Materiaalien merkitys korjausrakentamisen ympäristövaikutusten kannalta

Kestävän korjausrakentamisen tutkimusseminaari20.04.12Sirje Vares, VTT

224.4.2012

Korjaustarve – kuntotarkastus - konsepti

Korjattavien talojen kunto (osittainen purku, purku ja uudelleenrakentaminen)Tavoitteet energiakorjauksille, energiatehokkuus tasoIkkunoitten vaihtoTalotekniikan säädöt, uusiminenVaipan lisäeristys

Lisäeristyksen menetelmätSeinien ulkopuolinen lisäeristys Seinien sisäpuolinen lisäeristysYläpohjan lisäeristysAlapohjan lisäeristys?

324.4.2012

Ympäristövaikutusten laskenta LCA menetelmällä

Ympäristövaikutusten indikaattoritUusiutumattomat raaka-aineetFossiilinen energiaHiilijalanjälki (kasvihuonekaasupäästöt)

Raaka-aineidenhankinta

Materiaalien valmistus ja

kuljetusKorjaus

vaihtoehdot Käyttö 50 vuotta

ON298CH25CO1eq. CO 2422

ELINKAARI

424.4.2012

Lopputulokseen vaikuttavat tekijät

Korjausmateriaalien ympäristövaikutukset Korjattavan rakennuksen energian käyttö korjauksen jälkeen

tilojen lämmitys, veden lämmitys, sähkönkäyttö

Lämmityksen, sekä sähkön valmistustapaKaukolämmön tuotantotapa (tässä keskimääräinen KL)Sähkön tuotantotapa (tässä keskimääräinen sähkö)

524.4.2012

Korjattavat rakennukset

2 rakennustaPerinteinen betoninen kerrostalo (5 krs. 1850 m2, 40 asukasta)Perinteinen puurakenteinen rivitalo (1 krs. 540 m2, 13 asukasta)

2 vaipan korjaustasoaMatalaenergiarakenteinen vaippaPassiivirakenteinen vaippa

Vaihtoehtoisia korjaustapoja sekä materiaalejaVaipan lisäeristys, uusi julkisivu uusi vesikatto, uudet ikkunatVanhan purku ja uusi passiivirakennus LTO:lla

624.4.2012

Esimerkkirakennuksien korjauksen tasot

Rakenne Yksikkö Olemassa oleva

Korjattu (matala en.)

Korjattu (passiivi)

Uusi(passiivi)

US U-arvo W/m2K 0,6 0,14 0,085 0,085YP U-arvo W/m2K 0,39 0,10 0,075 0,075AP U-arvo W/m2K 0,48 0,15 0,15 0,15

Ikkuna U-arvo W/m2K 2,79 0,7 0,7

Vuoto-ilmanvaihto

1/h 0,2 0,1 0,024 0,024

LTO % 0 0 0 75

Sähkölaittei-den taso

Luokka A-G D A A A

724.4.2012

Seinärakenteiden korjausvaihtoehdot

W1M (betoni) – Lämpörappaus (villakerros + 3 kertaa rappausta + metalliverkko)W2M (betoni) – Vanhan betonisen ulkokuoren sekä villan poisto ja uuden villakerroksen ja betonisen ulkokuoren asennusW1A (puu) – Vanhan puujulkisivun sekä eristeen poisto, uuden villan, lisärungon sekä uuden puujulkisivun asennusW2A (puu) - Vanhan puujulkisivun sekä eristeen poisto, uuden villan sekä tiilijulkisivun asennus

Säilytetty rakenne(betoni 150 mm)

Säilytetty rakenne(betonielementti 100/60/60mm

Säilytetty rakenne(sisäverhous sekä puurunko)

Säilytetty rakenne(sisäverhous sekä puurunko)

KERROSTALO PIENTALO

824.4.2012

Seinäkorjauksien hiilijalanjälki on 10 – 170 kg CO2e/seinä-m2

PURKU JA UUSIBetoniseinä - 170 kg CO2e Puuseinä - 22 kg CO2e

KORJAUS (passiivitasoon)Betoniseinä: 20 kg CO2e /seinä-m2

74 kg CO2e /seinä-m2Puuseinä: 18 kg CO2e /seinä-m2

50 kg CO2e/seinä-m2

924.4.2012

Seinärakenteen korjaus materiaalien fossiilinen energia 131 – 717 MJ/seinä-m2

KORJAUS PASSIIVITASOONBetoniseinä: 200 MJ

600 MJ /seinä m2

Puuseinä: > 200 MJ/seinä m2

>700 MJ seinä m2

PURKU + UUSIBetoniseinä 1370 MJ/seinä-m2

Puuseinä 320 kg/seinä-m2

1024.4.2012

Seinärakenteen korjausuusiutumattomat raaka-aineet 16 – 273 kg/seinä-m2

KORJAUS PASSIIVITASOON:Betoniseinä: < 100 kg/seinä-m2

< 300 kg/seinä-m2

Puuseinä: < 20 kg/seinä-m2

200 kg/seinä-m2

PURKU ja UUSIBetoniseinä: 646 kg/seinä-m2

Puuseinä puujulkisivulla:39 kg/seinä m2:

1124.4.2012

Yläpohjan korjausvaihtoehdot

R1M – Lisäeristys ja uusi kermikateR1A – Lisäeristys ja uusi betonitiilikateR2A – Lisäeristys ja uusi kermikate aluslaudoituksella

KERROSTALO PIENTALO

1224.4.2012

Yläpohjakorjauksen hiilijalanjälki 21 - 71 kg CO2e/yläpohja-m2

PASSIIVI KORJAUS:Kermikatto 60 kg CO2e/yp-m2

Puu +kattotiili 71 kg CO2e/yp- m2

Puu + kermikatto 30 kg CO2e/yp- m2

PURKU + UUSIOntelolaattainen kermikatto -123 kg CO2e/yp-m2Puurakenne + kattotiili –75 kg CO2e/yp-m2

1324.4.2012

Korjauskonseptin materiaalien hiilijalanjälki

27 %

18 %

0 %

34 %

0 %

20 %

1 %

M1

Demolition of and oldbuilding or structure

Exterior wall (W1/W2)

Base floor

Partition wall

Roof (R1/R2)

Partition floor

Window

Material transportation tothe building site

1 %

62 %9 %

0 %

17 %

0 % 10 %

1 %

M2

Demolition of and oldbuilding or structure

Exterior wall (W1/W2)

Base floor

Partition wall

Roof (R1/R2)

Partition floor

Window

Material transportation tothe building site

Lisäeristys ja rappaus50 tonnia CO2e/kerrostalo

Ulkokuoren purku , lisäeristys jauusi betoninen ulkokuori100 tonnia CO2e/kerrostalo

1424.4.2012

Kerrostalon käytönaikainen energia

Existing building

Renovation, Low energy

building envelope

Renovation, Passive structure

building envelope

New, Passive energy

building

MWh/a (kWh/m2)

MWh/a (kWh/m2)

MWh/a (kWh/m2)

MWh (kWh/m2)

Heating energy (district heating)

241 (130)

93 (50)

70 (38)

18 (10)

Service water heating

94 (51)

94 (51)

94 (51)

94 (51)

Electricity 82 (44)

55 (30)

55 (30)

55 (30)

Total 417 242 219 166

1524.4.2012

Puutalon käytönaikainen energia

Existing building

Renovation, Low energy

building envelope

Renovation, Passive structure building envelope

New, Passive energy

building

MWh/a (kWh/m2)

MWh/a (kWh/m2)

MWh/a (kWh/m2)

MWh (kWh/m2)

Heating energy (district heating)

125 (233)

43 (80)

34 (63)

15 (27)

Service water heating

28 (51)

28 (51)

28 (51)

28 (51)

Electricity 18 (34)

13 (25)

13 (25)

15 (28)

Total 171 84 74 57

1624.4.2012

Kerrostalon korjaus + käyttö 50 vuotta,uusiutumattomien raaka-aineiden käyttö

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

MExisting

M1 M2 M3 M4 M New

Non

rene

wab

le ra

w-m

ater

ial,

ton/

50 ye

ar o

pera

tion

Hot water

Electricity

Heating

Materials

Polttoaineiden ja sähkön raaka-aineet suurilta osin fossiilisia, käytettyjen materiaalien raaka-aineet mineraalisia

1724.4.2012

Korjauksessa voidaan säästää2042 tonnia CO2e/kerrostalo/50 vuotta

1824.4.2012

Korjauksessa voidaan säästää971 tonnia CO2e/rivitalo/50 vuotta

1924.4.2012

Betonisen kerrostalon korjauksen hiilijalanjäljen takaisinmaksuaika

< 3 vuotta

< 10 vuotta

2024.4.2012

Puisen rivitalon korjauksen hiilijalanjäljen takaisinmaksuaika

< 3 vuotta

< 5 vuotta

2124.4.2012

Materiaalien osuus korjausrakentamisen hiilijalanjäljen osalta pieni

2224.4.2012

Korjauksessa käytettyjen materiaalien merkitys suhteessa rakennuksen lämmitykseen

Kaukolämmön CO2e= 210 g/kWh

2324.4.2012

Johtopäätökset 1

Korjaukset voidaan toteuttaa suhteellisiin pieniin materiaaleista johtuviin ympäristövaikutuksiinKorjauksesta johtuvan hiilijalanjäljen takaisinmaksuaika on pieni , alle 3 vuotta Rivitalon hiilijalanjäljen takaisinmaksuaika on pieni myös silloin kun korjausratkaisuna on vanhan talon purku ja uudelleenrakentaminen (alle 5 vuotta) (varteenotettava korjausvaihtoehto hiilijalanjäljen osalta)Sen sijaan kerrostalon osalta, kun korjausratkaisuna on talon purku ja uudelleenrakentaminen ,kerrostalon hiilijalanjäljen takaisinmaksuaika on noin kaksinkertainen rivitalon nähden (alle 10 vuotta), joten korjaus eristämällä on kannattavampi vaihtoehto

2424.4.2012

Johtopäätökset 2

Korjausmateriaaleista johtuvat ympäristövaikutukset muuttuvat merkitsevimmiksi silloin kun rakennuksen käytönaikainen energia toteutetaan uusiutuvilla luonnonvaroilla kuten aurinko energialla, tuulella tai biopohjaisilla polttoaineilla

Huonosti eristettyjen rakennuksien korjaaminen kannattaa toteuttaa mahdollisemman nopeasti – käytönaikainen energiankulutus ja siitä johtuvat päästöt ovat suuria

2524.4.2012

VTT luo teknologiasta liiketoimintaa