Talotekniikan merkitys kiinteistön elinkaaressa, Reinikainen, Granlund Oy

1. Talotekniikan merkitys
kiinteistön elinkaaressa
11.4.2013
Korjausrakentamisen kehittäminen –ryhmähanke
Elinkaaritehokkuus-teematyöpaja
Ville Reinikainen / Granlund Oy
1

3. 1. Kestävän kehityksen mukainen
rakentaminen
2. Elinkaaren tavoitteenasetanta
talotekniikan ja energiatehokkuuden
näkökulmasta
3. Asetettujen tavoitteiden saavuttaminen
4. Talotekniikan merkitys käytössä ja
ylläpidossa
Esityksen sisältö

4. Kestävän kehityksen
mukainen rakentaminen
4

5. 5
Rakentamisen elinkaarivaikutukset
Health and comfort
Indoor air quality
Daylighting, good views
Limitation of noise and glare
Controllability of indoor environment
Public transport, cyclists, pedestrians
Use of land
Resource consumption
Reuse of materials
Energy and water use
Renewable energy
Ecosystem, biodiversity
Waste
Certified materials
Risks
Embodied energy +
environmental impact
Life-cycle costs
Company brand
Disassembly, re-use, recycling
Management
Monitoring of performance
Adaptability, flexibility
Climate change
Bio-diversity
Resource use
Occupant wellbeing
Accessibility
Security
Cultural value
Financing and management
Whole life value
Employment opportunities
Lähde: IPD Environment Code, 2008
ENVIRONMENTAL
ECONOMIC
SOCIAL

6. 6
ToVaVaikutusmahdollisuudet

7. Elinkaaren tavoitteen-
asetanta talotekniikan ja
energiatehokkuden
näkökulmasta
7

8. 8
Elinkaaren aikaiset päätökset
Tavoiteasettelu
Sisäolosuhteet: tyyppitiloille
Käyttöikä, muunneltavuus, laajennettavuus, täydennettävyys, jne.
Energiankulutus: realistinen ja haasteellinen tavoite; oma energiantuotanto
Matalaenergiarakentaminen, ”lähes nollaenergiarakentaminen”
Ympäristövaikutukset: erityisvaatimukset
Budjetti
Jos erityistavoitteita niin vaikutus hankkeen kustannuksiin
Käytettävät työkalut
Olosuhteiden, energian ja elinkaarivaikutusten hallinta
Käyttöönotto
Suunnittelutietojen hyödyntäminen rakentamisessa ja ylläpidossa
Opastus ja koulutus
Käyttö
Kulutuksen hallinnan toimenpiteet
Kiinteistön arvon ja kunnon säilyttäminen

9. E-luku / ET-luku / Tavoitekulutus
9
E-LUKU
Kokonaisenergiatarkastelu
Rakennuslupavaiheessa
E-luku kWh/netto-m2
Huomioi
energiamuotokertoimet
E-luvun alitettava
määräystaso
E-luvun laskennalle
on määritelty säännöt
Laskennan perustana olevaa
standardikäyttöä ei voi
muuttaa
Kaikki energia mukana
Helsinki-Vantaa 2012 säällä
ET-LUKU
Energiatodistus (2007)
Rakennuslupavaiheessa
ET-luku kWh/brm2
Esillä tiloja myytäessä ja
vuokrattaessa sekä
julkisissa rakennuksissa
ET-luvun laskennalle on
säännöt
Mukana kiinteistösähkö
Jyväskylä 1979 säällä
HUOM: käytäntö tulee
muuttumaan 1.6.2013
alkaen E-lukupohjaiseksi
TAVOITE-
KULUTUS
Ylläpidon kulutustavoite,
todellista toimintaa,
tekniikkaa ja käyttöä
vastaava kulutus
Käyttöönottovaiheessa
Vuotuinen tavoite-
energiankulutus
Lasketaan mahdollisimman
realistisin lähtötiedoin
kohteen erityispiirteet
huomioiden
Sijaintipaikkakunnan säällä

10. Korjausrakentamisen uudet
määräykset
Energiatehokkuutta rakennuksessa on parannettava
mahdollisuuksien mukaan toimenpidelupaa vaativan
korjauksen yhteydessä ja siihen on käytössä kolme
vaihtoehtoa:
1. noudatetaan luetteloituja vaatimuksia rakennuksen
vaipalle
2. energiankulutus on enintään
rakennustyyppikohtaisen luettelon kulutus netto m2
kohti
3. rakennuksen E-luku on enintään alkuperäisen
rakennuksen E-luku kertaa luetteloitu kerroin

11. 2021 uudet rakennukset lähes
nollaenergiataloja (julkiset jo 2019)
EU Rakennusten energiatehokkuusdirektiivi:
• Kaikki uudet julkiset rakennukset ovat 31.12.2018 jälkeen
lähes nollaenergiataloja
• Kaikki uudet rakennukset ovat 31.12.2020 jälkeen lähes
nollaenergiataloja
Kansallinen määrittely ”lähes nollaenergiarakennukselle” on
valmisteilla – mitä käsittää: alhainen energiankulutus ja
uusiutuvan energian tuotantoa > paljon avoimia kysymyksiä
11

12. Tavoitteita
Uudet energiamääräykset niin uudis- kuin
korjausrakentamiselle ja niiden vaikutus
rakentamiseen => oletko valmis
Mikä politiikka yrityksessä on valittu ajatellen lähes
0-energiarakentamista (nZEB)
• Mennäänkö määräysten mukaisesti
• Otetaanko etunoja ja tehdään
uudisrakentaminen nZEB-mukaisesti
• Tehdäänkö ratkaisut huomioiden tulevat
kiristykset (nZEB-ready)
• Talotekniikan merkityksen korostuminen

13. Ratkaisut
C
• Rakennusmääräysten mukainen rakennus
• E- luku 121…170 kWh/m2
B
• Paremmat rakenteet ja ikkunat
• Energiatehokkaampi valaistus
• Ilmanvaihdon energiatehokkuus
• E-luku 81…120 kWh/m2
A
• Tarpeenmukainen talotekniikan ohjaus (ilmanvaihto ja valaistus)
• Maalämpö ja maakylmä
• Aurinkosähkö
• E-luku … 80 kWh/m2

14. Esimerkki optimoinnista
Vaihtoehtoinen ratkaisuPerusratkaisu

15. Life Cycle Cost for Stockholm (15 year life cycle)
System Net Present Value Cost Difference
DBEAM
177 €/m²
± 0 %
VAV
228 €/m²
29 %
FANCOIL
189 €/m²
7 %
CBEAM
187 €/m²
6 %
CAV
220 €/m²
24 %
CAV min
115 €/m²
(- 35 %)
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
DBEAM VAV FANCOIL CBEAM CAV CAV MIN
€/m²,a Annual Cost
Investment costs Energy costs Maintenance costs

16. Asetettujen tavoitteiden
toteuttaminen
16

17. TAHTO
• Tilaajan asettamat realistiset
tavoitteet joiden toteutumiselle
luodaan mahdollisuudet
TAITO
• Osaava, sitoutunut ja aktiiviseen
yhteistyöhön kykenevä tiimi
VÄLINEET
• Integroitu työympäristö
Tarvitaan:
Tahto, taito ja välineet

18. 18
Elinkaarisuunnittelija projekteissa -
yleistyvä käytäntö
• Hankesuunnittelu - tavoitemäärittelyyn osallistuminen
• Suunnittelun muistilista - esitetään suunnittelun tavoitteita
• Suunnittelun ohjaus elinkaarinäkökulmasta yhteistyössä tilaajan kanssa
• Energiahankintasuunnittelu
• Suunnitteluratkaisujen energiankulutustarkastelut ja –vertailut
• E-luku, energiatodistus, energian tavoitekulutus
• Elinkaarikustannusselvitykset (uudiskohde, peruskorjaus)
• Käyttöikämäärittelyt (rakenne, talotekniikka)
• Elinkaarikommentit - kommentoidaan luonnossuunnitelmat
• Päästövaikutusten laskenta (rakentaminen, käyttö)
• Ympäristöluokitus LEED, BREEAM (rakentaminen, käyttö)
• Työmaan ympäristövaikutukset

19. Energiatehokkuuden avaimet
19
Rakennuksen
massoittelu,
muoto,
suuntaus
ja aukotus
Ikkunoiden
ominaisuudet ja
aurinkosuojaukset
Tarpeenmukainen
ilmanvaihto
Tehokas ja kattava
lämmöntalteenotto
Tarpeenmukainen
energiatehokas
valaistus
Paikallinen
energiantuotanto
Rakenteiden
ominaisuudet ja
tiiveys
Energian varastointi
Lämmityksen
ja jäähdytyksen
energiamuoto
Pienet
LVI-järjestelmien
häviöt
Päivänvalon
hyödyntäminen
Energian kierrätys

20. Matalaenergiatalo ja kuinka se
tehdään…
20

21. Passive & Social Sustainable Design
Pie chart: Rehva
estimation of primary
energy consumption in
European buildings in
2020
Does this mean that in
the long term reducing
electricity is more
important than heating?

22. Passive & Social Sustainable Design
Should daylighting be promoted in Finland?
Standard depth of a wing in Finnish offices is 18m
18m 18m 15mIn Germany a
depth of 12m is
maximum by law
Daylight reduces
electricity but
increases heat loss
Daylit buildings
also provide a
strong connection
to the outside

23. Passive & Social Sustainable Design
Natural Ventilation
Should we use natural ventilation to cool our buildings in
summer?
This is done in many countries such as Germany which does
not have a hotter summer than Finland
The building would be heated as
normal in winter but instead of
adding cooling in summer we
would provide openings
Problem occurs due to cold air
leakage into the building in winter

24. GSW, Berlin: Daylighting & Natural Ventilation

25. Design software
CFD
Amount of air suplied
can be reduced to a
minimum
BIM
Dramatically reducing
waste and errors during
the construction process

26. Integroitu työympäristö
Tavotteidenhallinta –
Olosuhdesimulointi –
Energiasimulointi –
Kustannukset –
Elinkaari –
CFD –
Ylläpito -
Roomex
Riuska
Riuska
Lifest
BSLCA
Ansys
Ryhti
Laitteet –
Mallinnus –
Auditoinnit –
Yhdistelmämallit –
Valaistussimuloinnit -
Sähköverkkojen laskenta -
Raisu
MagiCAD
Solibri
Navisworks
3ds Max
FebDoc
Tekniset selvitykset
Johdon konsultointi
Erikoislaskenta
Hiilijalanjälki
Konesalit
Ympäristö
Huoltokirja
Due Diligence
Energiatehokkuus
Kiinteistöjen ylläpito
Rakennuttaminen ja valvonta
Tero Järvinen / Tietomallit
Katso myös: www-sivut, Granlund Youtube

27. Case Meilahti
Conclusion:
Targets can’t
be met without
BIM +
Energy
Modelling

28. Challenges
• How to turn a concrete hospital ”bunker”,
built in 1965, into a highly energy efficient
pilot site
• 3 meter floor height to be used for all
technical installations – 1,5 meter less than
in a new building construction
• How to enhance IEQ at the same time
• Would have been cheaper to build new
than renovate this building – conserved
façade by building authority – new
building is not an option

29. • IEQ will be enchanced remarkably
• Project will be a trend-setter for energy
efficient renovation not only in Hospital
sector, but for hole construction industry in
Finland
Biggest success, Energy & IEQ
Total change in CO2 emissions - 203 tons/a

30. Olemassa olevissa rakennuksissa
merkittävä säästöpotentiaali
Energiakatselmuksissa
raportoitu
keskimääräinen
säästöpotentiaali 674
palvelusektorin
rakennuksen
energiakatselmuksessa
vuosina 2006-2011
Yhteensä vuosina 1992-2011 on palvelusektorilla katselmoitu lähes 4 900 katselmuskohdetta, jotka vastaavat noin
133,6 milj. rm3. Lämpöenergian säästöpotentiaali on näissä kohteissa ollut keskimäärin 16 % (n. 834 GWh/a),
sähköenergian säästöpotentiaali 7 % (n. 240 GWh/a) ja veden säästöpotentiaali noin 7 % (n. 1,3 milj. m3). Lähde:
Motiva Oy

31. 31
Säästötoimenpiteet ovat yleensä
käyttöteknisiä
Säästöpotentiaali energiakatselmuksista jaoteltuna takaisinmaksuajoittain
(Lähde: Motiva Oy katselmustietokanta 2009)

32. CMMS – New Dimensions
Zone models
Networks models
Space models
Metrix
BIM
to
FM
Buildinginfo
CMMS = Computerized Maintenance Management System
CMMS Tool

33. © Sitra