Energiarakentamisen visio 2050, Kimmo Lylykangas, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas

1. KOHTI KESTÄVÄÄ
energiarakentamisen visio
Energiatehokkuudesta liiketoimintaa
22.05.2012
Kimmo Lylykangas

2. ESITYKSEN SISÄLTÖ
ILMASTONMUUTOS
LÄHES NOLLAENERGIARAKENTAMINEN TAVOITTEENA
KESTÄVÄ RAKENTAMINEN TAVOITTEENA
YHTEENVETO

3. ILMASTONMUUTOS

4. DRIVERIT
ENERGIATEHOKKUUS
ENERGIAN SÄÄSTÄMINEN
CO2ekv-PÄÄSTÖJEN VÄHENTÄMINEN
RESURSSIEN NIUKKENEMINEN ILMASTON LÄMPENEMINEN

5. ILMASTONMUUTOS
Sternin raportti:
• Maapallon keskilämpötila nousee todennäköisesti yli 2°C
• Ilmastonmuutos uhkaa veden saatavuutta, ruoantuotantoa, terveyttä,
maankäyttöä ja ympäristöä
• Pohjoismaissa ilmastonmuutos saattaa tuottaa nettohyötyjä lämpötilan
noustessa 2 - 3°C, mutta sen arvioidaan myös vahingoittavan
infrastruktuuria, ihmisten terveyttä, paikallisia elinkeinoja ja luonnon
monimuotoisuutta
• Absoluuttisten päästöjen tulisi vakiintua tasolle, joka on alle 20 %
nykyisestä päästötasosta
• Voimakkaiden, ajoissa toteutettujen ilmastotoimien hyödyt ovat suuremmat
kuin niiden kustannukset
• Ilmastonmuutoksen jättäminen huomiotta vahingoittaa lopulta talouskasvua
Lähde: Stern, Nicholas: The Economics of Climate Change: The Stern Review, Cambridge, UK.
Cambridge University Press 2007.

6. TAVOITTEELLINEN KEHITYS - ”ALAS VUORELTA”
Lähde: Roland Stulz, Novatlantis. Vierailuluento Aalto-yliopistossa 2011.

7. TOIMENPITEIDEN KANNATTAVUUDEN ARVIOINTI
MINKÄ KANNATTAVUUTTA JA KENELLE ARVIOIDAAN?
= Onko investointi energiankulutuksen pienentämiseen kiinteistön omistajalle
kannattava?
vai
= Mitkä ilmastonmuutosta torjuvat toimenpiteet ovat yhteiskunnalle
kustannustehokkaimpia?
Kuva: Strategic options for climate change mitigation. McKinsey Climate Change Special Initiative 2007.

8. LÄHES NOLLAENERGIARAKENTAMINEN
TAVOITTEENA

9. “LÄHES NOLLAENERGIARAKENTAMISEEN”
9 VUODESSA
2010 2020
EPBD 2020
RakMK 2010 • “NEARLY ZERO-ENERGY” (NZEB)
• VÄHIMMÄISVAATIMUKSET = VAIN LÄHES NOLLAENERGIA-
LÄMPÖHÄVIÖILLE: UUDISRAKENTAMISTA JOULUKUUN
2020 JÄLKEEN
U-arvot
• TARKASTELUT PRIMÄÄRIENERGIANA
ilmanpitävyys n50
• “LÄHES NOLLAENERGIATALO”
LTO RakMK D3 2012 MÄÄRITELLÄÄN KANSALLISESTI
• ERILAISET PAINOTUKSET • KÄYTTÖÖN HEINÄKUUSSA 2012 KUSTANNUSOPTIMAALISEN TASON
MAHDOLLISIA PERUSTEELLA
• KOKONAISENERGIATARKASTELU
VAATIMUSTENMUKAISUUS • ENSIMMÄISENÄ VALTIONA NZEB:N ON
• ENERGIAMUOTOJEN KERTOIMET
TODENNETAAN LÄMPÖHÄVIÖN MÄÄRITELLYT TANSKA
• ENERGIATEHOKKUUSVAATIMUS
TASAUSLASKELMALLA ASETETAAN E-LUKUNA (VASTAA
PRIMÄÄRIENERGIATARKASTELUA)
ERA 17
• VUONNA 2010 LAADITTU
TOIMENPIDEOHJELMA EHDOTTAA
ETTÄ SUOMI SIIRTYISI LÄHES
NOLLAENERGIARAKENTAMISEEN JO
VUONNA 2017

10. ERA 17 – Energiaviisaan
rakennetun ympäristön aika 2017
• VUONNA 2010 VALMISTUNUT TOIMENPIDEOHJELMA
• VIISI ASIAKOKONAISUUTTA
• 31 TOIMENPIDE-EHDOTUSTA mm.
Maankäyttö → Energiatehokkuutta täydennysrakentamisella
Rakentamisen ohjaus → Korjausrakentamisen
energiatehokkuusmääräykset
→ Rakentamismääräysten roadmap
Lähde: Miimu Airaksinen, VTT 2010. ERA 17 -ohjelman julkistamistilaisuuden aineisto.

11. ESIMERKKINÄ NETTONOLLAENERGIATALO LUUKKU
Lähde: Puurakentaminen / Aalto-yliopisto, Arkkitehtuurin laitos 2010.

12. TASERAJA
= tontin raja?
MUUALLE VIETY ENERGIA
sähkö
lämmitysenergia
jäähdytysenergia
Lähde: SRakMK D3. Rakennusten energiatehokkuus. Määräykset ja ohjeet 2012. s. 6

13. UUSIUTUVA
OMAVARAISENERGIA:
n. 60 m² aurinkopaneelipinta-alaa TASERAJA
n. 5 m² aurinkokeräinpinta-alaa tontin raja
AURINKOKERÄINTEN
TUOTTO
1000 kWh/a
MUUALLE VIETY
ENERGIA
6900 kWh/a
aurinkosähkö
verkkoon
OSTOENERGIA
5000 kWh/a
sähkö verkosta
Lähde: Puurakentaminen / Aalto-yliopisto, Arkkitehtuurin laitos 2010.

14. NETTONOLLAENERGIATALO LUUKKU
VUOTUINEN ENERGIATASE
16000
14000
12000
10000
NET ENERGY CONSUMPTION
kWh
8000
NET ENERGY GENERATION
6000
4000
2000
0
MADRID ESPOO MÄNTYHARJU
Lähde: Puurakentaminen / Aalto-yliopisto, Arkkitehtuurin laitos 2010.

15. LUUKKU-TALON E-LUKU = -76
LUUKKU-talon E-luku OSTOENERGIA KERROIN PAINOTETTU OSTOENERGIA
nettolattia-ala = 42 m² kWh/a kWh/m²a NETTO kWh/m²a
TILOJEN LÄMMITYS 1130,0 26,9 26,9 1,7 45,7
TILOJEN VIILENNYS 78,0 1,9 1,9 1,7 3,2
KÄYTTÖVEDEN LÄMMITYS 2119,0 50,5
AURINKOKERÄINTEN TUOTTO -996,0 -23,7 26,7 1,7 45,5
LAITESÄHKÖ 1736 41,3
VALAISTUS 278 6,6
PUMPUT, PUHALTIMET 677 16,1
AURINKOSÄHKÖPANEELIEN TUOTTO -6899 -164,3 -100,2 1,7 -170,3
yhteensä -76,0

16. KUUKAUSITTAINEN ENERGIATASE
MADRID
2000
1500
SOLAR COLLECTORS / PRODUCTION
1000 PHOTOVOLTAIC PANELS / PRODUCTION
FANS, PUMPS ETC.
LIGHTING
kWh
500
EQUIPMENT
DOMESTIC HOT WATER
SPACE COOLING
0
SPACE HEATING
-500
-1000
Lähde: Puurakentaminen / Aalto-yliopisto, Arkkitehtuurin laitos 2010.

17. KUUKAUSITTAINEN ENERGIATASE
ESPOO
2000
1500
SOLAR COLLECTORS / PRODUCTION
1000 PHOTOVOLTAIC PANELS / PRODUCTION
FANS, PUMPS ETC.
LIGHTING
kWh
500 EQUIPMENT
DOMESTIC HOT WATER
SPACE COOLING
0 SPACE HEATING
-500
-1000
► TUOTANNON JA KULUTUKSEN ERIAIKAISUUS
Lähde: Puurakentaminen / Aalto-yliopisto, Arkkitehtuurin laitos 2010.

18. Lähde: Aalto-yliopiston kilpailuehdotus 2012: Next Generation Sustainable House in Taiki-Cho.

19. ENERGIANKULUTUKSEN PÄÄSTÖVAIKUTUKSET
ALUETASOLLA
VÄHÄPÄÄSTÖINEN KAUKOLÄMPÖ
BIOKATTILAT +
AURINKOSÄHKÖ
PANEELIT
Lähde: Tuukka Vainio, Aalto-yliopisto, Energiakaavoituksen mallit –hanke 2011.

20. NETTONOLLAENERGIARAKENTAMISEN
HAASTEITA SUOMESSA
• KULUTUKSEN JA TUOTON ERIAIKAISUUS
erityisesti aurinkoenergia
• TASERAJA
kelpaako vain tontilla tuotettu uusiutuva energia?
• ENERGIANTUOTTOJÄRJESTELMÄN INVESTOINTIKUSTANNUKSET
sisällytetäänkö rakennuskustannuksiin?
• YLLÄPIDON HAASTEET
lopputuloksena suuri määrä erilaisia hajautettuja järjestelmiä
• EDELLYTTÄÄ SUOMESSA ENERGIAMARKKINOIDEN UUDISTUMISTA,
UUTTA LAINSÄÄDÄNTÖÄ JA UUSIA KÄYTÄNTÖJÄ
• UUSIA HAASTEITA KAAVOITUKSELLE
tonttikohtainen energiantuottopotentiaali muodostetaan
asemakaavoituksessa
• NETTONOLLATASE ON KÄYTÄNNÖSSÄ HELPOINTA SAAVUTTAA
YKSIKERROKSISESSA PIENTALOSSA

21. NETTONOLLAENERGIARAKENTAMINEN
EI OLE PÄÄSTÖTÖNTÄ
KESÄÄN PAINOTTUVA ENERGIANTUOTTO
VUOTUINEN ENERGIANKULUTUS PIENENTÄÄ HIEMAN VERKKOSÄHKÖN
AIHEUTTAA CO2ekv-PÄÄSTÖJÄ TUOTTAMISESTA AIHEUTUVIA PÄÄSTÖJÄ
16000
14000
12000
10000
NET ENERGY CONSUMPTION
kWh
8000
NET ENERGY GENERATION
6000
4000
2000
0
MADRID ESPOO MÄNTYHARJU
► NETTONOLLAENERGIARAKENTAMISELLA EI
RATKAISTA ILMASTON LÄMPENEMISEN ONGELMAA

22. HAVAINTOJA
• Valmiudet nettonollaenergiarakentamiseen ovat huomattavasti paremmat
monessa muussa Euroopan maassa kuin Suomessa
• Johdonmukainen tie vähäpäästöiseen rakennettuun ympäristöön ei
Suomessa todennäköisesti kulkisi nettonollaenergiarakentamisen kautta
ilman Energiatehokkuusdirektiivin asettamaa yhteiseurooppalaista
tavoitetta
• ”Lähes nollaenergiatalo” voidaan silti määritellä kansallisesti
kokonaiskuvan kannalta järkevästi
► kaikista todellisia CO2-ekvpäästöjä vähentävistä ratkaisuista tulisi
palkita
► toimenpiteillä tulisi luoda valmiuksia myöhempiin tasokorotuksiin
• Energiatehokkaan rakentamisen eurooppalainen liiketoimintaympäristö
perustuu kuitenkin jatkossa nettonollaenergiarakentamisen periaatteisiin
► hajautettu uusiutuvan energian tuotanto

23. KESTÄVÄ RAKENTAMINEN
TAVOITTEENA

24. RAKENNETUN YMPÄRISTÖN ENERGIATEHOKKUUS JA
PÄÄSTÖT – 10 VUODEN PERSPEKTIIVI
2010 2012 2017 2020
SRakMK D3 2012 ERA 17 EPBD
voimaan “Lähes nollaenergiatalot” “Nearly Zero-Energy”
38 % KULUTUKSESTA
Korjausrakentamisen UUSIUTUVAA ENERGIAA
määräykset julkistetaan
Hajautettu uusiutuvan
energian tuotanto

25. PÄÄSTÖTAVOITTEET JA RAKENNUSOSIEN
KÄYTTÖIKÄ - 40 VUODEN PERSPEKTIIVI
2020 2030 2040 2050
►
EPBD KANSALLINEN
“Nearly Zero-Energy” PÄÄSTÖTAVOITE
-80 % vuoden 1990 tasosta
TALOTEKNIIKKA
käyttöikä n. 30 vuotta
►
RAKENNUSRUNKO
käyttöikä 50+ vuotta
►

26. Kuva: Passiivisaneeraus, Saturnuksenkatu 2, Riihimäki. Kimmo Lylykangas 2011.

27. TASOKOROTETTAVA TALO
UP-GRADABLE BUILDING
TASOKOROTUKSET
ENNAKOIDAAN
SUUNNITTELUSSA SUUNNITELLAAN TOIMIMAAN VUODEN 2050
ARVIOIDUN VAATIMUSTASON MUKAISESTI -
TASOKOROTUS TAVOITETASOON VAIHEITTAIN
INVESTOINTI esim. UUSIUTUVAN
ENERGIAN TUOTANTOON KIINTEISTÖSSÄ
PASSIIVI-
TALON
ULKOVAIPPA TALOTEKNIIKAN UUSIMINEN
?
2010 2050

28. 2000 Watt Society:
ENERGIANKULUTUS VIIDENNEKSEEN
Lähde: Roland Stulz, Novatlantis. www.novatlantis.ch

29. 10
9
ONE TONNE LIFE
8
7
6
5
4
3
ONE TONNE LIFE –kokeilu:
2
1.5 tn CO2-ekv/as/a
1 IPCC:n ilmastotavoite
1.0 tn CO2-ekv/as/a
0
Lähde: www.onetonnelife.se

30. Kuva: Kimmo Lylykangas

31. Lähde: www.onetonnelife.se

32. PALVELUJEN
SAAVUTETTAVUUS JOUKKOLIIKENNE-
YHTEYDET
VÄHÄPÄÄSTÖINEN
ENERGIANTUOTANTO

33. MITÄ NETTONOLLAENERGIATALOJEN JÄLKEEN?
• MUUTOS ON JATKUVAA: NETTONOLLAENERGIATALO EI OLE
KEHITYKSEN PÄÄTEPISTE
NETTONOLLAENERGIATALO EI VÄLTTÄMÄTTÄ OLE
VÄHÄPÄÄSTÖINEN
(LÄHES) NETTONOLLAENERGIARAKENTAMINEN
EDELLYTTÄÄ ENERGIAMARKKINOIDEN UUDISTAMISTA JA
KOKONAAN UUSIEN KÄYTÄNTÖJEN LUOMISTA
• ENERGIAMARKKINOIDEN UUDISTAMISEN JÄLKEEN VALMIUDET
KIINTEISTÖKOHTAISEEN UUSIUTUVAN ENERGIAN TUOTANTOON
OVAT JOKA TAPAUKSESSA OLEMASSA
• RATKAISUJEN TALOUDELLINEN KANNATTAVUUS MUUTTUU
JATKUVASTI

34. MÄÄRÄYSOHJAUKSEN TAVOITTEET?
TARPEITA:
• ALUEELLISTEN ERITYISPIIRTEIDEN HUOMIOIMINEN
• VAIHTOEHTOISTEN RATKAISUJEN MAHDOLLISTAMINEN
• UUDET TAVOITTEET RAKENNETULLE YMPÄRISTÖLLE
esim. RESURSSIEN KULUTUS → MATERIAALIVALINNAT
YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN KOKONAISVALTAISEMPI
OHJAAMINEN
RAKENNUSTA LAAJEMPIEN KOKONAISUUKSIEN TARKASTELU
• TAVOITE: RAKENNETTU YMPÄRISTÖ LUO PUITTEET KESTÄVÄLLE
ELÄMÄNTAVALLE
• KAIKKIA TAVOITTEITA EI KANNATA PYRKIÄ TOTEUTTAMAAN
RAKENTAMISMÄÄRÄYSTEN KAUTTA

35. RAKENTAMISEN OHJAUSTARPEITA
TULEVAISUUDESSA
RAKENNETTU YMPÄRISTÖ LUO VÄHÄPÄÄSTÖISEN ELÄMÄN PUITTEET
MITEN RAKENTAMISEN OHJAUSTARVE MUUTTUU
ILMASTONMUUTOKSEN HAITTOJEN KONKRETISOITUESSA?
• Yhä kokonaisvaltaisemmat tarkastelut
• Energiankulutuksen sijasta ohjataan CO2ekv-päästöjä
• Laskennallisten päästöjen sijasta ohjataan toteutuvia päästöjä
RESURSSIEN NIUKKENEMINEN AIHEUTTAA UUSIA OHJAUSTARPEITA
• Vaikuttaa rakennusmateriaalien tuotantoon, käyttöön ja tuotekehitykseen
enemmän kuin nykyiset CO2ekv-päästötarkastelut

36. EKOTEHOKKUUS,
ENERGIATEHOKKUUS
JA KESTÄVÄ RAKENTAMINEN
LÄHDE: Rakennetun omaisuuden tila 2010 –raportti.

37. KESTÄVÄ KEHITYS
”Development that meets the needs of the present without compromising
the ability of future generations to meet their own needs.”
Report of the World Commission on Environment and Development. United Nations 11
December 1987.
KESTÄVÄ RAKENTAMINEN
ISO TC59/SC17/WG1
Sustainability in Building Construction – General Principles and Terminology
ISO TC59/SC14/WG6
Service Life Planning – Procedure for considering environmental impacts
ISO 15392
”Sustainable development of buildings and other construction works brings
about the required performance with minimum adverse environmental impact,
while encouraging improvements in economic, social (and cultural) aspects at
local, regional and global levels.”

38. ISO 21929
Sustainability of Building Construction
KESTÄVÄN RAKENTAMISEN INDIKAATTORIT
HYVÄN
EMISSIONS TO AIR INDOOR CONDITIONS AND AIR
USE OF NON-RENEWABLE QUALITY
RESOURCES ADAPTABILITY
FRESH WATER CONSUMPTION COSTS
WASTE GENERATION MAINTAINABILITY
CHANGE OF LAND USE SAFETY
ACCESS TO SERVICES SERVICEABILITY
ACCESSIBILITY AESTHETIC QUALITY

39. YHTEENVETO
• [Lähes] nettonollaenergiarakentaminen on välitavoite matkalla kohti
vähäpäästöistä rakennettua ympäristöä
• SRakMK D3 2012 lausuntoversio kuvaa hyvin
nettonollaenergiarakentamiseen soveltuvan E-luvun laskentatavan
• ”Lähes nettonollaenergiarakentaminen” voidaan määritellä kansallisesti
tarkoituksenmukaisella tavalla lähtökohtana CO2ekv-päästöjen tehokas ja
johdonmukainen vähentäminen nykytilanteesta
• Eurooppalainen energiatehokkaan rakentamisen liiketoimintaympäristö
rakentuu joka tapauksessa lähitulevaisuudessa
nettonollaenergiarakentamisen periaatteille
• Laajemmin ymmärrettynä tavoitteena on, että rakennettu ympäristö luo
vähäpäästöisen elämän puitteet
• Päivitettävissä olevat rakenteet ja talotekniikkaratkaisut tuottaisivat
rakennuskantaa, joka mukautuu jatkuvasti muuntuviin rakennuskannan
ympäristöominaisuusvaatimuksiin
• Tarkoituksenmukaisten käsitteiden puute vaikeuttaa välitöntä muutosta
edellyttäviin muutoksiin reagoimista ja aiheesta käytävää keskustelua

40. KIITOS MIELENKIINNOSTANNE