Energiatehokkaan
kaupunkiasumisen
tutkimus ja
koerakentaminen
10.06.2014
Matti Kuittinen
1. Taustaa
2. Tutkimustuloksia
3. Koerakennushanke
•
•
•
•
Rakentamisen materiaalitehokkuus
Asumisen energiatehokkuus
Liikenteen päästöt
Maankäytön tehokkuus
Voiko townhouse tarjota vaihtoehdon
energiatehokkaaseen yksilölliseen
asumiseen Suomessa?
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
3
Näkökulmana rakennuksen elinkaaren energiatehokkuus
Jos rakennuksen käyttöajan energiankulutus halutaan minimoida…
TUOTANTO
RAKENTAMINEN
KÄYTTÖ
PURKU
KSV:n Townhouse-seminaari
…paljonko energiaa kannattaa investoida elinkaaren muihin vaiheisiin?
12.6.2014
Nettotehokkuus ja takaisinmaksuajat?
4
Energy Efficient Townhouse
Tutkimuksen tavoitteet
1. Kehittää townhousen arkkitehtoniset,
rakennustekniset ja energiatekniset
ratkaisut Suomen oloihin
2. Arvioida ratkaisun hyödyt energiatehokkuuden, rakennuskustannusten ja
hiilijalanjäljen kannalta
3. Laatia suositukset townhousen
suunnitteluun ja rakennuttamiseen
4. Kehittää townhouse-alueiden
ympäristövaikutusten arviointiin soveltuva
arviointimenetelmä
Monialainen
kehitystyö:
Tutkimus
+
Arkkitehtuuri
+
Energia
+
Toteutettavuus
+
Hinta
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
5
Hankkeen rakenne
LVI
kustannustehokkuus
rakenteet
Tutkimusyksiköt:
Taiteiden ja suunnittelun
korkeakoulu
RAKENNUS
materiaalit
hiilijalanjälki
Arkkitehtuurin laitos
energia
palvelut
Insinööritieteiden
korkeakoulu
kuljetus
hiilijalanjälki
Rakennustekniikan laitos
YMPÄRISTÖ
Energiatekniikan laitos
tonttitehokkuus
Sähkötekniikan
korkeakoulu
ekosysteemipalvelut
pinnat
sisälämpötila
SISÄTILA
Sähkötekniikan laitos
DC
sisäilma
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
6
AEF
Aalto Energy Efficiency Research Programme
Energy Efficient Townhouse
• Aallon poikkitieteellinen
tutkimusohjelma
• Uudet ja uraa-uurtavat projektit
• 9 hanketta
• 2013-2017
• Demo Day 7.10.2014
EXPECTS
Heat-Harvest
MOPPI
SAGA
STEEM
TrafficSense
WoodLife
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
7
1. Taustaa
2. Tutkimustuloksia
3. Koerakennushanke
4. Jatkotoimet
Tutkimustuloksia
Aurinkoenergia
Vaihtoehtoiset suunnitelmat
Hiilinielut
Puut ja betonipinnat
Esteettömyys
Elektrokromaattiset ikkunat
Vähentävät jäähdytys- ja lämmitysenergiaa
Rakennusten muoto
ja materiaalit
Valmistuksen energia ja päästöt
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
9
Asuntotyyppien elinkaaren
energiankulutus
Rakentaminen
• Rakennusmateriaalien
valmistuksen energia
• Rakennustyöt
• Korjaukset
• Kierrätys
• Purku
Omakotitalo
Käyttö
• Lämmitys
• Jäähdytys
• Käyttövesi
Rivitalo
Townhouse
Kerrostalo
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
10
Rakennustyyppien elinkaaren
energiankulutus
Atsushi Takano, Sudip Pal, Matti Kuittinen
kWh / m2 (A1-5, B6, C1), RSL=50
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
Omakotitalo
Valmistus
Rivitalo
Rakennus
Lämmitys
Townhouse
Jäähdytys
Kerrostalo
Käyttövesi
Purku
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
11
Rakentamiseen käytetty energia
Atsushi Takano
• Eri asuntotyyppeihin tarvitaan
eri määrä materiaalia asuntoa
kohden
• Energiatehokkaan
rakennuksen voi toteuttaa eri
materiaaleista
• Paljonko energiaa
rakennusmateriaalien
valmistukseen pitää käyttää?
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
12
Rakentamiseen käytetty energia
Atsushi Takano
Runkomateriaalit
Omakotitalo
Rivitalo
Townhouse
Kerrostalo
Puu (rankorakenne)
1,5
1,2
1,3
1,3
Puu (CLT)
2,9
2,3
2,4
2,3
Betonielementti
2,1
1,6
1,4
1,1
Betoniharkko
2,3
1,6
1,4
1,1
Siporex-harkko
1,9
1,7
1,6
1,1
Tiili
2,0
1,6
1,5
1,2
Teräsrunko
1,7
1,3
1,2
1,0
Elektrokromaattiset ikkunat
Aktiivinen elektrokromaattinen kerros
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
14
Jäähdytys- ja lämmitysenergian vähentäminen
elektrokromaattisten ikkunoiden avulla Sudip Pal
20
52
18
Heating energy, KWh/m2 a
Cooling energy, KWh/m2 a
16
14
12
10
8
6
4
2
0
BS1
S
E
BS2
W
BS3
Jäähdytysenergian tarve
50
48
46
44
42
40
N
EC
S
BS1
E
BS2
W
N
BS3
EC
Lämmitysenergian tarve
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
15
12.6.2014
16
KSV:n Townhouse-seminaari
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
17
Kuva: hookedonhouses.net
Further energy simulations
Dept.of Energy & Dept.of Architecture
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
18
Aurinkoenergian kerääminen tiiviissä
kaupunkirakenteessa
Elahe Doroudchi & Tina Ullrich
1. Aurinkoenergiaa
aloittelijoille
2. Markkinoiden
perustaso
3. Edistykselliset
ratkaisut
Energiantuoton, elinkaarikustannusten ja kasvihuonekaasupäästöjen vertailu.
Ylijäämäenergian varastoinnin vaihtoehdot.
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
19
Miten kaupunkipihasta tehdään hiilinielu?
Caroline Moinel
Puut imevät hiilidioksidia
Betoni karbonatisoituu
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
20
Miten kaupunkipihasta tehdään hiilinielu?
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
21
Townhouse, saavutettavuus ja
esteettömyys Ira Verma
Kaavoituksen haasteet
• Asuminen ja pihatilat: tonttien koko, liittyminen katuun,
pihatilat, korkeuserot ja materiaalit
• Palvelut: lyhyet etäisyydet, suorat jalankulkureitit
lähipalveluihin ja julkisen liikenteen pysäkeille
• Jalankulkuystävällisyys: jalankulun erottaminen muusta
liikenteestä, kunnossapito, lumen auraus, reittien mitoitus ,
kaltevuudet ja pinnoitteet
• Parkkipaikkojen sijainti ja mitoitus, esteettömät reitit asuntoihin
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
22
Asuntotyypin
elinkaaren
energiatehokkuus
+
Asuntotyypin
markkinapotentiaali
Townhouse voi olla vaihtoehto
kestävään kaupunkiasumiseen.
1. Taustaa
2. Tutkimustuloksia
3. Koerakennushanke
4. Jatkotoimet
Townhouse-tutkimushankkeet
TOWNHOUSE
KONSEPTI
2013
Asumistoiveet
2014
Kustannustehokkuus
Innovatiivinen
kaupunki
TEKES
ENERGY EFFICIENT
TOWNHOUSE
Aalto AEF
RAPORTTI I
2015
RAPORTTI II
2016
RAPORTTI III
KOERAKENNUS
ASUNTOMARKKINAT
LIVING LAB
TESTAUS
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
26
Pilottirakennus
• Asumisen testilaboratorio
• Jatkuva mittaus
• Pohjoisen nollaenergiarakentamisen
esimerkki
• Uuden tekniikan ja
rakennussuunnittelun pilotointi
• Alustava laajuus:
•
•
•
•
•
2-4 asuntoa, á 100-150 m2
Näyttely- ja esittelytilat
Kerrosluku 2-4
Suunnittelu 2015
Rakentaminen 2016
Luukku-talo, Wood Program 2009
WDC Paviljonki, Wood Program 2012
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
27
Esimerkki: Panasonic Eco Ideas House, Tokio
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
28
Minne?
KSV:n Townhouse-seminaari
12.6.2014
29
Kiitos mielenkiinnosta!
Lisätietoja:
Professori Hannu Huttunen
Koordinaattori Matti Kuittinen
…@aalto.fi