talotekniikan merkitys elinkaaressa teematyöpaja reinikainen granlund oy 11.4.2013
DESCRIPTION
Talotekniikan merkitys kiinteistön elinkaaressa, Reinikainen, Granlund OyTRANSCRIPT
Talotekniikan merkitys kiinteistön elinkaaressa
11.4.2013
Korjausrakentamisen kehittäminen –ryhmähanke
Elinkaaritehokkuus-teematyöpaja
Ville Reinikainen / Granlund Oy
1
1. Kestävän kehityksen mukainen rakentaminen
2. Elinkaaren tavoitteenasetantatalotekniikan ja energiatehokkuuden näkökulmasta
3. Asetettujen tavoitteiden saavuttaminen 4. Talotekniikan merkitys käytössä ja
ylläpidossa
Esityksen sisältö
Kestävän kehityksenmukainen rakentaminen
4
5
Rakentamisen elinkaarivaikutukset
Health and comfortIndoor air qualityDaylighting, good viewsLimitation of noise and glareControllability of indoor environmentPublic transport, cyclists, pedestrians
Use of landResource consumptionReuse of materialsEnergy and water useRenewable energyEcosystem, biodiversityWaste Certified materialsRisksEmbodied energy +environmental impact
Life-cycle costsCompany brandDisassembly, re-use, recyclingManagementMonitoring of performanceAdaptability, flexibility
Climate changeBio-diversityResource use
Occupant wellbeingAccessibilitySecurityCultural value
Financing and managementWhole life valueEmployment opportunities
Lähde: IPD Environment Code, 2008
ENVIRONMENTALECONOMIC
SOCIAL
6
ToVaVaikutusmahdollisuudet
Elinkaaren tavoitteen-asetanta talotekniikan ja energiatehokkudennäkökulmasta
7
8
Elinkaaren aikaiset päätöksetTavoiteasettelu
Sisäolosuhteet: tyyppitiloilleKäyttöikä, muunneltavuus, laajennettavuus, täydennettävyys, jne. Energiankulutus: realistinen ja haasteellinen tavoite; oma energiantuotanto Matalaenergiarakentaminen, ”lähes nollaenergiarakentaminen”Ympäristövaikutukset: erityisvaatimukset
BudjettiJos erityistavoitteita niin vaikutus hankkeen kustannuksiin
Käytettävät työkalutOlosuhteiden, energian ja elinkaarivaikutusten hallinta
Käyttöönotto Suunnittelutietojen hyödyntäminen rakentamisessa ja ylläpidossaOpastus ja koulutus
Käyttö Kulutuksen hallinnan toimenpiteetKiinteistön arvon ja kunnon säilyttäminen
E-luku / ET-luku / Tavoitekulutus
9
E-LUKUKokonaisenergiatarkastelu
RakennuslupavaiheessaE-luku kWh/netto-m2
Huomioi energiamuotokertoimetE-luvun alitettava määräystaso
E-luvun laskennalleon määritelty säännötLaskennan perustana olevaa standardikäyttöä ei voi muuttaaKaikki energia mukana
Helsinki-Vantaa 2012 säällä
ET-LUKUEnergiatodistus (2007)
RakennuslupavaiheessaET-luku kWh/brm2
Esillä tiloja myytäessä ja vuokrattaessa sekä julkisissa rakennuksissa
ET-luvun laskennalle on säännötMukana kiinteistösähkö
Jyväskylä 1979 säällä
HUOM: käytäntö tulee muuttumaan 1.6.2013 alkaen E-lukupohjaiseksi
TAVOITE-KULUTUSYlläpidon kulutustavoite, todellista toimintaa, tekniikkaa ja käyttöä vastaava kulutus
KäyttöönottovaiheessaVuotuinen tavoite-energiankulutus
Lasketaan mahdollisimman realistisin lähtötiedoin kohteen erityispiirteet huomioiden
Sijaintipaikkakunnan säällä
Korjausrakentamisen uudet määräyksetEnergiatehokkuutta 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
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
TavoitteitaUudet energiamääräykset niin uudis- kuin korjausrakentamiselle ja niiden vaikutus rakentamiseen => oletko valmisMikä 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
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
Esimerkki optimoinnistaVaihtoehtoinen ratkaisuPerusratkaisu
Life Cycle Cost for Stockholm (15 year life cycle)System Net Present Value Cost Difference
DBEAM177 €/m²
± 0 %
VAV228 €/m²
29 %
FANCOIL189 €/m²
7 %
CBEAM187 €/m²
6 %
CAV220 €/m²
24 %
CAV min115 €/m²
(- 35 %)
0,05,0
10,015,020,025,030,0
DBEAM VAV FANCOIL CBEAM CAV CAV MIN
€/m
²,aAnnual Cost
Investment costs Energy costs Maintenance costs
Asetettujen tavoitteiden toteuttaminen
16
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
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
Energiatehokkuuden avaimet
19
Rakennuksen massoittelu, muoto, suuntausja aukotus
Ikkunoiden ominaisuudet jaaurinkosuojaukset
Tarpeenmukainenilmanvaihto
Tehokas ja kattava lämmöntalteenotto
Tarpeenmukainenenergiatehokasvalaistus
Paikallinenenergiantuotanto
Rakenteiden ominaisuudet ja tiiveys
Energian varastointi
Lämmityksen ja jäähdytyksen energiamuoto
Pienet LVI-järjestelmienhäviöt
Päivänvalonhyödyntäminen
Energian kierrätys
Matalaenergiatalo ja kuinka se tehdään…
20
Passive & Social Sustainable Design
Pie chart: Rehvaestimation of primary energy consumption in European buildings in 2020
Does this mean that in the long term reducing electricity is more important than heating?
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
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
GSW, Berlin: Daylighting & Natural Ventilation
Design software
CFDAmount of air suplied
can be reduced to a minimum
BIM
Dramatically reducing waste and errors during the construction process
Integroitu työympäristöTavotteidenhallinta –
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
Case Meilahti
Conclusion:Targets can’tbe met withoutBIM + Energy Modelling
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
• 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
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
Säästötoimenpiteet ovat yleensä käyttöteknisiä
Säästöpotentiaali energiakatselmuksista jaoteltuna takaisinmaksuajoittain(Lähde: Motiva Oy katselmustietokanta 2009)
CMMS – New Dimensions
Zone models
Networks models
Space models
Metrix
BIMto FM
Buildinginfo
CMMS = Computerized Maintenance Management System
CMMS Tool
© Sitra