ARKKITEHTUURIN KEINOT ASUNTOJEN

ENERGIARATKAISUISSA

YLILÄMMÖN HALLINTA

RAKENNUSVALVONNAN AJANKOHTA ISSEM INAAR I

12 .12 .2016

KIMMO LYLYKANGAS

ARKKITEHTI SAFA

ARKKITEHTUURITOIMISTO KIMMO LYLYKANGAS OY

AURINKOENERGIAN PASSIIVINEN HYÖDYNTÄMINEN

0

2000

4000

6000

8000

10000

PO

HJO

ISE

EN

KO

ILL

ISE

EN

ITÄ

ÄN

KA

AK

KO

ON

ET

EL

ÄÄ

N

LO

UN

AA

SE

EN

LÄ

NT

EE

N

LU

OT

EE

SE

EN

PIENI IKKUNAPINTA-ALA (6% JULKISIVUSTA)

SUURI IKKUNAPINTA-ALA (20%JULKISIVUSTA)

kWh/a

RAKENNUKSEN SUUNTAUKSEN VAIKUTUS, OULU

TAVANOMAINEN OMAKOTITALO

OULUSSA (n. 150 m²)

• IKKUNOITA JA TILOJA EI ERITYISESTI

SUUNNATTU AURINKOON

• IKKUNAN g-ARVO

(AURINGONSÄTEILYN LÄPÄISEVYYS)

MATALA

LÄHDE: Aurinkoenergiaselvitys Oulun kaupungille, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy 2014.

AURINKOENERGIAA PASSIIVISESTI HYÖDYNTÄVÄ OMAKOTITALO

g ≥ 0.5

U ≤ 0.7

LÄHDE: Aurinkoenergiaselvitys Oulun kaupungille, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy 2014.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

MSE-ikkunat

MEK-ikkunat

optimoidutpassiivitaloikkunat(dk)

g-ARVO

U-ARVO

(W/m²K)

IKKUNOIDEN U- ja g-ARVOJA

U-arvo = lämmöneristävyys W/m²K

g-arvo = auringonsäteilyn kokonaisläpäisevyys

suomalaisikkunoita

lähde:

Motiva

energialuokitellut

ikkunat

HUONO LÄMMÖNERISTÄVYYS HYVÄ LÄMMÖNERISTÄVYYS

AURINGON

SÄTEILY

PÄÄSEE

SISÄLLE

AURINGON

SÄTEILY EI

PÄÄSE SISÄLLE

LÄHDE: Lylykangas et al: Rakenteellinen energiatehokkuus Opas, RTT Eristeteolisuus & YM 2016.

g = 0.35 g = 0.50 g = 0.65

tavanomainen markkinoiden tulevaisuuden

ikkuna parhaiten soveltuvat ikkunaratkaisut

”aurinkoarkkitehtuurilla” ”aurinkoarkkitehtuurilla”

eniten aukotetun vähennys saavutettava vähennys saavutettava vähennys

julkisivun suuntaus energiatehokkuustaso tilojen lämmitystarpeessa tilojen lämmitystarpeessa

KAAKKOON normitaso 4 - 14 % 8 - 19 %

passiivitaso 5 - 19 % 10 - 25 %

ETELÄÄN normitaso 5 - 17 % 9 - 22 %

passiivitaso 7 - 24 % 12 - 31 %

LOUNAASEEN normitaso 4 - 15 % 8 - 20 %

passiivitaso 5 - 20 % 10 - 26 %

LÄHDE: Aurinkoenergiaselvitys Oulun kaupungille, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy 2014.

AURINKOENERGIAA PASSIIVISESTI HYÖDYNTÄVÄ OMAKOTITALO

”AURINKOTALO” = aurinkoenergiaa pyritään

hyödyntämään passiivisesti

TONTTI

• Eteläsuuntaus

• Ei merkittävää ympäristön varjostusta

POHJARATKAISU

• Oleskelutilojen systemaattinen

suuntaaminen etelään

• Vältä isoja varjostamattomia ikkunoita

länteen ja itään

AURINKOSUOJAUS

• Ikkuna-aukotus pääosin etelään

• Lasilla korkea g-arvo ja matala U-arvo

• Oikein mitoitettu varjostava rakenne

eteläjulkisivussa

• Varmista sisälämpötilojen hallinta

dynaamisella energiasimulaatiolla

• Käytä nopeasti reagoivaa

lämmitysjärjestelmää

• Järjestä mahdollisuus läpituuletukseen

ja/tai sisätilojen viilennykseen

TONTTI

• Ei erityisiä vaatimuksia suuntaukselle

• Eteläsuuntauksesta ei hyötyä

POHJARATKAISU

• Ei erityisiä vaatimuksia, näkymät eri

suuntiin eduksi

• Huomioi ylilämpenemisen riski erityisesti

itä- ja länsijulkisivuissa

AURINKOSUOJAUS

• Matala g-arvo ja matala U-arvo estävät

ylilämpenemistä

• Lisäksi voi olla varjostavia rakenteita

eteläjulkisivussa (yleensä hyödyttömiä

itä- ja länsijulkisivussa)

• Tavoitteena silti valoisat sisätilat ja

miellyttävä piha-alueen pienilmasto

”TAVALLINEN” RATKAISU = aurinkoenergiaa ei hyödynnetä

lämmitykseen passiivisesti

TAI

LÄHDE: www.gaisma.com

LÄHDE: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, SunZEB-tutkimushanke

LÄHDE: Aurinkoenergiaselvitys Oulun kaupungille, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy 2014.

VARJOSTAVAN RAKENTEEN SUUNTAA-ANTAVA MITOITUSOHJE

PUSKURIVYÖHYKE

LÄMMÖNERISTÄMINEN

LÄHDE: Lylykangas et al: Rakenteellinen energiatehokkuus Opas, RTT Eristeteolisuus & YM 2016.

Tapaus 1

”perustapaus”

vertailuarvojen mukainen rakennnus

ikkunoiden g-arvo on 0,35

kaihtimet käytössä, ei varjostavia rakenteita

Tapaus 2

ikkunoiden U-arvoparannus

1,0 W/m²K → 0,65 W/m²K

Uw =0,65

gw =0,35

STg=0,35

Tapaus 3

U-arvoparannus + g-arvo 0,35 → 0,5

varjostava lippa, kaihtimet

Ug=0,5 (0,53)

gg=0,49 (0,51)

STg=0,45

.

Tapaus 4

”perustapaus” + viherhuone tasolasista

Tapaus 5

”perustapaus” + viherhuone 2K-eristyslasista

Tapaus 6

kohtien 2 ja 5 yhteisvaikutus

LÄHDE: Lylykangas et al: Rakenteellinen energiatehokkuus Opas, RTT Eristeteolisuus & YM 2016.

Energiasimulaatio Mika Vuolle, Equa Simulation Finland Oy.

ARKKITEHTITYÖ LINDSTRÖM, VIRTANEN OY: ONNELANPOLUN PALVELUTALO, LAHTI 2013

SAUERBRUCH HUTTON: FEDERAL ENVIRONMENTAL AGENCY, DESSAU 2005

SAUERBRUCH HUTTON: FEDERAL ENVIRONMENTAL AGENCY, DESSAU 2005

PÄIVÄNVALO-OLOSUHTEET

d

≤ 2d

PÄIVÄNVALOKERROIN (daylight factor) PÄIVÄNVALOSUHDE

LT-arvo = näkyvn auringonvalon kokonaisläpäisevyys

Lähde: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, SunZEB –tutkimushanke 2014.

KAUPUNKIRAKENTEEN VAIKUTUS

PÄIVÄNVALOSUHTEESEEN

Lähde: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, Energiatehokas ja valoisa kaupunkikerrostalo 2016.

AURINKOSUOJAUS

YLILÄMPENEMISEN AIHEUTTAJA ON AURINGON L ÄMPÖKUORMA

- EI LÄMMÖNERISTYSTASO

LÄHDE: Lylykangas et al: Rakenteellinen energiatehokkuus Opas, RTT Eristeteolisuus & YM 2016.

Energiasimulaatio Mika Vuolle, Equa Simulation Finland Oy.

Lähde: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, SunZEB –tutkimushanke 2014.

HÄIKÄISY

Lähde: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, SunZEB –tutkimushanke 2014.

Lähde: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, SunZEB –tutkimushanke 2014.

WALTER UNTERRAINER: RIVITALO, BATSCHUNS, ITÄVALTA 1997

HERMANN KAUFMANN: LUDESCHIN KUNTAKESKUS, ITÄVALTA 2005

DARMSTADTIN YLIOPISTON SOLAR DECATHLON –

KILPAILUTALO, WASHINGTON 2009

BOB GYSIN: FORUM CHRIESBACH, DÜBENDORF, SVEITSI 2006

FOSTER + PARTNERS: LONDON CITY HALL 2002

LÄHDE: http://www.fosterandpartners.com/projects/city-hall/ KUVA: FOSTER + PARTNERS: LONDON CITY HALL 2002

KIITOS MIELENKIINNOSTANNE