Promotion of European Passive Houses—European Commission

Passiivinen Talo

Kansallinen Julkaisu

Suomi

Promotion of European Passive Houses—European CommissionMitä Passiivinen Talo merkitsee?

Tehokas  energian  käyttö on    entistätärkeämpää kohoavien  energian­hintojen  jaenergiankäytöstä aiheutuvien  päästöjenmyötä.  Energiatehokkuus  ei  ole  enääpelkästään  ympäristönäkökohta  vaan  yhäenemmän  myös  taloudellinen  tekijä.Rakennusten  osuus  on  lähes  40%  Suomenvuotuisesta energian kulutuksesta.Passiivisen  talon (alunperin  saksalainenPassiv Haus)  periaatetta  voidaan  käyttääensisijaisesti  asuinrakennuksissa,  mutta  senperuskäsitteet  soveltuvat myös hyvin muihinrakennustyyppeihin.    Rakennusten  energian­käytön  tehostamisella  on  suuri  merkitysenergian kokonaiskulutukseen. Etenkin Keski­Euroopassa    passiivinen  talo  on  havaittutehokkaaksi  keinoksi  vähentää energiankokonaiskulutusta.

Passiivinen Talo on optimoitu säästämään

energiaa.  Materiaalien  ja  komponenttientoimivuuteen  ja  sisäilmastoon  on  kiinnitettypaljon huomiota. Passiivisen talon etuja ovatasunnon  lämpötilan  pienet  vaihtelut  jaselvästi parempi lämpöviihtyvyys.

Passiivisessa  talossa käytetään    tunnet­tuatekniikkaa  ja  luotettavia  suunnitteluperiaat­teita,  joilla  voidaan  toteuttaa  optimaalisestienergiaa  käyttävä talon.Vähentämällä lämpöhäviöitä lämmöneristä­misen ja  ilmanvaihdon  lämmön  talteenotonavulla  ja  hyödyntämällä auringon  energiaa,ei  tavanomaista  lämmitysjärjestelmää enäätarvita.Siten lämmitysjärjestelmän kustannussäästötvoivat  osittain  korvata  energiatehokkaanrakennuksen lisäkustannukset.Lisäksi  passiivisen  talon  ympäristövaikutuson  pieni, ja  sen  käyttökustannukset  ovatalhaiset.Passiivinen  talo  pienentää energian  nouse­vasta hinnasta aiheutuvaa taloudellista epä­varmuutta.

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Johdanto

Miksi Eurooppalainen tutkimus?On  yleisesti  tiedostettu  että Euroopassarakennetaan paljon uutta  tulevina vuosikym­meninä.  Vanhaa  rakennuskantaa  pitää kun­nostaa ja monessa  tapauksessa  jopa purkaaja  rakentaa  tilalle  uutta.  Olemassa  olevanrakennuskannan    kokonaisenergian  kulutuson  merkittävää,  joten  energiasäästöjävoidaan saavuttaa myös korjausrakentamisenkeinoin.  Aikaisemmat  koerakentamisprojektit(kuten  CEPHIUS)  ovat  osoittaneet,uusiutumattoman  energiantarpeen  vähentä­minen kertoimella 4 (verrattuna nykyaikaisiinkansallisiin standardeihin) on mahdollista

Mitä on PEP?

PEP Promotion of EuropeanPassive Houses on Eurooppa­lainen tutkimus, jota tukeeEuroopan Komissio.

ja  myös  realistista.  Passiivinen  talo  onjärkevä ja  suhteellisen  edullinen  tapasaavuttaa  nämä energiasäästöt.  Tiedonlevittämiseksi  koko  rakennusalalle,    PEP­projekti kerää ja  jakaa  passiivisen  talontoimivuudesta koko Euroopan alueelta saatuatietoa ja kokemuksia.

PEP­projektin tarkoitus?PEP­projektin  tavoite  on  edistää erityisestipienten  ja  keskisuurten  yritysten  (jotkavastaavat  merkittävästä osasta  asunto­rakentamista)  liiketoimintaa,  jotta  raken­nuksen vaippaan  kohdistuvat  investoinnitsaataisiin  katettua  vähentyvästä energiankäytöstä saatavilla  elinkaarikustannustensäästöillä.Tämän  tavoitteen  saavuttamiseksi  PEP­projektin tarkoituksena on:

• viestiä passiivisen talon periaatteesta jayksityiskohtaisista ratkaisuista Euroopaneri alueilla ja ilmastoissa

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Johdanto

• sovittaa  olemassa  oleva  passiivisen  talonsuunnittelutyökalu  (PHPP,  Passive HousePlanning Package)  eri maiden arkkitehtienja suunnittelijoiden tarpeisiin.

• auttaa  Eurooppalaisia  rakentamisenasiantuntijoita  passiivisten  talojenkehittämisessä laatimalla  käytännöllisiätietopaketteja  rakennustuotteista,suunnitteluoppaista,  tutkimustuloksista,laskentamenetelmistä ja  laadunvarmistus­menettelyistä

• perustaa  sertifiointiohjelma  passiivisilletaloille  ja  teknologioille  sekä linkittää sekansalliseen  EU:n  rakennusdirektiivinmukaiseen energiakäytön  sertifiointijärjestelmään

• järjestää kansallisia  seminaareja  javuosittainen  kansainvälinen  PassiivisenTalo ­konferenssi

• luoda  kansallisen  Passiivisen  Talon  www­sivusto  jajan tasalla  olevaa  tiedonsiirtoavarten.

Mistä voin saada lisätietoa?Jos haluat lisätietoa, ota yhteyttä:

VTTLämpömiehenkuja 2,PL 1000 ­ 02044 VTTPuh: 020­722 111www.vtt.fijyri.nieminen@vtt.fi

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Passiivinen Talo määritelmä

Passiivisen Talon periaate havainnollistettuna:Passiivinen (termos) verrattuna Aktiiviseen (keitin)Lähde:Informations­Gemeinschaft PassivhausDeutschland

1 Passiivinen talo on asuinrakennus, jossaon  hyvin  eristetty  ulkovaippa.  Siksi  sisäolo­suhteet  ovat  miellyttävät    ympäri  vuoden.Tilojen  lämmitystä varten  tarvittavalämmitysteho  on  rajoitettu  tehoon,  jokatarvitaan  rakentamismääräysten  mukaistaminimi­ilmanvaihtoa  vastaavaan    lämmitys­tarpeeseen. Tilojen lämmitystä ei kuitenkaantarvitse toteuttaa ilmanvaihtolämmityksenä.

2 Passiivisen  talon  tilojen  lämmityksenenergiantarve  on alle 25 kWh/m2 kerrosalaakohti  vuodessa  Etelä­Suomessa  tai  35kWh/m2 Pohjois­Suomessa.

3 Lämmityksen, ilmanvaihdon, tuulettimienja pumppujen sähkön sekä kotitaloussähkönkokonaisenergiantarve  on    70  kWh/m2

kerrosalaa  kohti  vuodessa  Etelä­Suomessatai 80 kWh/m2a Pohjois­Suomessa energia­lähteestä riippumatta.

4 Passiivisen talon lämmöneristys on hyväeikä rakenteissa  ei  ole  kylmäsiltoja.    Talonulkovaipan  ilmanpitävyys  on  hyvä.  Sehyödyntää auringon  energiaa  ja  ilman­vaihdon  lämmön  talteenottoa.  Koskalämmöntarve  on pieni,  uusiutuvilla  energia­lähteillä voidaan  kattaa  suuri  osa  talonenergiantarpeesta.

Promotion of European Passive Houses—European CommissionPassivisen talon ominaisuudet

Muotokerroin, vaipan pinta­ala/tilavuus

n50 < 0,6 1/hIlmanpitävyys

Linearinen konduktanssi < 0,01 W/mKKylmäsillat

U < 0,40 W/m2KUlko­ovi

U < 0,80 W/m2KIkkuna

U < 0,15 W/m2K !!Routasuojaus!!Tuuletettu lattia

0,1 < U < 0,15 W/m2K !!Routasuojaus!!Maanvarainen lattia

U < 0,08 W/m2KYläpohja

U < 0,15 W/m2KUlkoseinä

1. Hyvä lämmöneristys

Ratkaisut ja menetelmät

Perusratkaisut ja ­menetelmät

Usein käytetyt ratkaisut ja menetelmät

Muut ratkaisut ja menetelmät

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Aurinkokeräimet

Varjostus

Rakennuksen massa

Ikkunoiden sijoittaminen etelän puolelleTalon suuntaus aurinkoon

Auringon energian läpäisyIkkunoiden lasiratkaisut

4. Ilmaisenergioiden hyödyntäminen

Esimerkiksi ilmanvaihtolämmitysKevennetty lämmitysjärjestelmä

< 25 W/m2 at motoituslämpötilaerollaPieni lämmöntarve

Eristetyt lämminvesiputket

3. Tehokas lämmitys

Tilakohtainen mitoitus,  keskimäärin 0,5 1/hSisäilman laatu hyvällä ilmanvaihdolla

Lämpimän veden lämmön talteenotto

Lämpökaivo tai maaputkistoTuloilman esilämmitys maan lämmöllä

Vuosihyötysuhde  a> 70%Ilmanvaihdon lämmön talteenotto

2. Lämmön talteenotto ja sisäilman laatu

Ratkaisut ja menetelmät

Passivisen talon ominaisuudet

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Passivinen talo kehitystarpeet

Passiivisen  talon  lämmöneristys  on  nykyisiinenergiatehokkaisiin  taloihin  verrattunaparempi.  Siten  rakentaminen  edellyttäärakenneratkaisujen  kehittämistä vieläkinparemmin lämpöä eristäviksi.Tiedon  puute  ja  ratkaisujen  toimivuudenarviointityökalujen  puute  ohjaavat  kuitenkinrakentamista  tavanomaiseen  tuotantoon.Samoin  pysyminen  tutuissa  ratkaisuissa  jateknologioissa ja uusien teknologioiden huonotunteminen  ohjaavat  suunnittelua  tavan­omaisiin ratkaisuihin.Hintakilpailu  ylläpitää tavanomaista  raken­tamista. Investointi­ ja pääomakulut ohjaavatpäätöksentekoa.  Elinkaarikustannuksia  jarakennuksen  arvonkehitystä ei  vielä mielletätärkeiksi.  Energiatehokkaiden  talojen  mark­kinoilla tarjonta ei vastaa kysyntää.

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Passivinen talo kirjallisuutta

Energiatehokas rakentaminen

Alla on  esimerkkejä aihepiirin julkaisuista.Julkaisuja saa VTT:n sähköisestä kirjastostahttp://www.vtt.fi/

Halme.  M.,  Nieminen,  J.,  Nykänen,  E.,Sarvaranta,  L.,  Savonen,  A.  Business  fromSustainability.  Drivers  for  Energy  EfficientHousing. Espoo 2005, VTT Reasearch Notes2310.

Leppänen,  P.,  Pulakka,  S.,  Saari,  M.  &Viitanen,  H.  .  Life­Cycle  Cost  OptimisedWooden  Multi­Storey  Apartment  Building.Espoo  1999.  VTT  Research  Notes  1994.ISBN 951­38­5605­4

Häkkinen, T., Saari, M., Vares, S., Vesikari,E.  &  Leinonen,  J.  1999.  Ekotehokkaanrakennuksen  suunnittelu.  Helsinki:Rakennustieto. 94 s. + liitt. 15 s. (Ekotieto)ISBN 951­682­576­1

Ed. Ala­Juusela, M. Heating and Cooling withFocus  on  Increased  Energy  Efficiency  andImproved Comfort. Low Exergy Systems forHeating  and  Cooling  of  Buildings  LowExGuidebook.  Espoo  2004.  VTT  ResearchNotes 2256.

Kouhia,  I.,  Nieminen,  J.  IEA5  Solar House.Espoo 1995. VTT Reasearch Notes 1674.

Saari,  M.  2001.  Energy­efficiency  of  thebuildings.  Chapter  3.6.1.  Ministry  of  Tradeand  Industry,  Publications  1/2001.Technology  and  Mitigation  of  GreenhouseGas  Emissions  ­ Background  Study  for  theFinnish  Climate  Change  Action  Plan.Savolainen,  Ilkka,  Tuhkanen,  Sami  &Lehtilä,  Antti  (ed.).  Ministry of  Trade andIndustry,  Helsinki,  P.  83  ­ 88.    ISBN  951­739­585­X

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Suomen  rakennuskanta  on  suhteellisennuorta.  Yli  puolet  rakennuksista  onrakennettu  vuoden  1970  jälkeen.Rakennuksia  on  yhteensä noin  1  360  000kappaletta, joista yli 76% on omakotitaloja.

Lähde: http://statfin.stat.fi/

Suomen rakennuskanta

37%Muut

0 %Passiiviset talot

21 %Asuinkerrostalot

8 %Rivitalot

34 %Omakoti­ japaritalot

Nykyinen rakennuskanta% kerrosalasta

Rakennustyyppi

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Finland climate

Erot  Etelä­ ja  Pohjois­Suomen  ilmastoissaovat  suuret.  Lämmitystarveluku  vaihteleeHelsingin arvosta 3989 Kd Enontekiön lukuun6936  Kd.  Lämmityksen  mitoituslämpötila  onHelsingissä ­26oC and in Lapissa ­38oC.

Kylmä ilmasto  vaikuttaa  lämpöhäviöidenpienentämiseen  kahdella  tavalla.  Maanjäätyminen  ja  routariski  rajoittavatmaanvaraisten  lattioiden  lämmöneristämistä.Routasyvyys  on  etelässä alle  2  metriä jaLapissa  jopa  3  metriä.  Puutteellinenroutasuojaus  voi  aiheuttaa  perustustenroutavaurioita

Toisaalta  sisäilman  kosteuden  tiivistyminenja  jäätyminen  ilmanvaihdon  lämmöntalteenottolaitteisiin  edellyttää laitteidenjaksottaista  käyttöä tai  energiaa  kuluttavaajäätymisen  estoa.  Tämä taas  heikentääniiden vuosihyötysuhdetta. .

Climate data ­ Helsinki, Finland

­30

­20

­10

0

10

20

30

Janua

ry

February

March AprilMay

June July

August

Septembe

r

October

November

DecemberD

aily

 tem

pera

ture

, °C

, hor

ison

tal s

olar

 radi

atio

n, k

Wh/

m² d

ay

Tmean °C Solar radiation kWh/m² day Tmin °C Tmax °C

Climate data ­ Sodankylä, Finland

­40

­30

­20

­10

0

10

20

30

January

February

March

AprilMay

June Ju

ly

Augus

t

Septembe

r

October

November

DecemberDa

ily te

mpe

ratu

re, °

C, h

oris

onta

l sol

ar ra

diat

ion,

 kW

h/m

² day

Tmean °C Solar radiation kWh/m² day Tmin °C Tmax °C

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Rakennus: Pietarsaareen 1993  rakennettuenergiatehokas  pientalo  ei  ole  varsinainenpassiivinen  talo,  mutta  sen  perusratkaisutvastaavat  Suomen  ilmastoon  soveltuvanpassiivisen  talon  ratkaisuja.  Talon  tavoit­teena oli  pienentää ostoenergian  kulutusniin  alhaiselle  tasolle kuin  se  rakentamisenaikana olevin ratkaisuin oli mahdollista.

Mitat

Suomi Pietarsaari

2,7 mHuonekorkeus

195 m2Kerrosala

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Massiivisuus: Passiiviselta  taloltavaadittavaa massiivisuutta ei ole selvitetty.

Verrattuna tavanomaiseen:Vuoden 2003 jälkeen rakennetut pientalotovat tyypillisesti kevytrakenteisia.Ulkoseinä: puurakenteinenVäliseinä: puurakenteinenAlapohja: maanvarainen laatta

(massiivinen)

n50 = 2,5 h­1Tavanomaisen talon ilmanpitävyys

n50 =0,8 h­1Ilmanpitävyys, Pietarsaari

Lämmöneristys

0,160,09Yläpohja

0,250,12Seinä

U­arvo [W/m2K]Rakennusosa

TavanomainenPietarsaari

1,40,4Ovi

0,160,1Alapohja

1,40,7Ikkuna

Lasi 1,40,7

Ulkovaipan pinta­alat

150Yläpohja

244Ulkoseinät

Bruttoala (m2)

6Ovet

192Alapohja

7Ikkunat, karmi

Ikkunat, lasi 23

Suomi Pietarsaari

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Ulkovaipan osat, materialit

Suomi Pietarsaari

35Sisäkaton rakenteet7

Höyrynsulku6

450Lämmöneristys5

500Palkisto4

50Tuuletusväli3

19Harvalaudoitus2

0,09

­Ohutlevykate1

U­arvoW/m2K

Paksuusmm

KuvausRakenne­kerros

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Roof

[detaildrawing]

[…][…]

[…][…]

[…][…]

[…][…]

[…][…]

[…][…]

Thickness [cm]Materials (out Ò out)

Suomi Pietarsaari

Ulkovaipan osat, materialitUlkoseinä

22Puuverhous8

22Tuuletusväli7

70Tuulensulkuvilla6

9Tuulensulkulevy5

245Lämmöneristys4

245Kantava puurunko3

­Höyrynsulku2

0,1213Kipsilevy1

U­arvoW/m2K

Paksuusmm

KuvausRakenne­kerros

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Roof

[detaildrawing]

[…][…]

[…][…]

[…][…]

[…][…]

[…][…]

[…][…]

Thickness [cm]Materials (out Ò out)

Suomi Pietarsaari

Ulkovaipan osat, materialitAlapohja

200Tuulensulkuvilla8

305Lämmöneristys7

305Palkisto6

­Höyrynsulku5

22Laudoitus4

13Kipsilevy3

13Kipsilevy/lattialämmitys2

0,1113Kipsilevy1

U­arvoW/m2K

Paksuusmm

KuvausRakenne­kerros

Perustus

200Paaluperustus8

100Routaeristys perustuksenalla

7

305Palkisto6

­Mineraalivilla5

22Betoni4

13Mineraalivilla3

13Rappaus2

0,1150Ulkopuolinen routaeristys1

U­arvoW/m2K

Paksuusmm

KuvausRakenne­kerros

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Matalaemissiivinen lasi, Argon täyttöUmpiolasi, 2 lasia

Ulasi= 0,7 W/m2KLasiosan U­arvo

Ukarmi= 0,7 W/m2KKarmin U­arvo

Puu­alumiini­ikkunaKarmirakenne

Matalaemissiivinen lasiUloin lasi

Uikkuna=0,7 W/m2KKoko ikkunan U­arvo

Finland Pietarsaari Passive House

Ulkovaipan osat, materialit

Promotion of European Passive Houses—European Commission

TalotekniikkaTalon  päälämmitystapa  on  maalämpö.Auringon  energiaa  hyödynnetään  katon  10m2 aurinkokeräimillä.  Lämmönvarastonatoimii  3  m3 varaaja.  Huonekohtaisellalattialämmityksellä varmistetaan  eri  tilojenlämpötilan  säädettävyys.  Rakennuksessa  onmyös 2 kW aurinkosähköjärjestelmä.

Vertailu tavanomaiseen taloon:

Pientalojen  yleisimmät    lämmönjakotavatSuomessa  ovat  suora  sähkölämmitysradiaattoreilla  ja  vesikiertoinen  taisähkölattialämmitys.  Lämmönlähteet  ovattyypillisesti sähkö ja puupolttoaine.

IlmanvaihtotapaLämmön talteenottoMäärä

LämmitysEnergialähde

LämmöntuottoLämmönjakoSäätöLämmönjako

Koneellinen tulo ja poisto65%0,62 1/h

Ilman­vaihto

Maa­ ja aurinkolämpöSähkö ja aurinko

Lämminvesi

MaalämpöVesiHuonekohtainenLattialämmitys

Lämmitys

IlmanvaihtotapaLämmön talteenottoMäärä

LämmitysEnergialähde

LämmöntuottoLämmönjakoSäätöLämmönjako

Koneellinen tulo ja poisto50%

0,50 1/h

Ilman­vaihto

VaraajaSähkö

Lämminvesi

SähkökattilaVesiHuonetermostaatitLattialämmitys

Lämmitys

Suomi Pietarsaari

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Energian kulutus

Rakennuksen energiankulutustiedotperustuvat kolmen vuodenseurantamittauksiin.

Energian  kulutus  verrattuna  uuteentavanomaiseen taloon:

Tilojen lämmitys: 100 kWh/m2 vuodessaLämmin vesi: 25 kWh/m2

taloussähkö:40 kWh/m2

Kokonaisenergia: 165 kWh/m2

Tulisijojen puuenergia: 20 kWh/m2

Suomi Pietarsaari

482398Yhteensä

11617Taloussähkö

11516Talotekniikka

131234Lämmin vesi

13­31Tilojenlämmitys

Osto­energiakWh/m2

Aurinko­energiakWh/m2

EnergiantarvekWh/m2

Kulutus

Promotion of European Passive Houses—European Commission

Lisätietoja:

VTTPL 1000, FI­02044 VTT

puh. 020 7224922jyri.nieminen@vtt.fi

Passiivinen taloSuomi

This publication hasbeen created by DHVwww.dhv.com, aspart of the EuropeanPEP project