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