Olemassa olevien rakennusten energiasimulointeja varten on selvitettävä monia lähtötietoja, jotta simuloinnista tulisi mahdollisimman paljon simuloitavaa rakennusta vastaava. Tavallisesti lähtötiedot saadaan mittauksista ja rakennuksen dokumenteista.
Monissa tapauksissa rakennuksesta ei ole mitattua tietoa esimerkiksi vuotoilman tai rakenteiden kaikkien lämmönläpäisykertoimien osalta. Myöskään rakenteista kertovia dokumentteja ei vanhoista rakennuksista ole aina saatavilla, tai rakennusta on muutettu eikä dokumentteja ole päivitetty. Tällöin käytetään viranomaisten laatimia ohjearvoja apuna arvojen määrittelyssä.
Taulukossa 1 on esitetty ympäristöministeriön määrittelemiä ohjearvoja lämmönläpäisykertoimille eri aikakausien rakennuksille. Taulukossa 2 nähdään osittainen lämmönläpäisykertoimien taulukko energiatodistusoppaan liitteestä.
Tässä artikkelissa tarkastellaan yhtä tapaa määrittää energiasimuloinnin lähtötietoja, kun rakennuksesta ei ole saatavilla riittävää dokumentoitua tietoa.
Energiatodistus ja energiatodistusrekisteri
Energiatodistus on työkalu rakennusten energiatehokkuuden vertailuun ja parantamiseen myynti- ja vuokraustilanteessa.
Energiatodistuksen avulla voi helposti verrata eri rakennuksia, sillä se perustuu rakennuksen ominaisuuksiin ja niistä johdettuun energiankulutukseen. Vertailun kohteena on siten vain itse rakennus ja sen tekniset järjestelmät, eivät rakennuksen sen hetkiset käyttäjät. Energiatodistuksessa ilmoitetaan toteutunut energiankulutus, mutta todistuksessa esitetty energiatehokkuusluokka ja E-luku perustuvat laskennalliseen kulutukseen. (Motiva 2022)
Energiatodistus on ollut pakollinen yli 50m2 uudisrakennuksille vuodesta 2013. Olemassa oleville rakennuksille energiatodistus tuli pakolliseksi vaiheittain vuosina 2014-2017. Energiatodistus on näille rakennuksille pakollinen vasta myynnin, vuokrauksen tai usein myös rakennuslupaa vaativan remontin yhteydessä. Energiatodistuksen laskentaohjeet päivittyivät 2018 ja samalla vanha vihreä 2013-versio päivittyi siniseksi 2018-versioksi. Eri versiot eivät ole suoraan vertailukelpoisia keskenään johtuen laskentaperusteiden muutoksista.
Energiatodistukseen tulevana vuosilukuna käytetään rakennuksen valmistumisvuotta.
Energiatodistus vaatii aina rakennuksen energiasimulointia. Uudelle rakennukselle energiatodistus tehdään suunnitteluvaiheessa ja päivitetään rakennuksen valmistuttua vastaamaan todellisia arvoja.
Energiatodistusten tietojärjestelmä perustuu lakiin rakennusten energiatodistustietojärjestelmästä (147/2015). Energiatodistustietojärjestelmää eli energiatodistusrekisteriä ylläpitää Asumisen rahoitus- ja kehittämiskeskus ARA. (Motiva 2022)
Kaikki uudet (1.5.2015 alkaen) energiatodistukset viedään energiatodistusrekisteriin. Vain rekisteröityneet ja pätevät energiatodistuksen laatijat voivat tämän tehdä. Energiatodistusrekisteristä voi hakea energiatodistusten perustietoja kohteittain, pois lukien 1-2 huoneistoa koskevat kohteet.
Rekisteristä voi myös hakea tilastoja esimerkiksi Helsingissä aikavälillä 1990-2000 rakennetuista liikerakennuksista, joiden lämmitetty nettoala on yli 1000 m2. Mikäli tuloksia on enempi kuin neljä, kertoo tilasto tietoa rakennusten energiatehokkuusluokista, E-luvuista, rakennusvaipasta, u-arvoista, lämmitysjärjestelmistä, uusiutuvista omavaraisenergioista, lämmityksestä, ilmanvaihdosta ja ilmanvaihtojärjestelmistä. Energiatehokkuusluokkien tulokset on jaoteltu vuosien 2013 ja 2018 energiatodistuslainsäädäntöjen mukaisesti.
Energiatodistusrekisteristä haetut tilastot voivat muuttua jokaisen rekisteriin viedyn energiatodistuksen myötä, varsinkin jos tilaston otanta on hyvin pieni.
Energiasimulointien lähtötietojen arviointi energiatodistusrekisterin tilastoista
Alueellinen arviointi
Rakennusten ominaisuuksissa on joitakin alueellisia eroja. E-lukua ja muita arvoja tarkasteltaessa alueellinen rakennuskanta on syytä ottaa huomioon.
Esimerkiksi kuvia 1, 2 ja 3 verrattaessa, voidaan huomata, että vuonna 1960 rakennettujen liikerakennusten E-luku on Uudellamaalla noin 6% pienempi verrattuna Pohjois-Karjalan ja Pohjois-Pohjanmaan keskimääräiseen E-lukuun. Toisaalta vuoden 1979 jälkeen rakennettujen asuinkerrostalojen E-luku on Pohjois-Karjalassa pienempi kuin Uudellamaalla tai Pohjois-Pohjanmaalla.
E-luku itsessään ei kerro rakennuksen ominaisuuksista tai simulaatioihin vaadittavista lähtötiedoista. Talotekniikan tiedoista suuri osa saadaankin energiatodistuksen laadintaan pakollisen kohdekäynnin yhteydessä. Pelkkä energiasimulointi ei vaadi kohdekäyntiä ja kiinteistön omistajalta tai käyttäjältä voi saada riittävät tiedot talotekniikan osalta.
Energiatodistusrekisteristä voi saada rakenteista suuntaa antavia arvoja. Rekisterin arvot painottuvat ympäristöministeriön ja energiatodistusoppaan ohjearvoja kohti, koska mitattuja U-arvoja ei aina ole saatavilla energiatodistusta laadittaessa.
Yleisesti U-arvojen alueellinen vaihtelu on ikkunoissa noin 0,2 W/Km2. Muissa rakenneosissa vaihtelu on 0,1 W/Km2 tai vähemmän. Alueellisesti U-arvojen eroavaisuudet eivät siis ole suuria.
Energiatodistukset laaditaan aina säävyöhykkeen I säätietojen mukaisesti, joten esimerkiksi säävyöhykkeen IV kylmempi ilmasto ei vaikuta E-lukuun, vaikka U-arvot olisivat rakenteissa samat kuin vyöhykkeen I rakennuksessa. Tämä on huomioitava, kun arvioidaan rakennuksen ominaisuuksia pelkässä energiasimuloinnissa. Mitä pohjoisempana rakennus sijaitsee, sitä pienempi painoarvo E-luvulla tulisi olla arvioinnissa.
Vuosittainen arviointi
Eri vuosina rakennettujen rakennusten ominaisuuksiin vaikuttaa mm. alueelliset ja aikakauden rakennusmääräykset, peruskorjaukset sekä aikakauden rakennusmateriaalit. Peruskorjausten ajankohdat ovat yleensä kiinteistön omistajan tiedossa ja niiden perusteella voidaan arvioida rakennuksen korjattuja rakenteita ja talotekniikkaa aikakauden mukaisesti.
Seuraavissa kuvissa on punaisella esitetty ympäristöministeriön ohjearvot U-arvoista ja sinisellä energiatodistusrekisterin koko maan keskimääräiset U-arvot rakennustyyppikohtaisesti.
Vanhojen puuikkunoiden suositeltu vaihtoikä on noin 30 vuotta. Kuvasta 5 nähdään, että ennen vuotta 1990 tehtyihin asuinrakennuksiin on tehty peruskorjauksia pääosin ikkunoiden vaihtoiästä johtuen. Peruskorjausten vaikutus U-arvoon vaihtelee hieman rakennustyypeittäin.
Kuvista 6 ja 7 nähdään, että alapohjiin ei ole juurikaan tehty parannuksia asuinkerrostaloissa tai liikerakennuksissa. Alapohjien lisälämmöneristys ei olekaan kovin yleistä suuremmissa rakennuksissa johtuen suurista kustannuksista ja pienestä vaikutuksesta rakennuksen energiankulutukseen.
Vuotuisessa arvioinnissa on otettava huomioon rakennusosien ja teknisten laitteiden käyttöiät, sekä näiden muutosten aikaiset rakennusmääräykset ja teknisten laitteiden ominaisuudet. Jos rakennus on peruskorjattu 20 vuotta sitten, ei arvioinnissa voi käyttää uusimpia arvoja. Peruskorjaus ei myöskään yleensä kata aivan kaikkia rakennusosia ja laitteita tai vaikutus voi olla hyvin pieni joissain osissa. Onkin syytä arvioida jokainen osa erikseen verraten sitä energiatodistusrekisterin ajallisiin ja jopa alueellisiin arvoihin.
Joissakin tapauksissa energiatodistusrekisterin haun tuloksien määrä on hyvin pieni ja yksikin erityisen huono- tai hyväkuntoinen rakennus voi vaikuttaa tuloksiin merkittävästi. Tällöin voidaan verrata lukuja koko Suomen vastaaviin lukuihin. Koko Suomen rakennuskannasta saadaan kattavasti hakutuloksia kaikista rakennustyypeistä vuositasolla ja yksittäiset rakennukset eivät vaikuta tuloksiin. Tällaisessa vertailussa voidaan hakea vuosittaisia arvoja Suomesta pidemmältä aikaväliltä ja verrata tuloksia simuloitavan alueen tuloksiin. Näin vertailemalla saadaan tarkempi kuva lukujen eroavaisuuksista ja voidaan tarkentaa simuloitavan alueen tuloksia ja huomioida pienestä rakennuskannasta johtuvia poikkeamia.
Kokonaisuuden arviointi
Kun arvioidaan energiasimuloinnin lähtötietoja, on otettava huomioon niin ajalliset kuin alueellisetkin vaikutukset lähtötietoihin. Jos energiatodistusrekisterissä on ajan, sijainnin ja rakennustyypin suhteen vain vähän hakutuloksia, voi tulosta tarkentaa koko maan vastaavalla haulla ja tarkastelemalla myös lähivuosien arvoja.
Simuloitavasta kohteesta saatavat tiedot ovat aina luotettavimpia ja tarkimpia, joten myös niiden perusteella voidaan arvioida joitakin kyseisiin osiin liittyviä simuloinnin arvoja. Mikäli ulkoseinät on peruskorjattu hieman aikakauden yleistä U-arvotasoa paremmaksi, voidaan olettaa myös yläpohjan olevan hieman keskimääräistä parempi U-arvoltaan. Samoin jos esimerkiksi tiedetään vain, että valaistus on uusittu lähivuosina, voidaan olettaa, että vähintään yleisten tilojen valaistus on varustettu liiketunnistimilla, joka taas osaltaan pienentää energian kulutusta.
Energiasimulointi olisi syytä tehdä aluksi energiatodistuksen lailla Etelä-Suomen säävyöhykkeelle. Tällöin voidaan käyttää apuna myös energiatodistusrekisterin E-lukuja. Keskimääräiset U-arvot ja tekniikka tuottavat keskimääräisiä E-lukuja. Simuloinnin arvojen arvioinnin jälkeen säävyöhyke on vaihdettava oikeaksi, jonka jälkeen E-lukujen tarkastelusta ei enää ole juurikaan hyötyä, ellei rakennus sijaitse juuri Etelä-Suomessa.
Esimerkki arvioinnista
Mikäli kohde olisi Oulussa sijaitseva vuonna 1980 käyttöön otettu liikerakennus, tuottaisi haku energiatodistusrekisteristä vuosilta 1976-1984 6 hakutulosta.
Kuvasta 8 nähdään, että ikkunoiden U-arvot Pohjois-Pohjanmaalla ovat hieman suurempia kuin koko Suomen arvot keskimäärin. Pohjois-Pohjanmaalla ikkunoiden U-arvo on vuonna 1980 1,97 ja koko maassa 1,94.
Tarkastelemalla muita lukuja aikaväliltä 1979-1991 (Pohjois-Pohjanmaan vuodelle 1980 osuva aikajakso kuvassa 8) saadaan seuraavanlaisia tuloksia:
| Koko maa (352 tulosta) | Pohjois-Pohjanmaa (27 tulosta) | |
| Ulkoseinä | 0,31 | 0,29 |
| Yläpohja | 0,24 | 0,24 |
| Alapohja | 0,35 | 0,33 |
| Ulko-ovi | 1,41 | 1,43 |
| q50 | 10,13 | 8,89 |
| E-luku keskiarvo | 232 | 212 |
Koko maan ja Pohjois-Pohjanmaan liikerakennusten arvot ovat siis suhteellisen lähellä toisiaan, ollen Pohjois-Pohjanmaalla yleisesti hieman parempia lukuun ottamatta ikkunoita ja ulko-ovia.
Kun haetaan koko maan liikerakennuksia vuodelta 1980, saadaan viitteellisiä arvoja Oulun liikerakennuksille.
| Koko maa (22 tulosta) | Oulu (arvio) | |
| Ulkoseinä | 0,35 | 0,33 |
| Yläpohja | 0,28 | 0,28 |
| Alapohja | 0,38 | 0,36 |
| Ikkuna | 1,94 | 1,97 |
| Ulko-ovi | 1,37 | 1,39 |
| q50 | 10,76 | 9,5 |
| E-luku keskiarvo | 237 | 217 |
Taulukossa 4 on arvioitu Oulun U-arvot, ilmanvuotoluku sekä E-luku. Arviossa on mukana niin ajallinen kuin alueellinenkin arviointi energiatodistusrekisterin tulosten perusteella. Tuloksia voitaisiin käyttää energiasimulointiin kyseisenlaiselle kohteelle, vaikka kohteesta ei olisi tarkkaa tietoa saatavilla. Kuitenkin on muistettava, että talotekniikan osalta E-luku ei ole soveltuva simuloinnin lähtötieto, ellei simulointia tehdä ensin säävyöhykkeelle I ja myöhemmin simuloida Ouluun (säävyöhyke III).
Kirjoittaja:
Jari Kuusisto, projektisuunnittelija, Karelia-ammattikorkeakoulu
Kirjoittaja työskentelee Vähähiilinen ja energiatehokas korjausrakentaminen -hankkeessa.
