Pientalon teknisen tilan tuotteistus

Diplomityön tavoitteena on selvittää asiakkaiden toiveita ja arvostuksia, joiden avulla voidaan rakentaa silta teknisiin ominaisuuksiin ja niiden variointiin. Rinnakkaisena työnä lähinnä teknisestä näkökulmasta teki Lauri Manninen omaa tutkimustyötä. Tässä raportissa on teknisiä ominaisuuksia käsiteltäessä lainattu Mannisen työtä. Pientaloa suunniteltaessa on valittava mm. lämmitysjärjestelmä ja talotekniikan taso. Suomessa pientaloihin on tarjolla useita lämmitysjärjestelmävaihtoehtoja. Tunnetuimpia päälämmönlähteitä ovat maa, puu, pelletti, öljy, kaasu, sähkö ja kaukolämpö. Lämmitysjärjestelmän lisäksi teknisiin tiloihin sijoitetaan muuta talotekniikkaa. Tässä diplomityössä tarkastellaan eri lämmitysjärjestelmien nykytilannetta sekä mahdollisuuksien mukaan tulevaisuuden näkymiä. Työssä on käytetty lähdeaineistona kirjallisuutta, www-sivuja sekä haastatteluja. Työhön on haastateltu yksityisasiakkaita. Lämmitysjärjestelmien nykytilanteen ja tulevaisuuden näkymien sekä haastatteluissa esiin tulleiden asioiden avulla on pyritty kehittämään talotekniikkamarkkinoille uusia tuote- ja palvelukonsepteja. Diplomityössä on käsitelty lämmitysjärjestelmiä sekä talotekniikkaa markkinatilanteen ja asiakkaiden näkökulmasta. Tuloksena työssä esitetään alustava tuotteistussuunnitelma ja ideoita teknisen tilan kokonaispalvelun tuotteistamiseen.

Pientalon lämmitysjärjestelmän valinta

Lämmityskustannukset ovat merkittävä osa pientalon asumiskustannuksista. Oikealla lämmitysratkaisuvalinnalla voidaan saada merkittäviä säästöjä aikaiseksi. Lämmitysjärjestelmä on pitkäaikainen investointi ja järjestelmän vaihtaminen toiseen on usein kallista. Järjestelmän valinnassa tehtyä virhettä on siten vaikea korjata jälkikäteen. Jotta osataan valita kuhunkin tilanteeseen sopivin lämmitysratkaisu, täytyy tietää millaisia kustannuseriä eri vaihtoehdot sisältävät ja millainen merkitys niillä on kokonaiskustannuksiin. Lämmitysjärjestelmän valinnassa tulee huomioida asuntojen erilaiset energiantarpeet, tekniset ratkaisut ja käyttäjien mieltymykset. Edellä mainituista syistä lämmitysjärjestelmiä ei voida laittaa yleispätevään edullisuusjärjestykseen. Tässä työssä käsitellään esimerkkilaskelmien avulla joitain lämmitysjärjestelmäratkaisuja ja niiden kustannuksia. Vaikka työ ei käsitä kaikkia markkinoilla olevia vaihtoehtoja, työssä esitettyjä laskentamenetelmiä voidaan soveltaa myös muihin lämmitysjärjestelmiin.

Pientalon energiatehokkuuden vaatimusten kiristymisen vaikutus lämmitysratkaisujen hiilidioksidipäästöihin

Tässä työssä tarkastellaan pientalojen kiristyvien energiatehokkuusvaatimusten vaikutusta lämmitysratkaisuista aiheutuviin hiilidioksipäästöihin. Kiristyvät vaatimukset tähtäävät tarvittavan lämmitysenergian ja hiilidioksidipäästöjen pienenemiseen mutta ne vaikuttavat myös lämmitystapojen keskinäiseen kilpailukykyyn. Koska hiilidioksidipäästöt lämmitystapojen kesken ovat erilaisia, ei päästöt pienene samassa suhteessa lämmitysenergian pienentymisen kanssa mikäli järjestelmä vaihdetaan suurempipäästöiseen lämmitystapaan. Kannattavuuden perusteella arvioidaan mitkä lämmitystavat yleistyvät tulevaisuudessa ja kuinka muutos vaikuttaa hiilidioksipäästöihin. Tarkasteltavina lämmitysmuotoina on maalämpöpumppulämmitys, öljylämmitys ja kaukolämpölämmitys. Tarkasteltavia lämmitysmuotoja verrataan investointikustannuksiltaan edullisimpiin sähkölämmitysmuotoihin. Työssä todettiin energiatehokkuuden vaatimusten kiristämisen kasvattavan sähkölämmitystapojen osuutta. Koska lämmityssähkön hiilidioksidipäästöt ovat korkeat, joissain tapauksissa hiilidioksipäästöt jopa kasvavat energiatehokkuuden parantuessa.

Uudisrakennusalueen lämmitysratkaisujen valinta – tulevaisuuden haasteet ja niihin vastaaminen

Matalaenergiarakentaminen asettaa uudenlaisia haasteita ja mahdollisuuksia lämpöenergian tuotannolle. Lämmitysjärjestelmien mitoitustehot eivät laske samassa suhteessa kuin lämmitysenergiankulutus, mikä suosii alhaisia investointeja muuttuvien kulujen kustannuksella. Työssä tutkittiin viittä vaihtoehtoista tapaa tuottaa kohdealueen rakennuskannan vuotuinen lämpöenergiantarve. Kohdealue koostui pääasiallisesti matalaenergiakerrostaloista. Neljä vaihtoehtoa perustui kaukolämpöön ja yksi matalaenergiaverkkoon varustettuna kiinteistökohtaisilla lämpöpumpuilla. Lähialueen jätevedenpuhdistamolle sijoitettu keskitetty lämpöpumppuratkaisu muodostui kokonaiskustannuksiltaan edullisimmaksi vaihtoehdoksi tuottaa kohdealueen rakennuskannan lämpöenergiantarve. Haketta polttoaineenaan käyttävä pien-CHPlaitos omasi vastaavasti pienimmän hiilijalanjäljen, mutta oli kustannusrakenteeltaan epäedullinen. Kohdealue ja vaihtoehtoiset lämmitysjärjestelmät mallinnettiin GaBi 4.3 elinkaarimallinnusohjelmistolla vaihtoehtojen hiilijalanjälkien selvittämiseksi.

Suorituskyvyn mittaaminen lämmitysjärjestelmiin keskittyneessä pkt-yrityksessä

Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää suorituskyvyn mittaamisjärjestelmä lämmitysjärjestelmiin keskittyneelle pkt-yritykselle. Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin mitä kehitystarpeita on yrityksellä, missä ei ole käytössä suorituskyvyn mittaamisjärjestelmää ja kuinka yritys voi kehittää toimintaa suorituskyvyn mittaamisjärjestelmän suunnittelu- ja implementointiprosessin aikana. Tutkimuksen teoreettisessa osassa käsiteltiin suorituskykyä, sen mittaamista, eri suorituskyvyn mittausjärjestelmiä sekä niiden suunnitteluprosesseja ja käyttöä. Teoriaosuudessa on myös käsitelty suorituskyvyn mittaamisen hyötyjä ja suorituskyvyn mittaamista pk-yrityksissä sekä lämmitysjärjestelmiin keskittyneen yrityksen erityispiirteitä suorituskyvyn mittaamisen kannalta. Tutkimuksen empiirinen osa käsittää case yrityksen esittelyn, sekä yritykseen suunnitellun suorituskyvyn mittausjärjestelmän implementointiprosessin. Suorituskyvyn mittaamisjärjestelmän suunnittelu- ja käyttöönottoprosessi suunniteltiin lämmitysjärjestelmiin keskittyneen pkt-yrityksen erityispiirteet huomioiden. Tutkimuksen tuloksena syntyi suorituskyvyn mittausjärjestelmä joka ottaa huomioon lämmitysjärjestelmiin keskittyvän sekä nopeasti kasvavan pkt-yrityksen erityistarpeet. Tutkimuksessa havaittiin että suorituskyvyn mittaamisjärjestelmän suunnitteluprosessin aikana yrityksen johdon liiketoimintatiedon käyttäminen lisääntyi sekä liiketoimintatiedon hyödyntäminen helpottui valmiiden prosessien myötä.

Ilmalämmityksen soveltuvuus pientaloihin

Ilmalämmitys on melko harvinainen lämmitysjärjestelmä pientaloissa. Vielä 1980-luvulla ilmalämmitysjärjestelmät olivat pientaloissa yleisiä, mutta niiden käyttö vähentyi merkittävästi ja nykyään ilmalämmitystä käytetään lähinnä matalanenergia- ja passiivitaloissa. Tässä kandidaatintyössä selvitetään, onko ilmalämmitys varteenotettava lämmitysjärjestelmävaihtoehto nykypäivän pientaloissa. Ilmalämmityksen soveltuvuutta tarkastellaan tässä työssä kolmen eri kriteerin avulla: energiatehokkuus, sisäilmasto-olosuhteet ja kustannukset.

Alueellisen lämmitysjärjestelmän valinta hankesuunnitteluvaiheessa

Työn lähtökohtana oli tarkastella hankesuunnitteluvaiheen lämmitysjärjestelmän valintaa ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Työssä käytettiin Case-tarkasteluna Espoon Finnoon aluetta. Rakennusosakeyhtiö Hartela voitti Espoon Finnoon ensimmäisen (Finnoo I) asemakaava-alueen suunnittelu ja toteuttamisen ideakilpailun vuoden 2012 lopussa. Finnoo I alueelle rakennettaan noin 155 000 kerrosmetriä eli huoneistot noin 4000 asukkaalle. Alueen ra-kennukset suunnitellaan energiatehokkaaksi, sekä lämmityksessä ja sähkössä on tarkoitus käyttää uusiutuvaa energiaa. Työssä käsiteltiin alueellista lämmitysjärjestelmää ja sen vaihtoehtoetoja. Työssä tutkittiin myös aurinkosähkön käytön mahdollisuutta alueella. Ensin työssä mitoitettiin rakennusten energiankulutuksen muodostuminen alustavien suunnitelmien ja arvioitujen ominaiskulu-tusten avulla. Sen jälkeen käytiin läpi mahdolliset lämmitysjärjestelmät, joita alueella voi-daan käyttää ja arvioitiin niiden aiheuttamat elinkaarikustannukset koko laskenta-ajan jak-solla. Elinkaarilaskentaan valittiin viisi toteutuskelpoisinta järjestelmää ja niistä laskettiin elinkaarikustannukset. Lisäksi laskettiin järjestelmien hiilidioksidipäästöt vuosittain. Työn tulosten pohjalta voidaan olettaa, että kokonaisvaltaisesti yhtä ainoata parasta lämmi-tysjärjestelmää alueelle ei ole, vaan kaukolämpöä, maalämpöä ja hybridijärjestelmiä tulisi käyttää alueella sekaisin. Lisäksi alue on mahdollista rakentaa niin, että alue käyttäisi nolla-lämpöalueen periaatetta, niin että rakennukset, jotka tuottavat lämpöä liikaa myisivät ne sitä rakennuksille jotka tarvitsevat sitä. Aurinkosähkön potentiaali alueella on hyvä ja sitä käyttämällä voidaan rakennusten E-lukua ja hiilidioksidipäästöjä laskea.

Lämmöntuotannon energiatehokkuuden parantaminen Sotek-säätiön rakennuksissa

Diplomityössä tarkastellaan lämmöntuotannon energiatehokkuuden parantamista neljässä Sotek- säätiön rakennuksessa. Työssä oli tarkoitus selvittää, minkälainen lämmitysjärjestelmä on juuri kyseiseen kiinteistöön järkevin ja investointikustannuksiltaan kannattava. Työssä käydään läpi polttoaineita, lämmöntuotanto- ja lämmönjakotapoja, sekä mietitään kannattaako rakennuksia lisäeristää. Työssä verrataan vanhojen järjestelmien hiilidioksidipäästöjä valittujen uusien järjestelmien hiilidioksidipäästöihin. Kiinteistöjen lämmitys tuottaa Suomessa noin 30 % kaikista hiilidioksidipäästöistä. Se on siis merkittävä alue, josta päästöjä voitaisiin vähentää. Tehtävänä oli laskea kaikille kiinteistöille tarkat lämmitystarpeet ja lämmitystehontarpeet käyttäen apuna Suomen rakennusmääräyskokoelmaa. Työn perusteella lämmöntuotannon energiatehokkuuden parantaminen kohteissa on järkevää ja taloudellisesti kannattavaa muuttamalla lämmöntuotanto pääosin lämpöpumpuille. Täystehoiset järjestelmät eivät tulleet investoinnillisesti kannattavaksi, eikä se ilmalämpöpumpuissa ollut edes mahdollista. Tulosten perusteella lämmitysenergian kustannuksia saatiin vähennettyä parhaiten mitoittamalla kohteisiin osatehoiset lämpöpumput. Lisälämmöneristäminen kohteissa ei taloudellisesti tullut kannattavaksi, vaikka lämmitystarve väheni. Lämmöntuotannon hiilidioksidipäästöt vähenisivät kohteissa keskimäärin noin 50 %.