Source: http://docplayer.fi/3640159-Energiatodistusopas-2013.html
Timestamp: 2017-10-17 00:20:10+00:00
Document Index: 940117

Matched Legal Cases: ['kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ']

Download "Energiatodistusopas 2013"
1 Energiatodistusopas 2013 Rakennuksen energiatodistus ja kokonaisenergiankulutus Uudispientalo YM PÄRISTÖM INISTERIÖ
2 Sisällysluettelo 1 Johdanto Esimerkkirakennus Rakennuksen tiedot Laskentasuureet Kuluttajalaitteiden, valaistuksen ja ilmanvaihdon puhaltimien sähkönkulutus Kuluttajalaitteiden sähköenergian kulutus Valaistuksen sähköenergian kulutus Ilmanvaihtojärjestelmän puhaltimien sähköenergian kulutus Kuluttajalaitteiden ja valaistuksen sähkönkulutus yhteensä Lämmitysenergian tarve Lämmin käyttövesi Lämpimän käyttöveden lämmitysenergian nettotarve Lämpimän käyttöveden kierron ja varastoinnin lämpöhäviöt Ilmanvaihto Lämmöntalteenoton jälkeinen tuloilman lämpötila Ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve Tilojen lämmitysenergian kokonaistarve Rakennusvaipan johtumislämpöhäviöt Vuotoilman lämpeneminen tilassa Tuloilman lämpeneminen tilassa Lämmitysenergian kokonaistarve Tilojen lämmitysenergian nettotarve Lämpökuormat Lämpökuormista hyödyksi saatu energia Tilojen lämmitysenergian nettotarve Lämmitysjärjestelmien energiankulutus Lämmitysjärjestelmien lämpöenergian kulutus Tilojen lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kulutus Käyttöveden lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kulutus Ilmanvaihdon lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kulutus Lämmitysjärjestelmien sähköenergian kulutus Tilojen lämmönjakojärjestelmän sähköenergian kulutus Tuloilman lämmityksen sähköenergian kulutus Lämpöpumpun sähköenergian kulutus Yhteenveto energian tarpeesta ja kulutuksesta Ostoenergian- ja kokonaisenergiankulutus Energiatodistus Liite 1. Kuukausittaisten tuntien lukumäärät ja ulkoilman keskilämpötilat Liite 2. Lämpöpumpun kattama osuus lämpöenergian tarpeesta
3 1 Johdanto Tässä esimerkissä lasketaan uudispientalon energiatodistusta varten kokonaisenergiakulutus. Laskenta tehdään energiatodistuslain (50/2013) ja energiatodistusasetuksen (176/2013) mukaisesti. Laskentamenetelmänä käytetään rakentamismääräyskokoelman osan D5/2012 laskentamenetelmää. Rakentamismääräyskokoelman osassa D5/2012 annetaan ohjeet kuukausitasolla tehtävään rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskentaan. Kokonaisenergiakulutuksen laskennan kulku on esitetty tässä ohjeessa yhtälömuodossa pääosin yhtä esimerkkikuukautta käyttäen. Pääasialliseksi esimerkkikuukaudeksi on valittu tammikuu. Tammikuun lisäksi laskennan kulku on esitetty yhtälömuodossa myös niiden kuukausien osalta, joina laskennan kulku poikkeaa tammikuusta 1. Yhtälöissä käytetyt merkinnät noudattavat rakentamismääräyskokoelman osan D5/2012 merkintöjä. Esimerkkikuukausien lisäksi vuoden kaikkien kuukausien laskentatulokset on esitetty taulukoituina kunkin luvun yhteydessä. Taulukoissa esitetyt lukuarvot saattavat poiketa pyöristyksistä johtuen hieman kaavoissa esitetyistä lukuarvoista. 1 Ilmanvaihdon lämmöntalteenotolla varustetuissa rakennuksissa tällaisia kuukausia voivat olla esimerkiksi ne kesäkuukaudet, joina lämmöntalteenotto ei ole käytössä. 3
4 2 Esimerkkirakennus Laskennan kohteena on yksikerroksinen uudispientalo. Rakennuksen lämmitetty nettoala on 147 m 2. Rakennuksessa on kiinni puolilämmin autotalli, jonka suunniteltu sisälämpötila on 17 C. Rakennuksen ja autotallin välisen seinän pinta-ala on 5,75 m 2. Rakennuksen energiatodistuksen laskennassa tämä yhteinen seinä otetaan lämpöhäviöissä huomioon 2. Rakennuksen kaikki tilat lämmitetään vesikiertoisella lattialämmityksellä. Lattialämmityksen menoveden mitoituslämpötila on 40 C ja paluuveden mitoituslämpötila 30 C. Rakennuksen tilojen ja käyttöveden lämmityksen lämmönlähteenä on maalämpöpumppu, jossa on sähkövastus huipputehontarpeen kattamiseksi. Maalämpöpumppu on mitoitettu kattamaan 70 % rakennuksen tilojen lämmityksen mitoitustehosta. Lämpöpumppu on kytketty vaihtoventtiilin kautta kahteen erilliseen 500 litran varaajaa, joista toinen on kytketty lattialämmitysjärjestelmään ja toinen käyttövesijärjestelmään. Lämpöpumppu lämmittää varaajia vuorotellen siten, että käyttövesivaraajaa lämmitetään ensisijaisesti. Lämpöpumpun lauhduttimelta lähtevän virtauksen lämpötila on käyttövesivaraajan lämmityksessä korkeintaan 60 C ja tilojen lämmityksen varaajaa lämmitettäessä korkeintaan 40 C. Rakennuksessa on yhdellä ilmanvaihtokoneella toteutettu koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmä. Ilmanvaihtokoneessa on lämmöntalteenotto, sähköinen jälkilämmityspatteri ja lämmöntalteenoton poiskytkentä tuloilman lämpötilan asetusarvon ylittyessä. Rakennusvaipan ulkoseinän ja yläpohjan välisen liitoksen aiheuttaman viivamaisen kylmäsillan aiheuttamasta lisäkonduktanssista on tehty erillisselvitys. Muiden rakennusosien välisten liitosten lisäkonduktanssien arvoina on käytetty rakentamismääräyskokoelman osan D5/2012 taulukoissa esitettyjä oletusarvoja. Rakennusvaipan ilmanvuotoluvusta (q 50 ) ei ole tehty erillistä selvitystä, joten ilmanvuotolukuna käytetään arvoa 4,0 m 3 /(h m 2 ). 2 Autotallille ei laadita energiatodistusta. Autotalli ei myöskään ole mukana lämmitetyssä nettoalassa. 4
5 2.1 Rakennuksen tiedot Taulukko 1. Perustiedot PERUSTIEDOT Sijaintipaikkakunta Tampere Rakennusluvan vireilletulovuosi 2014 Valmistumisvuosi 2015 Laskennan säävyöhyke Käyttötarkoitusluokka D3/2012 vyöhyke I (Helsinki-Vantaa) erillinen pientalo, yhden asunnon talot Lähde asetus 176/2013, liite 1, kohta 2.1 Kerrosten lukumäärä yksi suunnitteluratkaisu Alapohjan tyyppi maanvarainen betonilaatta suunnitteluratkaisu Rakennetyyppi D5/2012 taulukko 5.6: pientalot, keskiraskas I suunnitteluratkaisu, asetus 176/2013, liite 2 suunnitteluratkaisu Puolilämpimän autotallin sisälämpötila 17 C suunnitteluratkaisu Taulukko 2. Rakennuksen tilojen lämmitysjärjestelmä TILOJEN LÄMMITYSJÄRJESTELMÄ Lähde Lämmöntuottojärjestelmä maalämpöpumppu suunnitteluratkaisu Lämmönjakojärjestelmä vesikiertoinen lattialämmitys suunnitteluratkaisu Lattialämmityksen meno- ja paluuveden mitoituslämpötila Maapiiristä lämpöpumpulle tulevan nesteen lämpötilan vuosikeskiarvo Lämpöpumpun lauhduttimelta lähtevän menoveden korkein lämpötila tilojen lämmityksessä Lämpöpumpun lauhduttimelta lähtevän menoveden korkein lämpötila käyttöveden lämmityksessä menovesi 40 C paluuvesi 30 C suunnitteluratkaisu 3 C suunnitteluratkaisu 40 C suunnitteluratkaisu (laitevalinta) 60 C suunnitteluratkaisu (laitevalinta) Lämmitysjärjestelmän puskurivaraajan tilavuus 500 L (100 mm eristys) suunnitteluratkaisu (laitevalinta) Taulukko 3. Käyttövesijärjestelmä KÄYTTÖVESIJÄRJESTELMÄ Lähde Lämpimän käyttöveden varaaja 500 L (100 mm eristys) suunnitteluratkaisu (laitevalinta) Lämpimän käyttöveden kierto ei ole suunnitteluratkaisu Lämpimän käyttöveden kierron lämmityslaitteet ei ole suunnitteluratkaisu Lämpimän käyttöveden siirtoputkien eristys asetus 176/2013 liite 1 taulukko 5: ei kiertoa, eristetty, parempi suunnitteluratkaisu 5
6 Taulukko 4. Ilmanvaihtojärjestelmä ILMANVAIHTOJÄRJESTELMÄ Lähde Ilmanvaihtojärjestelmä koneellinen tulo- poistoilmanvaihto suunnitteluratkaisu Ilmanvaihtokoneiden lukumäärä yksi suunnitteluratkaisu Ilmanvaihdon lämmöntalteenotto kyllä suunnitteluratkaisu Ilmanvaihdon lämmöntalteenoton poiskytkentä asetusarvon ylittyessä kyllä suunnitteluratkaisu Tuloilman jälkilämmitys kyllä suunnitteluratkaisu Tuloilman jälkilämmityksen lämmönlähde sähkövastus suunnitteluratkaisu Lämmöntalteenoton lämpötilasuhde (tulo- ja poistoilmavirrat yhtä suuria) 80 % Jäteilman alin mahdollinen lämpötila 3 C Lämmöntalteenoton poiskytkentälämpötila = sisäänpuhalluslämpötilan asetusarvo lämpötilan nousu puhaltimessa laitevalinta, valmistajan ilmoittama arvo laitevalinta, valmistajan ilmoittama arvo Taulukko 5. Ilmanvaihdon lämmöntalteenoton ja jälkilämmityksen kuukausiaikataulu ILMANVAIHDON LÄMMÖNTALTEENOTTO JA JÄLKILÄMMITYS Kuukausi Lämmöntalteenotto päällä Jälkilämmitys päällä Tammikuu kyllä kyllä Helmikuu kyllä kyllä Maaliskuu kyllä kyllä Huhtikuu kyllä kyllä Toukokuu kyllä kyllä Kesäkuu kyllä kyllä Heinäkuu ei ei Elokuu ei ei Syyskuu kyllä kyllä Lokakuu kyllä kyllä Marraskuu kyllä kyllä Joulukuu kyllä kyllä 6
7 2.2 Laskentasuureet Taulukko 6. Perussuureet PERUSSUUREET Suure Arvo Yksikkö Lähde Merkintä Lämmitetty nettoala (Autotalli ei ole mukana tässä pinta-alassa) 147,0 m 2 suunnitteluratkaisu Sisälämpötila 21,0 C D3/2012 taulukko 2 Alapohjan alapuolisen maan ja ulkoilman vuotuisen keskilämpötilan ero Rakennusvaipan ilmanvuotoluku 4,0 m 3 /(h m 2 ) 5,0 C D5/2012 kohta asetus 176/2013, liite 1, taulukko 4 Ilmanvuotoluvun yhtälön kerroin 35 - D3/2012 kaava 5 Rakennuksen tehollisen lämpökapasiteetin ominaisarvo 70 Wh/(m 2 K) D5/2012 taulukko 5.6 Taulukko 7. Lämmönjako- ja tuottojärjestelmä LÄMMITYSJÄRJESTELMÄ Suure Arvo Yksikkö Lähde Merkintä Lämmönjakojärjestelmän vuosihyötysuhde Lämmön jakelujärjestelmän apulaitteiden sähkönkulutus Lämpöpumpun nimellistehon ja tilojen lämmityksen mitoitustehon suhde Lämpöpumpun vuosihyötysuhde tilojen lämmityskäytössä Lämpöpumpun vuosihyötysuhde käyttöveden lämmityskäytössä Lämmön jakelujärjestelmän lämpöhäviö lämmittämättömään tilaan Lämmön jakelujärjestelmän varastoinnin lämpöhäviö lämmittämättömään tilaan 0,80-2,5 kwh/(m 2 a) 0,70-3,1-2,3-0 kwh/a 567 kwh/a asetus 176/2013, liite 1, taulukko 9: vesikiertoinen lattialämmitys 40/30 C maata vasten rajoittuvassa rakenteessa asetus 176/2013, liite 1, taulukko 9: vesikiertoinen lattialämmitys 40/30 C maata vasten rajoittuvassa rakenteessa rakennuksen mitoitusolojen lämmitystehontarpeen ja lämpöpumppuvalinnan perusteella asetus 176/2013, liite 1, taulukko 13: menoveden korkein lämpötila 40 C, maapiiristä tulevan nesteen lämpötila 3 C asetus 176/2013, liite 1, taulukko 13: menoveden korkein lämpötila 60 C, maapiiristä tulevan nesteen lämpötila 3 C ei lämmittämättömän tilan läpi kulkevaa jakelujärjestelmää 500 litran varaajan häviöt interpoloituna D5/2012 kohdan mukaisesti 7
8 Taulukko 8. Käyttövesi KÄYTTÖVESI Suure Arvo Yksikkö Lähde Merkintä Lämpimän käyttöveden lämmitysenergian nettotarve Lämpimän käyttöveden lämmitysenergian nettotarpeen yläraja Lämpimän käyttöveden varastoinnin vuotuinen häviö 35 kwh/(m 2 a) 4200 kwh/a 850 kwh/a Lämpimän käyttöveden siirron hyötysuhde 0,92 - D3/2012 taulukko 5, YM asetus 5/13 huomioiden D3/2012 taulukko 5, YM asetus 5/13 huomioiden asetus 176/2013, liite 1, taulukko 8 asetus 176/2013, liite 1, taulukko 5 Lämpimän käyttöveden kierron lämpöhäviö 0 kwh/a ei kiertojohtoa Taulukko 9. Ilmanvaihto ILMANVAIHTO Suure Arvo Yksikkö Lähde Merkintä Ilmanvaihtokoneen lämmön talteenoton poistoilman vuosihyötysuhde Ilmanvaihdon poistoilmavirta (E-luvun laskennassa) 0,71 - Valmistajan ilmoittama arvo (YM Monisteen 122 mukaisesti laskettuna) 58,8 L/s D3/2012 taulukko 2 Ilmanvaihdon tuloilmavirta (E-luvun laskennassa) 58,8 L/s D3/2012 luku 3.2 Ilmanvaihtokoneen sähköteho käytönajan tehostamattomilla ilmavirroilla Ilmanvaihdon käytönajan tehostamaton poistoilmavirta (SFP-luvun laskennassa) Ilmanvaihdon käytönajan tehostamaton tuloilmavirta (SFP-luvun laskennassa) 134 W valmistajan ilmoittama arvo - 67,0 L/s suunnitteluratkaisu 62,0 L/s suunnitteluratkaisu Tuloilman sisäänpuhalluslämpötila 17,0 C suunnitteluratkaisu Lämpötilan nousu tuloilmapuhaltimessa 0,5 C D5/2012 luku 3.4 llmanvaihtolaitoksen vuorokautinen käyntiaikasuhde h/(24 h) Ilmanvaihtolaitoksen viikoittainen käyntiaikasuhde vrk/(7 vrk) 1,0 - D3/2012 luku 3.3 taulukko 3 1,0 - D3/2012 luku 3.3 taulukko 3 8
9 Taulukko 10. Kuluttajalaitteet, valaistus ja lämpökuormat KULUTTAJALAITTEET, VALAISTUS JA LÄMPÖKUORMAT Suure Arvo Yksikkö Lähde Merkintä Rakennuksen viikoittainen käyttöaikasuhde h/(24 h) 1,0 - Rakennuksen kuukausittainen käyttöaikasuhde vrk/(7 vrk) 1,0 D3/2012 luku 3.3 taulukko 3 D3/2012 luku 3.3 taulukko 3 Kuluttajalaitteiden ominaisteho 3 W/m 2 D3/2012 luku 3.3 taulukko 3 Kuluttajalaitteiden käyttöaste 0,6 D3/2012 luku 3.3 taulukko 3 Valaistuksen ominaisteho 8 W/m 2 D3/2012 luku 3.3 taulukko 3 Valaistuksen käyttöaste 0,1 - D3/2012 luku 3.3 taulukko 3 Lämpökuorma ihmisistä 2 W/m 2 D3/2012 luku 3.3 taulukko Taulukko 11. Ikkunat IKKUNAT Suure Yksikkö Pohj. Itä Etelä Länsi Lähde Merkintä Pinta-ala (puite- ja karmirakenteineen) Valoaukon auringon säteilyn kokonaisläpäisykerroin m 2 8,8 1,3 11,1 3,2 suunnitteluratkaisu - 0,50 0,50 0,50 0,50 Kehäkerroin - 0,75 0,75 0,75 0,75 Verhokerroin - 0,60 0,60 0,60 0,60 Yläpuolisten varjostuksen korjauskerroin Sivuvarjostuksen korjauskerroin Ympäristökerroin - - 1,0 1,0 1,0 1,0-1,0 1,0 1,0 1,0 D5/2012 taulukko 5.3 kulmalla 15 suunnitteluratkaisu (valmistajan ilmoittama arvo) D5/2012 kohta oletusarvo suunnitteluratkaisu: D5/2012 taulukko 5.2, valkoiset kaihtimet lasien sisäpuolella suunnitteluratkaisu: ei yläpuolista varjostusta suunnitteluratkaisu: ei sivuvarjostusta suunnitteluratkaisu 9
10 Taulukko 12. Rakennusosat RAKENNUSOSAT U W/(m 2 C) Ulkoseinä ulkoilmaan 0,17 107,25 Ulkolämpötila 18,2 Ulkoseinä puolilämpimään tilaan 0,17 5,75 Puolilämmin tila 1,0 Yläpohja 0,09 147,00 Ulkolämpötila 13,2 Alapohja 0,17 147,00 Maaperä 25,0 Ikkunat 1,00 24,40 Ulkolämpötila 24,4 Ovet 1,00 8,20 Ulkolämpötila 8,2 Yhteensä ( = rakennusvaipan pinta-ala) 439,6 Pinta-alat perustuvat sisämittoihin. A m 2 T u C UA W/ C Taulukko 13. Kylmäsillat KYLMÄSILLAT L m Ψ W/(m C) Ulkoseinän ja yläpohjan liitos 56,5 0,05 Ulkolämpötila 2,83 Ulkoseinän ja alapohjan liitos 56,5 0,17 Ulkolämpötila 9,61 Ulkoseinien välinen liitos, ulkonurkka 17,5 0,04 Ulkolämpötila 0,70 T u C LΨ W/ C Ulkoseinien välinen liitos, sisänurkka 7,5 0,04 Ulkolämpötila 0,30 Ikkunaliitos 63,4 0,04 Ulkolämpötila 2,54 Oviliitos 24,0 0,04 Ulkolämpötila 0,96 Yhteensä 16,33 10
11 3 Kuluttajalaitteiden, valaistuksen ja ilmanvaihdon puhaltimien sähkönkulutus Kuluttajalaitteiden, valaistuksen ja ilmanvaihdon puhaltimien aiheuttamaa lämpökuormaa tarvitaan tilojen lämmitysenergiantarpeen laskennassa, siksi niiden sähkönkulutuksen laskenta esitetään tässä luvussa ennen lämmitysenergiantarpeen ja -järjestelmien laskentaa. Kuluttajalaitteiden, valaistuksen ja ilmanvaihdon puhaltimien laskennassa noudatetaan rakentamismääräyskokoelman osan D3/2012 luvussa 3 annettuja määräyksiä. Kuluttajalaitteiden ja valaistuksen sähkönkulutuksen laskennassa käytetään rakentamismääräyskokoelman osan D3/2012 taulukossa 3 annettuja lämmitettyyn nettoalaan suhteutettuja ominaisarvoja. Laskennassa huomioidaan lisäksi D3/2012 taulukossa 3 esitetty käyttöaika ja käyttöaste. Käyttöaika kertoo, kuinka monta tuntia vuorokaudessa ja kuinka monta päivää viikossa rakennusta käytetään. Näiden tulona saadaan edelleen kuukausittainen käyttöaika eli käyttöajan osuus kuukauden tuntien kokonaismäärästä. Pientalon käyttöaika on 24 tuntia vuorokaudessa seitsemänä päivänä viikossa. Käyttötuntien osuudeksi kuukauden tunneista saadaan siis D3/2012 taulukosta 3 ( ) ( ) ( ) (1) koko vuosi ( ) Rakennus on siis käytössä kuukauden jokaisena tuntina. Käyttöaste on se osuus rakennuksen kuukausittaisesta käyttöajasta, jona laitteet ja valaistus ovat päällä. Rakennuksen laitteiden käyttöaste on 0,6 eli laitteiden oletetaan olevan päällä 60 % rakennuksen käyttöajasta (60 % kuukauden tunneista). Rakennuksen valaistuksen käyttöaste on 0,1, eli valaistuksen oletetaan olevan päällä 10 % rakennuksen käyttöajasta (10 % kuukauden tunneista). 3.1 Kuluttajalaitteiden sähköenergian kulutus Kuluttajalaitteiden sähköenergiankulutuksen laskennassa käytetään D3/2012 taulukossa 3 annettua lämmitettyyn nettoalaan suhteutettua kuluttajalaitteiden ominaissähkötehoa. Taulukosta ominaissähkötehoksi saadaan 3 W/m 2. Rakennuksen lämmitetty nettoala on 147 m 2, joten kuluttajalaitteiden tehoksi saadaan D3/2012 taulukosta 3 ( ) (2) koko vuosi ( ) Tällä teholla kuluttajalaitteiden siis oletetaan kuluttavan sähköenergiaa ja lämmittävän rakennuksen tiloja silloin, kun ne ovat päällä D3/2012 taulukossa 3 esitettynä käyttöaikana. Sähköenergian laskennassa huomi- 11
12 oidaan käyttöaika (käyttötuntien osuus kuukauden tunneista) ja käyttöaste. Kuluttajalaitteiden sähköenergian kulutukseksi saadaan näin tammikuussa D3/2012 taulukon 3 arvo jaettuna kuukausittain ( ) ( ) ( ) ( ) (3) tammikuu 3.2 Valaistuksen sähköenergian kulutus Valaistuksen sähkönkulutuksen laskennassa käytetään D3/2012 taulukossa 3 annettua lämmitettyyn nettoalaan suhteutettua valaistuksen ominaissähkötehoa. Taulukosta ominaissähkötehoksi saadaan 8 W/m 2. Rakennuksen lämmitetty nettoala on 147 m 2, joten valaistuksen tehoksi saadaan D3/2012 taulukosta 3 ( ) (4) ( ) Tällä teholla valaistuksen siis oletetaan kuluttavan sähköenergiaa ja lämmittävän rakennuksen tiloja silloin, kun se on päällä D3/2012 taulukossa 3 esitettynä käyttöaikana. Sähköenergian laskennassa huomioidaan käyttöaika (käyttötuntien osuus kuukauden tunneista) ja käyttöaste. Valaistuksen sähköenergian kulutukseksi saadaan näin tammikuussa D3/2012 taulukon 3 arvo jaettuna kuukausittain ( ) ( ) ( ) ( ) (5) tammikuu 3.3 Ilmanvaihtojärjestelmän puhaltimien sähköenergian kulutus Ilmanvaihtojärjestelmän sähkönkulutus lasketaan D5/2012 kaavalla 7.1. Kaavassa tarvittava ilmanvaihtojärjestelmän ominaissähköteho (SFP-luku) lasketaan D5/2012 kaavalla 7.2. Ominaissähköteho lasketaan rakennuksen käytönajan tehostamattomilla suunnitteluilmavirroilla, vaikka muuten E-luvun laskennassa käytetäänkin rakentamismääräyskokoelman osassa D3/2012 määriteltyjä ilmavirtoja. Rakennus on suunniteltu varustettavaksi yhdellä ilmanvaihtokoneella. Ilmanvaihtokoneen valmistajan ilmoittama sähköteho on 134 W suunnitelluilla käyttöajan tehostamattomilla ilmavirroilla ja painetasoilla. Rakennuksen suunniteltu käyttöajan tehostamaton poistoilmavirta on 0,067 m³/s ja tuloilmavirta 0,062 m³/s. SFPluvun laskennassa käytetään suurempaa näistä kahdesta ilmavirrasta. SFP-luvuksi saadaan näin 12
13 D5/2012 kaava 7.2 (6) koko vuosi Ilmanvaihtojärjestelmän sähkönkulutuksen laskennassa käytetään rakentamismääräyskokoelman osassa D3/2012 määriteltyjä ilmavirtoja ja käyntiaikoja. Tämän rakennustyypin ilmanvaihto on taulukon mukaisesti aina päällä. Sähkönkulutukseksi saadaan näin tammikuussa D5/2012 kaava 7.1 (7) koko vuosi Rakennuksen ilmanvaihtojärjestelmässä ei ole muuta sähkönkulutusta. Ilmanvaihtojärjestelmän jälkilämmityspatterin tarvitsema sähköenergia lasketaan lämmitysjärjestelmän osana. 3.4 Kuluttajalaitteiden ja valaistuksen sähkönkulutus yhteensä Kuluttajalaitteiden ja valaistuksen sähköenergian kulutukset on esitetty taulukossa 14. Kuluttajalaitteiden ja valaistuksen sähkönenergian kulutus lämmittävät huoneilmaa. Tämä huomioidaan luvussa lämpökuormien laskennassa. Taulukko 14. Kuluttajalaitteiden ja valaistuksen sähkönkulutus Kuluttajalaitteet Valaistus Yhteensä Kuukausi W kuluttajalaitteet W valaistus kwh kwh kwh Tammikuu 196,9 87,5 284,4 Helmikuu 177,8 79,0 256,8 Maaliskuu 196,9 87,5 284,4 Huhtikuu 190,5 84,7 275,2 Toukokuu 196,9 87,5 284,4 Kesäkuu 190,5 84,7 275,2 Heinäkuu 196,9 87,5 284,4 Elokuu 196,9 87,5 284,4 Syyskuu 190,5 84,7 275,2 Lokakuu 196,9 87,5 284,4 Marraskuu 190,5 84,7 275,2 Joulukuu 196,9 87,5 284,4 Koko vuosi 2317,9 1030,2 3348,1 13
14 4 Lämmitysenergian tarve 4.1 Lämmin käyttövesi Lämpimän käyttöveden lämmitysenergian nettotarve Lämpimän käyttöveden lämmitysenergian nettotarve lasketaan rakentamismääräyskokoelman osan D3/2012 taulukon 5 arvoja käyttäen. Taulukossa esitetään rakennuksen nettoalaan suhteutettu lämpimän käyttöveden nettoenergiantarve vuodessa. Taulukosta energiantarpeeksi saadaan 35 kwh/(m 2 a). Rakennuksen lämmitetty nettoala on 147 m 2, joten lämpimän käyttöveden nettoenergiantarpeeksi saadaan vuodessa yhteensä D3/2012 taulukosta 5 (8) koko vuosi Lämpimän käyttöveden lämmitysenergian nettotarve ylittää nyt rakentamismääräyskokoelman osan D3/2012 kohdassa esitetyn rakennusluokkakohtaisen ylärajan 4200 kwh/a (YM asetus 5/13) 3.. Käyttöveden lämmitysenergian nettotarve asetetaan siten yhtä suureksi, kuin lämmitysenergian rakennusluokkakohtainen yläraja D3/2012 kohta (9) Lämpimän käyttöveden kierron ja varastoinnin lämpöhäviöt a) Lämpimän käyttöveden kiertojohdon lämpöhäviöt Rakennuksessa ei ole lämpimän käyttöveden kiertojohtoa, joten kiertojohdon lämpöhäviöitä ei ole (10) b) Lämpimän käyttöveden varastoinnin lämpöhäviöt Lämpimän käyttöveden varastoinnin häviöt saadaan energiatodistusasetuksen (176/2013) liitteen 1 taulukosta 8. Rakennuksen käyttövesivaraajan tilavuus on 500 dm 3 ja siinä on 100 mm eriste. Lämpimän käyttöveden varastoinnin häviöksi saadaan siten taulukosta 8 arvo 850 kwh/a 3 D3:n muutos, asetus 5/2013, päivämäärä
15 energiatodistusasetuksen (176/2013) liitteen 1 taulukosta 8 (11) Lämpimän käyttöveden varastoinnin häviöt voidaan jakaa kuukausittaisiksi häviöiksi kuukausien pituuden perusteella. Käyttöveden varastoinnin häviöiksi saadaan siten esimerkiksi tammikuussa energiatodistusasetuksen (176/2013) liitteen 1 taulukosta 8 ( ) ( ) (12) tammikuu 4.2 Ilmanvaihto Lämmöntalteenoton jälkeinen tuloilman lämpötila Energiatodistuksen laskennassa ilmanvaihdon ilmavirtoina käytetään rakentamismääräyskokoelman osan D3/2012 taulukossa 2 esitettyjä ilmavirtoja. Kokonaistulo- ja poistoilmavirrat ovat laskennassa yhtä suuria. Ilmanvaihdon käyttöaikoina käytetään vastaavasti D3/2012 taulukossa 3 esitettyjä käyttöaikoja D3/2012 kohta huomioiden. Ilmanvaihdon lämmöntalteenoton vuosihyötysuhteeksi on tässä rakennuksessa määritetty laitetietojen mukaisia lämpötilasuhteita ja ympäristöministeriön monistetta käyttäen arvo 0,71. Tämän rakennuksen ilmanvaihtokoneen lämmöntalteenotto kytkeytyy automaattisesti pois päältä tuloilman sisäänpuhalluslämpötilan asetusarvon ylittyessä. Sisäänpuhalluslämpötilan asetusarvoksi on tässä rakennuksessa valittu 17 C. Lämmöntalteenoton poiskytkentälämpötilassa on huomioitu tuloilmapuhaltimen ilmavirtaa lämmittävä vaikutus. Tässä laskelmassa ilmavirran lämpenee tuloilmapuhaltimen vaikutuksesta 0,5 C D5/2012 kohdan mukaisesti. Lämmöntalteenoton poiskytkentälämpötila on siten 16,5 C. Lämmöntalteenotto on lisäksi tässä rakennuksessa kytketty kokonaan pois päältä heinä- ja elokuun ajaksi. Lämmöntalteenoton ja puhaltimen vaikutus tuloilman lämpötilaan on esitetty kuukausikohtaisesti taulukossa 15. Taulukossa on esitetty tuloilman lämpötila myös siinä tapauksessa, että lämmöntalteenotto olisi aina päällä eikä poiskytkentä olisi käytössä. Lämmöntalteenoton jälkeinen tuloilman lämpötila lasketaan D5/2012 kaavalla Kaavaan voidaan ensin sijoittaa D5/2012 kaava 3.13 laskennan yksinkertaistamiseksi. Näin saadaan seuraava yhtälö D5/2012 kaava 3.12 D5/2012 kaava 3.13 sijoitettuna (13) Tulo- ja poistoilmavirrat ovat nyt tässä laskelmassa yhtä suuret, jolloin kaavalle (13) saadaan seuraava muoto 4 Päivitetty YM:n moniste 122 löytyy ympäristöministeriön verkkosivuilta osana Tasauslaskenta opasta. 15
16 D5/2012 kaava 3.12 muokattuna (14) a) Lämmöntalteenoton jälkeinen tuloilman lämpötila tammikuussa Lämmöntalteenoton jälkeiseksi kuukauden keskimääräiseksi tuloilman lämpötilaksi saadaan tammikuussa kaava (14) (15) tammikuu ( ) Lämmöntalteenoton jälkeinen tuloilman lämpötila on noin 13,8 C. Lämmöntalteenoton jälkeen tuloilmakanavassa on puhallin, jossa tuloilman lämpötila nousee vielä 0,5 C. Lämmöntalteenoton ja puhaltimen jälkeen tuloilman lämpötila on siten noin 14,3 C. b) Lämmöntalteenoton jälkeinen tuloilman lämpötila toukokuussa Lämmöntalteenoton jälkeiseksi kuukauden keskimääräiseksi tuloilman lämpötilaksi saadaan toukokuussa kaava (14) (16) toukokuu Lämmöntalteenoton jälkeinen tuloilman lämpötila on noin 18,0 C. Lämmöntalteenoton jälkeen tuloilmakanavassa on puhallin, jossa tuloilman lämpötila nousee vielä 0,5 C. Lämmöntalteenoton ja puhaltimen jälkeen tuloilman lämpötila on siten noin 18,5 C. Lämmöntalteenoton jälkeinen lämpötila ylittää nyt sisäänpuhalluslämpötilan asetusarvon 17 C. Ilmanvaihtokoneessa on lämmöntalteenoton poiskytkentä asetusarvon ylittyessä. Poiskytkentätoiminto pitää sisäänpuhalluslämpötilan asetusarvossaan. Lämmöntalteenoton jälkeinen lämpötila on siten 16,5 C LTO poiskytkentäraja (17) toukokuu c) Lämmöntalteenoton jälkeinen tuloilman lämpötila heinäkuussa Heinäkuussa lämmöntalteenotto on kytketty pois päältä (taulukko 5). Huonetilaan tuodaan nyt suoraan ulkoilmaa, joka lämpenee hieman tuloilmapuhaltimessa. Ulkoilman keskilämpötila on heinäkuussa 17,3 C (taulukko 31). Ulkoilma lämpenee vielä tuloilmapuhaltimessa 0,5 C, jolloin sisäänpuhalluslämpötila on 17,8 C. 16
17 Taulukko 15. Lämmöntalteenoton jälkeinen tuloilman lämpötila T lto T lto T lto T lto + Δt puhallin Kuukausi aina päällä aina päällä (poiskytkennällä) kuukausiaikataululla ja poiskytkennällä kuukausiaikataululla ja poiskytkennällä C C C C Tammikuu 13,76 13,76 13,76 14,26 Helmikuu 13,61 13,61 13,61 14,11 Maaliskuu 14,16 14,16 14,16 14,66 Huhtikuu 16,25 16,22 16,22 16,72 Toukokuu 18,03 16,50 16,50 17,00 Kesäkuu 19,04 16,50 16,50 17,00 Heinäkuu 19,93 16,50 17,30 17,80 Elokuu 19,57 16,50 16,05 16,55 Syyskuu 17,96 16,50 16,50 17,00 Lokakuu 16,71 16,50 16,50 17,00 Marraskuu 15,06 15,06 15,05 15,56 Joulukuu 14,28 14,28 14,28 14, Ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve Ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve lasketaan D5/2012 kaavalla Puhaltimen vaikutus on huomioitu valmiiksi D5/2012 kaavassa 3.11, jossa siten käytetään lämmöntalteenoton jälkeistä lämpötilaa. Lämmöntalteenoton jälkeinen lämpötila on laskettu luvussa Tämän rakennuksen ilmanvaihtokoneessa on jälkilämmitys, joka lämmittää tuloilman lämmöntalteenoton jälkeisestä lämpötilasta sisäänpuhalluslämpötilaan. Sisäänpuhalluslämpötilan asetusarvo on tässä rakennuksessa laskelmassa 17 C. Sisäänpuhalluslämpötila (jälkilämmityksen jälkeinen tuloilman lämpötila), lämmöntalteenoton jälkeinen lämpötila (tuloilman lämpötila ennen jälkilämmitystä ja puhallinta) ja ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve on esitetty taulukossa 16. Lämmöntalteenotto ja tuloilman jälkilämmitys on kytketty pois päältä heinä- ja elokuun ajaksi (taulukko 5). a) Ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve tammikuussa Ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarpeeksi saadaan D5/2012 kaavasta 3.11 tammikuussa D5/2012 kaava 3.11 (18) tammikuu b) Ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve toukokuussa Toukokuussa lämmöntalteenoton jälkeinen lämpötila ylittää sisäänpuhalluslämpötilan asetusarvon 17 C. Ilmanvaihtokoneessa on lämmöntalteenoton poiskytkentä asetusarvon ylittyessä. Poiskytkentätoiminto pitää 17
18 sisäänpuhalluslämpötilan asetusarvossaan. Lämmöntalteenoton jälkeinen lämpötila on siten 16,5 C. Ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarpeeksi saadaan nyt D5/2012 kaavasta 3.11 toukokuussa D5/2012 kaava 3.11 (19) toukokuu Toukokuussa tässä rakennuksessa ei siis ole tarvetta lämmittää tuloilmaa lämmöntalteenoton jälkeen, koska tuloilman lämpötila on lämmöntalteenoton jälkeen 16,5 C ja lämpenee tuloilmapuhaltimen vaikutuksesta vielä 0,5 C saavuttaen näin sisäänpuhalluslämpötilan asetusarvon 17 C ilman jälkilämmitystä. Taulukoista 15 ja 16 nähdään, että sama tilanne on tässä rakennuksessa myös kesä-, syys- ja lokakuussa. c) Ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve heinä- ja elokuussa Heinäkuussa lämmöntalteenotto ja tuloilman jälkilämmityspatteri ovat pois päältä (taulukko 5). Huonetilaan tuodaan nyt suoraan ulkoilmaa, joka lämpenee hieman tuloilmapuhaltimessa. Ilmanvaihdon lämmitysenergian tarve on 0 kwh. Taulukko 16. Ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve ja tuloilman lämpötila Tuloilma lto:n jälkeen Sisäänpuhalluslämpötila Lämmitysenergian nettotarve Kuukausi T lto T sp Q iv C C kwh Tammikuu 13,76 17,00 143,9 Helmikuu 13,61 17,00 137,3 Maaliskuu 14,16 17,00 122,7 Huhtikuu 16,22 17,00 14,5 Toukokuu 16,50 17,00 0,0 Kesäkuu 16,50 17,00 0,0 Heinäkuu 17,30 17,80 0,0 Elokuu 16,05 16,55 0,0 Syyskuu 16,50 17,00 0,0 Lokakuu 16,50 17,00 0,0 Marraskuu 15,01 17,00 73,4 Joulukuu 14,28 17,00 116,8 Koko vuosi 608,6 18
19 4.3 Tilojen lämmitysenergian kokonaistarve Rakennusvaipan johtumislämpöhäviöt Rakennusvaipan johtumislämpöhäviöt muodostuvat ulkoseinien, yläpohjan, alapohjan, ikkunoiden ja ovien lämpöhäviöistä sekä viivamaisten kylmäsiltojen aiheuttamista lämpöhäviöistä. Näiden lisäksi lämpöhäviöitä voi olla rakennusta ympäröiviin puolilämpimiin tiloihin. Tässä rakennuksessa tällainen puolilämmin tila on rakennuksen yhtä ulkoseinää vasten oleva puolilämmin autotalli. Ulkoseinien, yläpohjan, alapohjan, ikkunoiden ja ovien johtumislämpöhäviöt lasketaan D5/2012 kaavalla 3.4 ja viivamaisten kylmäsiltojen aiheuttamat lämpöhäviöt D5/2012 kaavalla 3.5. Edellä mainitut johtumislämpöhäviöiden osaset on esitetty eriteltyinä taulukossa 19. a) Johtumislämpöhäviöt ulkoilmaa vasten olevan ulkoseinän läpi Rakennuksen kaikkien ulkoseinien lämmönläpäisykerroin on yhtä suuri. Pinta-alana voidaan näin käyttää rakennuksen kaikkien ulkoilmaan rajoittuvien ulkoseinien yhteenlaskettua pinta-alaa. Jos rakennuksessa on lämmönläpäisykertoimeltaan toisistaan poikkeavia ulkoseiniä, lasketaan kunkin lämmönläpäisykertoimeltaan samanlaisen osan johtumislämpöhäviöt erikseen D5/2012 kaavalla 3.4 ennen ulkoseinien johtumislämpöhäviöiden yhteen laskemista. Tässä rakennuksessa on lisäksi yksi puolilämpimään autotalliin rajoittuva ulkoseinä. Sen johtumislämpöhäviöt lasketaan erikseen kohdassa f). Johtumislämpöhäviöt ulkoilmaa vasten olevan ulkoseinän läpi ovat tammikuussa D5/2012 kaava 3.4 (20) tammikuu ( ) b) Johtumislämpöhäviöt yläpohjan läpi Yläpohjan johtumislämpöhäviöt lasketaan samalla tavalla kuin edellä lasketut ulkoilmaan rajoittuvien ulkoseinien lämpöhäviöt. Johtumislämpöhäviöt yläpohjan läpi ovat tammikuussa D5/2012 kaava 3.4 (21) tammikuu ( ) c) Johtumislämpöhäviöt alapohjan läpi Alapohjan lämpöhäviöiden laskennassa käytettävä ulkolämpötila riippuu alapohjan toteutustavasta. Tässä rakennuksessa on maanvarainen alapohja, jolloin ulkolämpötilana käytetään alapohjan alapuolisen maan lämpötilaa. Maan kuukausittainen keskilämpötila lasketaan D5/2012 kaavalla 3.7. Kaavassa tarvittava maan vuosittainen keskilämpötila lasketaan D5/2012 kaavalla
20 D5/2012 kaavassa 3.6 tarvittava ulkolämpötilan vuotuinen keskilämpötila on 5,57 C. Tämä arvo saadaan D3/2012 taulukosta L2.2. Kaavassa tarvitaan lisäksi alapohjan alapuolisen maan ja ulkoilman vuotuisen keskilämpötilan ero. Tämän eron arvona käytetään D5/2012 luvun ohjearvoa 5 C. Edellä esitetyn perusteella alapohjan alapuolisen maan vuotuinen keskilämpötila on D5/2012 kaava 3.6 (22) koko vuosi Maan kuukausittainen keskilämpötila lasketaan D5/2012 kaavalla 3.7. Kaavassa tarvittava alapohjan alapuolisen maan kuukausittaisen keskilämpötilan ja vuotuisen keskilämpötilan ero saadaan D5/2012 taulukosta 3.4. Nämä molemmat arvot on esitetty taulukossa 17. Tammikuussa vuosi- ja kuukausikeskilämpötilojen ero on 0 C. Alapohjan alapuolisen maan keskilämpötila on siten tammikuussa D5/2012 kaava 3.7 (23) tammikuu Johtumislämpöhäviö alapohjan läpi voidaan nyt laskea D5/2012 kaavalla 3.4 käyttämällä ulkolämpötilana edellä laskettua maan kuukausittaista keskilämpötilaa. Johtumislämpöhäviöksi saadaan näin tammikuussa D5/2012 kaava 3.4 (24) tammikuu 20
21 Taulukko 17. Alapohjan alapuolisen maan lämpötila Kuukausi Alapohjan alapuolisen maan lämpötila T maa, kuukausi Maan vuosi- ja kuukausilämpötilan erotus ΔT maa, kuukausi C C Tammikuu 10,57 0,0 Helmikuu 9,57 1,0 Maaliskuu 8,57 2,0 Huhtikuu 7,57 3,0 Toukokuu 7,57 3,0 Kesäkuu 8,57 2,0 Heinäkuu 10,57 0,0 Elokuu 11,57 1,0 Syyskuu 12,57 2,0 Lokakuu 13,57 3,0 Marraskuu 13,57 3,0 Joulukuu 12,57 2,0 Koko vuosi 10,57 0,0 d) Johtumislämpöhäviöt ikkunoiden läpi Johtumislämpöhäviöt ikkunoiden läpi lasketaan samalla tavalla kuin edellä lasketut ulkoilmaan rajoittuvien ulkoseinien lämpöhäviöt. Johtumislämpöhäviöt ikkunoiden läpi ovat tammikuussa D5/2012 kaava 3.4 (25) tammikuu ( ) e) Johtumislämpöhäviöt ovien läpi Johtumislämpöhäviöt ovien läpi lasketaan samalla tavalla kuin edellä lasketut ulkoilmaan rajoittuvien ulkoseinien lämpöhäviöt. Johtumislämpöhäviöt ovien läpi ovat tammikuussa D5/2012 kaava 3.4 (26) tammikuu ( ) 21
22 f) Johtumislämpöhäviöt puolilämmintä tilaa vasten olevan ulkoseinän läpi Yksi talon ulkoseinistä rajoittuu puolilämpimään autotalliin. Tämän seinän johtumislämpöhäviöt lasketaan käyttämällä D5/2012 kaavassa 3.4 ulkolämpötilana puolilämpimän tilan sisälämpötilaa. Sisälämpötila on tässä tapauksessa 17 C. Johtumislämpöhäviöt puolilämmintä tilaa vasten olevan ulkoseinän läpi ovat tammikuussa D5/2012 kaava 3.4 (27) tammikuu g) Johtumislämpöhäviöt kylmäsilloista Johtumislämpöhäviö viivamaisista kylmäsilloista lasketaan D5/2012 kaavalla 3.5. Ulkoseinien ja puolilämpimän autotallin välinen kylmäsilta oletetaan tässä esimerkissä merkitykseltään vähäiseksi ja jätetään siksi huomioimatta. Edellä mainitun oletuksen puitteissa kaikki rakennuksen kylmäsillat ovat yhteydessä ulkoilmaan, joten kylmäsiltojen konduktanssien ja pituuksien tulot voidaan laskea yhteen ja käyttää tätä summaa D5/2012 kaavassa 3.5. Tämä summa on esitetty taulukossa 13. Johtumislämpöhäviöt kylmäsilloista ovat edellä esitetyn perusteella tammikuussa yhteensä D5/2012 kaava 3.5 (28) tammikuu ( ) Viivamaisten kylmäsiltojen aiheuttamat johtumislämpöhäviöt on esitetty taulukossa 18. Taulukossa on esitetty sekä edellä suoraan laskettu lämpöhäviöiden summa että lämpöhäviöiden erittely kylmäsilloittain. 22
23 Taulukko 18. Johtumislämpöhäviöt kylmäsilloista Kuukausi US-YP US-AP US-US (ulkonurkka) US-US (sisänurkka) Ikkunat Ovet Yhteensä Q kylmäsillat kwh kwh kwh kwh kwh kwh kwh Tammikuu 52,5 178,4 13,0 5,6 47,1 17,8 303,3 Helmikuu 48,4 164,6 12,0 5,1 43,5 16,5 279,8 Maaliskuu 49,6 168,5 12,3 5,3 44,5 16,8 286,4 Huhtikuu 33,6 114,1 8,3 3,6 30,1 11,4 194,0 Toukokuu 21,5 73,2 5,3 2,3 19,3 7,3 124,4 Kesäkuu 13,8 46,8 3,4 1,5 12,4 4,7 79,6 Heinäkuu 7,8 26,4 1,9 0,8 7,0 2,6 44,9 Elokuu 10,4 35,4 2,6 1,1 9,3 3,5 60,1 Syyskuu 21,3 72,4 5,3 2,3 19,1 7,2 123,1 Lokakuu 31,1 105,8 7,7 3,3 27,9 10,6 179,8 Marraskuu 41,7 141,8 10,3 4,4 37,4 14,2 241,0 Joulukuu 48,7 165,7 12,1 5,2 43,8 16,6 281,7 Koko vuosi 380,3 1293,1 94,2 40,4 341,4 129,2 2197,9 h) Johtumislämpöhäviöiden summa Rakennusvaipan johtumislämpöhäviöiden summa lasketaan D5/2012 kaavalla 3.3. Johtumislämpöhäviöiden summa on tammikuussa D5/2012 kaava 3.3 (29) tammikuu Johtumislämpöhäviöt vuoden kaikkina kuukausina on esitetty taulukossa
24 Taulukko 19. Rakennusvaipan johtumislämpöhäviöt Ulkoseinät Yläpohja Alapohja Ikkunat Ovet Ulkoseinä autotalliin Kylmäsillat Yhteensä Kuukausi Q ulkoseinät Q yläpohja Q alapohja Q ikkunat Q ovet Q muu Q kylmäsillat Q joht kwh kwh kwh kwh kwh kwh kwh kwh Tammikuu 338,7 245,8 193,9 453,3 152,3 2,9 303,3 1690,3 Helmikuu 312,4 226,7 192,0 418,1 140,5 2,6 279,8 1572,1 Maaliskuu 319,9 232,1 231,1 428,1 143,9 2,9 286,4 1644,3 Huhtikuu 216,6 157,2 241,7 289,9 97,4 2,8 194,0 1199,5 Toukokuu 138,9 100,8 249,7 185,9 62,5 2,9 124,4 865,1 Kesäkuu 88,9 64,5 223,7 118,9 40,0 2,8 79,6 618,3 Heinäkuu 50,2 36,4 193,9 67,2 22,6 2,9 44,9 418,1 Elokuu 67,1 48,7 175,3 89,9 30,2 2,9 60,1 474,3 Syyskuu 137,4 99,7 151,7 183,9 61,8 2,8 123,1 760,5 Lokakuu 200,8 145,7 138,2 268,7 90,3 2,9 179,8 1026,2 Marraskuu 269,1 195,3 133,7 360,1 121,0 2,8 241,0 1323,1 Joulukuu 314,6 228,3 156,8 421,0 141,5 2,9 281,7 1546,6 Koko vuosi 2454,6 1781,1 2281,6 3284,9 1104,0 34,3 2197, , Vuotoilman lämpeneminen tilassa Vuotoilman lämpenemisen lämpöenergian tarve lasketaan D5/2012 kaavalla 3.8. Kaavassa tarvittava vuotoilmavirta lasketaan D3/2012 kaavalla 5 (D5/2012 kaava 3.9). Rakennuksessa on yksi kerros, joten tarvittavan kertoimen x arvo on 35. Rakennusvaipan ilmanvuotoluvusta ei ole tehty erillistä selvitystä, joten rakennusvaipan ilmanvuotolukuna (q 50 ) käytetään energiatodistusasetuksen (176/2013) liitteen 1 taulukon 4 mukaisesti arvoa 4 m 3 /(h m 2 ). Tätä arvoa käytetään, jos rakennuslupa on laitettu vireille vuonna 2012 tai sen jälkeen. Rakennusvaipan pinta-ala saadaan taulukosta 12. Vuotoilmavirraksi saadaan edellä esitetyillä arvoilla vuoden jokaisena kuukautena D3/2012 kaava 5 (D5/2012 kaava 3.9) (30) kaikki kuukaudet Vuotoilman lämpenemisen lämpöenergian tarpeeksi saadaan tammikuussa D5/2012 kaava 3.8 (31) tammikuu ( ) Vuotoilman lämpenemisen lämpöenergian tarve on esitetty kuukausikohtaisesti eriteltynä taulukossa
25 4.3.3 Tuloilman lämpeneminen tilassa Tuloilman lämpeneminen tilassa lasketaan D5/2012 kaavalla Kaavassa käytetty sisäänpuhalluslämpötila on esitetty taulukossa 16. Tuloilman lämmitysenergian tarve on esitetty kuukausikohtaisesti eriteltynä taulukossa 20. Ilmanvaihdon ilmavirtoina käytetään rakentamismääräyskokoelman osan D3/2012 taulukossa 2 esitettyjä ilmavirtoja. Kokonaistulo- ja poistoilmavirrat ovat laskennassa yhtä suuria. Ilmanvaihdon käyttöaikoina käytetään vastaavasti D3/2012 taulukossa 3 esitettyjä käyttöaikoja D3/2012 kohta huomioiden. a) Tuloilman lämpeneminen tilassa tammikuussa Tammikuussa ilmanvaihdon lämmöntalteenotto ja tuloilman jälkilämmitys ovat käytössä, jolloin sisäänpuhalluslämpötila 17 C. Tilassa tapahtuvan tuloilman lämpenemisen lämpöenergian tarve on siten tammikuussa D5/2012 kaava 3.14 (32) tammikuu b) Tuloilman lämpeneminen tilassa heinäkuussa Heinäkuussa ilmanvaihdon lämmöntalteenotto ja tuloilman jälkilämmitys ovat pois päältä, jolloin huonetilaan tuodaan suoraan ulkoilmaa, jota tuloilmapuhallin on hieman lämmittänyt. Ulkoilman keskilämpötila on heinäkuussa 17,3 C (taulukko 31). Ulkoilma lämpenee vielä tuloilmapuhaltimessa 0,5 C, jolloin sisäänpuhalluslämpötila on 17,8 C. Tilassa tapahtuvan tuloilman lämpenemisen lämpöenergian tarve on siten heinäkuussa D5/2012 kaava 3.14 (33) heinäkuu c) Tuloilman lämpeneminen tilassa elokuussa Elokuussa ilmanvaihdon lämmöntalteenotto on pois päältä, jolloin huonetilaan tuodaan suoraan ulkoilmaa, jota tuloilmapuhallin on hieman lämmittänyt. Ulkoilman keskilämpötila on elokuussa 16,05 C (taulukko 31). Ulkoilma lämpenee vielä tuloilmapuhaltimessa 0,5 C, jolloin sisäänpuhalluslämpötila on 16,55 C. Tilassa tapahtuvan tuloilman lämpenemisen lämpöenergian tarve on siten elokuussa D5/2012 kaava 3.14 (34) elokuu 25
26 4.3.4 Lämmitysenergian kokonaistarve Tilojen lämmitysenergian kokonaistarve lasketaan kuukausikohtaisesti D5/2012 kaavalla 3.2. Tilojen lämmitysenergian kokonaistarve muodostuu johtumislämpöhäviöistä sekä vuotoilman, ilmanvaihdon tuloilman ja ilmanvaihdon korvausilman lämpenemisestä tilassa 5. Tilojen lämmitysenergian kokonaistarve ja sen muodostavat osaset on esitetty kuukausikohtaisesti taulukossa 20. Kokonaisenergiatarkasteluissa tulo- ja poistoilmavirrat ovat yhtäsuuret, joten korvausilmavirtaa ei ole. Tilojen lämmitysenergian kokonaistarve on tammikuussa D5/2012 kaava 3.2 (35) tammikuu Taulukko 20. Tilojen lämmitysenergian kokonaistarve Johtuminen Vuotoilma Tuloilma Korvausilma Yhteensä Kuukausi Q joht Q vuotoilma Q iv,tuloilma Q iv, korvausilma Q tila kwh kwh kwh kwh kwh Tammikuu 1690,3 311,1 210,0 0,0 2211,4 Helmikuu 1572,1 287,0 189,7 0,0 2048,8 Maaliskuu 1644,3 293,8 210,0 0,0 2148,1 Huhtikuu 1199,5 199,0 203,2 0,0 1601,7 Toukokuu 865,1 127,6 210,0 0,0 1202,6 Kesäkuu 618,3 81,6 203,2 0,0 903,2 Heinäkuu 418,1 46,1 168,0 0,0 632,2 Elokuu 474,3 61,7 233,6 0,0 769,6 Syyskuu 760,5 126,2 203,2 0,0 1090,0 Lokakuu 1026,2 184,4 210,0 0,0 1420,6 Marraskuu 1323,1 247,2 203,2 0,0 1773,4 Joulukuu 1546,6 288,9 210,0 0,0 2045,6 Koko vuosi 13138,5 2254,6 2454,0 0, ,1 5 Tuloilman lämmittäminen sisäänpuhalluslämpötilaan lasketaan kohdassa osana lämmitysjärjestelmän energiantarvetta, kohdassa lasketun ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarpeen avulla. 26
27 4.4 Tilojen lämmitysenergian nettotarve Lämpökuormat a) Lämpökuorma ihmisistä Ihmisten luovuttama lämpökuorma käytetään D3/2012 taulukossa 3 annettua lämmönluovutuksen lämmitettyyn nettoalaan suhteutettua ominaistehoa. Taulukosta ihmisten ominaislämpötehoksi saadaan 2 W/m 2. Rakennuksen lämmitetty nettoala on 147 m 2, joten ihmisten lämpötehoksi saadaan D3/2012 taulukosta 3 ( ) (36) koko vuosi ( ) Tällä teholla ihmisten siis oletetaan lämmittävän rakennuksen sisätiloja silloin, kun he ovat paikalla. Ihmisten aiheuttaman lämpökuorman laskennassa huomioidaan D3/2012 taulukossa 3 esitetty käyttöaika ja käyttöaste. Käyttöaika kertoo, kuinka monta tuntia vuorokaudessa ja kuinka monta päivää viikossa rakennusta käytetään. Käyttöaste taas kuvaa ihmisten läsnäoloa rakennuksessa käyttöajan aikana. Rakennuksen kuukausittaiseksi käyttöajaksi eli käyttötuntien osuudeksi kuukauden tunneista saadaan D3/2012 taulukon 3 arvoilla ( ) ( ) ( ) (37) koko vuosi ( ) Rakennuksen käyttöaste on 0,6 eli ihmisten oletetaan olevan paikalla 60 % rakennuksen käyttöajasta eli tässä tapauksessa 60 % kuukauden tunneista. Ihmisten aiheuttamaksi lämpökuormaksi saadaan näin tammikuussa D3/2012 taulukosta 3 ( ) ( ) ( ) ( ) (38) tammikuu Ihmisistä aiheutuva lämpökuorma on esitetty kuukausikohtaisesti taulukossa
28 b) Lämpökuorma kuluttajalaitteista ja valaistuksesta Kuluttajalaitteiden ja valaistuksen aiheuttamana lämpökuormana käytetään suoraan niiden sähköenergian kulutusta. Nämä kulutukset on laskettu luvussa 3. Lämpökuormaksi saadaan siten D5/2012 kaavalla 5.3 tammikuussa D5/2012 kaava 5.3 (39) tammikuu c) Lämpökuorma lämpimän käyttöveden kierrosta ja varastoinnista Lämpimän käyttöveden kierron ja varastoinnin häviöistä lasketaan lämpökuormiksi energiatodistusasetuksen (176/2013) liitteen 1 kohdan mukaisesti. Tässä rakennuksessa käyttöveden kierron ja varastoinnin lämpökuormista ei ole tehty erillistä selvitystä. Lämpimän käyttöveden kierron ja varastoinnin häviöistä oletetaan siten asetuksen mukaisesti tulevan lämpökuormiksi 50 %. Lämpimän käyttöveden kierron ja varastoinnin häviöt on laskettu luvussa Lämpimän käyttöveden kierron ja varastoinnin aiheuttama lämpökuorma on esitetty kuukausikohtaisesti taulukossa 23. Rakennuksessa ei ole lämpimän käyttöveden kiertojohtoa, joten käyttöveden kierron aiheuttamia lämpökuormia ei ole D5/2012 kohta (40) koko vuosi Lämpimän käyttöveden varastoinnin aiheuttamaksi lämpökuormaksi saadaan D5/2012 kohta (41) koko vuosi Lämpimän käyttöveden varastoinnin aiheuttama lämpökuorma voidaan jakaa kuukausittaiseksi lämpökuormaksi kuukausien pituuden perusteella. Käyttöveden varastoinnin aiheuttamaksi lämpökuormaksi saadaan siten esimerkiksi tammikuussa D5/2012 kohta ( ) (42) tammikuu 28
29 d) Lämpökuorma auringon säteilystä Ikkunoihin osuvasta auringon säteilystä aiheutuva lämpökuorma lasketaan D5/2012 kaavalla 5.4. Kaavassa tarvittava pystypinnalle osuva auringon säteilyenergia on esitetty rakentamismääräyskokoelman osan D3/2012 liitteen 2 taulukossa L2.2. Kaavassa tarvitaan lisäksi D5/2012 kaavalla 5.6 laskettu säteilyn läpäisyn kokonaiskorjauskerroin. Kokonaiskorjauskertoimen laskennassa tarvittava varjostuskerroin lasketaan D5/2012 kaavalla 5.8. Varjostuskertoimen laskennassa tarvittava ympäristövarjostuskerroin, ylävarjostuskerroin ja sivuvarjostuskerroin on esitetty D5/2012 taulukoissa Pystypinnalle osuva auringon säteilyenergia sekä varjostuskerroin riippuvat pinnan suunnasta. Tässä rakennuksessa ikkunat on jaoteltu neljään ryhmään lähimmän pääilmansuunnan perusteella. Ikkunoiden pinta-alat ja muut ominaisuudet on esitetty taulukossa 11. Varjostusten korjauskertoimen ja säteilyn läpäisyn kokonaiskorjauskerroin on esitetty kuukausittain taulukoissa 21 ja 22. Ikkunoihin osuvasta auringon säteilystä aiheutuva lämpökuorma lasketaan D5/2012 kaavalla 5.4. Lämpökuormaksi saadaan tammikuussa D5/2012 kaava 5.4 (43) tammikuu, ikkunat pohjoiseen tammikuu, ikkunat itään tammikuu, ikkunat etelään tammikuu, ikkunat länteen tammikuu, ikkunat yhteensä Auringon säteilystä aiheutuva lämpökuorma on tammikuussa yhteensä 39,5 kwh. Kaavassa (43) esitetty säteilyn läpäisyn kokonaiskorjauskerroin tammikuussa perustuu tässä luvussa esitettyyn laskelmaan. Auringon säteilystä aiheutuva lämpökuorma vuoden kaikkina kuukausina on esitetty taulukossa
30 Tässä rakennuksessa ei ole yläpuolista varjostusta eikä sivuvarjostusta, joten sekä ylävarjostuskertoimen ja sivuvarjostuskertoimen arvo on 1,0. Ympäristövarjostuskertoimen taulukkoarvon valinnassa tarvittavan varjostuskulman on arvioitu olevan 15. Varjostuskertoimen arvoksi saadaan näin tammikuussa D5/2012 kaava 5.8 (44) tammikuu, ikkunat pohjoiseen tammikuu, ikkunat itään tammikuu, ikkunat etelään tammikuu, ikkunat länteen Taulukko 21. Varjostusten korjauskerroin Kuukausi Pohjoiseen Koilliseen Itään Kaakkoon Etelään Lounaaseen Länteen Luoteeseen F varjostus F varjostus F varjostus F varjostus F varjostus F varjostus F varjostus F varjostus Tammikuu 0,980 0,920 0,860 0,805 0,750 0,805 0,860 0,920 Helmikuu 0,960 0,895 0,830 0,795 0,760 0,795 0,830 0,895 Maaliskuu 0,960 0,895 0,830 0,815 0,800 0,815 0,830 0,895 Huhtikuu 0,930 0,880 0,830 0,830 0,830 0,830 0,830 0,880 Toukokuu 0,930 0,890 0,850 0,875 0,900 0,875 0,850 0,890 Kesäkuu 0,860 0,845 0,830 0,870 0,910 0,870 0,830 0,845 Heinäkuu 0,900 0,875 0,850 0,880 0,910 0,880 0,850 0,875 Elokuu 0,880 0,840 0,800 0,800 0,800 0,800 0,800 0,840 Syyskuu 0,950 0,890 0,830 0,820 0,810 0,820 0,830 0,890 Lokakuu 0,960 0,905 0,850 0,805 0,760 0,805 0,850 0,905 Marraskuu 0,960 0,910 0,860 0,795 0,730 0,795 0,860 0,910 Joulukuu 0,980 0,955 0,930 0,830 0,730 0,830 0,930 0,955 Koko vuosi 0,938 0,892 0,846 0,827 0,808 0,827 0,846 0,892 Rakennuksen ikkunoiden kehäkertoimen arvoa ei ole selvitetty erikseen. Arvona käytetään siten rakentamismääräyskokoelman osan D5/2012 kohdan oletusarvoa 0,75. Rakennuksen ikkunoiden verhokertoimen arvioidaan olevan 0,60. Kokonaiskorjauskertoimen arvoiksi saadaan näin tammikuussa 30
31 D5/2012 kaava 5.6 (45) tammikuu, ikkunat pohjoiseen tammikuu, ikkunat itään tammikuu, ikkunat etelään tammikuu, ikkunat länteen Taulukko 22. Säteilyn läpäisyn kokonaiskorjauskerroin Pohjoiseen Koilliseen Itään Kaakkoon Etelään Lounaaseen Länteen Luoteeseen Kuukausi F läpäisy F läpäisy F läpäisy F läpäisy F läpäisy F läpäisy F läpäisy F läpäisy Tammikuu 0,441 0,414 0,387 0,362 0,338 0,362 0,387 0,414 Helmikuu 0,432 0,403 0,374 0,358 0,342 0,358 0,374 0,403 Maaliskuu 0,432 0,403 0,374 0,367 0,360 0,367 0,374 0,403 Huhtikuu 0,419 0,396 0,374 0,374 0,374 0,374 0,374 0,396 Toukokuu 0,419 0,401 0,383 0,394 0,405 0,394 0,383 0,401 Kesäkuu 0,387 0,380 0,374 0,392 0,410 0,392 0,374 0,380 Heinäkuu 0,405 0,394 0,383 0,396 0,410 0,396 0,383 0,394 Elokuu 0,396 0,378 0,360 0,360 0,360 0,360 0,360 0,378 Syyskuu 0,428 0,401 0,374 0,369 0,365 0,369 0,374 0,401 Lokakuu 0,432 0,407 0,383 0,362 0,342 0,362 0,383 0,407 Marraskuu 0,432 0,410 0,387 0,358 0,329 0,358 0,387 0,410 Joulukuu 0,441 0,430 0,419 0,374 0,329 0,374 0,419 0,430 Koko vuosi 0,422 0,401 0,381 0,372 0,363 0,372 0,381 0,401 31
32 e) Lämpökuormien kokonaismäärä Rakennuksen lämpökuormien kokonaismäärä lasketaan D5/2012 yhtälöllä 5.9. Lämpökuormat muodostuvat ihmisten, sähkölaitteiden (kuluttajalaitteet ja valaistus), auringon, lämpimän käyttöveden kierron ja lämpimän käyttöveden varastoinnin lämpöhäviöistä. Lämpökuormat vuoden kaikkina kuukausina on esitetty taulukossa 23. Lämpöhäviöiden summaksi saadaan tammikuussa D5/2012 kaava 5.9 (46) tammikuu Taulukko 23. Lämpökuormat yhteensä Kuukausi Ihmiset Sähkölaitteet Aurinko LKV kierto LKV varastointi Yhteensä Q henk Q säh Q aur Q lkv, kierto, kuorma Q lkv, varastointi, kuorma Q lämpökuormat kwh kwh kwh kwh kwh kwh Tammikuu 131,2 284,4 39,5 0,0 36,1 491,2 Helmikuu 118,5 256,8 124,6 0,0 32,6 532,6 Maaliskuu 131,2 284,4 293,3 0,0 36,1 745,0 Huhtikuu 127,0 275,2 370,8 0,0 34,9 808,0 Toukokuu 131,2 284,4 459,2 0,0 36,1 910,9 Kesäkuu 127,0 275,2 444,2 0,0 34,9 881,3 Heinäkuu 131,2 284,4 485,3 0,0 36,1 937,0 Elokuu 131,2 284,4 354,6 0,0 36,1 806,3 Syyskuu 127,0 275,2 314,3 0,0 34,9 751,5 Lokakuu 131,2 284,4 120,1 0,0 36,1 571,8 Marraskuu 127,0 275,2 48,8 0,0 34,9 485,9 Joulukuu 131,2 284,4 32,3 0,0 36,1 484,0 Koko vuosi 1545,3 3348,1 3087,0 0,0 425,0 8405,3 f) Lämpökuormien hyödyntämisaste Lämpökuormien hyödyntämisaste lasketaan D5/2012 luvussa 5.5. esitetyllä tavalla. Hyödyntämisasteen laskeminen aloitetaan laskemalla rakennuksen tilojen ominaislämpöhäviö D5/2012 kaavalla Sen arvoksi saadaan tammikuussa D5/2012 kaava 5.16 (47) tammikuu ( ) 32
33 Rakennuksen sisäpuolinen tehollinen lämpökapasiteetti voidaan arvioida D5/2012 taulukon 5.6 perusteella. Taulukossa on esitetty lämpökapasiteetin ominaisarvo rakennuksen lämmitettyä nettoalaa kohden. Lämpökapasiteetin ominaisarvoksi arvoksi on tässä rakennuksessa arvioitu 70 Wh/(m 2 K). Lämpökapasiteetiksi saadaan siten D5/2012 taulukko 5.6 (48) koko vuosi Rakennuksen aikavakio lasketaan ominaislämpöhäviön ja lämpökapasiteetin avulla D5/2012 kaavalla Rakennuksen aikavakioksi saadaan tammikuussa D5/2012 kaava 5.15 (49) tammikuu Lämpökuormien suhde lämpöhäviöihin lasketaan D5/2012 kaavalla Suhteeksi saadaan tammikuussa D5/2012 kaava 5.14 (50) tammikuu Lämpökuormien hyödyntämisaste lasketaan D5/2012 kaavalla Ennen hyödyntämisasteen laskemista pitää vielä laskea kaavassa tarvittava apusuure D5/2012 kaavalla Apusuureen arvoksi saadaan tammikuussa D5/2012 kaava 5.13 (51) tammikuu 33
34 Lämpökuormien kuukausittainen hyödyntämisaste voidaan nyt laskea D5/2012 kaavalla Hyödyntämisasteen arvoksi saadaan tammikuussa D5/2012 kaava 5.16 (52) tammikuu Taulukko 24. Lämpökuormien hyödyntämisaste Ominaislämpöhäviö Aikavakio Suhde Apusuure Hyödyntämisaste Kuukausi H tila τ ϒ a η lämpö W/K h Tammikuu 119,03 86,45 0,22 6,76 1,00 Helmikuu 119,56 86,07 0,26 6,74 1,00 Maaliskuu 122,45 84,04 0,34 6,60 0,99 Huhtikuu 134,82 76,33 0,50 6,09 0,99 Toukokuu 157,86 65,19 0,76 5,35 0,93 Kesäkuu 185,29 55,54 0,98 4,70 0,83 Heinäkuu 229,67 44,80 1,48 3,99 0,62 Elokuu 208,97 49,24 1,05 4,28 0,79 Syyskuu 144,59 71,17 0,69 5,74 0,96 Lokakuu 129,02 79,76 0,40 6,32 0,99 Marraskuu 120,15 85,64 0,27 6,71 1,00 Joulukuu 118,56 86,79 0,24 6,79 1,00 Koko vuosi 149,16 72,58 0,60 5,84 0, Lämpökuormista hyödyksi saatu energia Lämpökuormista hyödyksi saatu energia lasketaan D5/2012 kaavalla Laskennassa tarvitaan rakennuksen lämpökuormien kokonaismäärä ja lämpökuormien hyödyntämisaste. Lämpökuormista hyödynnettäväksi energiaksi saadaan tammikuussa D5/2012 kaava 5.10 (53) tammikuu Lämpökuormista hyödyksi saatu energia sekä lämpökuormien hyödyntämisaste ja lämpökuormien kokonaismäärä on esitetty taulukossa 25 vuoden kaikkina kuukausina. Lämpökuormien kokonaismäärä on laskettu kohdassa 4.4.1e) ja lämpökuormien hyödyntämisaste kohdassa 4.4.1f). 34
35 Taulukko 25. Lämpökuormista hyödyksi saatu energia Lämpökuormat yhteensä Hyödyntämisaste Lämpökuormista hyödyksi Kuukausi Q lämpökuorma η lämpö Q sis. Lämpö kwh - kwh Tammikuu 491,2 1, ,2 Helmikuu 532,6 1, ,5 Maaliskuu 745,0 0, ,6 Huhtikuu 808,0 0, ,7 Toukokuu 910,9 0, ,5 Kesäkuu 881,3 0, ,5 Heinäkuu 937,0 0, ,4 Elokuu 806,3 0, ,1 Syyskuu 751,5 0, ,5 Lokakuu 571,8 0, ,7 Marraskuu 485,9 1, ,8 Joulukuu 484,0 1, ,0 koko vuosi 8405,3 0, , Tilojen lämmitysenergian nettotarve Tilojen lämmitysenergian nettotarve lasketaan D5/2012 kaavalla 3.1. Tilojen lämmitysenergian nettotarve on tilojen lämmitysenergian kokonaistarpeen ja lämpökuormista hyödyksi saadun lämmön erotus. Lämmitysenergian kokonaistarve on laskettu luvussa ja lämpökuormista hyödyksi saatu lämpö kohta Nämä molemmat on myös esitetty taulukossa 26 tilojen lämmitysenergian nettotarpeen rinnalla. Tilojen lämmitysenergian nettotarpeeksi saadaan tammikuussa D5/2012 kaava 3.1 (54) tammikuu Tämä lämmöntarve pitää kattaa rakennuksen tilojen lämmitysjärjestelmällä. 35
36 Taulukko 26. Tilojen lämmitysenergian nettotarve Kokonaistarve Lämpökuomista Nettotarve Kuukausi Q tila Q sis. lämpö Q lämmitys, tilat, netto kwh kwh kwh Tammikuu 2211,4 491,2 1720,2 Helmikuu 2048,8 532,5 1516,3 Maaliskuu 2148,1 744,6 1403,5 Huhtikuu 1601,7 801,7 800,0 Toukokuu 1202,6 850,5 352,2 Kesäkuu 903,2 735,5 167,6 Heinäkuu 632,2 582,4 49,9 Elokuu 769,6 638,1 131,5 Syyskuu 1090,0 721,5 368,5 Lokakuu 1420,6 570,7 849,9 Marraskuu 1773,4 485,8 1287,6 Joulukuu 2045,6 484,0 1561,6 koko vuosi 17847,1 7638, ,8 Taulukko 27. Tilojen lämmitysenergian nettotarve lämmitettyä nettoalaa kohden Kuukausi Kokonaistarve Lämpökuomista Nettotarve Q tila Q sis. lämpö Q lämmitys, tilat, netto kwh/m 2 kwh/m 2 kwh/m 2 Tammikuu 15,04 3,34 11,70 Helmikuu 13,94 3,62 10,31 Maaliskuu 14,61 5,07 9,55 Huhtikuu 10,90 5,45 5,44 Toukokuu 8,18 5,79 2,40 Kesäkuu 6,14 5,00 1,14 Heinäkuu 4,30 3,96 0,34 Elokuu 5,24 4,34 0,89 Syyskuu 7,41 4,91 2,51 Lokakuu 9,66 3,88 5,78 Marraskuu 12,06 3,30 8,76 Joulukuu 13,92 3,29 10,62 koko vuosi 121,4 52,0 69,4 36
37 5 Lämmitysjärjestelmien energiankulutus 5.1 Lämmitysjärjestelmien lämpöenergian kulutus Tilojen lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kulutus a) Tilojen lämmönjakojärjestelmän lämpöenergian tarve Rakennuksen tilojen lämmitysjärjestelmän lämpöenergian koko tarve lasketaan D5/2012 kaavalla 6.1. Kaavalla lasketaan suoraan lämpö- ja sähköenergian vuositarve, kaavaa ei käytetä kuukausikohtaisesti. Rakennuksessa on vesikiertoinen lattialämmitys meno- ja paluulämpötiloilla 40/30 C sekä maanvarainen alapohja. Energiatodistusasetuksen (176/2013) liitteen 1 taulukosta 9 lämmönjakojärjestelmän vuosihyötysuhteeksi saadaan 0,80. Järjestelmässä ei ole jakelun häviöitä lämmittämättömiin tiloihin. Tilojen lämmitysjärjestelmässä on 500 litran erillinen puskurivaraaja 100 mm eristyksellä. Varaajan häviöt voidaan arvioida D5/2012 kohdan mukaisesti käyttövesivesivaraajan häviöistä interpoloimalla. Vastaavan käyttövesivaraajan häviöksi saadaan D5/2012 taulukosta 6.3b 850 kwh/a. Varaajan lämpöhäviöt riippuvat varaajan lämpötilasta. Lämpöpumpun menovesilämpötila on käyttöveden latauksessa korkeimmillaan 60 C ja tilojen lämmityksen varaajaa ladatessa korkeintaan 40 C. Tämän kuumempia varaajat eivät voi olla. Lämpötilojen suhteen perusteella tilojen lämmityksen varaajan häviöksi arvioidaan noin 567 kwh/a. Tilojen lämmitysjärjestelmän varaajasta ei lasketa tulevan lämpökuormaa huonetiloihin. Lämmönjakojärjestelmän lämmöntarpeeksi saadaan edellä esitetyillä kaavoilla D5/2012 kaavan 6.1 ja taulukossa 26 esitetyn tilojen lämmitysenergian nettotarpeen vuosisumman avulla D5/2012 kaava 6.1 (55) koko vuosi b) Tilojen lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kulutus Tilojen lämmitysjärjestelmän (lämmöntuottojärjestelmän) lämpöenergian kulutus lasketaan rakentamismääräyskokoelman osan D5/2012 luvussa 6.4 esitetyllä tavalla. Tämän rakennuksen tilat lämmitetään kompressorikäyttöisellä lämpöpumpulla, joka ei kuluta lämpöenergiaa. Lämpöpumpun sähkönkulutus on laskettu luvussa Käyttöveden lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kulutus a) Käyttöveden lämmityksen lämpöenergian kokonaistarve Käyttöveden lämpöenergian kokonaistarve lasketaan D5/2012 kaavalla 6.4. Käyttöveden jakelun hyötysuhde saadaan energiatodistusasetuksen (176/2013) liitteen 1 taulukosta 5. Järjestelmässä ei ole kiertojohtoa ja 37
38 putkien eristystaso on hyvä. Siirron hyötysuhteeksi saadaan näin taulukosta 0,92. Koko vuoden lämpimän käyttöveden lämpöenergian tarpeeksi saadaan siten D5/2012 kaava 6.4 (56) koko vuosi b) Käyttöveden lämmityksen lämpöenergian kulutus Käyttöveden lämmitysjärjestelmän (lämmöntuottojärjestelmän) lämpöenergian kulutus lasketaan rakentamismääräyskokoelman osan D5/2012 luvussa 6.4 esitetyllä tavalla. Tässä rakennuksessa käyttövesi lämmitetään kompressorikäyttöisellä lämpöpumpulla, joka ei kuluta lämpöenergiaa. Lämpöpumpun sähkönkulutus on laskettu luvussa Ilmanvaihdon lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kulutus a) Ilmanvaihdon lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kokonaistarve Ilmanvaihdon lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kulutuksen laskennassa ilmanvaihtokoneen lämmityspattereiden hyötysuhteen voidaan olettaa olevan 100 % rakentamismääräyskokoelman osan D5/2012 kohdan mukaisesti. Ilmanvaihdon lämpöenergian kokonaistarve on siten yhtä suuri kuin luvussa laskettu ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve D5/2012 kohta (57) koko vuosi b) Ilmanvaihdon lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kulutus Ilmanvaihdon lämmitysjärjestelmän (lämmöntuottojärjestelmän) lämpöenergian kulutus lasketaan rakentamismääräyskokoelman osan D5/2012 luvussa 6.4 esitetyllä tavalla. Tässä rakennuksessa tuloilma sähkövastuksella, joka ei kuluta lämpöenergiaa. Sähkövastuksen sähköenergian kulutus on laskettu kohdassa Lämmitysjärjestelmien sähköenergian kulutus Tilojen lämmönjakojärjestelmän sähköenergian kulutus Rakennuksessa on vesikiertoinen lattialämmitys meno- ja paluulämpötiloilla 40/30 C sekä maanvarainen alapohja. Energiatodistusasetuksen (176/2013) liitteen 1 taulukosta 9 lämmönjakojärjestelmän sähköenergian ominaiskulutuksesi saadaan 2,5 kwh/(m 2 a). Lämmönjakojärjestelmän sähkönkulutukseksi näin D5/2012 kaavalla
39 D5/2012 kaava 6.2 (58) koko vuosi Tuloilman lämmityksen sähköenergian kulutus Rakennuksen tuloilma lämmitetään lämmöntalteenoton jälkeen sähkövastuksilla. Ilmanvaihtokoneen lämmityspatterin hyötysuhteeksi oletetaan energiatodistusasetuksen (176/2013) liitteen 1 kohdan mukaisesti 1,0. Lämmityspatterin sähkönkulutus on siten yhtä suuri, kuin edellä kohdassa laskettu ilmanvaihdon lämmityksen lämpöenergian tarve energiatodistusasetus liite 1, kohta (59) koko vuosi Lämpöpumpun sähköenergian kulutus Lämpöpumpun sähköenergian kulutus lasketaan D5/2012 luvussa 6.6 esitetyllä tavalla. Laskenta aloitetaan poimimalla lämpöpumpun kattama osuus tilojen ja käyttöveden yhteenlasketusta lämmitysenergiasta D5/2012 liitteen 2 taulukosta L2.1. Lämpöpumpun nimellistehon ja rakennuksen mitoituslämpötehon suhde on 0,70, menoveden mitoituslämpötila on 40 C ja tilojen ja käyttöveden lämmöntarpeiden suhde on (60) Edellä esitetyillä arvoilla D5/2012 taulukosta L2.1 saadaan interpoloimalla lämpöpumpun kattamaksi osuudeksi tilojen ja käyttöveden yhteenlasketusta lämmitysenergiasta D5/2012 taulukosta L2.2 (61) Lämpöpumpun kattama osuus tilojen ja käyttöveden yhteenlasketusta lämmitysenergiasta on siis 96 %. Loput 4 % energiantarpeesta tehdään sähkövastuksilla. Tilojen ja käyttöveden yhteenlaskettu lämmitysenergia on (62) koko vuosi 39
40 Lämpöpumpun sähköenergian kulutus lasketaan D5/2012 kaavalla Yhdistämällä tähän kaavaan D5/2012 luvussa esitetyt yhtälöt, saadaan seuraava yhtälö D5/2012 kaava 6.17 muokattuna ( ) (63) Kaavaan tarvitaan vielä lämpöpumpun SFP-luvut tilojen ja käyttöveden lämmittämisessä. Maapiiristä lämpöpumpun höyrystimeen tulevan nesteen vuotuisen keskilämpötilan arvioidaan olevan 3 C. Lämpöpumpun lauhduttimelta lähtevän menoveden korkein lämpötila on rakennuksen tilojen lämmittämisessä 40 C (lattialämmityksen menoveden mitoituslämpötila) ja käyttöveden lämmittämisessä 60 C. Näillä arvoilla asetuksen (176/2013) liitteen 1 taulukko 13 mukaan maalämpöpumpun SFP-luvuksi saadaan tilojen lämmittämisessä 3,1 ja käyttöveden lämmittämisessä 2,3. Lämpöpumpun sähköntarpeeksi saadaan näin D5/2012 kaava 6.17 muokattuna ( ) (64) koko vuosi ( ) Lämpöpumpun kompressorin ja lisäsähkövastuksen rakennuksen tilojen lämmittämiseen kuluttama sähkö voidaan arvioida kaavasta (63) asettamalla kaavassa käyttöveden lämmittämiseen käytetty lämpöenergia nollaksi. Lämpöpumpun rakennuksen tilojen lämmittämiseen kuluttamaksi sähköenergiaksi saadaan näin kaava (63) muokattuna ( ) (65) koko vuosi ( ) Lämpöpumpun kompressorin ja lisäsähkövastuksen lämpimän käyttöveden lämmittämiseen kuluttama sähköenergia voidaan arvioida vastaavasti asettamalla kaavassa (63) tilojen lämmittämiseen käytetty lämpöenergia nollaksi. Lämpöpumpun lämpimän käyttöveden lämmittämiseen kuluttamaksi sähköenergiaksi saadaan näin kaava (63) muokattuna ( ) (66) koko vuosi ( ) Maalämpöpumpun maapiiristä ottama energia on likimain yhtä suuri kuin lämpöpumpun tuottaman lämmitysenergian (lauhduttimesta saadun energian) ja lämpöpumpun sähkönkulutuksen erotus 40
41 arvio ( ) (67) koko vuosi ( ) 41
42 6 Yhteenveto energian tarpeesta ja kulutuksesta Tässä luvussa on esitetty yhteenveto lämpöenergian tarpeesta ja rakennuksen sähkö- ja lämpöenergian kulutuksesta. Lämmitysenergian tarpeen yhteenveto on esitetty taulukossa 28 ja energian kulutuksen yhteenveto taulukossa 29. Molemmissa taulukossa on lukuarvojen rinnalla esitetty se tämän oppaan osio, jossa kyseinen lukuarvo on laskettu. Taulukoista pinta-alaan suhteutetut lukuarvot tarkoittavat energian tarvetta ja kulutusta jaettuna rakennuksen lämmitetyllä nettoalalla. Taulukko 28. Rakennuksen lämpöenergian nettotarve Lämpö kwh/a kwh/(m 2 a) Luku Tilojen lämmitys 10208,8 69, Johtuminen 13138,5 89, Vuotoilman lämpeneminen tilassa 2254,6 15, Tuloilman lämpeneminen tilassa 2454,0 16, Korvausilman lämpeneminen tilassa Lämpökuormista hyödyksi -7638,4-52, Ilmanvaihdon lämmitys 608,6 4, Lämpimän käyttöveden valmistus 4200,0 28, Jäädytys Yhteensä 15017,4 102,2 - Taulukko 29. Rakennuksen sähkö- ja lämpöenergian kulutus Sähkö Lämpö kwh/a kwh/(m 2 a) Luku kwh/a kwh/(m 2 a) Luku Tilojen lämmitys 5028,0 34, ,9 90, Lämpöpumppu ja lämpöpumpun sähkövastus 4660,5 31, Tilojen lämmönjakojärjestelmä 367,5 2, Tuloilman lämmitys 608,6 4,1-608,6 4, Jälkilämmityspatteri 608,6 4, Lämpimän käyttöveden valmistus 2476,9 16,8-5415,2 36, Lämpöpumppu ja lämpöpumpun sähkövastus 2476,9 16, Ilmanvaihtojärjestelmän sähköenergian kulutus 1030,2 7, Ilmanvaihtokoneen puhaltimet 1030,2 7, Jäähdytysjärjestelmä Kuluttajalaitteet ja valaistus 3348,1 22, Kuluttajalaitteet 2317,9 15, Valaistus 1030,2 7, Yhteensä 12491,7 85, ,8 131,6-42
43 7 Ostoenergian- ja kokonaisenergiankulutus Tähän lukuun on koottu laskennan tulokset ostoenergian- ja kokonaisenergian kulutuksen osalta. Tämän esimerkkirakennuksen ostoenergia muodostuu yksinomaan sähköstä: rakennuksessa ei ole polttoaineita käyttäviä lämmityslaitteita eikä sitä ole liitetty kaukolämpöverkkoon. Rakennuksen tilojen ja rakennuksessa kulutetun lämpimän käyttöveden lämmöntarpeesta 96 % lämmitetään lämpöpumpulla. Loput tilojen ja käyttöveden lämmöntarpeesta katetaan sähkövastuksilla. Myös ilmanvaihdon jälkilämmitys tehdään sähkövastuksilla. Lämmöntuoton lisäksi rakennuksessa käytetään sähköä ilmanvaihdon puhaltimiin, valaistukseen, kuluttajalaitteisiin sekä lämmönjakojärjestelmän pumppuihin. Rakennuksen kokonaisenergiankulutus lämmitettyä nettoalaa kohden (E-luku) on 144,5 kwh E /(m 2 a). Taulukko 30. Ostoenergian- ja kokonaisenergiankulutus Sähkö Ostoenergiankulutus Kerroin Kokonaisenergiankulutus kwh/a kwh/(m 2 a) kwh E /a kwh E /(m 2 a) Lämpöpumppu 7137,4 48,6 1, ,5 82,5 Tuloilman jälkilämmityspatteri 608,6 4,1 1,7 1034,7 7,0 Tilojen lämmityksen lämmönjakojärjestelmä 367,5 2,5 1,7 624,8 4,3 Kuluttajalaitteet 2317,9 15,8 1,7 3940,4 26,8 Valaistus 1030,2 7,0 1,7 1751,3 11,9 Ilmanvaihdon puhaltimet 1030,2 7,0 1,7 1751,3 11,9 Yhteensä 21235,9 144,5 43
44 8 Energiatodistus 44
52 Liite 1. Kuukausittaisten tuntien lukumäärät ja ulkoilman keskilämpötilat Taulukko 31. Kuukausittaisten tuntien lukumäärät ja ulkoilman keskilämpötilat Kuukausi Tuntien lukumäärä Δt Ulkoilman keskilämpötila ( C) T u Tammikuu 744 3,97 Helmikuu 672 4,50 Maaliskuu 744 2,58 Huhtikuu 720 4,50 Toukokuu ,76 Kesäkuu ,23 Heinäkuu ,30 Elokuu ,05 Syyskuu ,53 Lokakuu 744 6,20 Marraskuu 720 0,50 Joulukuu 744 2,19 koko vuosi ,57 Ulkoilman keskilämpötila on poimittu D3/2012 liitteestä 2 taulukosta L
53 Liite 2. Lämpöpumpun kattama osuus lämpöenergian tarpeesta D5/2012 liitteen 2 taulukkoa luetaan oheisen kuvan mukaisesti eli 1. lämpöpumpun nimellistehon ja rakennuksen mitoituslämpötehon suhde on 0,70 2. tilojen ja käyttöveden lämmöntarpeiden suhde on (2,46) 3. ilmastovyöhykkeen I ja lämpöpumpun lauhduttimelta lähtevän menoveden korkeimman lämpötilan 40 C mukainen valinta. 53