Uusiutuvan energian käyttö rakennusten lämmitysjärjestelmissä ja energiatehokkuuden huomioiminen yhdyskuntasuunnittelussa

Abstract

Ilmastonmuutoksen ja energiakustannusten nousun vuoksi kiinnostus energiatehokkuuteen ja tietoisuus energian säästämisestä sekä kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistarpeesta ovat kasvaneet viime vuosina. Kaavoituksen ja maankäytön toteutuksesta johtuvat ympäristövaikutukset ja kasvihuonekaasupäästöt ovat merkittäviä, joten yhdyskuntasuunnittelun oikeanlaisella säätelyllä voi olla huomattavia vaikutuksia päästöjen kehityksen ohjaamisessa ympäristömyönteisempään suuntaan. Myös rakennusmateriaalit sekä lämmitysjärjestelmien valinta vaikuttavat kokonais-energiatehokkuuteen ja päästöihin. Kuopion kaupunki pyrkii tiivistämään yhdyskuntarakennetta ja lisäämään täydennysrakentamista kaavoituksen keinoin. Tämän Pro Gradu -tutkielman kohteeksi valittiin Kuopion asemakaavan muutosalue Julkulan kaupunginosassa, johon suunniteltujen asuinkerrostalojen mahdollisia lämmitysratkaisuja vertailtiin sekä elinkaaren aikaisten CO2-päästöjen että kustannusten osalta. Lämmitysjärjestelmien vertailu suoritettiin laskemalla yhden asuinkerrostalon kuluttama lämmitysenergia kolmella eri energiatehokkuuden tasolla. Vertailuun valitut lämmitysjärjestelmät olivat todennäköisimpiä vaihtoehtoja kyseisessä tapauksessa. Suomessa yleisintä asuinkerrostalojen lämmitysmuotoa, kaukolämpöä, verrattiin uusiutuvaa energiaa hyödyntäviin lämmitysjärjestelmiin. Tulosten perusteella todettiin, että kaukolämmitys on kustannustehokas ja kilpailukykyinen lämmitysmuoto myös energiatehokkaammissa rakennuksissa. Toisaalta kaukolämmön aiheuttamat CO2-päästöt voivat olla selvästi korkeammat verrattuna maa- ja aurinkolämpöä hyödyntäviin lämmitysjärjestelmiin, mikäli kaukolämmön tuotanto on toteutettu vastaavalla tavalla kuin Kuopiossa.

Recently, the interest for energy efficiency has arisen. The knowledge of saving energy as well as of reducing greenhouse gas emissions has increased due to the influence of global warming and the growth of energy costs. The actualization of community planning and land use is causing significant environmental impacts and greenhouse gas emissions. Therefore, their regulation may have remarkable effects on guiding the development of emissions to environmentally friendlier direction. In addition, construction materials and the choice of heating systems are affecting the energy efficiency and emissions. The city of Kuopio is aiming at compressing the community structure and increasing the complementary building by community planning. The target of this Master’s thesis was the comparing of the possible heating system solutions for the apartment buildings in the changing street plan of Julkula, Kuopio by costs and CO2-emissions during the life cycle. The heating systems were compared by calculating the heating energy spent by an apartment building in three different energy efficiency levels. The heating systems selected for the comparison were the most probable options for the case considered. District heating, which is the most common form of heating in apartment buildings in Finland, was compared to systems utilizing renewable energy. On the basis of the results, it was concluded that district heating is a cost effective and competitive form of heating also in buildings with better energy efficiency. On the other hand, the CO2-emissions caused by district heating can be clearly higher compared to the systems utilizing ground heat and solar thermal power if similar heat production systems are used as in Kuopio.