Source: http://slideflix.net/doc/1564351/satakunnan-ammattikorkeakoulu-liisa-jokinen-energiatodist..
Timestamp: 2018-06-19 02:37:14+00:00
Document Index: 22401233

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

Satakunnan ammattikorkeakoulu Liisa Jokinen ENERGIATODISTUS INSINÖÖRITOIMISTON LIIKETOIMINTANA
Download Satakunnan ammattikorkeakoulu Liisa Jokinen ENERGIATODISTUS INSINÖÖRITOIMISTON LIIKETOIMINTANA
ENERGIATODISTUS INSINÖÖRITOIMISTON LIIKETOIMINTANA
Tekniikka Pori
Tämä opinnäytetyö on tehty Optiplan Oy:n rahoittamana. Työ on aloitettu toukokuussa 2007 ja saatu päätökseen vuoden 2008 keväällä. Työ on tehty osittain Optiplan Oy:n Tampereen toimistossa.
Energiatodistus on tällä hetkellä pinnalla oleva aihe. Laki rakennuksen energiatodistuksesta astui voimaan 1.1.2008. Aiheeni keskittyy lähinnä asuinrakennusten energiatodistukseen. Käsittelen työssäni jo olemassa olevaa kohdetta ja uudisrakennusta.
Työn pääasiallinen tarkoitus on kehittää toimintamallit, joiden avulla energiatodistusten tekeminen voidaan ottaa osaksi suunnittelutoimiston liiketoimintaa. Työssäni tarkastellaan myös energiatodistuksen laskelmallista puolta.
Haluan erityisesti kiittää projektiin osallistumisesta Heidi Selliä, Kimmo Liljeströmiä
ja Jarkko Heinosta. Lisäksi haluan kiittää kaikkia Optiplan Tampereen henkilökuntaan kuuluvia suunnittelijoita ja piirtäjiä, asiantuntijoita, ystäviäni ja perhettäni. Teistä kaikista on ollut erittäin paljon apua.
Porissa, 24. maaliskuuta 2008
Jokinen, Liisa
Asiasanat: energiaselvitys, energiatehokkuusdirektiivi, energiatehokkuusluokka
Tämän opinnäytetyön aiheena oli tutkia energiatodistuksen muodostamista insinööritoimistossa. Liiketoiminnan osuudessa keskityttiin toimintamallien luomiseen Optiplan Oy:lle. Lisäksi työssä opinnäytetyön tekijä tutki kahden suuren asuinrakennuksen energiatehokkuutta. Ensimmäisestä kohteesta oli tiedossa suunnitteluarvot ja toisesta kohteesta oli tiedossa suunnitteluarvojen lisäksi toteutuneet kulutustiedot.
Toimintamallit kehitettiin olemassa olevan rakennuksen, rakenteilla olevan rakennuksen ja suunnitteilla olevan rakennuksen kohdalle. Energiatodistus, joka muodostetaan rakennuslupamenettelyn yhteydessä, on osa energiaselvitystä. Yksi toimintamalleista käsittelee kyseisen energiatodistuksen muodostamisen vaiheita. Työssä
keskityttiin jossakin määrin myös energiaselvityksen muihin osioihin. Energiaselvityksessä tulee olla mukana energiatodistuksen lisäksi lämpöhäviöiden määräystenmukaisuuden tarkastelu, ilmanvaihtojärjestelmän ominaissähköteho, rakennuksen
lämmitysteho, arvio kesäaikaisesta huonelämpötilasta ja jäähdytystarpeesta sekä
energiankulutus. Rakenteilla olevalle rakennukselle pyrittiin tekemään ohjeistus,
jonka avulla energiatodistus on helppo muodostaa. Olemassa olevan rakennuksen
osalta opinnäytetyön tekijä kehitti laskentaohjelman, jolla pystytään muodostamaan
energiatodistus energiakatselmuksen yhteyteen ja osaksi isännöitsijätodistusta.
Teoreettisessa osiossa perehdyttiin energiatodistuksen taustoihin ja laskentamenetelmiin. Energiatodistuksen taustalla olevat laki ja asetus julkaistiin tutkimuksen aikana ja tutkimuksesta saatiin tarpeeksi kattava. Samoin uusiutumassa olleet Suomen
rakentamismääräyskokoelman osat astuivat voimaan ja laskenta oli luotettavaa.
THE ENERGY PERFORMANCE CERTIFICATE AS AN ENGINEERING
AGENCY’S BUSINESS
Degree Programme in Energytechnology
Key Words: energy clearance, the directive of energy efficiency, energy efficiency
The aim of this thesis was to examine how to form energy performance certificates in
an engineering firm. The business section focused in creating functional models for
Optiplan Inc. In addition to this, the author of the thesis studied the energy efficiency
of two large residences. From the first subject, only planning values was known and
from the second subject both planning values and energy consumption were known.
Functional models were created for a building that already exists, for a building
which is under construction and for a building which is being designed. The energy
performance certificate, which is formed in the building permit phase, is a part of the
energy clearance. One of the functional models deals with the development of the
energy performance certificate in question. Additionally, the thesis touched on the
other parts of the energy clearance. In addition to the energy performance certificate,
the energy clearance should contain the checking of the order accordance of the
thermal lost, the ventilation systems’ distinctive electricity power, the building’s
thermal power, the estimation of the summer time room temperature and the cooling
need as well as information about the energy consumption. The main idea was to
create instructions for the forming of the energy certificate for buildings under construction. For the buildings that already exist, the author of the thesis developed a
computation program that enables the forming of the energy performance certificate
for the energy viewing and the superintendent’s certificate.
In the theoretical part, the author of the thesis focused in the background of the energy performance certificate and the calculation methods. The law and decree in which
the energy performance certificate is based on were published during the time of the
study, making the study comprehensive enough. The revised parts of the collection
of the Finnish building regulations took effect and the calculations were reliable.
2 ENERGIATODISTUS ................................................................................................. 8
2.1 Energiatodistuksen taustaa .................................................................................... 8
2.2 Laki rakennuksen energiatodistuksesta .............................................................. 10
2.3 Energiatodistukseen liittyvät asetukset ja määräykset ........................................ 11
2.3.1 Ympäristöministeriön asetus ........................................................................ 11
2.3.2 Suomen rakentamismääräyskokoelma ......................................................... 13
2.3.3 Asetusten ja määräysten mukainen laskentatapa ......................................... 14
3 TOIMINTAMALLIT ................................................................................................. 17
3.1 Asiantuntijahaastattelut ....................................................................................... 18
3.1.1 Asiantuntijat ................................................................................................. 18
3.1.2 Haastatteluiden tulokset ............................................................................... 18
3.2 Toimintamalli rakennuslupavaiheessa olevalle rakennukselle ........................... 21
3.3 Toimintamalli rakenteilla olevalle rakennukselle ............................................... 22
3.4 Toimintamalli olemassa olevalle rakennukselle ................................................. 23
3.5 Liiketoiminnallinen puoli energiatodistuksessa.................................................. 24
4 MALLILASKELMAT ............................................................................................... 26
4.1 Uudisrakennus Raision Keonkerttu .................................................................... 27
4.1.1 Tulokset D5 (2007) mukaisesta laskentaohjelmasta .................................... 28
4.2 Olemassa oleva rakennus Eedenin Kapteeni ...................................................... 30
4.2.1 Tulokset D5 (2007) mukaisesta laskentaohjelmasta .................................... 31
4.2.2 Laskelmat ja tulokset kulutuksen perusteella ............................................... 33
4.3 Mallilaskelmien vertailu ..................................................................................... 37
5 LOPPUPÄÄTELMÄT ............................................................................................... 40
Euroopan unionin energiatehokkuusdirektiivin yksi tarkoitus on rakennuksen energiatehokkuuden parantaminen. Direktiivissä määrätään jäsenmaita asettamaan energiatehokkuuden vähimmäisvaatimukset uudisrakennuksille ja joissakin tapauksissa
saneerattaville rakennuksille. Saneerattavien rakennuksien osalta energiatehokkuuden vähimmäisvaatimukset tulee täyttää, kun kokonaishyötypinta-alaltaan yli 1000
m²:n rakennuksiin tehdään laajamittaisia korjauksia. Energiatehokkuutta tulee parantaa siten, että ne täyttävät vähimmäisvaatimukset sikäli kuin tämä on teknisesti, toiminnallisesti ja taloudellisesti toteutettavissa./15/ Energiatodistus on osa energiatehokkuusdirektiivin vaatimuksia. Todistuksen pääsisältönä on rakennuksen energiatehokkuus ja sen ilmaiseminen energiatehokkuusluokkana.
Tutkimuksen tavoitteena on kehittää toimintamallit rakennuslupamenettelyn yhteydessä annettavalle energiatodistukselle. Tutkimuksessa mallikohteina ovat Nokialainen ja Raisiolainen asuinkerrostalo. Kohteista saatua laskelmallista ja toteutunutta
energian kulutusta vertaillaan keskenään ja pohditaan niiden välisiä eroja. Toimintamallien muodostamisen apuna käytetään asiantuntijahaastatteluja.
Tutkimuksessa paneudutaan laskemalla toteutettavaan rakennuslupamenettelyn yhteydessä annettavaan todistukseen, kulutuksen perusteella tehtävään todistukseen ja
erilliseen energiatodistukseen. Pääpainoltaan työ keskittyy kahteen ensimmäiseen.
Lisäksi tutkimuksessa on mukana rakennuslupamenettelyn yhteydessä tehtävä energiaselvitys. Energiaselvitykseen energiatodistuksen lisäksi kuuluvat rakennuksen
lämpöhäviöiden määräysten mukaisuuden tarkastelu, ilmanvaihtojärjestelmän ominaissähkötehon tarkastelu, rakennuksen lämmitystehon määrittäminen, arvio kesäaikaisesta huonelämpötilasta ja rakennuksen energiankulutuksen määrittäminen.
Suomessa laki rakennuksen energiatodistuksesta on astunut voimaan 1.1.2008. Vuoden 2007 jälkeen rakennusluvan saaneilla rakennuksilla on oltava energiatodistus.
Ennen lain voimaan astumista valmistuneiden rakennusten kohdalla lakia sovelletaan
vuoden 2009 alusta. Energiatodistus voidaan toteuttaa neljällä tapaa, rakennuslupamenettelyn tai energiakatselmuksen yhteydessä, erillisenä energiatodistuksena tai
isännöitsijätodistuksen osana. Rakennuslupamenettelyn yhteydessä tehtävä energiatodistus tehdään aina laskemalla. Energiakatselmuksen yhteydessä tehtävä energiatodistus tehdään kulutuksen perusteella. Erillisessä energiatodistuksessa vaaditaan ehdotus energiatehokkuuden parannuskeinoista. Isännöitsijätodistuksen osana tehty
energiatodistus tehdään kulutuksen perusteella.
2 ENERGIATODISTUS
Energiatodistuksen perimmäinen tarkoitus on pyrkiä kiinnittämään huomiota rakennusten energiatehokkuuteen ja mahdollisuuteen parantaa sitä. Energiatodistus auttaa
rakennuksen tulevaa omistajaa, vuokralaista tai ostajaa arvioimaan rakennuksen todennäköisiä käyttökustannuksia rakennuksen energiakulutuksen perusteella. Energiatehokkuusluokka määräytyy energiatehokkuusluvun ja käyttötarkoituksen mukaan.
/2,3/
Kuva 1 Energiatehokkuusdirektiivi Suomessa. /14/
2.1 Energiatodistuksen taustaa
Energiatodistuksen taustalla on rakennusten energiatehokkuusdirektiivi. Direktiivin
tavoitteena on vähentää hiilidioksidipäästöjä rakennusten energiatehokkuutta parantamalla. Direktiivi sisältää karkeasti kolme eri pääaluetta (Kuva 1): energiatodistuk-
sen käyttöönoton, energiatehokkuuden vähimmäisvaatimukset sekä lämmityskattiloiden ja ilmastointilaitteiden määräaikaistarkastukset. Direktiivi antaa kehyksen rakennusten energiatehokkuuden parantamiselle ja määrittelemiselle. Direktiiviä tulee
soveltaa ottaen huomioon maan ilmasto-olosuhteet, paikalliset olosuhteet, sisäilmastolle asetetut vaatimukset ja kustannustehokkuus. /9/
Euroopan energiankulutuksesta arviolta yli 40 prosenttia liittyy rakennusten energiankulutukseen. Tästä määrästä kaksi kolmasosaa muodostuu kotitalouksien kulutuksesta. Arvioiden mukaan energiankulutusta voidaan pienentää viidenneksellä pelkästään rakennusten energiatehokkuutta parantamalla. Eniten energiaa kuluttavat lämmitys, lämmin vesi, ilmanvaihto ja valaistus. Suomessakin rakennusten energiatehokkuutta voidaan parantaa, vaikka ilmasto-olosuhteista johtuen energiatehokkuuteen
Suomessa on kiinnitetty jo pitkään erityistä huomiota. /5/
Suomessa energiatehokkuutta pyritään parantamaan Suomen rakentamismääräyskokoelman määräysten ja ohjeiden avulla. Energiatodistuksen voimaan astumisen johdosta määräyksiä on päivitetty. Opinnäytetyön tekemisen aikana päivittyivät osat rakennusten lämmöneristys (osa C4), rakennusten energiatehokkuus (osa D3) sekä rakennusten energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta (osa D5). Näistä
osat D3 ja D5 ovat uusiutuneet kokonaan, muissa muutokset ovat olleet pienempiä.
Osa D2, rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto, ei päivittynyt työn tekemisen aikana, vaan se päivittyminen siirtyy noin vuodella eteenpäin.
Suomen eduskunnan 6.6.2006 hyväksymässä energia- ja ilmastostrategiassa sitoudutaan edistämään energiatehokasta rakentamista ja matalaenergiarakentamista rakennusten uudistuotannossa. 30 prosenttia Suomen kasvihuonepäästöistä aiheutuu rakennusten lämmityksestä. Ilmastonmuutoksen hillitseminen ja kiristyvien päästövähennystavoitteiden toteuttaminen edellyttävät rakennuksista aiheutuvien päästöjen
hallintaa. Erillinen energiatodistus antaa vaihtoehtoja kyseisten päästöjen vähentämiseen. /5/
Energiatodistus ei paranna energiatehokkuutta sellaisenaan, vaan vasta energiasäästötoimenpiteitä toteuttamalla saadaan tuloksia aikaan /5/. Uudisrakennuksia suunni-
teltaessa olisi hyvä suunnittelun aikaisessa vaiheessa kiinnittää huomiota rakennusten
energiatehokkuuteen ja rakennuksista aiheutuvien päästöjen hallintaan.
Energian hinnan nousu korostaa energiansäästön merkitystä ja kannustaa järkeviin
ratkaisuihin. Energiatodistus voi vaikuttaa ostajan päätöksen tekoon talon sijainnin ja
tilaratkaisujen ohella. Vanhojen omakotitalojen pois sulkeminen energiatodistuksen
piiristä voi olla perusteltua. /5/ Vanhassa pientalokannassa energiatehokkuuden laskentaan ja todistuksen laadintaan ei ole vielä olemassa julkaistua kustannustehokasta
käytännön mallia, jolla saataisiin luotettavia tuloksia aikaan.
2.2 Laki rakennuksen energiatodistuksesta
Laki rakennuksen energiatodistuksesta on annettu Helsingissä 13. päivänä huhtikuuta
2007. Rakennuksen energiatodistuksessa on ilmoitettava rakennuksen tarkoitustaan
vastaavaan käyttöön tarvittava energiamäärä. Laki määrää eri käyttötarkoituksen
mukaan jaotelluille rakennuksille asteikon, joka ilmaisee energiatehokkuuden. Lain
mukaan rakennuslupamenettelyn yhteydessä annettavasta energiatodistuksesta vastaa
pääsuunnittelija. Erillisen todistuksen voi antaa henkilö, joka on osoittanut pätevyytensä. Pätevyyden todistuksen antajalle myöntää ympäristöministeriön hyväksymä
pätevyyden toteaja. /1/ Pätevyyden tällä hetkellä voi antaa FISE Oy ja Kiinteistöalan
koulutussäätiö.
Energiatodistuksessa käytettävät tiedot voivat perustua luotettaviin energiankulutustietoihin tai laskentamenetelmiin. Laskentamenetelmässä tulee ottaa huomioon rakennuksen lämpöominaisuudet, lämmityslaitteet ja lämpimän veden jakelu, ilmanvaihto ja ilmastointilaitteet sekä muissa kuin asuinrakennuksissa kiinteä valaistusjärjestelmä. Energiatodistusta tehtäessä tulee ottaa huomioon myös sisäilmastoolosuhteet. /1/
Enintään kuuden asunnon asuinrakennuksen tai rakennusryhmän energiankulutus
selvitetään aina laskemalla. Laskenta perustuu joiltakin osin arviointiin. Energiatodistuksen voimassaoloaika vaihtelee rakennus- ja energiatodistustyypin mukaan.
Enintään kuuden asunnon asuinrakennuksen tai rakennusryhmän energiatodistuksen
voimassaoloaika on kymmenen vuotta. Suurempien kohteiden energiankulutuksen
määrittämiseen käytetään kulutustietoja. Rakennuslupamenettelyn yhteydessä annettava energiatodistus tehdään kuitenkin aina laskemalla. Rakennuslupamenettelyn yhteydessä annettu yli kuuden asunnon asuinrakennuksen tai rakennusryhmän energiatodistus on voimassa neljä vuotta. Energiakatselmuksessa tehty todistus ja erillinen
todistus ovat voimassa kymmenen vuotta. Isännöitsijätodistukseen sisältyvä energiatodistus on voimassa kuten isännöitsijätodistus. Suositeltavaa olisi, että kulutuksen
perusteella tehtävä energiatodistus uusittaisiin vuosittain.
Energiatodistusta ei tarvitse hankkia kaikissa tapauksissa. Ennen energiatodistuslain
voimaanastumista valmistuneet enintään kuuden asunnon asuinrakennukset tai rakennusryhmät eivät tarvitse energiatodistusta. /1/
Energiatodistuksen piiriin eivät kuulu myöskään /1/ :
pienet, alle 50 m2:n rakennukset
vapaa-ajan, enintään neljänä kuukautena vuodessa käytettävät rakennukset
väliaikaiset, enintään kahdeksi vuodeksi tarkoitetut rakennukset
teollisuus- ja korjaamorakennukset eikä maatilarakennukset, joissa energiantarve on vähäinen tai joita koskee valtakunnallinen energiatehokkuussopimus
suojellut rakennukset ja
kirkot sekä vastaavat rakennukset.
2.3 Energiatodistukseen liittyvät asetukset ja määräykset
Energiatodistukseen liittyvässä asetuksessa määritetään energiatehokkuusluvun rajaarvot ja tarkennukset laskentamenetelmään. Suomen rakentamismääräyskokoelman
osissa annetaan määräyksiä rakennuksen suunnitteluun ja energiankulutuksen laskennan toteuttamiseen.
2.3.1 Ympäristöministeriön asetus
Ympäristöministeriön asetus rakennuksen energiatodistuksesta on annettu Helsingissä 19 päivänä kesäkuuta 2007. Sen tarkoitus on tarkentaa lakia energiatodistuksesta.
Asetuksessa määritetään rakennuksen energiatehokkuus, energiatehokkuusluku,
energiatodistuslomakkeen muoto ja rakennuksen tarkastamistavat sekä erillisen energiatodistuksen antajan pätevyysvaatimukset.
Energiatehokkuusluku jaetaan luokkiin, joista A on vähiten kuluttava ja G eniten kuluttava. Energiatehokkuusluku tarkoittaa rakennuksen energiankulutuksen suhdetta
rakennuksen bruttopinta-alaan ilmoitettuna kilowattitunteina bruttoneliömetriä kohden./2/
Erillisen energiatodistuksen perusteena olevassa tarkastuksessa on todettava rakennusosien ja teknisten järjestelmien energiatekninen kunto ja selvitettävä sellaiset
energian säästömahdollisuudet, joiden avulla rakennuksen energiatehokkuutta voidaan parantaa kustannustehokkaasti ja huonontamatta sisäilman laatua. Tarkastus
tulee tehdä asiakirjojen perusteella, havainnoimalla ja käyttäjiä haastattelemalla.
Tarkastuksen kohdistaminen on määritelty tiettyihin rakennuksen osiin ja järjestelmiin./2/
Rakennuksen osia ovat /2/ :
ulko-ovet ja ikkunat sekä
yläpohja ja alapohja
Järjestelmiä ovat /2/ :
käyttöveden lämmitysjärjestelmä
sähköiset esilämmitykset ja
muut järjestelmät, joilla on vaikutusta rakennuksen energiatehokkuuteen
Erillisen todistuksen antajan pätevyydeksi käy soveltuva rakennusalan tai talotekniikka-alan ammattikorkeakoulututkinto tai näitä ylempi vastaava tutkinto taikka aikaisempi rakennusinsinöörin, rakennusarkkitehdin, lvi-, kone- tai sähköinsinöörin,
lvi- tai sähköteknikon tai rakennusmestarin tutkinto. Pätevyyden toteaja voi hyväksyä tutkinnon korvaamisen vähintään kolmen vuoden työkokemuksella rakennusten
energiankäyttöön liittyvissä tehtävissä. Todistuksen antajan tulee olla lisäksi perehtynyt energiatodistuksen laadintaan ja energiatodistusta koskeviin säädöksiin, mikä
osoitetaan pätevyyden toteajan järjestämässä kokeessa. /2/
2.3.2 Suomen rakentamismääräyskokoelma
Suomen rakentamismääräyskokoelman osat C3, D3 ja D5 on uudistettu energiatodistuksen voimaan astumisen vuoksi. Osat D3 ja D5 ovat uudistuneet kokonaan. D3 käsittelee energiaselvityksen muodostamista ja osa D5 käsittelee rakennuksen energiankulutuksen laskentaa.
Osassa D5 menetelmänä energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskentaan
käytetään energiatasemenetelmää. Menetelmässä energiankulutus lasketaan kuukausittain. Kuvassa kaksi kuvataan rakennuksen energiankulutuksen laskennan vaiheita.
Osassa D3, rakennuksen energiatehokkuus, määritellään uusien rakennusten energiatehokkuusvaatimukset, rakennuksen lämpöhäviön tasauslaskenta ja laskelman määräystenmukaisuuden osoittaminen. Rakennus ja siihen kiinteästi liittyvät laitteet tulee
suunnitella ja rakentaa siten, että tarpeetonta energiankäyttöä ja energiahäviöitä rajoitetaan hyvän energiatehokkuuden saavuttamiseksi. /7/
Osassa C3, rakennuksen lämmöneristys, määrätään rakennuksen vaipan lämpöhäviöön vaikuttavat lämmönläpäisykertoimien enimmäisarvot. Rakennuksen vaippaa
suunniteltaessa saa vaipan lämpöhäviö olla enintään yhtä suuri kuin osan C3 mukaisilla vertailuarvoilla laskettu rakennuksen vaipan lämpöhäviö. Lämmönläpäisykertoimet voivat poiketa määräyksen mukaisista, jos kompensaatiolla pystytään vertailuarvoilla laskettuun lämpöhäviöön. Ikkunoiden suurta pinta-alaa voidaan esimerkiksi kompensoida paremmalla seinän rakenteella. /8/
2.3.3 Asetusten ja määräysten mukainen laskentatapa
Rakennuksen energiankulutuksen laskentatavat on määritelty RakMk (Suomen rakentamismääräyskokoelma) osassa D5 (2007). Joitakin tarkennuksia laskentatapoihin
on määritelty asetuksessa rakennuksen energiatodistuksesta. Laskennassa tulee käyttää säävyöhyke III mukaisia säätietoja (RakMk osa D5 liite 1). Jo olemassa olevan
rakennuksen lämmitysenergian kulutus tulee muuntaa vastaamaan Jyväskylän normaalivuoden lämmitystarvelukua. /2,6/
Laskennan lähtötiedot: säätiedot, sisäilmasto, rakennuksen vaippa,
bruttopinta-ala, henkilömäärä, järjestelmät
Rakennuksen tilojen lämpöhäviöenergiat
Kuukausitason laskenta
Käyttöveden lämmitystarve
Lämmitysjärjestelmien lämpöhäviöenergiat
Tilojen lämmitysjärjestelmä
Laitesähkönkulutus
Lämpökuormat ja niiden hyödyntäminen
Kesäajan
sisälämpötila.
Kuukausitason
Valaistus- ja muut
Jäähdytysenergian nettotarve tarvittaessa
Rakennuksen energiankulutus: lämmitys-, laitesähkö- ja jäähdytysenergia
Ostoenergiankulutus: kaukolämpö, sähkö, kaukokylmä ja polttoaine
Kuva 2 Rakennuksen energiankulutuksen laskennan vaiheet./6/
Rakennuksen energiankulutuksen laskentavaiheet ovat karkeasti jaoteltuna (Kuva 2)
/6/ :
1. lämpöhäviöenergiat
2. käyttöveden lämmitystarve
3. lämmitysjärjestelmän lämpöhäviöenergiat
4. laitesähköenergiankulutus
5. lämpökuormat
6. jäähdytysenergiantarve ja – kulutus sekä kesäajan sisälämpötila
7. lämmitysenergiankulutus
8. rakennuksen energiankulutus
9. ostoenergiankulutus
OSTOSÄHKÖ
OSTOLÄMPÖ
-lämpöhäviö ulos
-häviö
-lämpöhäviö
- lämpöhäviö
Lämpökuormaksi
HYÖDYNNETYT
HYÖDYNTÄMÄTÖN
LÄMPÖ ULOS
Osto- Rakennuksen
energian- energiankulutus
Talotekniikkajärjestelmät
ja lämpökuormat
Kuva 3 Rakennuksen energiatase ja energiankulutuksen laskentaperiaate./6/
Kuvassa kolme on esitetty rakennuksen energiatase ja energiankulutuksen laskentaperiaate. Energiantarve koostuu käyttöveden lämmitystarpeesta, tilojen lämmitystarpeesta (ilmanvaihto, vaippa ja vuotoilma), sähköenergiantarpeesta ja jäähdytystarpeesta. Tarve katetaan järjestelmien siirtämällä lämpöenergialla, sähköenergialla ja
jäähdytysenergialla (kylmäenergia) sekä henkilöiden luovuttamalla lämpöenergialla,
rakennukseen tulevalla auringon säteilyenergialla ja muilla lämpökuormilla. Rakennuksen energiakulutus koostuu järjestelmien siirtämästä lämpöenergiasta, sähköenergiasta ja jäähdytysenergiasta sekä järjestelmien häviöistä. Energiankulutuksesta saadaan tuotantotavan perusteella tarvittava ostoenergiankulutus. Nuolet kuvaavat energiavirtoja. Yksiviivainen nuoli kuvaa energiavirtaa taseen sisällä. Kaksiviivainen
nuoli kuvaa energiavirtaa ulkoa taseeseen tai taseesta ulos. /6/
3 TOIMINTAMALLIT
Optiplan Oy:lle tehtävien toimintamallien tarkoituksena on määritellä miten energiatodistuksen muodostaminen sujuu mahdollisimman taloudellisesti ja hyödyllisesti.
Toimintamallissa pyritään muun muassa ottamaan huomioon missä vaiheessa rakennuksen energiatehokkuuteen pystytään vielä ottamaan kantaa.
Toimintamalli pitää sisällään energiatodistuksen muodostamisen vaiheet. Toimintamalleja on kolme erilaista, energiaselvitykseen liittyvän energiatodistuksen toimintamalli, rakenteilla olevaan rakennukseen liittyvän energiatodistuksen toimintamalli
ja kulutuksen perusteella tehtävän energiatodistuksen toimintamalli. Kokonaisuudessaan toimintamallit löytyvät liitteestä kaksi.
Toimintamallien lähtökohtana ovat lähtötietokaavake, laskentaohjelma ja suunnitelmat. Parhaassa mahdollisessa tilanteessa energiatodistuksen laatija ei tarvitse suunnitelmia tarkastaakseen lähtötietoja, vaan lähtötietokaavake on niin hyvin toteutettu,
että sen avulla pystytään todistus luomaan. Lähtötietokaavake jakautuu kolmeen
osaan; arkkitehti-, lvi- ja sähköpuoleen. Arkkitehtipuolelle arkkitehti täydentää omat
lähtötietonsa ja lvi- sekä sähköpuolelle vastaavasti lvi- ja sähkösuunnittelija. Lähtötietojen oikeellisuus on energiatodistuksen muodostamisen kannalta erittäin tärkeää.
Optiplan Oy:n uudisrakennuksen energiatodistuksen laskentaohjelma perustuu Suomen rakentamismääräyskokoelman osan D5 (2007) laskentamenetelmään. Laskentaohjelman on toteuttanut Optiplanin työntekijä Heidi Sell. Kulutuksen perusteella tehtävän energiatodistuksen laskentaohjelma perustuu menetelmältään ympäristöministeriön asetukseen rakennuksen energiatodistuksesta. Kyseisen laskentaohjelman on
kehittänyt opinnäytetyön tekijä.
3.1 Asiantuntijahaastattelut
Asiantuntijahaastattelut koostuvat kysymyksistä, jotka ovat liitteessä yksi. Asiantuntijoina haastatteluissa olivat NCC Rakennus Oy:n puolelta Kati Tauriainen ja Jari
Valo. Optiplan Oy:n puolelta haastateltavina olivat Lasse Vahtera, Matti Hovén ja
Jouni Mäkinen.
3.1.1 Asiantuntijat
Kati Tauriainen toimii NCC Rakennus Oy:n puolella toimitilahankkeissa. Hän ohjaa
talonrakentamisen urakoita, joissa on mukana suunnitteluvastuu. Suunnitteluvastuullisissa talonrakentamisen urakoissa toteutetaan tilaajalle (rakennuttajalle) sekä suunnitelmat, että rakennus. Tauriainen tuntee hyvin NCC:n toimitilamaailman ja urakointinäkökulman.
Jari Valo työskentelee NCC Rakennuksen liiketoiminnan kehitysyksikössä. Hänen
tehtäviinsä kuuluvat muun muassa EkoKonsepti, toimittajayhteistyö ympäristöasioissa sekä laatu- ja ympäristövastaavien yhteistyö. Valo miettii energiatodistuksen käyttöönottoa laatuvaatimusten näkökulmasta, mihin energiatehokkuusluokkiin NCC
pyrkii tuotteissaan ja millä keinoilla.
Lasse Vahtera on Optiplan Oy:n arkkitehtipuolen johtaja. Energiatodistus kuuluu
pääsuunnittelijan vastuuseen ja näin usein myös arkkitehdin vastuualueeseen. Matti
Hovén on asumisen puolen arkkitehti ja Jouni Mäkinen toimitilapuolelta. Arkkitehdeiltä pyritään saamaan vastauksia aikataulutukseen, suhtautumiseen ja yleisesti
energiatodistusprosessiin.
3.1.2 Haastatteluiden tulokset
Haastateltavat tiesivät energiatodistuksesta entuudestaan hyvin. Osa oli ollut koulutuksissa aiheesta ja osa oli ottanut itse selvää. Energiatodistusta sellaisenaan ei pidetty kovinkaan suurena kilpailuvalttina. Moni uskoi, että todistuksen lisäksi pitäisi olla
tavoitetaso, johon tulee pyrkiä suunnittelussa. Toimitilapuolella energiatodistus ei ole
uusi juttu, siellä on rakennuksen energiatehokkuutta laskettu tavoitetehokkuuksien
muodossa. Asumisen puolella pikemminkin energiatehokkuus voi olla suurempi kilpailuvaltti, jos se osataan hyödyntää oikein. Markkinoinnissa on siis hyvä kiinnittää
huomiota myös energiatehokkuuteen enenevissä määrin. Ostajien tietoisuutta energialuokista rakennuksissa pitää lisätä oma-aloitteisesti. Energiatehokkuusdirektiivin
tavoitteeseen, hiilidioksidipäästöjen pienentämisestä, ei energiatodistuksella päästä.
Todistuksen osalta pyrkimys on hyvä, mutta se ei pelkästään riitä.
Arkkitehtien osalta energiatodistus pystytään muodostamaan jo hyvinkin varhaisessa
vaiheessa suunnitteluprosessia. Energiatodistus olisi paras muodostaa ensimmäisen
kerran jo luonnosvaiheessa, jolloin on vielä helppo kiinnittää huomiota energiatehokkuuteen. Näin ollen LVI-suunnittelijoiden tulisi olla mukana suunnitteluprojektissa aikaisemmin kuin nykyään. LVI-suunnittelijan mukaan ottamista perustelee
myös joidenkin kaupunkien vaatimus energiaselvityksen saatavuudesta jo rakennusmenettelyn ensimmäisen vaiheen yhteydessä. Pääsuunnittelijan vastuusta energiatodistuksessa oltiin montaa mieltä. Vahvin mielipide oli se, että pääsuunnittelijan tulee
hankkia todistus, mutta ei niinkään tarkastaa sitä. Pääsuunnittelijan tulee pystyä luottamaan todistuksen laatijan ammattitaitoon. Toisaalta taas osa arkkitehdeistä olisi
valmiita muodostamaan todistuksen itse, jos heillä olisi tarpeeksi tarkat ohjeistukset
muodostamista varten.
Optiplan Oy:n energiatodistuksen laatimispalvelua arkkitehdit käyttäisivät mielellään, vaikkakin kohteissa, joissa ei ole kyse kokonaissuunnittelusta he saattaisivat
todistuksen pyytää kohteessa olevalta LVI-suunnittelijalta, joka kohteen tunteen parhaiten. Jos kuitenkin pääsuunnittelija kohteessa päätyisi käyttämään Optiplan Oy:n
tarjoamaa palvelua tulisi pääsuunnittelijalla olla käytössä lähtötietolomakkeet, jotka
kohteen suunnittelijat täydentäisivät. Pääsuunnittelija toimittaisi täydennetyn lähtötietolomakkeen Optiplan Oy:n kehitysyksikölle. Toimitilapuolella tämän palvelun
käyttäminen muissa kuin kokonaissuunnitteluhankkeissa saattaa olla vaikeaa kohteiden monimutkaisuuden takia.
Luovutusvaiheessa energiatodistuksen varmennuksessa pääsuunnittelijat luottaisivat
LVI-suunnittelijoiden tekemiin loppukuviin ja ilmoitettuihin muutoksiin. Varsinaisia
tarkastuksia pääsuunnittelijat eivät kohteesta energiatodistuksen takia lähtisi teke-
mään. Pääsuunnittelija keräisi varmennukseen tarvittavat tiedot LVI- ja sähkösuunnittelijoilta sekä rakennesuunnittelijoilta.
Energiatodistuksella ei koettu olevan kovin suurta vaikutusta NCC:n toimintaan toimitilapuolella. Asuntopuolella todistuksella on enemmän vaikutusta. Suunnitteluvastuun mukana tuleva vastuu energiatodistuksesta ei aiheuta suuria toimenpiteitä. Tärkeintä on katsoa, että todistus tulee tehtyä ja, että todistus pitää paikkaansa. Rakentamiseen energiatodistus ei sinänsä tuo minkäänlaista vaikutusta. Ainoastaan siinä
tapauksessa, jos rakennuksessa pyritään erityisen hyvään tehokkuusluokkaan voi lvitekniikan mukana tulla rakentamiseen muutoksia. Yleisesti tulee kuitenkin kiinnittää
huomiota rakentamiseen ja rakennusten tiiviyteen. Paremmilla rakennustavoilla päästään parempiin tuloksiin. Energiatodistus voidaan muuttaa vastaamaan rakennettua
rakennusta periaatteessa jo rakennusvaiheen alkaessa sillä varauksella, että kohteeseen ei tule merkittäviä asukasmuutoksia. Paras ajankohta on todennäköisimmin kuitenkin rakennuksen luovutusvaiheessa tehtävä huoltokirja.
Energiatodistuksella ei ole suoranaista vaikutusta rakennuksen laatuvaatimuksiin ja
niiden seuraamiseen. Laatuvaatimuksiin on vaikutusta silloin, jos halutaan tehdä
konsepti, jossa erityisesti kiinnitetään huomiota rakennuksen energiatehokkuuteen.
Tällainen konsepti voi olla markkinoilla hyvä kilpailuvaltti, kun energiatodistus ja –
luokitus on tullut tilaajille ja ostajille tutummaksi.
Kohteiden rakennuslupavaiheen energiatodistuksia tehtäessä on syytä kiinnittää erityistä huomiota vastuisiin, jotka tulevat todistuksen laatijalle. Todistuksessa on hyvä
olla maininta mahdollisesta energiatehokkuusluokan muutoksesta suuntaan tai toiseen sekä siitä, että todistus on teoreettinen laskelma. Näin säästytään mahdollisilta
vaikeuksilta luokan muuttuessa laskettaessa kulutuksen perusteella. Energiatodistusta
tehtäessä erillistilauksesta tai silloin, kun vain kohteen pääsuunnittelija on Optiplan
Oy:stä, tulee tehdä todistuksen tilaajalle selväksi, että todistuksen arvot voivat muuttua. Lisäksi todistuksen tekijää ei voida pitää vastuussa väärästä tuloksesta, jos laskelmat on tehty annettujen lähtötietojen perusteella ja laskentatapa on todettu oikeaksi.
3.2 Toimintamalli rakennuslupavaiheessa olevalle rakennukselle
Rakennuslupaa haettaessa on hakemukseen liitettävä rakennuksen energiaselvitys.
Energiaselvitys on päivitettävä ja pääsuunnittelijan on varmennettava se ennen rakennuksen käyttöönottoa./7/ Energiaselvityksen osana oleva energiatodistus muodostetaan kuvan neljä vaiheiden mukaan. Toimintamallissa on eritelty muodostamiseen
vaadittavat vaiheet ja vaiheiden pääkohdat.
Energiaselvitys sisältää yleensä seuraavat tarkastelut:
rakennuksen lämpöhäviön määräystenmukaisuus, osan D3 kohdan 2.2 mukaan
ilmanvaihtojärjestelmän ominaissähköteho osan D2 mukaan
rakennuksen lämmitysteho, osan D3 kohtien 2.4 ja 2.5 mukaan
arvio kesäaikaisesta huonelämpötilasta, osan D3 kohdan 2.8 mukaan ja tarvittaessa jäähdytysteho
energiankulutus, osan D3 kohdan 2.9 mukaan
Kuvassa neljä on esitetty toimintamalli rakennuslupavaiheessa olevalle rakennukselle. Toimintamallin ensimmäisessä vaiheessa täydennetään lähtötietolomake luonnoskuvien pohjalta, toisessa vaiheessa käytetään Optiplan Oy:n kehittämää laskentaohjelmaa. Laskentaohjelmaan syötetään lähtötietolomakkeelta saadut tiedot. Kolmannessa vaiheessa tulokset toimitetaan kohteen pääsuunnittelijalle, pääsuunnittelija
varmentaa todistuksen. Neljännessä vaiheessa toimitetaan rakennuslupavaiheen todistus rakennusvalvontavirastoon samanaikaisesti pääkuvien kanssa. Viimeinen, viides vaihe tapahtuu rakennuksen valmistuttua. Tässä vaiheessa tarkennetaan mahdolliset muutokset rakennuslupavaiheen energiatodistukseen. Pääsuunnittelija varmentaa todistuksen uudelleen. Kyseinen todistus on voimassa käyttöönottopäivästä neljä
1. Lähtötietolomakkeen
•Luonnosvaiheen kuvien pohjalta
•LVI-suunnittelijat mukana jo
luonnosvaiheessa entistä
5. Käyttöönoton aikainen
2. Laskentaohjelman käyttö
•Muodostetaan rakennuksen
luovutusvaiheessa
•Täydennetään laskentaohjelmaan
puuttuvat tiedot ja varmennetaan
todistus vastaamaan rakennettua
•Lähtötietolomakkeelta saadut tiedot
täydennetään ohjelmaan
•Tehdään tarkastus pääkuviin
4. Rakennuslupavaiheen
•Toimitetaan samassa vaiheessa
rakennusvalvontavirastoon kuin
pääkuvatkin
•Toimitetaan tulokset
pääsuunnittelijalle
•Tulokset valmiina ennen pääkuvien
viemistä rakennusvalvontavirastoon
Kuva 4 Energiatodistuksen muodostamisen eri vaiheet rakennuslupavaiheessa.
3.3 Toimintamalli rakenteilla olevalle rakennukselle
Rakenteilla olevan rakennuksen energiatodistus tehdään rakentamismääräyskokoelman osan D5 (2007) laskentamenetelmän mukaan. Optiplan Oy:llä on tähän tarkoitukseen olemassa valmis laskentaohjelma. Kuvassa viisi esitetään toimintamalli rakenteilla olevan rakennuksen energiatodistukselle. Energiatodistus muodostetaan rakennuksen luovutusvaiheessa, jolloin tuotetaan myös huoltokirja rakennukselle. Tällöin saadaan varmimmin tarvittavat tiedot kohteesta.
Kyseinen energiatodistus ei ole pakollinen vuoden 2008 aikana valmistuville rakennuksille, jos rakennuslupa on haettu ennen vuotta 2008. Moni rakennuttaja on kuitenkin tilannut rakenteilla tai valmistumassa olevalle kohteelle energiatodistuksen.
Todistus on kuitenkin hankittava viimeistään vuoden 2009 alussa, joten rakennuttajalle on helpompaa hankkia todistus jo rakennusvaiheessa. Rakenteilla olevalle rakennukselle ei vaadita energiaselvitystä. Luovutusvaiheessa annettu todistus on voimassa neljä vuotta rakennuksen käyttöönottopäivästä.
•LVI-suunnittelija ja arkkitehti täydentävät
tarvittavat tiedot lähtötietolomakkeelle
4. Energiatodistus
•Toimitetaan energiatodistus kohteen
projektivastaavalle
•Energiatodistus liitetään huoltokirjaan
•Tulosten perusteella tehdään
Kuva 5 Energiatodistuksen muodostamisen eri vaiheet rakenteilla olevalle rakennukselle.
3.4 Toimintamalli olemassa olevalle rakennukselle
Olemassa olevan rakennuksen energiatodistus muodostetaan energia-asetuksessa
määrätyllä tavalla. Kohteen kulutustiedot normitetaan vastaamaan Jyväskylän normaalivuoden säätietoja. Normituksessa poistetaan sään vaikutus rakennuksen lämmitysenergian kulutukseen.
Olemassa olevan rakennuksen energiatodistus voidaan muodostaa kolmella eri tapaa,
isännöitsijätodistuksen osana, energiakatselmuksen yhteydessä tai rakennukselle voidaan tehdä erillinen energiatodistus. Energiakatselmuksen yhteydessä ja erillisenä
todistuksena tehdyn energiatodistuksen tulee sisältää ehdotuksia rakennuksen energiatehokkuuden parantamisesta. Isännöitsijätodistuksena osana oleva energiatodistus
ei vaadi ehdotuksia. Kuvasta kuusi käy ilmi todistuksen tuottamisen eri vaiheet.
1. Kulutustietojen selvittäminen
•Kulutustiedot selvitetään kuukausittain
•Selvitetään toteutuneet
3. Tulokset ja energiatodistus
•Täydennetään kulutustiedot
laskentaohjelmaan
•Toimitetaan tulokset joko isännöitsijälle
tai liitetään energiakatselmuksen
Kuva 6 Olemassa olevan rakennuksen energiatodistuksen muodostamisen vaiheet.
Olemassa olevan rakennuksen energiatodistus muodostetaan opinnäytetyön tekijän
kehittämällä laskentaohjelmalla. Ohjelma perustuu asetukseen rakennuksen energiatodistuksesta. Ohjelmassa pystytään tekemään joko vuosittainen tai kuukausittainen
tarkastelu energiankulutukselle. Suositeltavaa olisi, että ohjelmaan syötettäisiin rakennuksen kuukausittaiset energiankulutukset.
3.5 Liiketoiminnallinen puoli energiatodistuksessa
Eräiden arvioiden mukaan energiatodistus tulee maksamaan 250 – 400 €, riippuen
rakennustyypistä ja siitä laaditaanko todistus uudelle vai olemassa olevalle rakennukselle. Toisaalta joidenkin arvioiden mukaan hinta voi vaihdella peräti 50 eurosta 700
euroon. Lain mukaan erillisistä energiatodistuksista ja niistä perityistä maksuista tulee hinnasta riippumatta pitää kirjaa. /11, 12/ Tiettyä hintaa energiatodistukselle on
vaikea antaa, koska hinta riippuu kohteesta ja annettavasta energiatodistuksesta. Erillisen energiatodistuksen hinta on varmasti suurempi, kuin isännöitsijätodistuksen
osana olevan energiatodistuksen hinta. Energiatodistuksen hinta tulee todennäköisesti vakiintumaan, kun toteutustavat ja rutiini saadaan muodostettua.
Liiketoiminnan tuottavuuden kannalta energiatodistukseen, erilliseen ja rakennuslupamenettelyn yhteydessä tehtävään, käytettävä tuntimäärä tulisi olla mahdollisimman
pieni. Tästä syystä Optiplan Oy:ssä on kehitetty laskentaohjelmia sisäiseen käyttöön.
Laskentaohjelmien avulla saadaan lyhennettyä energiatodistuksen laadintaan kuluvaa
aikaa. Aikaa kuluttava tekijä on yleisimmin laskennassa tarvittavien lähtötietojen kerääminen. Toimintamallien avulla tästä toiminnasta saadaan sujuvaa ainakin kokonaissuunnittelun osalta. Optiplan Oy:n muodostaman lähtötietokaavakkeen avulla
pyritään helpottamaan tietojen keräämistä. Toimintamallin, lähtötietokaavakkeen ja
laskentaohjelman avulla saadaan myös erillisissä tapauksissa (muissa kuin kokonaissuunnitteluissa) todistuksen muodostamisesta sujuvaa ja näin ollen myös taloudellista.
4 MALLILASKELMAT
Asunto-osakeyhtiö Raision Keonkertusta on tehty kolme ja Nokian Eedenin Kapteenista neljä erilaista laskelmaa, joita on vertailtu keskenään (Taulukko 1). Kaksi
laskentatapaa eroaa toisistaan vain lämpimän käyttöveden kierron virtaaman osalta.
Toisessa laskelmassa on käytetty suunniteltua virtaamaa ja toisessa taulukkoarvoa
tämän sijasta. Kolmannessa tarkastelussa on tutkittu tarkemman sähkönkulutuksen
erittelyn vaikutusta energiatehokkuuslukuun. Neljänneksi Asunto-osakeyhtiö Nokian
Eedenin Kapteenista on tehty kulutuksen perusteella energiatodistus.
Laskelmien perustana on käytetty Optiplan Oy:n Energiatodistuslaskenta-ohjelmaa.
Laskentaohjelma perustuu rakentamismääräyskokoelman osaan D5 (2007). Mallilaskelmien avulla vertaillaan menetelmien oikeellisuutta ja menetelmien tarkkuuteen
vaikuttavia tekijöitä. Kapteenista pystytään tekemään tarkempaa analyysia, kuin
Keonkertusta, koska Keonkertusta ei ole käytettävissä kulutustietoja. Kohteista tehdyt mallilaskelmat ja tarkemmat tulokset löytyvät liitteistä.
Tilanteissa yksi, kaksi ja kolme on kyse asunto-osakeyhtiö Raision Keonkertusta ja
tilanteissa kolme, neljä ja viisi asunto-osakeyhtiö Nokian Eedenin Kapteenista. Tilanteissa yksi, kolme, neljä ja kuusi käytetään lämpimän käyttöveden kierron virtaamassa taulukkoarvoa, kun taas tilanteissa kaksi ja viisi käytetään suunnittelijan määrittelemää arvoa. Taulukosta yksi nähdään eri tilanteiden merkitykset. Tarkennetun
sähkönkulutuksen mukaiset laskelmat on tehty RakMk osan D5 (2007) sivulla
olevan taulukon 7.4. mukaan. Taulukossa eritellään muun muassa pumppujen sähkönkulutus virtaamaa kohden.
Taulukko 1 Eri mallilaskelmien kuvaukset.
Tilanne 6
Keonkerttu taulukkoarvoilla
Keonkerttu suunnitellulla lämpimän käyttöveden virtaamalla
Keonkerttu tarkennetulla sähkönkulutuksella
Kapteeni taulukkoarvoilla
Kapteeni suunnitellulla lämpimän käyttöveden virtaamalla
Kapteeni tarkennetulla sähkönkulutuksella
Kapteeni toteutuneen kulutuksen mukaan, ilman mukavuuslattialämmitystä
Kapteeni toteutuneen kulutuksen mukaan, mukavuuslattialämmityksellä
Mallikohteet eroavat toisistaan hieman. Keonkerttu on seitsemän kerroksinen asuinkerrostalo ja Kapteeni viisi kerroksinen. Kapteenissa on käytetty käyttövesipattereita
ja mukavuuslattialämmitystä, kun taas Keonkertussa on lattialämmitykset pesuhuoneissa ja saunoissa. Keonkerttu on rakenteilla oleva kohde ja Kapteeni on valmistunut vuonna 2006. Kapteenista on tiedossa toteutunut kulutus osittain vuodelta 2006
4.1 Uudisrakennus Raision Keonkerttu
Kuva 7 Asunto-osakeyhtiö Raision Keonkerttu.
Uudisrakennuksen laskentaesimerkkinä toimii Asunto-osakeyhtiö Raision Keonkerttu (Kuva 7). Keonkerttu on Optiplan Oy:n kokonaissuunnittelukohde. Keonkerttu on
seitsemän kerroksinen kerrostalo, jossa on vesiradiaattori-järjestelmä. Kohde liitetään
kaukolämpöverkkoon. Kohteessa on huoneistokohtainen ilmanvaihto sähköisellä jälkilämmityspatterilla. Kohteen pesuhuoneissa ja löylyhuoneissa on sähköinen lattialämmitys. Kohteen lähtötiedot, laskelmat ja tulokset löytyvät liitteistä kolme, neljä ja
4.1.1 Tulokset D5 (2007) mukaisesta laskentaohjelmasta
Rakennuksen energiatehokkuusluku lämpimän käyttöveden kierron suunnitelluilla
arvoilla (tilanne 2) on199 kWh/brm² ja energiatehokkuusluokka on E. Käytettäessä
lämpimän käyttöveden kierrossa taulukkoarvoja (tilanne 1) energiatehokkuusluku on
185 kWh/brm² ja energiatehokkuusluokka pysyy samana. Tässä tapauksessa on erityisesti tarkkailtu lämpimän käyttöveden kierron virtaaman ja tarkemman sähkönkulutuksen erittelyn vaikutusta arvoon. Suunnitellulla virtaamalla energiatehokkuusluvusta tulee huonompi. Rakennuksen kokonaisenergiankulutus on noin 465,9 MWh
vuodessa, kun lasketaan suunnitelluilla arvoilla. Taulukkoarvoilla kokonaisenergiankulutus on 434,3 MWh vuodessa. Hyvin suunniteltu lämpimän käyttöveden kierron
virtaama antaa erittäin lähelle saman arvon kuin taulukkoarvotkin. Reilun 30 MWh
heitto vuodessa kokonaisenergiankulutuksessa on kohtuullinen. Käytettäessä tarkempaa sähköenergian kulutusta (tilanne 3) päästään energiatehokkuuslukuun 146
kWh/brm² ja luokkaan D.
Keonkertussa lämpimän käyttöveden kierron virtaaman muuttumisella on vaikutusta
tilojen nettolämmitystarpeen ja lämmitysjärjestelmien osuuksiin kokonaiskulutuksesta (Kuva 8 ja 9). Suunnitellulla lämpimän käyttöveden kierron virtaamalla lämmitysjärjestelmien lämpöhäviöiden osuudesta tulee suurempi. Suunnitellulla virtaamalla
lämpimän käyttöveden kierron virtaaman lämpöhäviö on n. 81 MWh vuodessa ja
taulukkoarvoilla laskettuna n. 35 MWh vuodessa. Kuvassa 10 on esitetty tarkennetun
sähkön kulutuksen vaikutus energiankulutuksen jakaumaan. Sähkönkulutuksen osuus
pienenee huomattavasti tarkennetuilla arvoilla.
Tilojen nettolämmitystarve
Lämmitysjärjestelmien lämpöhäviöt
Kuva 8 As. Oy Raision Keonkerttu, rakennuksen energiankulutuksen jakauma taulukkoarvoilla (tilanne 1).
Kuva 9 As Oy Raision Keonkerttu, energiankulutuksen jakauma tunnetulla kiertovesivirtaamalla (tilanne 2).
Kuva 10 As Oy Raision Keonkerttu, energiakulutuksen jakauma tarkennetulla sähkönkulutuksella
(tilanne 3).
4.2 Olemassa oleva rakennus Eedenin Kapteeni
Kuva 11 Asunto-osakeyhtiö Nokian Eedenin Kapteeni.
Olemassa olevan rakennuksen esimerkkinä toimii Optiplan Oy:n suunnittelema viisi
kerroksinen Asunto-osakeyhtiö Nokian Eedenin Kapteeni (Kuva 11). Kohde on valmistunut vuonna 2006. Rakennus sijaitsee Nokialla ja se on liitetty kaukolämpöverkkoon. Kohteessa on vesiradiaattori-järjestelmä sekä pesu- ja löylyhuoneissa käyttövesipatterit. Ilmanvaihto on hoidettu huoneistokohtaisilla ilmanvaihtokoneilla ja niissä on sähköinen jälkilämmityspatteri. Laskelmat ja tulokset löytyvät liitteistä kuusi,
seitsemän ja kahdeksan.
4.2.1 Tulokset D5 (2007) mukaisesta laskentaohjelmasta
Rakennuslupamenettelyn yhteydessä tehtävien laskelmien mukaan käytettäessä
suunniteltua lämpimän käyttöveden kiertovesivirtaamaa rakennuksen saadaan energiatehokkuusluvuksi 209 kWh / brm² (tilanne 5). Taulukkoarvoilla tehdyssä laskelmassa energiatehokkuusluku on 191 kWh / brm² (tilanne 4). Nämä luvut tarkoittavat
luokkaa E suurissa asuinrakennuksissa. Rakennuksen kokonaisenergiankulutus tilanteessa 3 on 416,7 MWh vuodessa ja tilanteessa 4 on 456 MWh vuodessa. Lämpimän
käyttöveden kierron suunnitellun virtaaman käyttäminen lisää kokonaisenergiankulutusta 40 MWh vuodessa. Tilanteessa 6 on tarkkailtu Kapteenin energiankulutuksen
jakaumaa tarkemmilla sähkön kulutuksen arvoilla. Tällöin energiatehokkuusluku on
159 kWh/brm² ja luokka on D.
Kapteenissa lämpimän käyttöveden kierron virtaaman muuttuminen aiheuttaa suuria
muutoksia energiakulutuksen jakaumissa, lämpöhäviöiden osalta jakauma muuttuu
runsaasti. Kuvista 12 ja 13 nähdään lämpimän käyttöveden kierron suunnitellun virtaaman ja taulukkoarvon aiheuttama eroavaisuus. Kuvassa 14 on esitetty tarkemman
sähkön kulutuksen käytön vaikutus rakennuksen energiankulutuksen jakaumaan.
Kuva 12 As. Oy Nokian Eedenin Kapteeni, rakennuksen energiankulutuksen jakauma taulukkoarvoilla (tilanne 4).
Kuva 13 As. Oy Nokian Eedenin Kapteeni, energiankulutuksen jakauma tunnetulla kiertovesivirtaamalla (tilanne 5).
Kuva 14 As Oy Nokian Eedenin Kapteeni, energiakulutuksen jakauma tarkennetulla sähkönkulutuksella (tilanne 6).
4.2.2 Laskelmat ja tulokset kulutuksen perusteella
Energiatehokkuusluku lasketaan kaavalla 2. Kaavassa käytetään Jyväskylään normitettua lämmitysenergian kulutusta ja kiinteistösähkön kulutusta. Kaavaa yksi ei tässä
tapauksessa käytetä, koska rakennuksessa ei ole jäähdytystä. /2/
Ä , +  öäℎ ö + ääℎ  ,
Ä , +  öäℎ ö
rakennuksen tai rakennusryhmän energiatehokkuusluku,
rakennuksen tai rakennusryhmän lämmitystarveluvulla korjattu lämmitysenergiankulutus, ℎ
öäℎö
rakennuksen tai rakennusryhmän kiinteistösähkön kulutus,
ääℎ ,
rakennuksen tilojen jäähdytysenergiankulutus (jäähdytysjärjestelmään tuotu jäähdytysenergia), ℎ  . Käytetään vai
jos rakennus on varustettu jäähdytysjärjestelmällä
rakennuksen tai rakennusryhmän bruttoala, 2
Rakennuksen lämmitystarveluvulla korjattu lämmitysenergiankulutus lasketaan kaavalla 3. Kaavassa käytetään vertailupaikkakunnan lämmitystarvelukuna Jyväskylän
normaalivuoden lämmitystarvelukua. /2/
Ä, =
∗ ä −  +
Ilmatieteen laitoksen määrittelemä paikkakuntakohtainen korjauskerroin Jyväskylään
Ilmatieteen laitoksen määrittelemä normaalivuoden (1971–
2000) lämmitystarveluku vertailupaikkakunnalla, ℃
toteutunut lämmitystarveluku vertailupaikkakunnalla, ℃
toteutunut lämmitysenergiankulutus, ℎ
toteutunut käyttöveden energiankulutus, ℎ
Lämpimän käyttöveden määrän mitattua tietoa ei ole tiedossa, joten laskelmassa käytetään 40 prosenttia veden kokonaiskulutuksesta /2/. Käyttöveden energiankulutus
lasketaan kaavalla 4 ja rakennuksen toteutunut lämmitysenergiakulutus lasketaan
kaavalla 5, jos tarkkaa mitattua arvoa ei ole tiedossa /6/.
∗ ∗  ∗ ∗  −
käyttöveden lämmityksen tarvitsema lämpöenergia, ℎ
veden tiheys, 1000  3
veden ominaislämpökapasiteetti, 4,2
veden kokonaiskulutus, 3
lämpimän käyttöveden lämpötila, ℃
kylmän käyttöveden lämpötila, ℃
kerroin, jolla suoritetaan laatumuunnos kilowattitunneiksi,  ℎ
ä  = ä , ∗ ä + äℎ.ä
rakennukseen ostettavan lämmitysenergian kulutus, ℎ
rakennuksen lämmöntuottolaitteen vuosihyötysuhde
äℎ.ä
ilmanvaihdon sähkökäyttöisten jälkilämmityspattereiden, lattialämmitysten tai muiden vastaavien lämmityslaitteiden yhteenlaskettu sähkönkulutus silloin, kun se ei sisälly rakennuksen ostettavan lämmitysenergiankulutuksen mittaukseen, ℎ
Laskelmista saatu asunto-osakeyhtiö Nokian Eedenin Kapteenin energiatehokkuusluku ilman mukavuuslattialämmitystä on 120 kWh/brm2 ja energiatehokkuusluokka
on B. Kuvasta 15 nähdään energiankulutuksen prosentuaalinen jakauma tilanteessa
seitsemän. Liitteessä yhdeksän on esitetty laskelman tarkemmat lähtötiedot ja tulokset. Taulukossa kaksi ovat rakennuksen kulutustiedot ja toteutuneet lämmitystarveluvut. Taulukosta kolme nähdään rakennuksen normitettu energiakulutus ja energiatehokkuusluku, kun laskelmissa ei ole käytetty mukavuuslattialämmitystä.
Kohteessa on 225 m² mukavuuslattialämmitystä, joka sijoittuu saunoihin ja pesutiloihin. Mukavuuslattialämmitys laskutetaan kohteessa asukkaan sähköstä, joten lattialämmityksen sähkönkulutus on huomioitu erikseen laskelmissa. Laskelmissa tulee
energia-asetuksen mukaan huomioida asukkaan sähkössä mukana olevat sähköinen
jälkilämmityspatteri ja mukavuuslattialämmitys. Mukavuuslattialämmityksen huomioimisesta tulee 18,3 MWh vuodessa lisää energiankulutusta. Tilanteen kahdeksan
energiatehokkuusluku on 128 kWh/brm2 ja luokka on C.
Taulukko 2 As. Oy Nokian Eedenin kulutustiedot ja toteutuneet lämmitystarveluvut.
Sähkönkulutus Vesimäärä
Qlämmitys
SToteutunutVPkunta Wkiinteistösähkö
V vesi
[°Cd]
Taulukko 3 As. Oy Nokian Eedenin Kapteenin normitetut energiankulutukset ja energiatehokkuusluku
ilman mukavuuslattialämmitystä.
Kiinteistösähkön kulutus
Jäähdytysenergian kulutus
Rakennuksen bruttoala
Rakennuksen energiatehokkuusluku
212 318 kWh/vuosi
48 123 kWh/vuosi
0 kWh/vuosi
260 440 kWh/vuosi
2 184 brm2
120 kWh/brm2/vuosi
Kuva 15 As. Oy Nokian Eedenin Kapteenin tunnetun kulutuksen mukainen normitettu energiankulutuksen jakauma ilman mukavuuslattialämmitystä.
Taulukko 4 As. Oy Nokian Eedenin Kapteenin normitetut energiankulutukset ja energiatehokkuusluku
mukavuuslattialämmityksellä.
kWh/brm /vuosi
Kuva 16 As. Oy Nokian Eedenin Kapteenin tunnetun kulutuksen mukainen normitettu energiankulutuksen jakauma mukavuuslattialämmityksellä.
4.3 Mallilaskelmien vertailu
Mallilaskelmien vertailun tarkoituksena on havainnoida eri tilanteissa tapahtuvia
muutoksia. Osa muutoksista on laskennallisia, kuten taulukkoarvoilla lasketun ja
suunniteltujen arvojen käytön välinen ero. Erotus riippuu suunnittelijasta ja suunniteltaessa käytettävästä lämpimän käyttöveden kierron virtaaman laskentatavasta. Tästä aiheutuva energiatehokkuusluvun muutos on kohtuullisen pieni ja sitä ei mielestäni tarvitse huomioida. Vertailua ajatellen lämpimän käyttöveden kierron virtaamassa
on hyvä käyttää taulukkoarvoa. Taulukkoarvoa käytettäessä kaikki on samalla viivalla. Laskentaa tehtäessä on hyvä käyttää tarkennettua sähkönkulutusta. Tarkennettu
sähkönkulutus tehdään laskennallisessa energiatodistuksessa RakMk osan D5 (2007)
taulukon 7.4 mukaan.
Mielenkiintoisin erotus tulee, kun verrataan laskennallista ja kulutuksen perusteella
määritettyä energiatehokkuuslukua (Kuva 17). Tilanteissa 4 – 8 on kyseessä sama
rakennus, asunto-osakeyhtiö Nokian Eedenin Kapteeni. Tilanteiden neljä ja viisi laskennallinen kulutus on noin 40 % suurempi kuin tilanteen seitsemän toteutunut kulutus. Tilanne kuusi on noin 25 % suurempi kuin tilanne seitsemän. Tilanne seitsemän
on Kapteeni toteutuneella kulutuksella ilman mukavuuslattialämmitystä. Tilanne neljä on noin 33 % suurempi, tilanne viisi on noin 39 % suurempi ja tilanne kuusi on
noin 19 % suurempi, kun verrataan tilanteeseen kahdeksan. Tilanne kahdeksan on
Kapteeni toteutuneella kulutuksella lattialämmityksen kanssa. Rakennuksen toteutunut kulutus on huomattavasti pienempi kuin laskennallinen kulutus (Kuva 16).
Nokian Eedenin Kapteenin laskennallinen sähköenergiankulutus tilanteessa viisi,
jossa on käytetty suunniteltua lämpimän käyttöveden kierron virtaamaa, on 109,2
MWh/a, kun taas toteutuneen kulutuksen mukaan kiinteistösähkön kulutus on 48,1
MWh/a. Tarkemmalla sähköenergian erittelyllä päästään kulutuksessa laskennallisesti 38,5 MWh, jolloin lämmitysenergian osuus on n. 310 MWh/a. Tarkennetulla sähköenergian laskennallisella kulutuksella päästään hyvin lähelle toteutunutta kulutusta. Normitetun toteutuneen kulutuksen mukaan lämmitysenergian osuus on 212,2
MWh/a.
Se, että onko Suomen rakentamismääräyskokoelman osan D5 (2007) mukaisessa
laskentatavassa tarkennettavaa, vaatii lisää tutkimusta. Viittauksia siihen kuitenkin
on näiden laskelmienkin perusteella.
Kokonaiskulutus [MWh/a]
Tilanne 1 Tilanne 2 Tilanne 3 Tilanne 4 Tilanne 5 Tilanne 6 Tilanne 7 Tilanne 8
Kuva 16 Rakennusten kokonaiskulutus eri tilanteissa.
Energiatehokkuusluku [kWh/brm²]
luokka D luokka D luokka B luokka E luokka E luokka D luokka B luokka C
Kuva 17 Rakennusten energiatehokkuusluvut eri tilanteissa.
5 LOPPUPÄÄTELMÄT
Opinnäytetyössä onnistutaan hyvin toteuttamaan Optiplan Oy:lle toimintamallit suurten asuinrakennusten energiatodistusten toteuttamiseen. Energiatodistuksen uutuus
muodostui joissakin kohdin ongelmaksi. Taustamateriaalia työlle oli vaikea löytää ja
enimmäkseen työ tukeutuu lakiin ja asetukseen. Kirjoituksia aiheesta oli työn alkaessa hyvin vähän. Tällä hetkellä aihe on pinnalla ja siitä löytyisi jo monenlaista tietoa
ja mielipidettä. Laki astui voimaan 1.1.2008 ja rakennuttajilla sekä rakennusten
omistajilla on kiire todistusten hankkimiseen. Vain aika voi kertoa, millaiseksi energiatodistus muodostuu markkinoilla, toivottavasti yhdeksi energiaa säästäväksi elementiksi.
Toimintamallien muodostamisen yhtenä tärkeänä osana olivat asiantuntijahaastattelut. Tämä menettely oli hyvä ratkaisu. Haastatteluista sai monia vastauksia ja mielipiteitä energiatodistuksen muodostamisesta. Tutkimuksen toisena osana olivat laskentamenetelmät erilaisissa tilanteissa. Optiplan Oy:n RakMk osan D5 (2007) mukainen
laskentaohjelma osoittautui hyväksi tavaksi muodostaa energiatodistus rakennuksen
suunnitteluvaiheessa. Kulutuksen perusteella tehtävään energiatodistukseen opinnäytetyön tekijä kehitti laskentaohjelman, josta tulosteena saa valmiin energiatodistuksen joko isännöitsijätodistuksen osaksi tai energiakatselmuksen yhteyteen.
Tutkimuksen haaste oli energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen uudenlaisen
laskentatavan sisäistäminen ja oppiminen. Laskentatavan sisäistämisen jälkeen oli
helpompi ryhtyä tarkastelemaan opinnäytetyön varsinaista osa-aluetta, toimintamalleja osana liiketoimintaa. Hyvät toimintamallit säästävät suunnittelijoiden aikaa.
Toimintamalleja on helppo lähteä parantamaan, kunhan kokemus todistusten muodostamisesta lisääntyy ja tietyt kysymykset saavat vastauksen. Energiatodistuksen
suuria kysymyksiä etenkin toimitilapuolella on kiinteistösähkön määritteleminen.
Esimerkiksi mikä osuus rakennuksen valaistuksesta kuuluu kiinteistösähkön piiriin.
Energiakulutuksen uusi laskentatapa aiheuttaa varmasti vielä pitkään harmaita hiuksia sen parissa työskenteleville. Laskennan perustuessa hyvin pitkälti taulukkoarvoihin, on vaikea olla miettimättä lasketun energiankulutuksen paikkansapitävyyttä.
Pelkästään lämpimän käyttöveden kierron virtaaman muuttaminen taulukkoarvosta
suunniteltuun arvoon lisää energiankulutusta. Toisaalta hyvin pienen heiton tuova
lämpimän käyttöveden kierron suunnitteluarvon käyttäminen ei paljoa haittaa. Erotusta toteutuneeseen kulutukseen on joka tapauksessa paljon.
Laskennalliset tulokset ovat täysin lähtöarvoista riippuvaisia ja näin ollen alttiita
myös inhimillisille virheille. Työssä olevat mallilaskelmat on kuitenkin moneen kertaan tarkastettuja virheiden minimoimiseksi, samoin mallilaskelmissa käytetyt laskentaohjelmat.
Tutkimuksen laskennallisia tuloksia voidaan hyödyntää laskentamenetelmien arviointiin. Toimintamalleihin liittyviä tuloksia voidaan käyttää suunnittelijoiden apuvälineinä muodostettaessa energiatodistuksia. Jatkohaasteeksi tutkimuksesta syntyi kulutuksen ja laskennallisen energiankulutuksen välisen eron syiden selvittäminen.
1. Laki rakennuksen energiatodistuksesta. Helsinki: 2007. 3 s.
2. Ympäristöministeriön asetus rakennuksen energiatodistuksesta. Helsinki:
2007. 41 s.
3. Hallitukselta esitys rakennusten energiatehokkuuden parantamiseksi. Helsinki: 28.9.2006. 3 s.
4. Hallituksen esitys Eduskunnalle rakennuksen energiatehokkuutta koskevaksi
lainsäädännöksi. Helsinki: 29.10.2006. 35 s.
5. Ympäristövaliokunnan mietintö 9/2006 [verkkodokumentti]. Helsinki: 2007
[viitattu 18.6.2007]. Saatavissa:
http://www.eduskunta.fi/faktatmp/utatmp/akxtmp/ymvm_9_2006_p.shtml
6. Rakennusmääräyskokoelman osa D5, Rakennuksen energiankulutuksen ja
lämmitystehontarpeen laskenta. Helsinki: 2007. 72 s.
7. Rakennusmääräyskokoelman osa D3, Rakennusten energiatehokkuus. Helsinki: 2007. 14 s.
8. Rakennusmääräyskokoelman osa C3, Rakennuksen lämmöneristys. Helsinki:
9. Rakennusten energiatehokkuusdirektiivi [verkkodokumentti]. Helsinki: 2007
[viitattu 23.4.2007]. Saatavissa:
http://www.ymparisto.fi/default.asp?contentid=245280&lan=FI
10. Useimmin esitetyt kysymykset energiatodistuksesta [verkkodokumentti].
Helsinki: 2007 [viitattu 30.5.2007]. Saatavissa:
http://www.ymparisto.fi/default.asp?contentid=187207&lan=fi
11. Hänninen, H. Uusilta rakennuksilta vaaditaan todistus energiatehokkuudesta.
Tekniikka&Talous. 2.2.2007.
12. Torikka, M. Energiatodistus maksaa 50–700 euroa. Tekniikka&Talous.
13.4.2006.
13. Rakennuksen normaalivuoden lämmitystarveluvut vertailupaikkakunnittain
1971–2000 [verkkodokumentti]. 2006 [viitattu 13.10.2007]. Saatavissa:
http://www.motiva.fi/fi/yjay/asuinkiinteistoala/kulutuksennormitus/lammityst
arveluvut.html
14. Kalliomäki, P. Rakennusten energiatehokkuusdirektiivin toimeenpano Suomessa. Ympäristöministeriö. 24.5.2007. 14 s.
15. Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi 2002/91/EY [verkkodokumentti]. Bryssel: 2002 [viitattu 16.10.2007]. Saatavissa: http://europa.eu.int/eurlex/lex/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:32002L0091:FI:HTML
Haastattelupaketti
Toimintamallit Optiplan Oy:lle
As. Oy Raision Keonkerttu mallilaskelma taulukkoarvoilla
As. Oy Raision Keonkerttu mallilaskelma suunnitteluarvoilla
As. Oy Raision Keonkerttu mallilaskelma tarkemmalla sähkönkulutuksella
As. Oy Nokian Eedenin Kapteeni mallilaskelma taulukkoarvoilla
As. Oy Nokian Eedenin Kapteeni mallilaskelma suunnitteluarvoilla
As. Oy Nokian Eedenin Kapteeni mallilaskelma tarkemmalla sähkönkulutuksella
As. Oy Nokian Eedenin Kapteeni mallilaskelma kulutuksen mukaan
ilman mukavuuslattialämmitystä
Sari Paukku ENERGIATODISTUKSEN LASKENTAOHJELMA Rakennustekniikan koulutusohjelma
ENERGIATODISTUS ENERGIATEHOKKUUDEN OHJAUSVÄLINEENÄ
Petri Leskinen ASUINKIINTEISTÖJEN ENERGIATALOUS JA YLLÄPITO SIIKALATVAN KUNNASSA
Jarkko Kestilä HALLIRAKENNUKSEN LÄMMITYSJÄRJESTELMIEN VERTAILU Rakennustekniikan koulutusohjelma
ENERGIALASKENTA- JA MITOITUSTYÖKALUN KEHITYS SUURIKOKOISILLE KIINTEISTÖILLE
1970-luvun asuinkerrostalon poistoilmalämpöpumppu Harry Pihlaja
Omakotitalon hybridilämmitysjärjestelmä Niklas Laiho
Samuel Anttila YHTENÄISTEN TOIMINTAMALLIEN LUOMINEN EHDOTUSSUUNNITTELUVAIHEESEEN – TILAVARAUKSET
AJONEUVOHALLIN RAKENNUS- JA RAKENNESUUNNITTELU Juho Seppänen