Rakennusten energiatehokkuuden kokonaisvaltaista parantamista

Tiedote, kesäkuu 2015
Rakennusten energiatehokkuuden kokonaisvaltaista parantamista
Rakennusten energiaseminaari ja -näyttely järjestetään Finlandia-talossa 8.10.2015. Tilaisuuden
järjestävät yhteistyössä SuLVI, VSF, LIVI/RIL ja Sisäilmayhdistys. Yhteistyössä ovat mukana
Kiinteistöliitto, RAKLI, Motiva, Talotekniikkateollisuus, Sähkö- ja teleurakoitsijaliitto STUL, Suomen
Lämpöpumppuyhdistys, Lämmitysenergiayhdistys, Talotekniikka-lehti ja Green Building Council
Finland sekä monet alan yritykset. Seminaari on osanottajille maksuton. Ilmoittautuminen
avataan 17.8.2015 osoitteessa www.finvac.org.
Tässä tiedotteessa käsitellään joitakin seminaarissa ja näyttelyssä esille tulevia asioita.
Seminaari keskittyy rakennusten energiahuollon uusiin näkymiin. Lähes nollaenergiarakentaminen
tuo runsaasti uusia haasteita koko rakennussektorille sekä energiankäytössä että
energiantuottamisessa. Rakennusten energiatehokkuuden lisäksi lähivuosina tulee yhä
voimakkaammin esiin uusiutuvien energioiden käyttö erityisesti rakennusten lämmityksessä.
Hallituksen energialinjaukset ja EUn uusiutuvia energioita suosiva politiikka tulevat aiheuttamaan
suuria muutoksia. Näiden vaikutuksista saatiin kuulla jo kesäkuussa, kun Helen ilmoitti siirtyvänsä
asteittain kivihiilestä biopolttoaineisiin. Kaukolämpöverkkoa tullaan varmasti käyttämään
tulevaisuudessa yhä enemmän lämpöenergian siirrossa paikasta toiseen. Biopolttoaineilla tuotetun
lämmön lisäksi verkkoon voidaan syöttää eriasteisia lämpövirtoja aurinkokeräimistä tai muista
lähteistä. Datakeskukset ja muut ylimääräisen lämmön tuottajat voidaan kaukolämpöverkon kautta
kytkeä lämmön käyttäjiin.
Haja-asutusalueilla tilanne on toinen. Kiinteistökohtaisen biopolttoaineen käytön lisänä tai ohella
erilaiset lämpöpumppuratkaisut tekevät nopeasti mahdollisiksi laajamittaisen uusiutuvan energian
hyväksikäytön. Lämpöpumpuilla voidaan myös tehostaa merkittävästi sähkön käyttöä
lämmityksessä.
Edullisinta energiaa on kuitenkin säästetty energia eli energia, jota ei käytetä ollenkaan.
Seminaarissa käsitellään rakennusten energiankäytön vähentämiseen tähtääviä periaatteita ja
energiankäytön tehostamiseen liittyviä pullonkauloja. Energiankäytön tehostamisessa ja säästössä
eteenpäin ajavina voimina on nähtävä sekä säädökset että uudet liiketoimintamahdollisuudet.
Huippuasiantuntijoita Keski-Euroopasta
Seminaarin alussa kuullaan tilannekatsaus EU-komissiosta käsitellen mm. EU:n energiaunionia ja
uusia suuntauksia rakennusten lämmityspolitiikasta EU:ssa, joka suosii entistä enemmän
kaukolämmitystä ja lämpöpumppuja. Saksan tunnetuimman tutkimuslaitoksen Fraunhofer Institutin
asiantuntija tulee kertomaan saksalaisista kokemuksista rakennusten energiakorjauksissa.
Kuulemme, miten Ranskassa on innovatiivisesti, uusia ideoita ja menetelmiä käyttäen, edistetty
taloudellisesti rakennusten energiatehokkuutta.
Näyttelyssä on esillä useita kansainvälisiä tutkimus- ja kehityshankkeita, joissa partnerina on
suomalaisia yhteisöjä kuten Finnish Green Building Council (Build Upon), Green Net Finland
(HP4NZEB), Motiva ja monet muut.
1
Tiedote, kesäkuu 2015
Energiatehokkuussäännökset uusitaan 2015
Rakennusten energiatehokkuusdirektiivin toimeenpano edellyttää Suomessa uusia säädöksiä. Meillä
samoin kuin muuallakin Euroopassa kaikkien uusien rakennusten tulee olla vuonna 2020 lähes
nollaenergiarakennuksia (hyvin alhainen energiatarve, josta huomattava osa katetaan uusiutuvalla
energialla).
Tätä
ja
muitakin
energiatehokkuutta
koskevia
säädöksiä
odotetaan
ympäristöministeriöltä tämän vuoden aikana. Seminaarissa kuullaan valmistelun tilanne ja säädösten
sisällön suuntaviivat.
Energiaoptimoinnilla tehokkuutta vaihtoehtovertailuun
Optimaaliseen energiatehokkuuteen pyrittäessä on ymmärrettävä, että viranomaissäännösten
vaatimat laskelmat eivät riitä rakennusten energiatekniseen suunnitteluun ja optimointiin. Elukulaskelmien lisäksi tarvitaan optimaalisiin ratkaisuihin johtavaa energiateknistä suunnittelua.
Rakennusten optimoinnin kannalta on tärkeää, että energiasuunnittelu sisältää mm. hanke- ja
kehitysvaiheessa eri suunnitteluvaihtoehtojen energiatehokkuustarkastelut. Tarkasteluihin kuuluvat
rakennuksen suuntauksen, massoittelun, vaipan ominaisuuksien ja talotekniikan vaihtoehtojen
vertailu ja optimointi, joka on parhaan ratkaisun etsimistä suuresta määrästä erilaisia vaihtoehtoja.
Yksittäisiä ratkaisuja vertaamalla edullisimman löytäminen on mahdotonta, koska yksittäiset tekniset
vaikuttavat toisiinsa. Rakennushankkeissa optimointilaskenta on kustannustehokas ja nopea tapa
saada edullisin ratkaisu. Granlund Oy on ottanut käyttöön matemaattiseen algoritmiin perustuvan
MOBO-optimointityökalun, jolla on mahdollista vertailla energiaratkaisuja investointi- ja
elinkaarikustannusten näkökulmasta. MOBO on Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy:n ja Aaltoyliopiston kehittämä. Työkalulla on mahdollista visualisoida, vertailla ja laskea nopeasti tuhansia
vaihtoehtoehtoja.
Ikkunan energiatalouteen vaikuttavat monet tekijät
Energialaskennan mahdollisuudet ja edut nähdään myös yksittäisten rakennusosien vaikutuksesta
energiankäyttöön. Esimerkiksi ikkunan energiatehokkuutta arvioitaessa on otettava mukaan
lämmitys, jäähdytys ja valaistus. Kokonaisvaltainen laskenta on mahdollista kehittyneiden
simulointityökalujen avulla (EQUA Simulation Finland Oy).
Ikkunan ja ilmanvaihdon integrointi saattaa tuoda merkittäviä etuja korjausrakentamisessa, kun
uuteen ikkunaan on integroitu myös lämmöntalteenotto (Skaala). Ikkunan lämpöhäviöitä saadaan
talteen myös tuloilmaikkunalla. Kun tuloilma (korvausilma) laitetaan kiertämään ikkunalasien välissä,
lämmön siirtyminen ikkunan lämpöhäviöistä tuloilmaan tehostuu (Dir-Air Oy).
Ikkunoiden auringonsuojaus on keskeinen toimenpide sisätilojen ylilämpenemisen välttämiseksi ja
jäähdytystarpeen pienentämiseksi. Uusissa rakennuksissa tämä voidaan tehdä helposti erilaisten
auringonsuojausjärjestelmien avulla (Somfy). Olemassa olevissa rakennuksissa ikkunan
ominaisuuksia voidaan parantaa jälkikäteen ikkunalasin pintaan kiinnitettävän auringonsuojakalvon
avulla (3M). Mm. Helsingin yliopiston Biokeskus 3:n toimistojen lämpöolot paranivat oleellisesti
ikkunoiden auringonsuojauskalvoilla.
2
Tiedote, kesäkuu 2015
Energiamittauksella kohti tehokkaampaa energian käyttöä
Helsingin Jätkäsaareen rakennettava Airut-monikäyttökortteli toteutetaan (SRV) hyödyntämällä
Low2No-konseptia, jonka päätavoitteena on kannustaa suomalaista rakennusteollisuutta
innovaatioihin ja lisätä tietoisuutta kestävästä kehityksestä.
Airut-kortteli koostuu puistoparkista ja kuudesta asuinkerrostalosta. Airut-korttelin
asuinrakennukset on suunniteltu toteutettavaksi energiatehokkaammiksi, kuin mitä määräykset
edellyttävät. Rakennusten energialuokitus tulee olemaan B-luokka. Kohteessa hyödynnetään
energiatehokkaita ratkaisuja kuten jäteveden lämmöntalteenottoa käyttöveden lämmittämiseksi ja
ikkunoita, joiden U-arvo alittaa määräykset. Kohteeseen kehitettävällä reaaliaikaisella
energianmittauksella saadaan paljon hyödyllistä mittaustietoa energiankulutuksesta. Asukkaille
tuotetaan grafiikkaa mittauksista, mikä auttaa heitä energian säästössä. Rakennusten käytön
aikaisen energiankulutuksen pienentämisen keinona hyödynnetään ”Kotona/poissa”-ohjausta, johon
ohjelmoidaan muun muassa kiuas, liesi, valaistus sekä muita kodinkoneita.
Tarpeenmukaisuutta energiakäyttöön
Energiatehokkuuden parantamisessa käyttämätön energia on paras vaihtoehto (ei maksa, ei
saastuta, ei käytä luonnonvaroja). Energiaa tulee käyttää vain silloin, kun se on tarpeen. Tuhlauksen
välttäminen pitäisi olla itsestään selvää. Tarpeenmukainen energiakäyttö on esillä yhä enemmän
säännösten valmistelussa mutta myös seminaarin puheenvuoroissa ja näyttelyssä. Valaistusta,
ilmanvaihtoa, jäädytystä ja lämmitystä tarvitaan täysmittaisesti vain niistä tiloissa ja paikoissa, joita
käytetään. Tyhjät tai osakäytössä olevat tilat tuhlaavat usein energiaa. Tarpeenmukaiseen
energiakäyttöön on tarjolla erilaisia ratkaisuja (Halton Oy, Swegon Oy)
Asuntojen uusien ilmanvaihtokoneiden ohjaus perustuu helppoon käyttötilavalintaan: Kotona,
Poissa, Tehostus tai Takkatoiminto (Vallox Oy). Koneita voidaan ohjata myös etänä mobiililaitteilla.
Ohjauksen monipuolisuutta lisää mm. taloautomaatioon kytkemisen mahdollistava Modbus-valmius.
Koneissa on sisäänrakennettu kosteusanturi, jonka avulla sopiva ilmanvaihdon teho säätyy
automaattisesti, energiaa säästäen. (MyVallox). Parhailla ilmanvaihtokoneilla on A+energiamerkintä.
Järjestelmiin kokonaisenergia-ajattelua
Rakennusten energiajärjestelmät tulevat helposti monimutkaisiksi ollakseen energiatehokkaita.
Suurissa rakennuksissa energiaa voidaan ottaa talteen ja laittaa tehokkaasti kiertoon.
Varmatoimisuus edellyttää hyvin yhteensovitettuja laitteita ja järjestelmiä. Toimivuuden
varmistaminen tulee yhä tärkeämmäksi. Tämä on johtanut enenevässä määrin integroituihin
järjestelmiin, joissa laitteiden toimintaa, energian kierrätystä ja energiatehokkuutta voidaan seurata.
Mm. Swegon tarjoaa järjestelmäratkaisuja, joilla saavutetaan korkeatasoinen sisäilmasto hyvin
alhaisella energiankulutuksella ja optimaalisin elinkaarikustannuksin. Järjestelmässä jäähdytys,
lämmitys ja ilmanvaihto on kytketty tarveohjattuihin huonetuotteisiin optimoidulla tavalla. Näitä
ohjaa yhtenäinen ohjaus- ja valvontakonsepti. Selkeät ratkaisut antavat varmuutta suunnittelijoille ja
urakoitsijoille sekä turvallisuutta kiinteistön omistajille tarjoamalla muuntojoustavan ja
tarpeenmukaisen sisäilman.
3
Tiedote, kesäkuu 2015
Enston kehittyneet ilmanvaihtoratkaisut hyödyntävät Energiaväylää, jonka avulla rakennuksen
lämpökuormia, lämmitystä, viilennystä ja energiankäyttöä hallitaan yhdellä järjestelmällä. Kiinteistön
energiapankkiin voidaan varastoida esimerkiksi kesäkeleillä viilennystilanteessa syntyvä lämpö, joka
lämpöpumppuprosessissa menee yleensä hukkaan. Kaikki talteenotettu lämpö- ja kylmäenergia
talletetaan energiavaraajiin, joista se hyödynnetään tarpeen mukaan rakennuksen ilmanvaihdon
lämmityksessä tai jäähdytyksessä. Energiaa voidaan hyödyntää vesikiertoisissa lämmitys- tai
viilennysjärjestelmissä tai käyttöveden tuottamisessa (Ensto Enervent/ Pallas).
Uusia energiatehokkaita ratkaisuja
Yksittäisten energiavirtojen hallinnassa ja hyödyntämisessä on vielä paljon tehtävää ja
paranneltavaa. Esim. ilmanvaihdon lämmöntalteenoton hyötysuhdetta voidaan parantaa.
Uusilla vastavirtalämmönsiirtimillä päästään runsaasti yli 70 %:n hyötysuhteeseen ja
regeneratiivisella lämmöntalteenotolla jopa yli 90 %:n hyötysuhteeseen. Erityisesti vähän
sähköenergiaa kuluttava jäähdytys voidaan toteuttaa osin tai kokonaan epäsuoralla kostutuksella
(adiabaattinen kostutus). Siinä poistoilmaa kostutetaan lämmöntalteenton lämmönsiirtimessä
tarvittaessa. Kostutuksessa jäähtynyt poistoilma jäähdyttää lämmönsiirtimessä tuloilmaa siirtämättä
kuitenkaan kosteutta siihen (epäsuora kostutusjäähdytys) (Systemair).
Sisäilmanäkökohdat on otettava huomioon kaikessa rakentamisessa ja tuotesuunnittelussa. Hyvä
energiatehokkuus ja sisäilmasto ovat sovitettavissa yhteen. Tästä hyvä esimerkkinä ovat
tuloilmasuodattimet, joiden puhallinenergiaa kuluttava painehäviö on pienentynyt samalla, kun
erotusaste on parantunut (Camfil Oy).
Yhä useammassa rakennuksessa on lämmityksen ohella myös jäähdytys. Erinomaisen
energiatehokas ratkaisu jäähdytykseen on ilma-ilma-lämpöpumppu, jonka energiatehokkuus on hyvä
myös jäähdytyksessä (NIBE, Lämpöässä).
Suurissa rakennuksissa huoneiden jäähdytys tapahtuu yleisemmin jäähdytetyllä vedellä.
Huonelaitteiksi on tarjolla perinteisten jäähdytyspalkkien lisäksi kattopaneeleita, joilla jäähdytys ja
lämmitys voidaan toteuttaa aiheuttamatta sisäilmaongelmia. Kattopaneelijäähdytystä käytetään
Keski-Euroopassa huomattavasti enemmän kuin Suomessa. Sen merkittävimmät edut ovat energiaja kustannustehokkuus sekä oleskelumukavuus, joka syntyy järjestelmän vedottomuudesta,
pölyttömyydestä ja äänettömyydestä (Are Oy, Itula Oy).
Lämpö talteen käyttövedestä
Jopa 30 % rakennuksen vuotuisesta lämmitysenergian kulutuksesta menee käyttöveden
lämmitykseen ja sitä kautta viemäriin. Suomalaiset käyttävät päivässä noin 155 litraa vettä, josta
noin 40 % on lämmintä käyttövettä. Veden kulutus on vuosia pysynyt likimäärin vakiona samoin sen
lämmitykseen käytetty energia. Veden osuus rakennusten energiankulutuksestaon kasvanut
rakennusten kokonaisenergiankulutuksen pienentyessä. Viemäriin johdettavasta jätevedestä on
mahdollista ottaa talteen lämpöenergiaa ja käyttää sitä uudelleen, pienentämään kiinteistön
energiankulutusta. Jäteveden lämmöntalteenotto on tulossa osaksi energiatehokasta rakentamista.
Markkinoilla on uusia laitteita, joilla lämpimän jäteveden lämpöä voidaan ottaa talteen (Wasenco).
4
Tiedote, kesäkuu 2015
Uusiutuvien energioiden käyttö lisääntyy
Hallituksen energiapolitiikka painottuu uusiutuvien energialähteiden käytön lisäämiseen ja kivihiilen
ja muiden fossiilisten käytön vähentämiseen. Tämä suuntaus noudattaa EU:n energiapolitiikkaa,
erityisesti EU:n energiaunionin ohjelmassa esille tuotua EU:n rakennusten lämmitystä. Suuntana on
maakaasuriippuvuuden vähentäminen. Tässä keskeisellä sijalla on lämmön ja sähkön yhteistuotanto,
kaukolämmitys ja lämpöpumppujen käytön lisääminen. Suomessa on varmasti sijaa sekä keskitetylle
että hajautetuille järjestelmille. Taajama-alueilla biopolttoaineiden käyttö kauko- ja
aluelämmityslaitoksissa on taloudellisempaa kuin yksittäisissä kiinteistöissä. Haja-asutusaluilla
tilanne on päinvastainen.
Keskitetyissä lämmitysjärjestelmissä tarvitaan kustannustehokkaita putkijärjestelmiä. Tätä varten on
kehitetty uuden sukupolven eristetty aluelämpöputkijärjestelmä rakennusten ulkopuolisten
lämmitys- ja käyttövesien siirtoon. Uusilla putkijärjestelmillä saavutetaan merkittäviä säästöjä
taloyhtiöiden energiankulutuksessa (RauHeat Oy).
Rakennusten ulkopuolisten eristettyjen putkistojen lämpöhäviöitä ei ole huomioitu aikaisemmin
riittävässä määrin. Päivitetyssä E-luvun laskennassa lämpöhäviö otetaan tarkemmin huomioon,
jolloin putkien eristyksen merkitys entisestään korostuu.
Myös ovien lämpövuoto pysäytettävissä
Energiatehokkuuteen pyrittäessä kaikki vuotokohdat on tukittava. Suuret ja pienet oviaukot ovat
merkittäviä lämmönhukkaajia. Lämmönhukkaa voidaan vähentää oikein suunnitelluilla ja
asennetuilla ilmaverhoilla. Ilmaverhokoneet säästävät energiaa ja lisäävät käyttömukavuutta.
Oikealla laitevalinnalla on mahdollista säästää yli 80 % oviaukon kautta katoavasta
lämmitysenergiasta. Parhaat ratkaisut löydetään tapauskohtaisen teknis-taloudellisen optimoinnin
avulla (Stravent Oy).
Lämpöpumput tehostavat sähkön käyttöä
Lämpöpumput ovat yleistyneet Suomessa nopeasti viimeisen 10 vuoden aikana. Suomen
Lämpöpumppuyhdistys arvioi, että Suomessa on käytössä lähes 700 000 lämpöpumppua. Suurin
lukumääräinen kasvu on ilma-ilma-lämpöpumpuissa, joita voidaan käyttää myös jäähdytykseen.
Lämpöpumppujen markkinapotentiaali on edelleen suuri. Lämpöpumput soveltuvat sekä uudis- että
korjausrakentamiseen (NIBE, Lämpöässä). Uudisrakentamisessa suosituin Suomessa on maaperän
käyttö lämmönlähteenä, yleisimmin vesikiertoiseen järjestelmään yhdistettynä.
Korjausrakentamisessa markkinapotentiaali on suuri. Lämpöpumput soveltuvat erityisesti
rakennuksiin, joissa on vesikiertoinen järjestelmä. Näitä arvioidaan oleva noin 300 000.
Energiataloudellisesti olisi edullista muuttaa suora sähkölämmitys lämpöpumppulämmitykseksi,
jolloin sähkön vuosikulutus laskee kolmannekseen suoraan sähkölämmitykseen verrattuna. Näitä
rakennuksia on noin 500 000 kpl. Muutosta vaikeuttaa keskitetyn lämmönjakelujärjestelmän
puuttuminen ja sen hankala lisääminen suoran sähkölämmityksen rakennukseen. Ongelman on
myös mitoitus. Lämpöpumppu tarvitsee yleensä huippupakkasille lisälämmitysjärjestelmän.
Suuri markkinapotentiaali on myös loma-asuntojen lämmityksessä. Huomattavaa osaa Suomen
puolesta miljoonasta loma-asunnosta ollaan muuttamassa ympärivuotiseen käyttöön, jolloin
lämpöpumppulämmitys saattaa olla kilpailukykyinen vaihtoehto.
5
Tiedote, kesäkuu 2015
Suurilla lämpöpumpuilla on merkittävästi käyttöä kauko- ja aluelämmityslaitosten yhteydessä, kun
jätelämpövirtoja priimataan verkkoihin sopiviksi.
Suomen ilmaston takia maaperän käyttö lämpöpumpun lämmönlähteenä on ulkoilmaa edullisempaa
korkeamman lämpötilan vuoksi. Meillä maaperä soveltuu hyvin lämmönlähteeksi, mutta sen käyttö
ei ole kuitenkaan ongelmatonta. Maaperän lämpötila laskee vaikeuttaen lämmönsaantia,
lämpörei´ällä saattaa olla vaikutusta pohjaveteen ja sen virtauksiin, tai yksinkertaisesti maaperästä ei
saada riittävästi lämpöä. Tämän vuoksi maa- ja kallioperän soveltuvuus on selvitettävä
yksikohtaisesti
optimaalisen,
kaikki
reunaehdot
täyttävän
ratkaisun
löytämiseksi.
Maalämpöjärjestelmän geoenergiakentän suunnittelu on erityisen tärkeää isoissa kiinteistöissä, joita
varten energiakentät on suunniteltava ja optimoitava todellisen energiatarpeen mukaan.
Suunnittelu lähtee alueellisen geoenergiapotentiaalin kartoituksesta. Kentän suunnitteluun voi kulua
TRT-mittaukset (mitataan energiakentän tuotto) ja EED-simulointi (mitoittaa energiakentän koon ja
antaa lähtötiedot tarkempaan suunnitteluun). Energiakaivojen poraukseen voidaan sisällyttää
käyttövalmiin energiakeruupiirin rakentaminen lämpökeskukseen (Rototek).
Koonnut ja toimittanut
Olli Seppänen
Lisätietoja
[email protected]
6