Energian käytön optimointi alkaa jo kiinteistön suunnitteluvaiheessa

YIT:n toimitilahankkeissa energian hallintaa ja käytön optimointia on kehitetty pitkään. Elinkaarimallilla toteutetuissa kiinteistöissä siitä on saatu hyviä ja konkreettisia tuloksia.

Energian hallinta lähtee jo hankkeen suunnitteluvaiheesta sekä siitä, mille paikkakunnalle tuleva hanke sijoittuu. Sijainti vaikuttaa mahdollisuuksiin valita erilaisia energialähteitä.

”Kartoitamme mikä on paikkakunnan ostoenergian hinta ja mitä mahdollisuuksia on tuottaa uusiutuvaa energiaa suunniteltavassa kohteessa. Käytännössä siis millaiset mahdollisuudet ovat maalämmön, aurinkoenergian ja miksei myös pienessä mittakaavassa tuulivoiman hyödyntämiseen tontilla”, johtaja Kari Pekkanen kertoo.

Suunnitteluvaiheessa pyritään löytämään mahdollisimman kustannustehokas ratkaisu ostoenergian ja uusiutuvan energian välille huomioiden kiinteistön energiantarve ja hankkeelle asetetut energiavaatimukset. Kohteissa hyödynnetään pääosin hybridilämmöntuotantoa. Hyvänä tavoitteena voidaan pitää muun muassa sitä, että uusiutuvaa energiaa tuotetaan sen verran, kuin sitä suunniteltavassa kiinteistössä pystytään kuluttamaan.

Tavoitteena on pitää ostetun määrä suunnitelluissa raameissa, saada säästöjä tai mennä tavoitteiden alle. Lämmön talteenottokin pyritään hyödyntämään mahdollisimman tehokkaasti ja sen suhdetta seurataan ja optimoidaan tehokkaasti.

”Suunnitteluvaiheessa mietitään myös tekniset järjestelmät, ilmanvaihto, lämmön talteenotto, valaistusjärjestelmät ja rakennusautomaatio, joilla energian hallinnan kannalta päästään mahdollisimman tehokkaaseen lopputulokseen”, Pekkanen kertoo.

Suunnitelmasta sen mukaiseen toteutukseen

Rakentamisvaiheen aikana valituilla järjestelmillä ohjataan kiinteistön tulevaa käyttöä, mutta se ei vielä riitä. Pelkillä laitteilla ei päästä tavoitteisiin, vaan tarvitaan myös laitteiden osaavaa hallintaa ja niiden kautta olosuhteiden optimointia. Elinkaarimallisissa hankkeissa vahvuutena on juurikin kiinteistön käytönaikaisten olosuhteiden optimointi energiatehokkaasti, josta vastaa kiinteistöjohtamisen palvelut. Erityisesti elinkaarihankkeissa kiinteistön käytönaikainen ylläpidon edustaja on mukana koko suunnittelu- ja rakennusvaiheen ajan.

”Järjestelmien ammattimainen seuranta ja ohjaus ovat ne tekijät, joilla suunniteltu ostoenergian sekä uusiutuvan energian määrän optimointi voidaan toteuttaa”, Pekkanen painottaa.

Suunnitteluvaiheessa tilaaja voi ja asettaakin kiinteistölle energiatehokkuusvaatimuksia. Kunnalliset tilaajat sitovat ne yleensä EU-tavoitteisiin sekä RTS-ympäristöluokituksen mukaiseen tavoitteeseen. Tilaajalla voi olla myös erilaisia tavoitteita uusiutuvan energian käytölle.

”Meidän tehtävämme on auttaa tilaajaa saavuttamaan nämä tavoitteet.”

Tavoitteisiin voidaan päästä myös vanhoissa elinkaarikiinteistöissä
Jatkuva tarkka seuranta ja ohjaus pitävät vanhempien, kaukolämmöllä lämpiävien elinkaarikiinteistöjen energiamäärät aisoissa.

”Myös se vaikuttaa, kuinka paljon olemassa olevalla laitekannalla pystytään hyödyntämään talteenottoa.”

Hiilineutraaliuden osalta kiinteistön tavoitteisiin pääsemiseen vaikuttaa muun muassa, miten kaukolämpö tuotetaan tai tuotetaanko kiinteistön sähkö vesivoimalla vai aurinko- tai tuulivoimapuistossa.

Jos sähkö ja lämpö tuotetaan uusiutuvalla energialla, niin sanotut vanhat kohteet pääsevät myös perinteisillä menetelmillä hyvin tuloksiin.

Kiinteistön käytön ohjaus on tärkeää energiataloudellisen käyttämisen osalta. Seurantaa tekemässä Mika Kukkonen.  

Kiinteistön käyttö ohjaa energiamääriä

Ammattimainen käytön ohjaus kiinteistön energiataloudelliseen käyttämiseen on tärkeä osa Elinkaarimallin kiinteistöjohtamisen palveluita.

”Kun optimoimme ja hallitsemme energian käyttöä, säästämme veronmaksajien rahoja”, aluepäällikkö Mika Kukkonen sanoo.

Kiinteistöstä vastaavan ylläpitohenkilöstön on ymmärrettävä, miten talo on suunniteltu toimivaksi jo ennen varsinaista kiinteistön ja järjestelmien käyttöönottoa. Tämän jälkeen käyttäjät perehdytetään talon toimintaperiaatteisiin: mitkä ovat kiinteistön normaalit käyttöajat, millaisia ohjauspainikkeita on käytössä, miten ilmanvaihtoa saadaan tehostettua.

Energiaseuranta perustuu kattavaan mittarointiin, jonka avulla saadaan laajasti eriteltyä dataa ulos. Kiinteistön energian kulutusta voidaan verrata myös muihin vastaaviin kiinteistöihin. Viekö esimerkiksi joku toiminta tässä kohteessa enemmän energiaa kuin muualla.

Hyvä kiinteistöjohtaminen tuo merkittäviä säästöjä

Kaikkien järjestelmien toiminta varmistetaan perusteellisilla toimintakokeilla ennen uudisrakennuksen käyttöönottoa. Mahdolliset häiriöt täytyy saada kiinni toimintakokeissa, ettei turhaa energiahukkaa synny käyttöönottovaiheessakaan.

Vasta kiinteistön lopullinen käyttö, eli miten talossa eletään ja ollaan, ohjaa energiamääriä, vaikka suunnitteluvaiheessa kiinteistön toiminnot huomioidaankin. Kun kiinteistöä on jonkun aikaa käytetty, ohjausjärjestelmää hienosäädetään kertyneen datan pohjalta. 

On tärkeää tunnistaa ne ajat, jolloin järjestelmien pitää olla päällä ja milloin ne voivat jäädä lepotilaan. Sillä on merkittävät vaikutukset energiankulutukseen. Suunnitteluvaiheessa kiinteistön toiminnot huomioidaan, mutta kiinteistöä ohjataan talon käytön mukaan eli miten talossa eletään ja ollaan. Kun kiinteistöä on jonkun aikaa käytetty, ohjausjärjestelmää hienosäädetään kertyneen datan pohjalta.

”Esimerkiksi kouluissa on pitkiä lomia, ja jos toimintaa lomien aikana olisikin, koko koulun käytön sijasta toimintoja voidaan rajata esimerkiksi vain tietyille aluille”, Kukkonen kertoo.

Paikallista ohjausta tehdään myös käyttöpainikkeilla. Kiinteistön käyttäjien oma toiminta ja yhteisvastuu on tärkeää. Ilmoitusvelvollisuuskynnyksen pitää olla matala ja yhteydenoton pitää olla helppoa, jos esimerkiksi valot jäävät palamaan eikä liiketunnistin toimi.

Energian osuus elinkaarenmittakaavassa on 25–35 prosenttia kokonaiskustannuksista. Näihin kustannuksiin vaikuttamalla voidaan saada aikaan merkittäviä säästöjä. Eniten energiaa kuluttavat valaistus ja ilmanvaihto sekä rakennuksen lämmitys, ja näiden toimintojen tasapainottaminen on hyvin tärkeää, ettei olosuhteista tarvitse tinkiä.

”Valaistustaso, lämpötilat ja hiilidioksidipitoisuudet pidetään aina kohdallaan käytön aikana”, kiinteistöpäällikkö Pekka Asikainen painottaa.

Arjen valinnat vaikuttavat

Osa säästöistä tehdään jo suunnitteluvaiheessa, kun valitaan esimerkiksi lämmöntalteenottojärjestelmät, hanat ja WC-istuimet. Valaisimet valitaan käyttötarkoituksen mukaan, jotta tiloja ei ylivalaista.

Energian kulutusta optimoidaan käytön aikana, ja säätöjä tehdään manuaalisesti. Ilmanvaihtoa säädetään lukujärjestysten ja tilojen iltakäytön mukaan tarvittaessa päiväkohtaisestikin, jos käyttöaikoihin tai -määriin tulee oleellisia muutoksia.

Rakennusautomaatiojärjestelmä antaa vikahälytyksen ennakoimattomista poikkeamista. Näissä tapauksissa mietitään, mistä poikkeama johtuu. Onko kyseessä laiterikko vai onko tilassa ollut enemmän henkilöitä kuin on suunniteltu?

Pääsääntöisesti energian käyttöä optimoi kiinteistöä hoitava organisaatio, kiinteistöpäällikkö tai ylläpitopäällikkö, joka johtaa toimintaa arjessa yhteistyössä kiinteistössä työskentelevän kiinteistönhoitajan kanssa. Mutta Asikainen muistuttaa, että myös kiinteistön käyttäjät voivat vaikuttaa, miten kuluttavat vettä tai miten sytyttävät ja sammuttavat valoja.  

”Valot toimivat liikkeenläsnäolotunnistimella. Ne sammuvat viiveellä siitä, kun tila on tyhjentynyt. Esimerkiksi kymmenen minuutin viiveen ohittaminen sammuttamalla valot vähentää energian kulutusta kouluissa jo paljon.” ´

Hyviä kokemuksia kiinteistöjohtamisesta Hollolassa

Hollolassa valmistui vuonna 2017 kaksi koulua. Heinsuon ja Kalliolan kouluista on kertynyt käyttökokemusta nyt viisi vuotta. Kalliolan yhteydessä toimivat myös kirjasto, terveysasema, neuvola sekä iltaisin nuorisotoimi ja yhteisökahvila.

Hollolan kunnan rakennuttajapäällikkö Tuomo Vesikko on ollut molemmissa hankkeissa vahvasti mukana jo suunnitteluvaiheesta alkaen.

 ”Kiinteistön käyttäjän näkökulmasta näen, että elinkaarihankkeessa kiinteistönomistajan ohjaus on hankintavaiheessa vaatimusten esittämistä, ylläpitovaiheessa vaatimusten toteutumisen seuraamista.”

Alkuvaiheessa määritellään tavoitteet, joihin voidaan järkevästi päästä. Jos ja kun tavoitteiden alapuolelle päästään, hyöty jaetaan palveluntuottajan ja käyttäjän kesken.

”Kyse on kumppanuudesta eli yhteispelissä palvelutuottajan kanssa pyrimme ohjaaman energian käyttöä ja löytämään ratkaisuja, joilla tavoitteisiin päästään.”

Hollolassa malli on toiminut hyvin.

”Pääsääntöisesti ollaan alle tavoitearvojen”, Vesikko kertoo.

Energiankulutusvaatimukset on alitettu lämmitysenergiassa sekä lämpimän käyttöveden että sähkön osalta.

Hollolan kunnan rakennuttajapäällikkö Tuomo Vesikko on ollut tyytyväinen elinkaarimalliin. ”Elinkaarimalli ohjaa hyvään kiinteistön ylläpitoon, hyvään rakentamiseen ja kunnossapitoon.”

Kalliolan ja Heinsuon osalta ylläpidon vastuuhenkilöt seuraavat huolella järjestelmää. Viat korjataan nopeasti ja seurataan, että järjestelmä toimii niin kuin se on suunniteltu. Lämpötilojen säätöjä seurataan, jotta säästöt saavutetaan, mutta olosuhteista ei tingitä.

Rakennuksen muoto ja kerrosluku vaikuttavat energiatehokkuuteen
Kalliolan osalta maalämpö on ollut erittäin hyvä ratkaisu. Se on kaukolämpöä edullisempi, ja se toimii lämmityksessä ja jäähdytyksessä. Heinsuon koulussa myös rakennuksen muoto säästää energiaa.

”Muodoltaan selkeä kolmikerroksinen koulu on hyvä ratkaisu. Heinsuon lämmönkulutus on pienempi kuin Kalliolassa. Lämpö ei johda ulos, kun keskimmäisen kerroksen ala- ja yläpuolella on lämmin tila.”

Myös liiketunnistimella toimiva ilmanvaihdonohjaus säästää energiaa.

”Ilmanvaihto menee automaattisesti pienen viiveen jälkeen minimille myös päivällä, kun tila tyhjenee ja liikettä ei havaita. Yöllä, kun ketään ei ole paikalla, ilmanvaihto pysäytetään lukuun ottamatta lyhyitä käyntijaksoja.”

Vesikko on ollut tyytyväinen elinkaarimalliin. Hollolassa koulujen sisäilmaongelmat on selätetty seitsemässä vuodessa. ”Elinkaarimalli ohjaa hyvään kiinteistön ylläpitoon, hyvään rakentamiseen ja kunnossapitoon.”

Uusiutuvan energian käytön termit

• RTS-ympäristöluokitus on kehitetty kokonaisvaltaiseen kiinteistöjen ylläpitoon ja käyttäjien hyvinvointiin. Suomen oloihin räätälöity luokitusjärjestelmä pohjautuu eurooppalaisiin standardeihin (CEN TC 350 standardit). Se sitoo yhteen myös alan yhteiset hyvät kotimaiset käytännöt, kuten Sisäilmasto- ja M1-luokituksen sekä rakennusten elinkaarimittarit, Kuivaketju10:n ja Viherkerroin-menetelmän.
• E-luku on energiamuotojen kertoimilla painotettu rakennuksen vakioituun käyttöön perustuva vuotuinen ostoenergiankulutus lämmitettyä nettoalaa kohden. Se koskee kaikkea rakennuksessa tapahtuvaa energiankulutusta. E-luku huomioi myös rakennuksen tekniset järjestelmät sekä rakennusosien ominaisuudet. Tarkastelussa määritetään myös rakennuksen tarvitseman ostoenergian määrä. Eri energiamuodoille on eri kertoimet.
• Hiilineutraali Suomi 2035 on Suomen hallituksen asettama tavoite. Tämä edellyttää nopeutettuja päästövähennyksiä kaikilla sektoreilla. Rakentamisen osalta tavoitteena on lähes päästötön sähkön- ja lämmöntuotanto 2030-luvun loppuun mennessä sekä pienentää rakentamisen hiilijalanjälkeä.
• HINKU-kunnat ovat kuntia, jotka ovat sitoutuneet tavoittelemaan 80 prosentin päästövähennystä vuoteen 2030 mennessä vuoden 2007 tasosta. Kunnat pyrkivät vähentämään ilmastopäästöjään muun muassa lisäämällä uusiutuvan energian käyttöä ja parantamalla energiatehokkuutta.