Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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).
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 3
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 4
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 5
• 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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 6
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 7
MATALAENERGIARAKENNUKSETMATALAENERGIARAKENNUKSET
TOTEUTUS
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 8
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 9
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 10
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 11
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.
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 12
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 13
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)
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 14
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)./( )
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 15
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 16
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.
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 17
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 19
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 20
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 21
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 22
Eri energiatehokkuusluokkiin suunnitellun kerrostalon laskettuvuotuinen tilojen lämmityksen ja jäähdytyksenj y j j y y
ominaislämmönkulutus kWh / m2
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja
Normitalo 2000 Normitalo 2003 Matalaenergiatalo Minimienergiatalo
24
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 25
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 27
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 28
MATALAENERGIARAKENNUKSETMATALAENERGIARAKENNUKSET
SUUNNITTELU
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 29
RAKENNUKSEN SUUNNITTELURAKENNUKSEN SUUNNITTELU
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 30
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 ( )
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 31
Tila‐ ja a jajulkisivusuunnittelu
Talotekniikka‐ ja energia‐järjestelmien suunnittelu
Rakennejärjestelmänsuunnittelu j j
Talotekniikan reitityssuunnittelu
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 32
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.
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 33
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.
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 34
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 35
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 36
yöilmalla tapahtuvan jäähdytyksen jäähdytysenergian varastointiin
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 37
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 38
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 39
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 40
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 41
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 42
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 43
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 44
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.
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 45
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.
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 46
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 47
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).
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 48
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 49
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 50
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.
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 51
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 52
Matalaenergia‐ ja passiivitalojenMatalaenergia‐ ja passiivitalojen toteutusesimerkkejäj
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 53
Suomen ensimmäiset matalaenergiatalot v. 1993
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 54
BETONIELEMENTTI‐KERROSTALO
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 55
BETONIELEMENTTI‐KERROSTALO, Heinola, jatkoa
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 56
PASSIIVITALO‐2008, Paritalo Vantaan Tikkurilassa, valmistunut toukokuussa 2009.
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 57
Mäntyharju/Suutarinen/SPU SystemsMäntyharju/Suutarinen/SPU Systems
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 58
Kauppalehti 27. 08. 2008
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 59
Esimerkki Passiivitalon‐25 teknisistä arvoista
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 60
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 61
ENERGIAKORJAUS
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 62
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 63
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.
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 64
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.
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 65
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)
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 66
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.
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 67
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 68
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja
Yhteensä 100 50 ‐ 65
69
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 70
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 71
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 72
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
07/12/2009 RIL 249‐2009 sisällön esittely Asko Sarja 73