Rakennusten energiatehokkuus

Rakennuksissa kuluu noin 40 prosenttia kaikesta energiasta ja rakennukset aiheuttavat yli kolmasosan EU:n kasvihuonepäästöistä. Rakennusten energiatehokkuuden parantamisella on keskeinen rooli tavoitteissa vähentää kasvihuonekaasujen päästöjä. Panostamalla rakennusten energiatehokkuuteen vähennetään käytön aikaisia kustannuksia ja parannetaan energiaomavaraisuutta, huoltovarmuutta sekä pienennetään niiden hiilijalanjälkeä. Kaiken lisäksi oikein toteutettuna energiatehokkaat rakennukset ovat myös vedottomia ja sisäilmaltaan hyviä asua ja elää.

Rakennusten energiatehokkuutta on säädelty kansallisesti vuosikymmeniä ja vuodesta 2010 alkaen EU:n rakennusten energiatehokkuusdirektiivin mukaisesti. Nykyinen määräysten mukainen energiatehokkuusasetus on laadittu vanhan EU:n vuonna 2018 päivitetyn rakennusten energiatehokkuusdirektiivin (EPBD) puitteissa ja sen sanotaan täyttävän lähes nollaenergiarakentamisen tason. Uusittu rakennusten energiatehokkuusdirektiivi tuli voimaan toukokuussa 2024 ja sen keskeinen sisältö on parantaa rakennusten rakenteellista energiatehokkuutta siten, että voidaan uskottavasti puhua jo nollaenergiarakentamisesta. Nollaenergiarakentamisella tarkoitetaan yleisesti sitä, että rakennus tuottaa yhtä paljon energiaa saman verran kuin se kuluttaa vuositasolla. Rakennuksessa tulee siis olla omaa energiantuotantoa ja ylimääräinen energia, jota rakennuksessa ei pystytä yleensä kesäaikana käyttämään hyödyksi, syötetään kantaverkkoon.

Nollaenergiatalon toteuttamisen lähtökohtana on mahdollisimman pienellä energian tarpeella toimeen tuleva rakennus. Rakennuksissa energiankulutus jakautuu karkeasti seuraaviin isompiin osakokonaisuuksiin:

1. Rakennuksen lämmitys ja viilennys
2. Käyttöveden lämmitys
3. Sähkölaitteet ja valaistus

Jotta nollaenergiatalo saadaan toteutettua, kaikkien edellä mainittujen kokonaisuuksien osalta on käytettävä viimeistä hyväksi todettua tekniikkaa. Rakennuksen vaipan osalta se tarkoittaa käytännössä passiivitalokonseptista tuttua erittäin rakenteellisesti energiatehokasta rakennustapaa.

Passiivitalokonsepti on energiatehokkuuden peruskivi

Passiivitalokonsepti on lähtöjään Keski-Euroopasta ja konseptin alkuperäinen ajatus on, että rakennuksesta tehdään todella hyvin lämpöä eristävä ja sen seurauksena rakennuksessa voidaan käyttää selvästi normaalia pienempää lämmitysjärjestelmää. Tällöin rakennuksen lämmittämiseen tarvittava energia voidaan suurelta osin kattaa märkätilojen lattialämmityksellä ja sen lisäksi sisäilmaan puhallettavan tuloilman lämmittämisellä. Sisäiset lämpökuormat kattavat myös selvästi suuremman osan rakennuksen sisäilman lämmittämiseen tarvittavasta energiasta. Passiivitalokonseptissa lähtökohtana on tilojen lämmitysenergiantarpeen rajaaminen alle 15 kWh/m² sekä kokonaisprimäärienergiankulutuksen rajaaminen alle 120 kWh/m². Lisäksi mitattu vaipan ilmavuotoluku tulee olla alle 0,6 1/h.

Suomen ilmasto on keskimäärin selvästi kylmempi kuin Keski-Euroopan ilmasto ja siksi edellä mainitut konseptin raja-arvot eivät tapa täysin sovellu käytettäväksi suunniteltaessa passiivitaloja Suomen olosuhteisiin. Kuitenkin perusajatus myös pohjoisemmassa ilmastossa on täysin sama eli rakennusvaippa ikkunoineen ja ovineen tehdään erittäin hyvin lämpöä eristäväksi ja ilmatiiviiksi ja siten estetään tehokkaasti lämmön karkaaminen ulos. Myös ilmanvaihdon tehokkaalla lämmöntalteenotolla on merkittävä rooli passiivitalon toteutuksessa.

VTT on määrittänyt passiivitalokonseptin raja-arvot Suomen olosuhteisiin siten, että Etelä-Suomessa tilojen lämmitysenergiantarve on alle 20 kWh/brm², Keski-Suomessa 25 kWh/brm² ja Pohjois-Suomessa 30 kWh/brm². Pinta-alana on käytetty bruttopinta-alaa eli vaipan ulkomittojen mukaan laskettua pinta-alaa. Lisäksi rajat kokonaisprimäärienergiankulutukselle on asetettu 130-140 kWh/brm². Vaipan ilmatiiviyden suhteen vaatimus on vastaava, kuin konseptissa yleisesti eli mitattu ilmanvuotoluvun arvo on alle 0,6 1/h.  

Passiivitaloja on rakennettu Suomeen viimeisten 15 vuoden aikana kohtuullisen paljon ja niistä on saatu hyviä kokemuksia. Energiankulutustavoitteet on lähes poikkeuksetta saavutettu ja lisäksi asumismukavuus on todettu hyväksi. Tulevan uuden energiatehokkuusdirektiivin myötä uusittavissa kansallisissa energiatehokkuusmääräyksissä tuleekin ottaa käyttöön tehokkaasti lämpöä eristävät rakennusvaipan vaatimukset passiivitalokonseptin mukaisesti. Tällöin paras mahdollinen tekniikka on heti käytössä, eikä määräysuudistuksia tarvitse tehdä taas muutaman vuoden päästä uudestaan.

Hyvin eristetyn rakennusvaipan hyödyt

Suomen pohjoisessa ilmastossa lämmöneristämisestä on erityisesti hyötyä energiankulutuksen pienentämisessä ja asumismukavuuden parantamisessa. Suomessa lämmöneristeitä on pitkään käytetty enemmän kuin muualla Keski-Euroopassa ja siitä syystä Suomea onkin pidetty rakennusten energiatehokkuuden edelläkävijänä. Valitettavasti viime vuosina olemme jääneet määräyskehityksessä jälkeen muihin Pohjoismaihin ja Baltian maihin verrattuna, joiden kansalliset rakenteiden U-arvovaatimukset ovat paljon Suomea tiukempia lauhemmassa ilmastossa. Uusi EPBD tuo mahdollisuuden kiriä tämä ero umpeen.

Yleisesti on tiedossa, että energiatehokas rakennus kuluttaa vähemmän energiaa ja säästää siten lämmityskustannuksia ja päästöjä. Energiatehokkaassa rakentamisessa ja on monia muitakin etuja, joita ei heti välttämättä tule mieleen. Ensinnäkin energiatehokas rakennus ja ennen kaikkea hyvin lämmöneristetty rakennusvaippa parantaa huoltovarmuutta häiriötilanteissa. Tämä tulee ilmi siten, että sähkökatkon aikana passiivitasoon eristetty rakennusvaippa pitää rakennuksen lämpimämpänä selvästi pidemmän (jäähtymisvauhti vähintään puolet hitaampi) aikaa kuin normaalisti eristetyn rakennuksen tapauksessa. Toinen merkittävä energiatehokkaan rakennuskannan hyöty on talviolosuhteiden huippupakkasten lämmitystehontarpeen pienentyminen. Tämä puolestaan varmistaa sen, että lämmitysenergiaa on saatavilla kohtuuhintaisesti ilman pelkoa energian riittävyydestä myös silloin, kun sitä eniten tarvitaan. Merkittävä hyvin eristetyn ja tiiviin rakennusvaipan etu on parantunut asumismukavuus. Kun vuotoilmaa ei pääse rakenteiden läpi ja sisäpintojen lämpötilat ovat tasaiset ja lähellä sisäilman lämpötilaa, vedon tunne vähenee merkittävästi ja sitä kautta sisäilmaolosuhteet paranevat. Tämä mahdollista jopa sisäilman lämpötilan pienentämisen ja siten energiankulutus pienenee myös sen takia.