Yläpohjakorjauksien vaikutukset energiatehokkuuteen

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia yläpohjaan tehtävien korjauksien vaikutuksia energiakulutukseen vuonna 1976 valmistuneeseen puurakenteiseen omakotitaloon. Tarkoituksena oli saada selvyys eristeiden vaihdon ja ilmavuotokohtien tukkimisen hyödyistä.

Yläpohjan kuntoa ja vuotoja tutkittiin lämpökamerakuvauksen ja tiiveysmittauksen avulla. Rakennetta ja sen toimintaa tutkittiin Comsol Multiphysics –simulointiohjelmalla. Lämpöhäviölaskelmissa apuna käytettiin MathCad Prime –laskentaohjelmaa. Remontin vaikutuksia lämmitysenergian tarpeeseen ja ilmatiiviyteen tutkittiin mittaamalla rakennuksen ilmanvuotoluku ennen ja jälkeen remontin sekä teoreettisesti laskemalla rakenteen lämmöneristyskyvyn ja tiiviyden paranemisesta johtuva lämmitystarpeen pienentyminen. Uutena eristeenä käytettiin Ekovilla-puhallusvillaa ja tiivistämisessä Sitko Flex -tiivistysteippiä.

Tutkimuksessa saatiin tietoa yläpohjaan kohdistuvien korjaustoimenpiteiden vaikutuksista energiankulutukseen. Sekä laskennalliset että mitatut tulokset osoittivat, että pelkästään yläpohjaan tehtävällä energiaremontilla voidaan saavuttaa säästöjä lämmityskustannuksissa ja parantaa rakenteen rakennusfysikaalista toimintaa. Alkuperäinen rakennepiirustuksiin perustunut laskennallinen yläpohjan U-arvo parani 0,20 W:stä/m2K 0,09 W:iin/m2K eli yhteensä 55 %. Yläpohjan lämpöhäviö pienenivät 65 % alkuperäisestä. Koko rakennuksen vaipan lämpöhäviöt pelkästään yläpohjaa korjaamalla pieneni 10 %. Ilmanvuotoluku n50 parani 8,7 1:stä/h 6,6 1:een/h eli 24 % ja q50 7,0 m3:stä/m2h 5,3 m3:een/m2h, sekin 24 %. Laskelmien mukaan koko rakennuksen energiankulutus pieneni 2 241 kWh vuodessa. Laskennalliseksi takaisinmaksuajaksi remontille saatiin noin kymmenen vuotta sähkön hinnalla 0,11 €/kWh.

The subject of this thesis was to research the effects of a ceiling renovation on the energy consumption of a detached house built in 1976. The aim was to find out the benefits of replacing thermal insulation and blocking air leakage points. The condition of the ceiling and the location of air leaks were studied by thermal imaging and measuring the air tightness. The structures were studied with the Comsol Multiphysics simulation program. Heat loss calculations were performed using MathCad Prime. The effects of the renovation on heating energy need and air tightness were studied by measuring the air leakage rate of the building before and after the renovation and calculating the reduction in the heating requirement due to the improved thermal insulation capacity and air tightness of the structure. Ekovilla blown loose wool was used as a new thermal insulation and air leakage points were blocked by Sitko Flex tape. The research provided information on the effects of ceiling renovation on energy consumption. Both the computational and measured results showed that energy renovation on the ceiling alone can achieve savings in heating costs and improve the structural physics of the structure. The original U-value calculated from the structural drawings improved from 0,20 W/m2K to 0,09 W/m2K, 55 % overall. The heat loss of the ceiling was reduced by 65% from the original. The heat loss of the entire building was reduced 10 % by repairing only the ceiling. Airflow rate n50 improved from 8.7 1/h to 6.6 1/h, 24 %, and q50 from 7.0 m3/m2h to 5.3 m3/m2h, also 24 %. According to calculations the energy consumption of the whole building was reduced by 2 241 kWh per year.