksen lähtökohtiaj g j• Pientaloissa on usein tarve erityisesti lämmityssähkön vähentämiseen ja y jöljylämmityksen korvaamiseen uusiutuvilla energiamuodoilla.

• Nämä voidaan toteuttaa:– lämpöenergian kulutusta vähentämällä

k i lä ö i t k j tii i drakennusvaipan lämmöneristyksen ja tiiviyden parantamisella

– siirtymällä vähän sähköä kuluttavaan omaenergiansiirtymällä vähän sähköä kuluttavaan omaenergian tuotantoon (mm. lämpöpumput, aurinkopaneelit ja –keräimet) taiO ll kä öö kii i ö ähkö– Ottamalla käyttöön kiinteistön oma sähköntuotanto (pientuulivoimalat)


Energiakorjauksen sisältöEnergiakorjauksen sisältö

R k k t h k i k j i ältää i• Rakennuksen tehokas energiakorjaus sisältää aina sekä rakenneteknisen korjauksen että ilmanvaihdon korjauksenilmanvaihdon korjauksen.

• Vanhojen rakennusten energiakorjauksissakäytetään periaatteiltaan samaa menettelyä kuinkäytetään periaatteiltaan samaa menettelyä kuin uudisrakennuksissa, mutta – korjauksissa vapausasteita on olemassa olevan j prakennuksen rajoittamina vähemmän kuin uudisrakennuksissa ja tästä syystä myös energiakorjauksen suunnittelu ja– tästä syystä myös energiakorjauksen suunnittelu ja toteutus vaatii huomattavasti yksilöllisempää tarkastelua kuin uudisrakennuksissa.


Energiakorjauksen päätehtävät

• Rakennetekniikan energiatehokkuuteen liittyvät päätehtävät ovat lämmönjohtumisen ja ilmavuodoista p j jjohtuvien lämpövuotojen rajoittaminen.

• Talotekniikan laitteistojen energiatehokkuuteenliitt ä äät htä iä tliittyvä päätehtäviä ovat:– sisätilojen lämpötilan säätäminen halutulle vaihtelualueelle,vaihtelualueelle,

– riittävän ilmanvaihdon ja lämmön talteenoton turvaaminenSi äil l d t i h llit ll il ihd ll– Sisäilman laadun parantaminen hallitulla ilmanvaihdolla

• Energian hankinnan päätehtäviä ovat: – Siirtyminen pois fossiilisen primäärienergian käytöstä ja– Siirtyminen pois fossiilisen primäärienergian käytöstä ja– Ostoenergian vähentäminen omaenergian tuotolla


Energiakorjauksen säästöpotentiaalirajoja

Avainmoduuli Avainmoduulin

suhteellinen osuus

k k

Lämpöenergian säästöpotentiaali vuoden

2003 normirakennukseen verrattuna 1)

rakennuksen

lämmitys‐ ja

jäähdytysenergian

k l k %

Avainmoduulin

säästöpotentiaali

Rakennuksen

energiankulutuksen kulutuksesta % normitasosta % säästöpotentiaali %

Seinä 16 30 ‐ 50 5 ‐ 8

l hYläpohja 4 10 ‐ 20 0,5 ‐ 1

Alapohja 1 Vähäinen1) ‐

Ikkunat 20 40 ‐ 60 8 ‐ 12

Aurinkosuojat ‐ 5 ‐ 10 5

Ilmanvaihto 48 60 – 80 2) 30 – 40 2)

Ilmavuodot 11 50 ‐ 70 5 – 8


Yhteensä 100 50 ‐ 65

69




VISIOITAWärmeleitfähigkeit

Rohdichte

Wasserdampfdiffusionsw

iderstand

0,005 0,008 W/mK

150 - 300 Kg/m³

1000

A1iderstand

Brandklasse

(Kernmaterial)

Max.

Anwendungstemperatur

Druckfestigkeit 10%

A1

80°C

45 - 120 kPa

max. 1500 mm

max. 1000 mm

10 50 mmDruckfestigkeit 10%

Belastung

Länge eines Paneels

Breite eines Paneels

Stärke eines Paneels

10 - 50 mm

als Verlegeplatte

mit 2-K-PUKleber

ja

+/- 1mm

Verarbeitung

Verklebung

Recyclingfähig

Maßhaltigkeit


Documents

MATALAENERGIARAKENNUKSETlämmöneristysten asennus ja lämpökuvaus, talotekniikan säädöt ja mittaukset 6. Matalaenergiarakennusten käyttö, huolto ja kunnossapito 7. Energiakorjaukset: