Uusia mahdollisuuksia lisätä uusiutuvaa energiaa

VTT selvitti SunZEB-hankkeessa kaupunkirakentamisen mahdollisuuksia hyödyntää uusiutuvaa energiaa, kierrättää energiavirtoja ja vähentää päästöjä.

Tutkimus vahvisti, että kaupungissa rakennusten keräämä energia, suuret luonnonvaloa tarjoavat ikkunapinnat, miellyttävä sisäilma ja energiatehokkuus on mahdollista yhdistää taloudellisesti.

Green Building Council Finlandin järjestämässä Mistä uutta ja uusiutuvaa energiaa alueille –tilaisuudessa helmikuun alussa pohdittiin uusiutuvan energiantuotannon alueellisia mahdollisuuksia. Tilaisuudessa käytiin läpi myös päätökseen viedyn SunZEB (Sun ZeroEnergyBuilding)-hankkeen tutkimustuloksia, jossa Helen Oy on ollut vahvasti mukana.

- Ainoastaan kustannus- tai energiatehokkuus eivät saa olla ainoita kriteereitä päätettäessä tulevaisuuden energiaratkaisuista. Yhtä tärkeää on noteerata ratkaisujen tuoma lisäarvo ihmisille, asumiseen ja työelämään, viime kädessä koko yhteiskunnalle. Laadukkaat materiaalit rakentamisessa, edistyksellinen talotekniikka ja terveelliset sisäolosuhteet sekä ympäröivän energiainfrastruktuurin hyödyntäminen kantavat kauas. Asioita tulee siis tarkastella isona kokonaisuutena. Tähän SunZEB-hankkeen syvin olemus mielestäni kiteytyy, toteaa kehityspäällikkö Jouni Kivirinne Helen Oy:stä.  

SunZEB tuo laadukkaan ratkaisun uudisrakennuskohteisiin

Hanke käynnistettiin EU:n asetettua tavoitteeksi siirtyä lähes nollaenergiatalon kaltaiseen uudisrakentamiseen 2020-luvulla. Hankkeessa VTT selvitti mukana olleiden yritysten kanssa tiiviin kaupunkirakentamisen mahdollisuuksia hyödyntää uusiutuvaa energiaa, kierrättää energiavirtoja ja vähentää päästöjä. Tutkimus vahvisti, että rakennusten keräämä energia, suuret luonnonvaloa tarjoavat ikkunapinnat, miellyttävä sisäilma ja energiatehokkuus on mahdollista yhdistää taloudellisesti kaupunkiympäristössä.

SunZEBin konsepti, jossa auringon lämpö otetaan talteen ikkunoista, on toteutettavissa kaupungeissa ja kerrostaloissa yhdistämällä energiatehokas rakentaminen kaukolämpöön ja -jäähdytykseen. Tutkimusalueena käytettiin Helsinkiä, mutta tulokset ovat yleistettävissä muihin yhdistettyä sähkön ja lämmön tuotantoa hyödyntäviin kaupunkeihin.

Uraauurtava plusenergiaratkaisu

Tutkimustuloksena saatiin nollaenergiaratkaisun sijasta kaukolämmitetyn ja -jäähdytetyn alueen plusenergiaratkaisu, jossa huomioidaan rakennuksen mahdollisuudet innovatiiviseen energian kierrätykseen. Tämä lisää paikallista uusiutuvan energian käyttöä ja vähentää päästöjä.

- Kaukojäähdytyksessä me jo hyödynnämme tehokkaasti uusiutuvia energialähteitä ja kierrätämme energiaa järkevällä tavalla. Helsingin kaukolämpö- ja –jäähdytysjärjestelmässä kaukojäähdytetty kiinteistö voi kesäaikaan tuottaa energiaa yli oman tarpeen. Kun tähän lisättiin uudenlainen rakentaminen ja tarkasteltiin energiakiertoa kokonaisuutena, saimme aikaan uraauurtavan ratkaisun, Jouni Kivirinne summaa.

SunZEBissä energiatehokkaan rakennuksen, kerrostalon tai toimiston suunnitteluratkaisu perustuu aluetason kaukolämmitys- ja –jäähdytysjärjestelmään, mikä mahdollistaa jäähdytyslämpöjen kierrättämisen uusiutuvana energiana takaisin kaukolämpöasiakkaille, sekä integroituun lämmön ja kylmän jakelujärjestelmään rakennustasolla, jossa sama huonelaite tuottaa sekä lämpö- että jäähdytyspalvelut.

Kiinteistön ikkunat mitoitetaan siten, että aurinkoenergiaa saadaan kierrätettäväksi ja käytetään lämmitykseen talvikaudella. Kesän lämpöisillä säillä tarvittavan jäähdytyksen avulla tuotetaan aurinkoenergiaa kaukolämpöjärjestelmään; jäähdytyksessä lämmenneellä paluuvedellä lämmitetään kaukolämpövettä ja tuotetaan mm. lämmintä käyttövettä.

Lisää terveyttä ja laatua

Laadukkaat sisäolosuhteet edistävät terveyttä ja tuovat laatua elämiseen ja työntekoon sekä lisäarvoa kiinteistön omistajalle. Jouni Kivirinteen mukaan tasokkaalla aurinkoarkkitehtuurilla ja talotekniikalla viimeistellään käyttäjille luonnonvaloa hyödyntävät ja viihtyisät sisätilat laadukkailla sisäolosuhteilla.

- Ja jotta auringon lämpökuormat eivät jäisi hyödyntämättä, on yhden kiinteistön sijasta tarkasteltava isompaa kokonaisuutta, sillä sisätiloista jäähdyttämällä poistettu lämpö voidaan käyttää hyödyksi muissa kiinteistössä, Jouni Kivirinne muistuttaa.

Arkkitehtuuriin ja rakentamiseen uudenlaisia kriteereitä

Tutkimuksessa simuloitiin vuoden 2030 tilannetta käyttämällä kyseisen vuoden tilastollisia säätietoja, joissa oli huomioitu ilmastonmuutoksesta johtuva vuosittainen keskilämpötilan nousu. Tämän perusteella toimisto- ja asuinkiinteistöjen jäähdytystarve kasvaa ja lämmitystarve pienenee. Vuositasolla toimistojen lämmitystarve pienenee vuositasolla jopa 157 %, ne siis tuottavat enemmän lämpöä kuin kuluttavat. Kerrostalossa vastaava luku on 55 %. Kivirinne uskoo, että kun simuloinnissa käytettyjen taloteknisten ratkaisujen käyttö asuinrakentamisessa lisääntyy, ne tuovat lisäulottuvuuksia arkkitehtuuriin ja edistyksellisiä ratkaisuja rakentamiseen sekä parempaan sisäilmastoon.

Energiajärjestelmätasolla SunZEB-ratkaisua verrattiin nykymääräyksillä toteutettuihin rakennuksiin, joihin oli asennettu aktiivista aurinkolämpöä tuottamaan vastaava määrä uusiutuvaa energiaa kuin SunZEBissä. Erot päästöissä olivat hyvin marginaaliset primäärienergian käytön tai CO2-päästöjen osalta.

- Päästöjen osalta energiantuotantoakin on katsottava kokonaisuutena ja huolehdittava siitä, että lisääntyvä uusiutuvan energian käyttö ei aiheuta esimerkiksi sähkön tuotannossa yhteistuotantoa epäedullisempaa CO2-ympäristövaikutusta, Jouni Kivirinne toteaa.

Hankkeessa ovat olleet mukana Helen Oy, Skaala Oy, Projectus Team Oy, Uponor Oy, Turku Energia Oy, Rakennustuoteteollisuus ry, Energiateollisuus ry, Tampereen kaukolämpö Oy, Hyvinkään lämpövoima Oy, Ympäristöministeriö, Työ- ja elinkeinoministeriö, RAKLI ry ja FiGBC ry. Tutkimuksesta vastasivat VTT, Aalto-yliopisto ja Kiinteistöliitto, Arkkitehtituuritoimisto Kimmo Lylykangas.

SunZEB-raportti on luettavissa VTT:n nettisivuilta.

Julkaistu: 08.03.2016 12:16

Jaa: