22.5. maksavatko energiakorjaukset itsensä takaisin?

Maksavatko energiakorjaukset itsensä takaisin?

Professori ma, tekn.tri Arto Saari Aalto-‐yliopisto, Insinööriteteiden korkeakoulu, Rakennustekniikan laitos

Tekes, Energiatehokkuudesta liiketoimintaa,22.5.2012 Paaritorni, Helsinki

© Arto Saari 2012

Esityksen sisältö

Tarkastellaan tyypillisen 1960-‐70-‐luvun vaihteen asuinkerrostalon (KRST1968) energiansäästökorjaamista – Korjaustoimenpiteiden taloudellista kannaQavuuQa

– Korjaustoimenpiteiden vaikutusta rakennuksen aiheuQamaan ilmastonmuutokseen

Esitys perustuu Aalto-‐yliopistossa toteuteQuun Kestävä energia (KesEn)-‐tutkimukseen. Tutkimuksessa tarkastelRin eri ikäisiä rakennuksia, samoin eri rakennustyyppejä.

Arto Saari 22.5.2012

KesEn-‐tutkimuksen ovat rahoiQaneet: Tekes, Helsingin kaupungin innovaaRorahasto, Energiateollisuus ry, Enervent Oy, Ensto Electric Oy, Espoon kaupunki, Fortum Oy, Helsingin kaupunki (HKR-‐RakennuQaja), Helsingin Energia, IVT Lämpöpumput Oy, Koja Oy, Paroc Oy, Rautaruukki Oyj, Saint-‐Gobain RakennustuoQeet Oy, SPU-‐Systems Oy, Suomen LämmitysReto Oy, Suomen Lämpöpumpputekniikka Oy, Uponor Oy, Vallox Oy ja YTV.


KannaQavuuslaskennan lähtöRlanne

•  HuomioiRin laskelmissa korjauskustannukset sekä tulevat lämmitys-‐ ja sähköenergian kulutukset

•  TutkiQujen korjausvaihtoehtojen energiankulutukset on simuloitu IDA-‐ICE:lla (Aalto-‐yliopiston LVI-‐tekniikka)

•  Laske`in takaisinmaksuajat •  Laskelma herkistelty diskonQauskoron suhteen: LaskeQu 3%, 1% ja 0% korolla



•  Kustannukset sisälsivät: –  Korjaustoimenpiteet –  Hankkeen johtotehtävät –  SuunniQelu –  Työnjohto –  Työmaapalvelut –  Nostot ja siirrot –  Urakoitsijan kate –  ALV 22%

Ilmastonmuutos •  TarkastelRin kolmea talotyyppiä:

–  KRST1952, KRST1968 ja KRST1986 •  Laske`in korjaustoimenpiteiden aiheuQamat muutokset

päästöihin, tässä esitetään CO2-‐päästöt ja hengite8ävät pölyt

•  HuomioiRin korjaushanke, tuleva kunnossapito sekä lämmitys-‐ ja sähköenergia

•  Tutki`in neljä erilaista energian tuotantotapaa, joista tässä tarkastellaan kahta: –  C1. Kivihiililtä pol8ava CHP-‐laitos –  C2. puuhake8a pol8ava erillislämpölaitos



-44 -42 -42

-1551

-1143 -934

-442

-442

-442

-4000

-3500

-3000

-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0

KRST 1952 KRST 1968 KRST 1986

[ kg/asm2 ]

CO2 päästöt 1952, 1968, 1986 Elinkaari: 50 vuotta

Lämmitys ja sähkö: C1 (chp, hyödynjakomenetelmä, kivihiili)

purku sähkö lämmitys kunnossapito korjaushanke

KSTS1968 KSTS1986 KSTS1952

Talojen aiheuttamat CO2-päästöt (kg/asm2) tulevalta 50 vuodelta

Kivihiili-CHP

KesEn-tutkimus, Arto Saari, Tuire Tommila 2010


-44 -42 -42

-344 -254 -207

-442 -442 -442

-4000

-3500

-3000

-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0


[ kg/asm2 ]

CO2 päästöt 1952, 1968, 1986 Elinkaari: 50 vuotta Lämmitys: C2 (puu)

Sähkö: C1 (chp, hyödynjakomenetelmä, kivihiili)


Talojen aiheuttamat CO2-päästöt (kg/asm2) tulevalta 50 vuodelta

Puuhake




-177

-131 -107

-50

-50

-50

-250

-200

-150

-100

-50

0


[ g/asm2 ]

PM2.5 päästöt 1952, 1968, 1986 Elinkaari: 50 vuotta

Lämmitys ja sähkö: C1 (chp, hyödynjakomenetelmä, kivihiili)

sähkö

lämmitys

Talojen aiheuttamat pölypäästöt (kg/asm2) tulevalta 50 vuodelta

Kivihiili-CHP




-144

-106 -87

-50

-50

-50

-250

-200

-150

-100

-50

0


[ g/asm2 ]

PM2.5 päästöt 1952, 1968, 1986 Elinkaari: 50 vuotta Lämmitys: C2 (puu)


sähkö

lämmitys

Talojen aiheuttamat pölypäästöt (kg/asm2) tulevalta 50 vuodelta

Puuhake




224 260 224 262 64

296

440 510 487

556

739 790

-55 -55 -55 -100

100

300

500

700

900

1100

1300

1500

1700

[ kg/asm2 ]

KRST 1968: CO2 päästöt Erotus perustasoon verrattuna

Elinkaari: 50 vuotta Lämmitys ja sähkö: C1 (chp, hyödynjakomenetelmä, kivihiili)


Säästöt CO2-päästöissä (kg/asm2) tulevalla 50 vuodelta

Kivihiili-CHP


(Vertailuksi: Koko rakennus ilman korjausta 1600 kgCO2/asm2)

14% 16% 14% 16%

4%

15%

46%

32% 30% 35%

43%

28%


50 58 50 58 14

66 98 113 108 123 164 175

-55 -55 -55 -100

100

300

500

700

900

1100

1300

1500

1700

[ kg/asm2 ]

KRST 1968: CO2 päästöt Erotus perustasoon verrattuna

Elinkaari: 50 vuotta Lämmitys: C2 (puu)



Säästöt CO2-päästöissä (kg/asm2) tulevalla 50 vuodelta

Puuhake


(Vertailuksi: Koko rakennus ilman korjausta 700 kgCO2/asm2)

7% 8% 7% 8% 2% 2% 17% 16% 15% 18% 16% 14%


26 30

26 30

7

34

50

58 56

63

84 90

-6 -6 -6

-20

0

20

40

60

80

100

[ g/asm2 ]

KRST 1968: PM2.5 päästöt Erotus perustasoon verrattuna

Elinkaari: 50 vuotta Lämmitys ja sähkö: C1 (chp, hyödynjakomenetelmä, kivihiili)

sähkö

lämmitys

Säästöt pölypäästöissä (kg/asm2) tulevalla 50 vuodelta

Kivihiili-CHP


(Vertailuksi: Koko rakennus ilman korjausta 190 g/asm2)


21 24

21 24

6

28

41 47 45

52

69 73

-6 -6 -6

-20

0

20

40

60

80

100

[ g/asm2 ]

KRST 1968: PM2.5 päästöt Erotus perustasoon verrattuna

Elinkaari: 50 vuotta Lämmitys: C2 (puu)


sähkö

lämmitys

Säästöt pölypäästöissä (kg/asm2) tulevalla 50 vuodelta

Puuhake


(Vertailuksi: Koko rakennus ilman korjausta 160 g/asm2)

Johtopäätökset •  1960-‐70-‐luvun kerrostalojen ikkunoiden uudistaminen

uudisnormien tasoon on perustelua, koska se alentaa selväsR rakennuksen lämmitystarveQa ja parantaa asumisviihtyvyyQä. Takaisinmaksuajat ovat tosin pitkiä.

•  Jos 1960-‐70-‐luvun kerrostalon ulkoseinät vaaRvat kuntonsa puolesta perusteellisen korjauksen, kannaQaa ulkoseinän lämmöneristävyys nostaa uudistasolle, perusteluna lämmitysenergian kulutuksen selvä aleneminen ja asumisviihtyvyyden nousu. Takaisinmaksuajat ovat pitkiä. Passiivitason lämmöneristeet eivät ole taloudellisesR kannaQavia.


•  Koneellisen tuloilman rakantaminen vanhaan 1960-‐70-‐luvun taloon on kallista ja takaisinmaksuajat ovat pitkiä. Tosin se alentaa selvasR talon lämmitysenergiatarvella ja parantaa asumisviihtyvyyQä.


•  1960-‐70-‐luvun kerrostalojen ikkunoiden uudistaminen ja ulkoseinien lisälämmöneristäminen uudisnormitasoon sekä LTO:n rakentaminen saavat kukin aikaan n. 15% aleneman talon CO2-‐päästööihin, kun lämpö tuotetaan CHP-‐kivihiilellä, ja n. 5% aleneman kun lämpö tuotetaan puulla. Toki on huomioitava, eQä puulla lämmiteQäessä lähtötaso on huomaQavasR alhaisempi.

•  Lämmöneristävyydeltään tehokkaampien ikkunoiden ja ulkoseinän eristämisen vaikutukset ovat pienehköjä.

•  On syytä muistaa, eQä myös muut päästöt. Esim. puuhake aiheuQaa lähes saman tasoisesR terveydelle haitallisia hengiteQäviä hiukkasia kuin kivihiili (pudistusmenetelmä vaikuQaa).


•  Jos rakennuksen käytönaikainen energia tuotetaan ”puhtailla” uusiutuvilla polQoaineilla, korostuu rakennuksen energian säästötoimenpiteiden valinnassa talous, ja jos energia on ”likaista”, on päätöksen teossa syytä huomioida myös toimenpiteiden vaikutukset päästöihin.


Julkaisuja: Saari, A., Jokisalo, J., Keto, M., Alanne, K, Niemi, R., Lund, P., Paatero, J.,

Kestävä energia loppurapor`, Aalto-‐yliopiston teknillinen korkeakoulu, TKK rakenne-‐ ja rakennustuotantotekniikan laitoksen kulkaisuja B:24, Espoo 2010.

Saari, A., Kalamees, T., Jokisalo, J., Michelsson, R., Alanne, K. & Kurnitski, J. 2012. Financial viability of energy-‐efficiency measures in a new detached house design in Finland, Applied Energy, 92, 76-‐83.

LisäRedot:

Professori ma. Arto Saari Aalto-‐yliopisto InsinööriReteiden korkeakoulu Rakennustekniikan laitos [email protected]


22.5. maksavatko energiakorjaukset itsensä takaisin?

Business