RAKENTAMINEN JA ENERGIATEHOKKUUS primäärienergia käyttötarkoitusluokka kokonaisenergia käyttöaika ostoenergia käyttöaste omavaraisenergia standardikäyttö energiamuotokerroin normitalo E-luku matalaenergiatalo passiivienergiatalo nettoala bruttoala vertailulämpöhäviö Mikkelin tiedepäivä 7.4.2011 Mikkelin ammattikorkeakoulu Oy Talotekniikan koulutusohjelma Yliopettaja (TkL) Aki Valkeapää aki.valkeapaa@mamk.fi nollaenergiatalo plusenergiatalo 1 RAKENTAMINEN JA ENERGIATEHOKKUUS 2050 puolet rakennuskannasta rakennettu 2012 jälkeen Energiatehokkuusvaatimusten kiristäminen: - 2010 energiatehokkuutta kiristettiin 30 %:a -2012 siirrytään rakennuksen lämpöhäviölle (vaipan, vuotoilman ja ilmanvaihdon lämpöhäviö) asetetusta vaatimuksesta tarkastelemaan rakennuksen koko vuotuista energiankulutusta, jolle asetetaan yläraja eli E-luku (kWh/m2)  energiatehokkuusvaatimukset kiristyvät noin 20%:a -2015 kokonaisenergiatehokkuutta MAHDOLLISESTI kiristetään 30 – 40 %:a -2020 lähes nollaenergiarakentaminen uudiskohteissa 2 NORMI-, MATALA- JA PASSIIVIENERGIATALO Vertailulämpöhäviö 100 85 Energiankulutus  120 kWh/brm2 65 Normitalo 2010 Matalaenergiatalo Tilojen lämmitysenergian kulutus  50 kWh/m2 (Jkylä) 2012 Oma tuotanto mukaan Passiivienergiatalo Tilojen lämmitysenergian kulutus  25 kWh/m2 (Jkylä) 3 NOLLA- JA PLUSENERGIATALO Lähes nollaenergiatalo ? Nollaenergiatalo on passiivienergiatalo, jossa tuotetaan energiaa yli oman tarpeen niin, että tuotetusta energiasta hyödynnetty määrä vastaa omaa vuotuista energiankulutusta Plusenergiatalo on passiivienergiatalo, jossa tuotetaan energiaa yli oman tarpeen niin, että tuotetusta energiasta hyödynnetty määrä ylittää oman vuotuisen energiankulutuksen 4 KOKONAISENERGIATARKASTELU Valitut energiamuodot > Energiamuotokertoimet > Rakennuksen kokonaisenergiankulutus (E-luku, kWh/m2) Kaukolämpö 0,7 Uusiutuvat polttoaineet 0,5 Kaukojäähdytys 0,4 Verkkosähkö 1,7 Fossiiliset polttoaineet 1,0 Rakennuksen ostoenergian kulutus Tarkasteluraja (kaukolämpöä, polttoainetta, verkkosähköä, kaukojäähdytystä) Mahdollinen uusiutuva omavaraisenergia: Aurinkolämpö- ja sähkö Lämpöpumppujen lämmönlähteestä ottama energia Varaava tulisija, Paikallinen tuulienergia Järjestelmät: Järjestelmien ja lämmön tuoton häviöt (hyötysuhteet) +/- - + Tilojen energiatarve: Lämpöenergia Sähköenergia Kylmäenergia 5 TILOJA PALVELEVIEN JÄRJESTELMIEN ENERGIAT - Lämmitysjärjestelmän energian kulutus (lämpö, sähkö) - Ilmanvaihtojärjestelmän energian kulutus (lämpö, sähkö) - Jäähdytysjärjestelmän energian kulutus (sähkö, kylmä, lämpö) - Valaistuksen energian kulutus (sähkö) - Kuluttajalaitteiden energian kulutus (sähkö) 6 RAKENNUKSEN STANDARDIKÄYTTÖ RAKENNUSTYYPPI (KÄYTTÖTARKOITUSLUOKKA) RAKENNUKSEN KÄYTTÖAIKA (h/24h, d/7d) ILMANVAIHDON ULKOILMAVIRTA JA KÄYTTÖAIKA VALAISTUKSEN JA KULUTTAJALAITTEIDEN KÄYTTÖASTE IHMISTEN LÄSNÄOLO JA MÄÄRÄ RAKENNUKSEN STANDARDIKÄYTTÖ LÄMMIN KÄYTTÖVESI: OMINAISKULUTUS L/m2a eli kWh/m2a 7 Standardikäyttö = vakiokäyttö eli käyttäjien kulutustottumuksia ei oteta huomioon RAKENNUKSEN KOKONAISENERGIANKULUTUS E – LUKU (kWh/m2) Pientalo (lämmitetty nettoala 250 m2) ja pellettikattila X 1,7 energiamuotokerroin Sähkö 12 500 kWh ”Rakennuksen Standardikäyttö” 36 250 kWh E-luku 145 kWh/m2 Lämpö 30 000 kWh X 0,5 kattila=0,85 8 LÄMMITYSTAPA JA ENERGIAMUOTO Tilojen lämmitystarve x Energiamuotokerroin Maalämpö COP = 2,5 7143 kWh x 1,7 = 12 143 kWh Kaukolämpö,  = 0,94 18 997 kWh x 0,7 = 13 298 kWh Pellettikattila,  = 0,70 25 510 kWh x 0,5 = 12 755 kWh 17 857 kWh Öljykattila,  = 0,81 22 046 kWh x 1,0 = 22 046 kWh Sähköinen lattialämmitys (=0,87) 17 241 kWh Suorasähkö,  = 1 17 241 kWh Tilojen lämmitystapa Vesikiertoinen lattialämmitys (=0,84) 15 000 kWh x 1,7 Kokonaisenergia tarkastelu = 29 310 kWh 9 ERISTYSTASO, LÄMMITYSMUOTO JA E-LUKU PIENTALOT Kuva: Ympäristöministeriö 10 LOMA-ASUNNOT 1) RAKENNUKSET, JOIHIN EI OLE SUUNNITELTU KOKO VUOTISEEN KÄYTTÖÖN TARKOITETTUA LÄMMITYSJÄRJESTELMÄÄ: - EI VAATIMUKSIA 2a) RAKENNUKSEEN SUUNNITELTU KOKO VUOTISEEN KÄYTTÖÖN TARKOITETTU LÄMMITYSJÄRJESTELMÄ, MUTTA RAKENNUSTA EI KÄYTETÄ MAJOITUSELINKEINON HARJOITTAMISEEN: - VAATIMUKSET VAIN VAIPAN LÄMPÖHÄVIÖLLE LIEVENNETTYINÄ 2b) RAKENNUKSEEN SUUNNITELTU KOKO VUOTISEEN KÄYTTÖÖN TARKOITETTU LÄMMITYSJÄRJESTELMÄ JA RAKENNUSTA KÄYTETÄÄN MAJOITUSELINKEINON HARJOITTAMISEEN: - SAMAT VAATIMUKSET KUIN PIENTALOILLA 11 KEHITYSTARPEITA JA MAHDOLLISUUKSIA • pienitehoiset lämmöntuottolaitteet • pienitehoiset lämmitys- ja viilennysjärjestelmät • talotekniikkareititykset ja eristykset • talotekniikkalaitteiden lämpöhäviöiden pienentäminen • lämmöntalteenoton huurtumisen ja jäätymisen hallinnan kehittäminen • ilmanvaihdon ominaissähkötehon pienentäminen • maaviilennysjärjestelmät mukaan lukien ulkoilman esilämmitys • energian käytön mittaus, seuranta ja ohjausjärjestelmät • varaavat tulisijat lämmönsiirtimellä yhdistettynä lämmitysjärjestelmään • kokonaisuuksien kehittäminen (rakennuksen vaipan ja talotekniikan vuorovaikutus) 12