The effects of energy renovation measures on apartment buildings

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää eri korjaustoimenpiteiden vaikutusta kerrostalon energiankulutukseen sekä korjausten taloudellista kannattavuutta. Tutkimusaineistona oli yli 700 kerrostalon vuosittaiset lämmön-, veden- ja sähkönkulutustiedot. Lisäksi 119 korjatusta kerrostalokohteesta saatiin korjauskustannukset energiankulutustietojen lisäksi. Työssä myös mallinnettiin IDA-ICE –ohjelmalla kaksi erityyppistä olemassa olevaa asuinkerrostaloa ja tutkittiin eri korjaustoimenpiteiden vaikutusta energiankulutukseen. Rakennusten lämpöenergiankulutuksissa on suuria eroja. Yleensä eniten lämpöenergiaa kuluttavat kerrostalot on rakennettu 1960 ja 1970 -luvuilla. Pohjois-Suomen kerrostalokannan lämpöenergiankulutus on ilmastosta johtuen noin 20 % suurempaa kuin Etelä-Suomen kerrostalojen kulutus. Asuinkerrostalot jaetaan energiankulutuksen perusteella eri energiatehokkuusluokkiin (ET-luokkiin). Suurin osa Suomen asuinkerrostaloista kuuluu D-luokkaan eli energiaa kuluu 141-180 kWh/a/brm2. Eri korjaustoimenpiteiden vaikutukset lämpöenergiankulutukseen vaihtelevat huomattavasti eri kohteiden välillä. Yleensä on kannattavinta korjata paljon energiaa kuluttavia rakennuksia eli kerrostaloja, jotka kuuluvat esimerkiksi E- tai F-energiatehokkuusluokkiin. Yksittäisillä korjaustoimenpiteillä on yleensä mahdollista saavuttaa enintään 10 prosentin säästö kerrostalon lämpöenergiankulutuksessa. Vain lämmöntalteenottoon siirryttäessä voidaan saavuttaa suurempia säästöjä. Yleensä korjauksia suoritetaan rakenteen vaurioitumisen vuoksi, pelkästään energiansäästön takia ei korjauksia kannata toteuttaa. Merkittävimmin lämpöenergiankulutusta kerrostaloissa voidaan vähentää lämpötilan säädöllä asunnoissa. Monissa kerrostaloissa huonelämpötilat ovat turhan korkeita ja säädöllä voidaankin lämpöenergiankulutusta vähentää jopa 15 %. Toimenpide on myös hyvin edullinen toteuttaa. Muita kannattavimpia melko edullisia toimenpiteitä ovat lämmönsiirtimen sekä patteri- ja linjasäätöventtiilien uusiminen. Julkisivun lisälämmöneristämisellä on mahdollista saavuttaa 10 % lämpöenergiansäästö. Ikkunoiden uusiminen tai etuikkunoiden asennus voi myös parhaimmillaan tuoda 10 % säästön lämpöenergiankulutukseen. Parvekelasituksella on mahdollista saavuttaa 5-10 % säästö

Kuntien korjaushankkeita suunnitellaan liian lyhytjänteisesti ja epäselvin tavoittein

Kuntien rakennuskannassa on valtavasti korjattavaa, ja korjaustarpeet koko ajan kasvavat. Huono sisäilma, toimintojen muuttuminen, materiaalien kuluminen ja rakennusosien vauriot ovatkin tyypillisiä lähtökohtia korjaushankkeiden käynnistämiseen. Monesti korjaushankkeet ovat huomattava menoerä kuntien taloudessa, mutta korjaamatta jättäminen aiheuttaa pitkällä aikavälillä vielä suuremmat kulut ja haitat. Hankkeiden onnistuminen onkin ensiarvoisen tärkeää niin kuntatalouden kuin kunnan toimintojen ja kuntalaisten terveyden sekä hyvinvoinnin kannalta. Valitettavan usein kuntien korjaushankkeet kuitenkin epäonnistuvat: tavoitteita ei saavuteta, aikataulu venyy tai hankkeen kustannukset karkaavat käsistä. Korjaushankkeiden läpivientiin niin projektitasolla kuin kuntapäättäjienkin toimissa tarvittaisiin pikaisesti muutoksia

Determining ventilation strategies to relieve health symptoms among school occupants

Purpose: Poor indoor air quality (IAQ) contributing to occupants’ health symptoms is a universal, typically ventilation-related, problem in schools. In cold climates, low-cost strategies to improve IAQ in a naturally ventilated school are rare since conventional methods, such as window opening, are often inappropriate. This paper aims to present an investigation of strategies to relieve health symptoms among school occupants in naturally ventilated school in Finland. Design/methodology/approach: A case study approach is adopted to thoroughly investigate the process of generating the alternatives of ventilation redesign in a naturally ventilated school where there have been complaints of health symptoms. First, the potential sources of the occupants’ symptoms are identified. Then, the strategies aiming to reduce the symptoms are compared and evaluated. Findings: In a naturally ventilated school, health symptoms that are significantly caused by insufficient ventilation can be potentially reduced by implementing a supply and exhaust ventilation system. Alternatively, it is possible to retain the natural ventilation with reduced number of occupants. The selected strategy would depend considerably on the desired number of users, the budget and the possibilities to combine the redesign of ventilation with other refurbishment actions. Furthermore, the risk of poorer indoor air caused by the refurbishment actions must also be addressed and considered. Practical implications: This study may assist municipal authorities and school directors in decisions concerning improvement of classroom IAQ and elimination of building-related symptoms. This research provides economic aspects of alternative strategies and points out the risks related to major refurbishment actions. Originality/value: Since this study presents a set of features related to indoor air that contribute to occupants’ health as well as matters to be considered when aiming to decrease occupants’ symptoms, it may be of assistance to municipal authorities and practitioners in providing a healthier indoor environment for pupils and teachers.publishedVersionPeer reviewe

Energiaköyhyyden jatkoselvitys liittyen asuntojen lämmitysremontteihin ja energiakuluihin

Selvitys on jatkoa vuonna 2013 ilmestyneelle Selvitys energiaköyhyydestä, kotitalouksien energiakustannukset -raportille. Työssä tarkastellaan tilastojen, energialaskelmien ja haastattelujen avulla omistusasunnoissa asuvien pieni- ja alle keskituloisten talouksien energiaköyhyysriskiä. Energiaköyhyydellä tarkoitetaan vaikeutta ylläpitää perustarpeita energiakustannusten takia. Suomessa on 60 000–100 000 energiaköyhyyden riskiryhmiin kuuluvaa omistusasunnossa asuvaa kotitaloutta eli pieni- ja alle keskituloisia, jotka asuvat perusparantamattomissa 1960- ja 1970-luvun kerrostaloissa tai isoissa ennen vuotta 1980 rakennetuissa tai öljylämmitteisissä pientaloissa. Alueellisesti suurin riski on väestöään menettävillä alueilla, joissa on suhteellisesti eniten pieni- ja alle keskituloisia, kuten Etelä-Savossa, Pohjois-Karjalassa ja Kainuussa. Absoluuttisesti eniten energiaköyhyyden riskiryhmiin kuuluvia on Uudellamaalla. Energiaköyhyyttä voi esiintyä vanhuksilla, joilla ei ole varaa lämmittää taloaan riittävästi. Suomessa energiaköyhyys on harvinaista, sillä sosiaaliturva lieventää sen vaikutuksia. Jos energian reaalihinta nousee parikin prosenttia vuosittain, energiaköyhyyden riski voi lisääntyä. Suurimmat lämmityskustannukset ovat Pohjois-Suomessa suuressa ja vanhassa öljylämmitteisessä omakotitalossa. Ilmaisilla säästötoimenpiteillä, kuten sisälämpötilaa laskemalla, ilmaisella puulla lämmittämällä ja sähkön kilpailutuksella, voi laskea energiakustannuksia 5–35 prosenttia. Lämmitystapamuutoksilla on suurin vaikutus energiakustannuksiin, mutta esteenä ovat suuret investointikustannukset. Lämmitysremontti tulee eteen kaikilla öljylämmittäjillä ja rahoituksen kanssa voi tulla ongelmia. Energiaköyhyysriskiä voidaan pienentää kehittämällä rahoitusmuotoja, kuten malleja, joissa investointikustannukset maksetaan syntyvillä energiakustannussäästöillä tai valtion takaamia lainoja. Energiaköyhyyden riskiryhmät tarvitsevat parempaa energianeuvonnan ja rahoituksen saavutettavuutta

Comprehensive development of nearly zero-energy municipal service buildings (COMBI). Tutkimushankkeen johdanto- ja yhteenvetoraportti.

Tässä COMBI-tutkimushankkeen johdanto- ja yhteenvetoraportissa esitetään vuosina 2015—2018 toteutetun tutkimushankkeen keskeiset suositukset ja johtopäätökset. Hankkeen tavoitteena on ollut parantaa julkisten palvelurakennusten, kuten koulujen, päiväkotien ja vanhainkotien energiatehokkuutta turvallisesti ja kustannustehokkaasti. Hankkeessa on tarkasteltu sekä uudis- että korjausrakentamista.Tutkittuja aihepiirejä on hankkeessa ollut suuri määrä. Arkkitehtuurin osalta on tarkasteltu palvelurakennusten arkkitehtisuunnittelun kehittämistä energiatehokkuuden ja tilasuunnittelun näkökulmista sekä ympäristöystävällisyyden ja kestävyyden huomioon ottamista arkkitehtisuunnittelussa. Rakenteiden osalta on tutkittu niiden lämpö- ja kosteusteknistä toimintaa ja määritetty kosteusteknisiä materiaaliominaisuuksia. Kenttätutkimuksissa on tarkasteltu sisäilman olosuhteita 24 palvelurakennuksessa Tampereen ja ympäristökuntien sekä Helsingin alueella. Myös palvelurakennusten laskennallista ja toteutunutta energiankulutusta on tutkittu Tampereen, Helsingin ja Oulun kohteista. Taloteknisten järjestelmien osalta on tarkasteltu niiden kustannusoptimaalisuutta, uusiutuvan energian etätuotantoa, taloautomaatiojärjestelmien toimintaa, aurinkosuojausta ja valaistusta. Rakennusprosessin osalta näkökulmina ovat olleet päätöksenteon prosessit, talotekniikan käytännön toteutus, rakennuksen toimivuuden varmistus sekä olosuhteiden ja energiankulutuksen seuranta. Lisäksi on kehitetty työkaluja rakennushankkeen taloudellisuustarkasteluihin.Tämän johdanto- ja yhteenvetoraportin liitteenä on hankkeen tulosten pohjalta koottu COMBI 8 suosituslista, jossa esitettyjen toimenpiteiden katsotaan laajasti edesauttavan julkisten palvelurakennusten toimivuutta ja energiatehokkuutta. Raportin liitteenä on myös 45 kpl lyhyitä tuloskortteja sekä niihin liittyvät esitysaineistot, joiden tarkoituksena on helpottaa hankkeessa kerätyn tiedon leviämistä. Hankkeen alkuperäisjulkaisut on listattu tämän raportin liitteenä olevassa julkaisuluettelossa.Keskeisenä johtopäätöksenä todetaan, että hyvä energiatehokkuus on ainoastaan yksi laadukkaan rakentamisen monista ominaisuuksista. Laadukas rakentaminen edellyttää kokonaisvaltaista ja oikeaaikaista asioiden tarkastelua sekä ehjän ketjun rakentamista suunnittelusta toteutukseen ja käyttöön. Tässä onnistumisen edellytyksenä ovat rakennushankkeessa ja sen jälkeen rakennuksen parissa toimivien henkilöiden hyvä ammattitaito ja yhteistyö sekä riittävät resurssit. COMBI-hankkeen tulosten tavoitteena on antaa eri osapuolille tietoa ja työkaluja turvallisen, taloudellisen ja energiatehokkaan lopputuloksen saavuttamiseksi

The EC-Earth3 Earth system model for the Coupled Model Intercomparison Project 6

The Earth system model EC-Earth3 for contributions to CMIP6 is documented here, with its flexible coupling framework, major model configurations, a methodology for ensuring the simulations are comparable across different high-performance computing (HPC) systems, and with the physical performance of base configurations over the historical period. The variety of possible configurations and sub-models reflects the broad interests in the EC-Earth community. EC-Earth3 key performance metrics demonstrate physical behavior and biases well within the frame known from recent CMIP models. With improved physical and dynamic features, new Earth system model (ESM) components, community tools, and largely improved physical performance compared to the CMIP5 version, EC-Earth3 represents a clear step forward for the only European community ESM. We demonstrate here that EC-Earth3 is suited for a range of tasks in CMIP6 and beyond.Peer reviewe

Managing the Early Project Phase of Municipal Building Refurbishment

Kuntien rakennuskannan hallinnan on todettu olevan haasteellista monissa maissa. Tästä todisteena ovat lukuisat huonokuntoiset ja toiminnallisesti epäkäytännölliset kuntien rakennukset. Monesti rakennuksia pyritään korjaamaan, mutta korjaukset ovat vain osittaisia, toteutetaan viiveellä tai niillä ei saavuteta haluttua lopputulosta. Korjausrakennushankkeiden hallintaa on selvitetty laajasti kirjallisuudessa, mutta kunnallinen toimintaympäristö sekä kuntien korjaushankkeisiin liittyvä epävarmuus luovat tutkimusaiheeseen uuden näkökulman. Tutkimusaukon täyttämiseksi tämä väitöskirja pyrkii lisäämään tietoa ja ymmärrystä kunnallisten korjausrakennushankkeiden hallinnasta. Tavoitteeseen pääsemiseksi aihetta on tutkittu useista eri näkökulmista: niin korjaushankkeiden hallinnan, päätöksenteon, kunnallisen ympäristön ja hallinnon kuin korjaushankkeisiin liittyvien epävarmuuksienkin kautta. Korjaushankkeen merkittävimmät päätökset tehdään hankkeen alkuvaiheessa, minkä vuoksi väitöskirja keskittyy erityisesti tähän vaiheeseen. Tutkimuksessa käytettiin kirjallisuusselvitysten lisäksi useita laadullisia menetelmiä, joihin kuuluivat tapaustutkimus, toimintatutkimus ja haastattelut. Väitöskirjassa tunnistetaan monia nykyisiä haasteita kunnallisten korjaushankkeiden hallinnassa ja käytänteissä. Ongelmat liittyvät erityisesti monitasoiseen ja epäselvään päätöksentekoon sekä epäjohdonmukaiseen politiikkaan. Myös osaamisen puute korjaushankkeiden läpiviennissä aiheuttaa epätoivottuja lopputuloksia. Väitöskirja esittää kunnallisen korjaushankkeen kehittämiseksi pitkänaikavälin näkökulman korostamista korjausvaihtoehtoja tuotettaessa sekä hankkeiden päätavoitteiden ja -linjojen määrittelemistä korkeammilla hallinnollisilla portailla hanketason sijaan. Lisäksi lähtötietojen perusteellinen selvittäminen sekä eri korjausvaihtoehtojen rinnakkainen kehittäminen yhden jo aikaisessa hankevaiheessa päätetyn vaihtoehdon sijaan voi olla hyödyllistä. Väitöskirjan tulokset tuovat esiin kunnallisten korjaushankkeiden hallinnan haasteita ja voivat näin hyödyttää sekä kuntien rakennushankkeissa mukana olevia viranhaltioita että päättäjiä. Lisäksi tuloksia voi käyttää kunnallisten korjausrakennushankkeiden hallinnan kehittämiseen.Municipalities all over the world encounter, currently, serious challenges in managing their building stocks. These apparent difficulties are shown by an extensive number of municipal buildings in a poor condition and with unfunctional facilities. Even if multiple refurbishment actions are implemented, they are often delayed, only partial or fail to reach the project targets. The theory of the management of building refurbishment projects is broadly addressed in literature. However, the municipal environment as well as high uncertainty related to the implementation of these projects provide new features to be considered. Due to this apparent gap in the research domain, this dissertation aims to extend the understanding of management of the municipal building refurbishment project, focusing on school refurbishment. With this target, the research theme is addressed by combining the aspects of various disciplines, including the management of refurbishment projects, decision making, the municipal environment and hierarchy, and uncertainty related to refurbishment projects. This dissertation focuses on the early project phase since the most crucial project decisions are concluded then. For obtaining the target knowledge, qualitative methods, including a case study, an action research study, and interviews, were used. This dissertation identifies multiple challenges in the current project management practices and processes of municipal building refurbishment, including multi-layered and inconsistent decision-making processes, and discontinuous municipal policy. Furthermore, a lack of competence in implementing timely actions to a proper extent was recognised to result in poor outcomes. The adoption of a long-term perspective when generating refurbishment alternatives and determining the key decisions and the targets on a high administrative level instead of the project level are, in this study, suggested as the methods to advance current management practises. Moreover, devoting a great effort to initial data acquisition of an existing building under refurbishment appears to be beneficial, as well as creating alternative proposals of project implementation instead on following a certain proposal, chosen already in the early project phase. The results of this dissertation may be beneficial for both municipal practitioners and policymakers, as they highlight the current management challenges, and utilised to develop the management process of a municipal building refurbishment

Kuntien korjaushankkeita suunnitellaan liian lyhytjänteisesti ja epäselvin tavoittein

publishedVersionNon peer reviewe

The effects of energy renovation measures on apartment buildings

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää eri korjaustoimenpiteiden vaikutusta kerrostalon energiankulutukseen sekä korjausten taloudellista kannattavuutta. Tutkimusaineistona oli yli 700 kerrostalon vuosittaiset lämmön-, veden- ja sähkönkulutustiedot. Lisäksi 119 korjatusta kerrostalokohteesta saatiin korjauskustannukset energiankulutustietojen lisäksi. Työssä myös mallinnettiin IDA-ICE –ohjelmalla kaksi erityyppistä olemassa olevaa asuinkerrostaloa ja tutkittiin eri korjaustoimenpiteiden vaikutusta energiankulutukseen. Rakennusten lämpöenergiankulutuksissa on suuria eroja. Yleensä eniten lämpöenergiaa kuluttavat kerrostalot on rakennettu 1960 ja 1970 -luvuilla. Pohjois-Suomen kerrostalokannan lämpöenergiankulutus on ilmastosta johtuen noin 20 % suurempaa kuin Etelä-Suomen kerrostalojen kulutus. Asuinkerrostalot jaetaan energiankulutuksen perusteella eri energiatehokkuusluokkiin (ET-luokkiin). Suurin osa Suomen asuinkerrostaloista kuuluu D-luokkaan eli energiaa kuluu 141-180 kWh/a/brm2. Eri korjaustoimenpiteiden vaikutukset lämpöenergiankulutukseen vaihtelevat huomattavasti eri kohteiden välillä. Yleensä on kannattavinta korjata paljon energiaa kuluttavia rakennuksia eli kerrostaloja, jotka kuuluvat esimerkiksi E- tai F-energiatehokkuusluokkiin. Yksittäisillä korjaustoimenpiteillä on yleensä mahdollista saavuttaa enintään 10 prosentin säästö kerrostalon lämpöenergiankulutuksessa. Vain lämmöntalteenottoon siirryttäessä voidaan saavuttaa suurempia säästöjä. Yleensä korjauksia suoritetaan rakenteen vaurioitumisen vuoksi, pelkästään energiansäästön takia ei korjauksia kannata toteuttaa. Merkittävimmin lämpöenergiankulutusta kerrostaloissa voidaan vähentää lämpötilan säädöllä asunnoissa. Monissa kerrostaloissa huonelämpötilat ovat turhan korkeita ja säädöllä voidaankin lämpöenergiankulutusta vähentää jopa 15 %. Toimenpide on myös hyvin edullinen toteuttaa. Muita kannattavimpia melko edullisia toimenpiteitä ovat lämmönsiirtimen sekä patteri- ja linjasäätöventtiilien uusiminen. Julkisivun lisälämmöneristämisellä on mahdollista saavuttaa 10 % lämpöenergiansäästö. Ikkunoiden uusiminen tai etuikkunoiden asennus voi myös parhaimmillaan tuoda 10 % säästön lämpöenergiankulutukseen. Parvekelasituksella on mahdollista saavuttaa 5-10 % säästö