1. No category

Lähes nollaenergiarakennusten käsitteet, tavoitteet ja
suuntaviivat kansallisella tasolla
TAUSTARAPORTTI 2
PIENTALOJEN KUSTANNUSLASKENTA JA
E-LUKU
20.03.2015
Insinööritoimisto Vesitaito Oy
Alma Koivu ja Heikki Virkkunen
SISÄLTÖ
1
JOHDANTO ........................................................................................................... 1
2
LASKENTAMENETELMÄ................................................................................... 2
3
LÄHTÖTIEDOT ..................................................................................................... 3
4
TULOKSET ............................................................................................................ 5
5
4.1
Yksittäisten energiaa säästävien toimenpiteiden tarkastelu ........................... 5
4.2
Kustannusoptimaalinen toimenpidepaketti .................................................. 10
4.3
E-lukutarkastelu ........................................................................................... 11
JOHTOPÄÄTÖKSET ........................................................................................... 14
LIITTEET
1 Pohjakuvat
2 Investointi- ja ylläpitokustannukset
3 Perustapauksen lähtöarvot
4 Laajemmat taulukot
5 Rakenteiden U-arvot
6 Aurinkokeräinten tarkempi laskenta
7 Toimenpiteiden lähtöarvot
1
1
JOHDANTO
FInZEB-hankkeen Loppuraportin (Sisältö ja tulokset) lisäksi hankkeessa on useita
teknisiä raportteja, jotka julkaistaan hankkeen www-sivuilla osana Taustaraporttia.
Tämä on Taustaraportin osa 2, Pientalojen kustannuslaskenta ja E-luku.
Taustaraportti koostuu seuraavista osaraporteista:
1
Kustannuslaskenta – asuinkerrostalo ja toimisto, Optiplan Oy
2
Pientalojen kustannuslaskenta ja E-luku, Insinööritoimisto Vesitaito Oy
3
Kustannuslaskenta – koulut ja päiväkodit, Granlund Oy
4
Energiaa säästävät tekniset ratkaisut, Granlund Oy
5
Laskentasäännöt, Granlund Oy
6
Aurinkosähkötarkastelut, Granlund Oy
7
Tulevaisuuden sää ja sisälämpötilatarkastelut, Granlund Oy
8
Pilottikohteiden kokemuksia, Granlund Oy
9
Energiatuotantoketjut – aineistoselvitys, Granlund Oy
10
Valaistuksen laadullisten tekijöiden ja energialaskennan määrittely FInZEBhankkeelle, Tampereen ammattikorkeakoulu
Tarkoituksena on lähestyä lähes nollaenergiatason määritelmää kustannusoptimaalisuuden kautta, kuten rakennusten energiatehokkuusdirektiivi ohjeistaa. Tarkastelussa
selvitetään, mitkä yksittäiset toimenpiteet ovat pientalojen kannalta kustannusoptimaalisia ja niputetaan ne yhdeksi paketiksi. Laskennassa huomioidaan investointikustannusten lisäksi elinkaaren aikana toteutuvat ylläpitokustannukset sekä kullakin toimenpiteellä saavutettavat energiasäästöt.
Lopputuloksena saadaan lista parannustoimenpiteistä, jotka ovat kustannusoptimaalisia millä tahansa lämmitysjärjestelmällä minkä kokoisessa tahansa pientalossa. Tämän
perusteella luodaan myös E-lukukuvaajaehdotus, joka hahmottelee, mihin pientalojen
tuleva E-lukuraja voisi asettua, jos vain kustannusoptimaaliset ratkaisut otettaisiin
huomioon. Sama E-lukukuvaaja laaditaan myös hirsirakenteisille pientaloille.
2
2
LASKENTAMENETELMÄ
Laskentamenetelmä pientalojen kustannusoptimaalisuuden tarkastelussa on sama kuin
asuinkerrostalojen ja toimistorakennusten. Tähän tarkempi kuvaus löytyy asuinkerrostalojen ja toimistorakennusten taustaraportista, kohdasta laskentamenetelmä.
E-luku on laskettu tarkasteluajankohdalla voimassa olleiden rakentamismääräyskokoelmien osien D3 (2012) ja D5 (2012) mukaisesti. Laskentatyökaluna tässä tarkastelussa on käytetty laskentapalvelut.fi ohjelmiston versiota 1.3.
3
3 LÄHTÖTIEDOT
Pientaloissa on energialaskennan kannalta todella paljon merkitystä sillä, minkä kokoista rakennusta tarkastellaan ja millä lämmitysjärjestelmällä. Laskennassa pyrittiin
saamaan kattava otanta tarkasteluajankohdalle tyypillisistä pientaloista, tämän takia
kohteita on kustannusoptimaalisuuden tarkastelussa yhteensä neljä. Pinta-aloiltaan
rakennukset ovat 137 m2 – 207 m2 ja lämmitysmuotoina ovat suora sähkö, ilmavesilämpöpumppu, kaukolämpö ja maalämpöpumppu. Pohjakuvista (Liite 1) selviää,
minkä mallisia tarkastellut kohteet olivat. E-lukukuvaajaa laskettaessa kohteiden määrää kasvatettiin ja ne kattavat pinta-alaltaan rakennukset 54 m2 – 259 m2 sekä aiemmin
lueteltujen lämmitysjärjestelmien lisäksi poistoilmalämpöpumpun, öljykattilan ja puukattilan.
Yksittäiset kustannusoptimaalisuustoimenpiteet mietittiin yhdessä Pientaloteollisuus
PTT ry:n kanssa. Tarkastelusta jäi pois sellaisia toimenpiteitä, jotka eivät nykyisten
energiamääräysten mukaisesti laskettuna paranna energiatehokkuutta, kuten esimerkiksi tarpeenmukainen ilmanvaihto. Muutoin ratkaisuvaihtoehdot peilautuvat pitkälti
asuinkerrostaloissa ja toimistorakennuksissa tehtyihin tarkasteluihin.
Investointi-, korjaus- ja ylläpitokustannukset on arvioitu yhdessä PTT:n jäsenyritysten
ja laitevalmistajien kanssa (Liite 2). Rakenteiden kustannukset on saatu PTT:n jäsenyrityksiltä. Teknisten järjestelmien kustannukset on vastaavasti saatu laitevalmistajilta, suunnittelijoilta ja valmiista hinnastoista. Toisin kuin asuinkerrostalojen ja toimistorakennusten tarkastelussa, on pientalojen laskennassa käytetty arvonlisäverollisia
kustannuksia. Laskenta on tehty sillä periaatteella, että tältä pohjalta pystytään arvioimaan, paljonko lisäkustannukset ovat loppuasiakkaalle.
Energian hinnat on otettu Tilastokeskuksen sivuilta. Sähkön hinta otettiin tilastosta
”Sähkön hinta kuluttajatyypeittäin” ajalta 7/2013 – 6/2014 kuluttajatyypin L1 (pientalo, sähkön käyttö 18 000 kWh/vuosi) kohdalta, jossa se oli 12,61 snt/kWh. Sähkön
hinta sisältää sähkön siirron ja myynnin osuudet sekä kaikki niihin kohdistuvat verot.
Kaukolämmön hinta saatiin tilastosta ”Kaukolämmön hinta kuluttajatyypeittäin” keskiarvona 1/2014 ja 7/2014 ilmoitetuista hinnoista tyypille ”Pientalo (tehontarve 10kW,
600 m3, 18 MWh/a)” ja se oli 8,31 snt/kWh. Kaukolämmön hinta pitää sisällään energia- ja tehomaksut sekä arvonlisä- ja valmisteveron. Koska kaukolämpölämmitteisessä
4
talossa sähkönkulutus on vähäisempää kuin sähkö- ja lämpöpumppulämmitteisessä
talossa, on tuolla sähkölle käytettä eri hintaa. Se on otettu samasta paikasta kuin aiemmin mainittu sähkön hintakin, mutta kuluttajatyypin K2 (Pientalo, sähkön käyttö 5
000 kWh/vuosi) kohdalta, jossa se oli 15,22 snt/kWh.
Kuten muissakin FInZEB-hankkeeseen tehdyissä elinkaaritarkasteluissa, on energian
hinnan nousuna käytetty oletusta 2 % vuodessa sekä diskonttokorkona oletusta 4 %.
Pientalojen osalta laskennassa ei tehty kovin laajaa herkkyystarkastelua, jossa näitä
arvoja olisi muutettu, mutta saadut tulokset on esitetty taulukoissa myös diskonttokoroilla 0 % ja 2 %. Tarkasteluaikana pientalojen laskennassa käytettiin 30 vuotta kuten
asuinkerrostaloillekin. Jäännösarvona jokaiselle toimenpiteelle 30 vuoden tarkasteluajanjakson päätyttyä on käytetty arvoa 0 €.
Laskettaessa ehdotusta uudeksi E-lukurajaksi on lähtötietoina käytetty rakentamismääräyskokoelman mukaisia vertailu- ja taulukkoarvoja sekä noudatettu laskennan
hetkellä voimassa olleita laskentaohjeita ja – sääntöjä kuten kustannuslaskennassakin.
Vertailu- ja taulukkoarvoista poikettiin niiden lähtötietojen osalta, jotka kustannuslaskennassa osoittautuivat kustannusoptimaalisiksi parannuskeinoiksi. Nämä arvot on
esitetty kootusti kohdassa 3.2.
5
4 TULOKSET
4.1 Yksittäisten energiaa säästävien toimenpiteiden tarkastelu
Laskennan tulokset on esitetty alla olevissa taulukoissa. Jokainen taulukko kuvaa yhdestä talomallista tehtyä laskentaa yhdellä lämmitysmuodolla. Taulukon jokaisella
rivillä on yksi energiatehokkuuden parantamistoimenpide ja siihen liittyvät tulokset.
Jokaista parannustoimenpidettä verrataan aina yksittäisenä toimenpiteenä lähtötilanteeseen. Lähtötilanne on rakentamismääräyskokoelman osien D3 ja D5 taulukko- ja
vertailuarvojen mukainen laskelma tarkastelun aikana voimassa olleiden laskentasääntöjen mukaisesti (Liite 3).
Taulukoissa 1-4 näkyy jokaisen parannustoimenpiteen osalta sen vaikutus ostoenergiankulutukseen ja E-lukuun sekä takaisinmaksuaika. Laajemmissa taulukoissa (Liite
4) tarkasteltuja osa-alueita on enemmän. Ostoenergiakohdasta selviää, paljonko vuotuinen ostoenergiankulutus muuttuu. E-luvun muutos kertoo sen, paljonko tämä yksittäinen parannus muuttaa alkuperäistä E-lukua. Näissä molemmissa asioissa on huomioitava se, että jos valitsee taulukosta useamman parannusehdotuksen, ei niiden vaikutusta ostoenergiaan ja E-lukuun voida laskea suoraan yhteen. Ne saattavat nimittäin
jossain määrin kumota toistensa vaikutuksia. Takaisinmaksuaika kertoo, monennenko
vuoden aikana lisäinvestointi on maksanut itsensä takaisin.
Taulukoissa esitetyt toimenpiteet eroavat asuinkerrostalojen ja toimistojen vastaavista
toimenpiteistä. Näistä puuttuvat esimerkiksi ilmanvaihdon tarpeenmukainen ohjaus
sekä jäteveden lämmöntalteenotto. Tarpeenmukaista ilmanvaihtoa ei ole otettu pientaloissa huomioon siksi, että pientaloon ei haluta tuoda tekniikkaa, joka vaatii ammattimaista huoltoa ja ylläpitoa. Lisäksi sen ohjaaminen vaatii useamman mittaussuureen.
Pelkästään hiilidioksidin perusteella säädettävään järjestelmään tarvittaisiin myös kosteusanturit pesutiloihin, jotta asukkaiden poissa ollessa ja ilmanvaihdon ollessa minimillä, ei aiheutuisi turhaa kosteusrasitetta rakenteisiin esimerkiksi pyykin kuivauksesta. Jäteveden lämmöntalteenotto on jätetty pois osittain samoista syistä. Niissä on samat huolto ja ylläpito haasteet sekä lisäksi sijoittamisongelma.
6
Taulukko 1. Yksikerroksinen 136,8 m2 puutalo sähkölattialämmityksellä ja varaavalla
tulisijalla.
Toimenpide
Perustapaus SRMK, D3-rakennuslupa
Parempi IV-kone, LTO 77 % ja SFP -luku 1,4
Kylmäsiltojen lisäkonduktanssit -30 %
LED-valaistus (3 W/m2)
Paremmat ikkunat (U-arvo 0,75, g-arvo 0,34)
Parempi alapohja (U-arvo 0,12)
Parempi ulkoseinä (U-arvo 0,1)
Parempi yläpohja (U-arvo 0,07)
Hieman nykytasoa paremmat rakenteet
Eristeteollisuuden ehdottamat U-arvot
Passiivirakenteet
Ilmanpitävyys q50 1,0
Aurinkopaneeleita 13 m2 (hyödyntämisaste
25 %)
Aurinkopaneeleita 13 m2 (hyödyntämisaste
100 %)
Aurinkokeräimet (RakMk 8 m2 etelään)
Aurinkokeräimet (tarkemmin 8 m2 etelään)
Ilmalämpöpumppu (tuotto 1000 kWh/a)
Ilmalämpöpumppu (tuotto 2000 kWh/a)
Parempi varaaja
Vaikutus ostoenergiankulutukseen
( kWh )
Vaikutus
E-lukuun
2
( kWhE/m )
Takaisinmaksuaika
[diskonttokorko 4 %]
( vuotta )
-2992
-440
-96
30
-458
-997
-399
-1044
-1759
-2133
-544
( 232 )
-35
-5
-1
0
-5
-12
-5
-13
-21
-26
-6
6
1
18
yli 30
24
yli 30
29
yli 30
yli 30
yli 30
1
-425
-5
yli 30
-1700
-21
yli 30
-776
-3152
-819
-1638
-371
-9
-39
-10
-20
-4
yli 30
15
yli 30
13
1
7
Taulukko 2. Yksikerroksinen 159,0 m2 puutalo ilma-vesilämpöpumpulla.
Toimenpide
Perustapaus SRMK, D3-rakennuslupa
Parempi IV-kone, LTO 77 % ja SFP -luku 1,4
IV-koneen nestekiertoinen jälkilämmitys
Kylmäsiltojen lisäkonduktanssit -30 %
LED-valaistus (3 W/m2)
Paremmat ikkunat (U-arvo 0,75, g-arvo 0,34)
Parempi alapohja (U-arvo 0,12)
Parempi ulkoseinä (U-arvo 0,1)
Parempi yläpohja (U-arvo 0,07)
Hieman nykytasoa paremmat rakenteet
Eristeteollisuuden ehdottamat U-arvot
Passiivirakenteet
Ilmanpitävyys q50 1,0
Aurinkopaneeleita 13 m2 (hyödyntämisaste
25 %)
Aurinkopaneeleita 13 m2 (hyödyntämisaste
100 %)
Aurinkokeräimet (RakMk 8 m2 etelään)
Aurinkokeräimet (tarkemmin 8 m2 etelään)
Ilmalämpöpumppu (tuotto 1000 kWh)
Lämpöpumpun paremmat SPF-luvut
Vaikutus ostoenergiankulutukseen
( kWh )
Vaikutus
E-lukuun
2
( kWhE/m )
Takaisinmaksuaika
[diskonttokorko 4 %]
( vuotta )
-3336
-2088
-295
-392
-15
-277
-617
-248
-696
-1081
-1394
-343
( 184 )
-35
-22
-3
-4
0
-3
-7
-3
-8
-12
-15
-4
6
4
1
7
yli 30
yli 30
yli 30
yli 30
yli 30
yli 30
yli 30
1
-425
-5
yli 30
-1700
-18
yli 30
-619
-1953
-285
-2363
-7
-21
-3
-25
yli 30
26
yli 30
1
8
Taulukko 3. Puolitoistakerroksinen 179,0 m2 puutalo kaukolämmöllä.
Toimenpide
Perustapaus SRMK, D3-rakennuslupa
Parempi IV-kone, LTO 77 % ja SFP -luku 1,4
IV-koneen nestekiertoinen jälkilämmitys
Kylmäsiltojen lisäkonduktanssit -30 %
LED-valaistus (3 W/m2)
Paremmat ikkunat (U-arvo 0,75, g-arvo 0,34)
Parempi alapohja (U-arvo 0,12)
Parempi ulkoseinä (U-arvo 0,1)
Parempi yläpohja (U-arvo 0,07)
Hieman nykytasoa paremmat rakenteet
Eristeteollisuuden ehdottamat U-arvot
Passiivirakenteet
Ilmanpitävyys q50 1,0
Aurinkopaneeleita 13 m2 (hyödyntämisaste
25 %)
Aurinkopaneeleita 13 m2 (hyödyntämisaste
100 %)
Aurinkokeräimet (RakMk 8 m2 etelään)
Aurinkokeräimet (tarkemmin 8 m2 etelään)
Ilmalämpöpumppu (tuotto 1000 kWh)
Vaikutus ostoenergiankulutukseen
( kWh )
Vaikutus
E-lukuun
2
( kWhE/m )
Takaisinmaksuaika
[diskonttokorko 4 %]
( vuotta )
-3765
248
-557
-120
-82
-346
-1623
-318
-1182
-1964
-2641
-828
( 148 )
-35
-21
-3
-5
-1
-2
-7
-2
-5
-8
-11
-4
4
4
1
6
yli 30
yli 30
yli 30
yli 30
yli 30
yli 30
yli 30
1
-425
-4
yli 30
-1700
-17
24
-297
-2514
-932
-1
-9
-2
yli 30
yli 30
yli 30
9
Taulukko 4. Kaksikerroksinen 206,6 m2 puutalo maalämpöpumpulla.
Toimenpide
Perustapaus SRMK, D3-rakennuslupa
Parempi IV-kone, LTO 77 % ja SFP -luku 1,4
IV-koneen nestekiertoinen jälkilämmitys
Kylmäsiltojen lisäkonduktanssit -30 %
LED-valaistus (3 W/m2)
Paremmat ikkunat (U-arvo 0,75, g-arvo 0,34)
Parempi alapohja (U-arvo 0,12)
Parempi ulkoseinä (U-arvo 0,1)
Parempi yläpohja (U-arvo 0,07)
Hieman nykytasoa paremmat rakenteet
Eristeteollisuuden ehdottamat U-arvot
Passiivirakenteet
Ilmanpitävyys q50 1,0
Aurinkopaneeleita 13 m2 (hyödyntämisaste
25 %)
Aurinkopaneeleita 13 m2 (hyödyntämisaste
100 %)
Aurinkokeräimet (RakMk 8 m2 etelään)
Aurinkokeräimet (tarkemmin 8 m2 etelään)
Ilmalämpöpumppu (tuotto 1000 kWh)
Lämpöpumpun paremmat SPF-luvut
Vaikutus ostoenergiankulutukseen
( kWh )
Vaikutus
E-lukuun
2
( kWhE/m )
Takaisinmaksuaika
[diskonttokorko 4 %]
( vuotta )
-4423
-3155
-231
-676
-135
-103
-592
-100
-600
-667
-1164
-295
( 147 )
-35
-25
-2
-6
-1
-1
-5
-1
-5
-5
-10
-2
4
3
1
6
yli 30
yli 30
yli 30
yli 30
yli 30
yli 30
yli 30
1
-425
-4
yli 30
-1700
-14
yli 30
-391
-1345
-67
-1762
-3
-11
-1
-14
yli 30
yli 30
yli 30
1
Toimenpiteen nimestä selviää aina mitä asiaa perustapaukseen nähden on muutettu.
Rakenteiden osalta toimenpiteitä on useita. Ensin on tarkasteltu yksittäisen rakenneosan parantamista, ja sen jälkeen on koottu paketit (Liite 5), jossa kaikkia rakenneosia
parannetaan perustapaukseen nähden tietyn verran. Aurinkopaneeleiden toimenpide
on jaettu kahteen osaan. Ensimmäisessä on tarkasteltu sitä, että paneelien tuottamasta
sähköenergiamäärästä saataisiin hyödynnettyä rakennuksessa 25 % ja toisessa, että
kaikki tuotettu energia saadaan hyödynnettyä. Aurinkokeräimissä toimenpide on myös
jaettu. Keräinten osalta ensimmäisessä kohdassa on laskettu, että niistä saadaan lämpöenergiaan rakentamismääräyskokoelman osan D5 mukainen määrä. Toisessa kohdassa on käytetty tarkempaa laskentamenetelmää, johon keräinten ominaisuudet on
saatu eräältä laitevalmistajalta (Liite 6). Tiettyjä laitevalmistajien ilmoituksiin perustuvia tietoja on käytetty myös muissa toimenpiteissä (Liite 7).
10
Eniten ostoenergiaan ja sitä myötä E-lukuun vaikuttivat ilmanvaihtokoneen parantaminen ja jälkilämmityspatterin vaihtaminen nestekiertoiseksi, passiivirakenteet, aurinkosähkön ja –lämmön tuottaminen sekä lämpöpumppujen vuotuisten lämpökerrointen
parantaminen. Takaisinmaksuajaltaan kannattavimpia toimenpiteitä ovat kylmäsiltojen
lisäkonduktanssien, tiiveyden, lämpöpumppujen vuotuisten lämpökerrointen sekä varaajien parantaminen. Takaisinmaksuajat, jotka ylittävät 30 vuotta, vaihtelevat 31 ja
60 vuoden välillä.
4.2 Kustannusoptimaalinen toimenpidepaketti
Kustannusoptimaalisiksi parannuskeinoiksi on tässä hankkeessa luokiteltu ne, joiden
takaisinmaksuaika kaikilla lämmitysmuodoilla tarkastelluissa talomalleissa on alle 30
vuoden tarkasteluajanjakson pituinen. Tällaisia ovat:

Parempi ilmanvaihtokone

lämmöntalteenoton vuosihyötysuhde 77 %

SFP-luku 1,5 kW/m³/s

nestekiertoinen jälkilämmityspatteri

Rakenteiden välisten kylmäsiltojen parannus

Tiiveyden parannus

Lämpöpumppujen paremmat vuotuiset lämpökertoimet

Parempi lämminvesivaraaja

LED-valaistus
Näistä kustannusoptimaalisista parannuskeinoista on muutama jätettävä kuitenkin
huomioimatta, esimerkiksi ilmanvaihtokoneen nestekiertoinen jälkilämmityspatteri.
Taulukossa tämä parannuskeino näyttää olevan kustannusoptimaalinen, koska vertailu
sähköllä toimivan ja nestekiertoisen patterin välillä tehtiin lämmöntalteenoton vuosihyötysuhteen ollessa 45 %. Kun hyötysuhdetta parannetaan edes 70 % asti, pienenee
jälkilämmityspatterin käyttämä energiamäärä huomattavasti. Tällöin nestekiertoisen
jälkilämmityspatterin kannattavuus heikkenee. Myös LED-valaistus on vielä tällä hetkellä hylättävä. Tämä sen takia, että asuinrakennuksille ei ole määritelty valaistustasoa, joka tarvitaan, kun lasketaan tarkempi valaistusteho. Lopuista parannuskeinoista
muodostettiin yksi kustannusoptimaalinen toimenpidepaketti.
11
4.3 E-lukutarkastelu
Ehdotusta uudeksi E-lukurajaksi laskettaessa kustannusoptimaalisina parannustoimenpiteinä käytettiin taulukossa 5 esitettyä kustannusoptimaalista toimenpidepakettia.
Taulukko 5. Kustannusoptimaalinen toimenpidepaketti pientaloille.
Kustannusoptimaaliset ratkaisut
Parempi ilmanvaihtokone
Lämmöntalteenoton vuosihyötysuhde 70 %
SFP-luku 1,5 kW/m³/s
Rakenteiden kylmäsiltojen lisäkonduktanssien pienentäminen 30 % D5:n taulukkoarvoista
Energiatehokkaampi varaaja verrattuna D5:n taulukkoarvoihin
1300 kWh/a → 665 kWh/a
Tiiveyden parannus ilmanvuotolukuun q50 1,5 m3/(h m2)
Lämpöpumppuratkaisuissa paremmat SPF-luvut D5:n taulukkoarvoihin verrattuna
Maalämpöpumppu, tilojen lämmitykselle 4,2 ja käyttöveden lämmitykselle 2,6
Ilma-vesilämpöpumppu, tilojen lämmitykselle 3,5 ja käyttöveden lämmitykselle 2,5
Poistoilmalämpöpumppu 3,0 ja jäteilman lämpötila -3 °C
Ehdotus on muodostettu sillä periaatteella, että alle 120 neliöiset pientalot olisi mahdollista saada suoralla sähkölämmityksellä läpi uusistakin määräyksistä, kunhan niissä
on lisänä varaava tulisija ja ilmalämpöpumppu sekä kaikki aiemmin kustannusoptimaalisiksi todetut parannuskeinot. Suurempien pientalojen osalta pyrkimys oli, että ne
täyttäisivät vaatimukset ilma-vesilämpöpumpulla kustannusoptimaalisilla ratkaisuilla,
sillä kaikkialle ei ole mahdollista laittaa maalämpöä tai vaihtoehtoisesti kaukolämpöä.
Sama toimenpide tehtiin hirsirakenteisille pientaloille, joille ehdotetaan omaa rajaarvoa, kuten laskennan hetkellä voimassa olevissa määräyksissäkin.
Ehdotusta varten E-lukulaskenta tehtiin kustannusoptimaalisuus tarkastelussa käytettyjen neljän talomallin lisäksi 12 muuhun pientaloon. Kuviossa 1 on esitetty esimerkkitalomallien E-lukuja eri lämmitysmuodoilla siten, että laskennassa on huomioitu
kustannusoptimaaliset parannustoimenpiteet. Uusi ehdotettu E-luvun raja on muodostettu laskelmien perusteella.
12
E-lukuehdotus pientalot
240
E-luku (kWhE/m2 vuosi)
220
200
180
160
140
120
270
260
250
240
230
220
210
200
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
100
Nettoala (m2)
Nykyinen E-lukuraja
Uusi E-lukuraja
Sähkölämmitys
+ takka + ILP
Öljy
Ilma-vesilämpöpumppu
Kaukolämpö
Poistoilmalämpöpumppu + takka
Puukattila
Maalämpöpumppu
Kuvio 1. Pientalojen ehdotettu E-lukuraja
Laskennassa käytettyjen esimerkkitalojen arkkitehtuuri vaihteli suuresti. Tämän voi
havaita käyrien muodosta. Suurin syy sille, miksi käyrät eivät ole lineaariset, on juurikin rakennusten muodoissa, kuten erkkereissä ja aukotuksessa. Käyrien laskeva kulmakerroin selittyy myös osittain rakennuksen arkkitehtuurilla. Suuremmissa rakennuksissa on yleensä vähemmän ulkoilmaa vasten olevia pintoja suhteessa nettoalaan
kuin pienemmissä rakennuksissa.
Käyrien lasku johtuu arkkitehtuurin lisäksi yksittäisten kertahäviöiden vaikutuksesta
ja lämpimän käyttövedenkulutuksen laskentatavasta. Yksittäiset kertahäviöt, kuten
lämpimän käyttöveden varaajahäviöt, ovat suhteessa nettoalaan suuremmat pienemmissä rakennuksissa kuin suuremmissa rakennuksissa. Lämpimän käyttövedenkulutus
taas vaikuttaa hieman eri tavalla. Alle 120 neliöisissä pientaloissa lämpimän käyttöve-
13
denkulutus on sidottuna rakennuksen nettoalaan, mutta sitä suuremmissa laskennallinen kulutus ei enää kasvakaan. Kaikki 120 neliöistä pientaloa suuremmat pientalot siis
laskennallisesti kuluttavat lämmintä käyttövettä saman verran kuin 120 neliöinen
pientalo.
Kuten aiemmin mainittiin, tehtiin ehdotus uudeksi E-lukurajaksi myös hirsirakenteisille pientaloille. Ehdotus on muodostettu täysin samalla periaatteella kuin eihirsirakenteisille pientaloille ja sen tulokset löytyvät kuviosta 2.
E-lukuehdotus pientalot, hirsi
E-luku (kWhE/m2 vuosi)
300
250
200
150
Nettoala (m2)
Nykyinen E-lukuraja
Uusi E-lukuraja
Sähkölämmitys
+ takka + ILP
Öljy
Ilma-vesilämpöpumppu
Kaukolämpö
Poistoilmalämpöpumppu + takka
Puukattila
Maalämpöpumppu
Kuvio 2. Hirsirakenteisten pientalojen ehdotettu E-lukuraja
270
260
250
240
230
220
210
200
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
100
14
5 JOHTOPÄÄTÖKSET
Pientalojen kustannusoptimaalisuuden laskentaan vaikuttaa suuresti rakennuksen koko, muoto ja lämmitysmuoto. Tarkastelluissa erimallisissa ja eri lämmitysmuodoilla
lasketuissa rakennuksissa kustannusoptimaalisia toimenpiteitä energiatehokkuuden
parantamiseksi on vain muutamia. Tällaisia ovat tässä tarkastelussa käytetyillä lähtöarvoilla ilmanvaihtokoneen lämmöntalteenoton vuosihyötysuhteen ja SFP-luvun parantaminen, tiiveyden, kylmäsiltojen lisäkonduktanssien ja varaajahäviöiden pienentäminen sekä lämpöpumppujen vuotuisten lämpökertoimien parantaminen. Yhdessä
nämä toimenpiteet muodostavat kustannusoptimaalisen toimenpidepaketin.
Tarkastelun ajankohtana voimassa olleet E-luvun raja-arvot ovat olleet jo melko tiukat. Kustannusoptimaalisesti raja-arvoissa ei ole paljoa kiristysvaraa. Aivan pienimmissä pientaloissa raja-arvoa pitäisi jopa nostaa, mutta yli 150 neliöisissä pientaloissa
voidaan laskea vaaditun E-luvun rajaa. Hirsirakenteisten pientalojen E-lukuihin pätee
nämä samat väittämät. Pienimmissä pitäisi helpottaa määräystasoa, mutta suuremmissa voidaan vastaavasti vaatia pienempiä E-lukuja.
Pientalojen osalta kustannusoptimaalisesti on E-luvun raja-arvoja mahdollista muuttaa
arvoista 160…204 kWhE/(m2 vuosi) arvoihin 120…217 kWhE/(m2 vuosi). Hirsitaloilla
tulisi säilyä omat helpotetut raja-arvot, jotka voidaan kustannusoptimaalisesti muuttaa
arvoista 185…229 kWhE/(m2 vuosi) arvoihin 145…260 kWhE/(m2 vuosi).
LIITE 1 (1/3)
Pohjakuvat
Kuva L1.1. Pientalo, jonka nettoala on 136,8 m2.
Kuva L1.2. Pientalo, jonka nettoala on 159,0 m2.
LIITE 1 (2/3)
Pohjakuvat
Kuva L1.3. Pientalo, jonka nettoala on 179,0 m2.
LIITE 1 (3/3)
Pohjakuvat
Kuva L1.4. Pientalo, jonka nettoala on 206,6 m2.
LIITE 2 (1/2)
Investointi- ja ylläpitokustannukset
Investointikustannukset
Investointikustannukset on listattuna alla. Kyseessä on lisäinvestointikustannus, tarkoittaen sitä, että kustannus kertoo paljonko rakentamisen kustannukset nousevat
käyttämäämme perustasoon nähden, jos kyseinen parannustoimenpide tehdään.
Parempi ilmanvaihtokone 2100 €
Ilmanvaihtokoneen nestekiertoinen jälkilämmityspatteri 800 €
LED-valaistus 2,3 €/nettoala
Aurinkopaneelit 13 m2 5000 €
Aurinkokeräimet 8 m2 5000 €
Ilmalämpöpumppu 2000 €
Lisäinvestointikustannukset on 0 € seuraavissa toimenpiteissä:

Kylmäsiltojen parannus 30 %

Ilmanvuotoluvun parannus

Lämpöpumppujen paremmat SPF-luvut

Parempi lämminvesivaraaja
Rakenteet
Ulkoseinä
0,14
0,12
0,1
25
30
36
€/seinä-neliö
€/seinä-neliö
€/seinä-neliö
Yläpohja
0,08
0,07
4
8
€/yp-neliö
€/yp-neliö
Alapohja
0,14
0,12
0,1
6
8
10
€/ap-neliö
€/ap-neliö
€/ap-neliö
Ikkunat
0,85
0,75
33
113
€/ikk-neliö
€/ikk-neliö
Ovet
0,7
50
€/ovi-neliö
LIITE 2 (2/2)
Investointi- ja ylläpitokustannukset
Ylläpitokustannukset
Useimmissa parannusehdotuksissa huoltokustannukset parannusehdotuksessa ovat
samat kuin vertailuratkaisussa, joten tästä syystä niitä ei ole laskennassa huomioitu.
Tällä tarkoitetaan sitä, että esimerkiksi paremman ilmanvaihtokoneen huoltokustannukset ovat yhtä suuret kuin tavanomaisen ilmanvaihtokoneenkin.
LED-valaistus -10 €/vuosi. Tarkoittaen, että valaistuksen huoltokustannukset ovat
LED-valaistuksella pienemmät kuin tavanomaisella valaistuksella.
Ilmalämpöpumppu 2000 €/15 vuotta.
LIITE 3 (1/2).
Perustapauksen lähtöarvot
Säävyöhyke I
Lämpökapasiteetti 70 Wh/m2K
Rakenteiden U-arvot
Ulkoseinä
0,17 W/m²K
Yläpohja
0,09 W/m²K
Alapohja
0,16 W/m²K
Ikkunat
1,0 W/m²K
Ovet
1,0 W/m²K
Ikkunoiden g-arvo
0,50
Rakennus suunnattu siten, että ikkunoita on vähiten etelään.
Kylmäsiltojen lisäkonduktanssit
US-US (ulk.n.)
0,04 W/mK
US-US (sis.n.)
-0,04 W/mK
US-YP
0,05 W/mK
US-VP
0,05 W/mK
US-AP
0,10 W/mK
US-ikk.
0,04 W/mK
US-ovet
Ilmanvuotoluku q50
0,04 W/mK
3
2
2,0 m /(h m )
Ilmanvaihtokone
Lämmöntalteenoton vuosihyötysuhde
45 %
SFP-luku
2,0 kW/m³/s
Jälkilämmityspatteri
Sähkö
Tuloilman lämpötilan asetusarvo
18 °C
Muu ilmanvaihtojärjestelmän sähköteho
0W
Jäteilman lämpötila mitoitustilanteessa
5 °C
Lämpötilan nousu puhaltimessa
0,5 °C
Lämminvesivaraaja 300 litraa, häviöt 1300 kWh/vuosi
Käyttöveden siirron hyötysuhde 0,92
Vesikiertoinen lattialämmitys
Jakelun hyötysuhde 1-kerroksisissa taloissa 0,80
Jakelun hyötysuhde 2-kerroksisissa taloissa 0,825
Apulaitteiden sähkönkulutus 2,5 kWh/m2
LIITE 3 (2/2).
Perustapauksen lähtöarvot
Mahdollisen varaavan tulisijan kokonaisvuosihyötysuhde 60 %
Maalämpöpumppu
Tuotto-osuus 0,96
SPF-luku tilojen lämmitykselle 3,1
SPF-luku käyttöveden lämmitykselle 2,3
Ilma-vesilämpöpumppu
Tuotto-osuus 0,81
SPF-luku tilojen lämmitykselle 2,5
SPF-luku käyttöveden lämmitykselle 1,8
Taulukko L4.1. Yksikerroksinen 136,8 m2 puutalo sähkölämmityksellä ja varaavalla tulisijalla.
LIITE 4 (1/4).
Laajemmat taulukot
Taulukko L4.2. Yksikerroksinen 159,0 m2 puutalo ilma-vesilämpöpumpulla.
LIITE 4 (2/4).
Laajemmat taulukot
Taulukko L4.3. Yksikerroksinen 179,0 m2 puutalo kaukolämmöllä.
LIITE 4 (3/4).
Laajemmat taulukot
Taulukko L4.4. Kaksikerroksinen 206,6 m2 puutalo maalämpöpumpulla.
LIITE 4 (4/4).
Laajemmat taulukot
LIITE 5 (1/1).
Rakenteiden U-arvot
Kustannusoptimaalisuuden tarkastelussa toimenpiteinä tarkastellut rakenteiden paketit
muodostuivat alla luetelluista rakenteiden U-arvoista.
Hieman nykytasoa parempien rakenteiden U-arvot:
Ulkoseinä
0,14 W/m²K
Yläpohja
0,08 W/m²K
Alapohja
0,14 W/m²K
Ikkunat
0,85 W/m²K
Ovet
0,7 W/m²K
(g-arvo 0,38)
Eristeteollisuuden ehdottamat U-arvot:
Ulkoseinä
0,12 W/m²K
Yläpohja
0,07 W/m²K
Alapohja
0,10 W/m²K
Ikkunat
eivät muutu (1,0 W/m²K)
Ovet
eivät muutu (1,0 W/m²K)
Passiivirakenteiset U-arvot:
Ulkoseinä
0,10 W/m²K
Yläpohja
0,07 W/m²K
Alapohja
0,12 W/m²K
Ikkunat
0,75 W/m²K
Ovet
0,7 W/m²K
(g-arvo 0,34)
LIITE 6 (1/1).
Aurinkokeräinten tarkempi laskenta
Aurinkokeräinten tarkemmassa laskennassa on käytetty alla lueteltuja arvoja.

Keräimen optinenhyötysuhde 0,895

Lisälämmittimen käyttötapa yökäyttö

Lämpöhäviökerroin a1 0,62 W/m2K

Häviökerroin a2 0,05 W/m2K2

suuntaus etelään

kallistuskulma 45 astetta

Kohtauskulmakerroin IAM 0,94

Varaajan tilavuus 300 litraa

Varaajan lisälämmitysosan tilavuus 50 litraa
LIITE 7 (1/1).
Toimenpiteiden lähtöarvot
Toimenpide-ehdotuksissa on käytetty alla lueteltuja arvoja.
Aurinkopaneelit:

13 neliöllä on oletettu tuotettavan 1700 kWh/vuosi

25 % tästä on 425 kWh/vuosi
Parempi varaaja on 300 litran varaaja, jonka häviöt ovat 665 kWh/vuosi.
Paremmat SPF-luvut eri laitteilla:



Maalämpöpumppu

Tilojen lämmitys 4,2

Käyttöveden lämmitys 2,6
Ilma-vesilämpöpumppu

Tilojen lämmitys 3,5

Käyttöveden lämmitys 2,5
Poistoilmalämpöpumppu

Jäteilman lämpötila -3 °C

SPF-luku 3,0