Paikallista energiaa asuinalueella: Esimerkkinä Helsingin Vartiosaari

Satu Paiho, Ha Hoang, Mari Hukkalainen, Robin Westerberg

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Pitkän aikavälin ilmasto- ja energiastrategia tähtää Suomen kasvihuonekaasupäästöjen merkittävään vähentämiseen ja energiankäytön huomattavaan tehostamiseen. Asumisen rahoitus- ja kehittämiskeskus ARAn tavoitteena on etsiä ja luoda asumista ja asuntorakentamista hyödyttäviä uusia näkökulmia, joita voidaan ottaa käyttöön eri puolilla Suomea. Yksi tämän hetken haasteita on uusiutuvan energian käyttömahdollisuudet ja energiatehokkuuden lisääminen uudisrakentamisessa ja asuntokannassa. Nämä kuuluvat myös Helsingin kaupungin keinovalikoimaan päästöjen vähentämiseksi. Helsingin kaupunki tavoittelee kasvihuonekaasupäästöjen alentamista 30 % vuoteen 2020 mennessä verrattuna vuoden 1990 tasoon ja täyttä hiilineutraaliutta vuonna 2050. Näitä keinoja tarkasteltiin sekä yleisellä tasolla että tarkemmin esimerkkialueella Vartiosaaressa. Esitetyt alueellisen energiajärjestelmän tyyppiratkaisut ja tarkasteluperiaatteet ovat sovellettavissa muuallekin. Vartiosaari on noin 82 hehtaarin suuruinen saari itäisessä Helsingissä. Vartiosaaresta suunnitellaan tiiviisti rakennettua saaristokaupunginosaa 5000-7000 asukkaalle. Suunniteltu kerrosala on noin 300 000-350 000 k-m2. Energianäkökulma on yhtenä merkittävänä osana mukana Vartiosaaren ekologisesti kestävän asuinalueen suunnittelussa. Vartiosaaren energiantarpeita ja -tuotantoa tarkasteltiin alueella kokonaisvaltaisesti. Vartiosaaren alueen energiatarpeet ja -virrat analysoitiin kahdella eri rakennuskannalla: vertaillen vuoden 2012 rakentamismääräysten mukaisia rakennuksia ja energiatehokasta SunZEB-rakennusmallia. SunZEB-rakennusmalli on yksi mahdollinen konsepti tulevaisuuden energiatehokkaalle rakentamiselle. Sen lämmöntarve on vain noin 50 % uudehkojen helsinkiläisten asuinalueiden lämmönkulutuksesta. Konseptin erityispiirteenä on, että rakennuksista otetaan viilennyksen avulla kesäajan ylilämpö talteen ja kierrätetään se takaisin hyötykäyttöön kaukolämpöverkkoon. Näin ollen SunZEB-rakennusten jäähdytysenergiantarve lisääntyy verrattuna vuoden 2012 tasoiseen rakentamiseen. Tässä tutkimuksessa aurinkoenergian lisäämistä Vartiosaaren alueelle tarkasteltiin energian omavaraisuusasteen ja päästövaikutusten näkökulmista. Energiatarkastelun painopiste oli aurinkolämmön kausivarastointiratkaisuissa osana alueellista energiajärjestelmää. Tarkastelussa selvitettiin, miten aurinkolämmön lisääminen vaikuttaisi Vartiosaaren lämpöenergian omavaraisuusasteeseen, jos kesäajalla tuotettu ylimääräinen aurinkolämpö varastoitaisiin porareikävarastoon tai säiliövarastoon talvikaudella käytettäväksi. Molemmissa varastoratkaisuissa koko alueen kannalta aurinkolämpökeräinten optimaalisin pinta-ala oli 5 % koko alueen rakennusten kokonaiskerrosalasta. Lämpövarastoratkaisuja käytettäessä alueen rakennusten lämmityksen aiheuttamia päästöjä voidaan vähentää merkittävästi. Esimerkiksi käytettäessä porareikävarastoa voidaan hiilidioksidipäästöjä vähentää 2012-määräysten mukaisesti rakennetulla alueella yli 50 % ja SunZED-tyyppisellä alueella noin 40 %. Rakennusten sähkön omavaraisuusastetta puolestaan tarkasteltiin suhteessa aurinkosähköpaneelien määrään. Aurinkosähkön lisäämisen kannalta tehokkainta olisi tuottaa 25 % sähköntarpeesta aurinkopaneeleilla. Tämä vähentäisi päästöjä noin 30 % 2012-tasoisella alueella ja 45 % SunZED-alueella. ARA, Helsingin kaupunki ja Suomen arkkitehtiliitto SAFA järjestävät "Vartiosaari - Asumista kaikille!" -kilpailun, jossa haetaan ratkaisuja asuntorakentamisen ajankohtaisiin haasteisiin. Tämä raportti on osa kilpailun tausta-aineistoa.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages72
ISBN (Electronic)978-951-38-8355-3
Publication statusPublished - 2015
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesVTT Technology
Number234
ISSN2242-1211

Cite this

Paiho, S., Hoang, H., Hukkalainen, M., & Westerberg, R. (2015). Paikallista energiaa asuinalueella: Esimerkkinä Helsingin Vartiosaari. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Technology, No. 234
Paiho, Satu ; Hoang, Ha ; Hukkalainen, Mari ; Westerberg, Robin. / Paikallista energiaa asuinalueella : Esimerkkinä Helsingin Vartiosaari. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2015. 72 p. (VTT Technology; No. 234).
@book{afa4396d858349ee8ca3b9f0d27abd9e,
title = "Paikallista energiaa asuinalueella: Esimerkkin{\"a} Helsingin Vartiosaari",
abstract = "Pitk{\"a}n aikav{\"a}lin ilmasto- ja energiastrategia t{\"a}ht{\"a}{\"a} Suomen kasvihuonekaasup{\"a}{\"a}st{\"o}jen merkitt{\"a}v{\"a}{\"a}n v{\"a}hent{\"a}miseen ja energiank{\"a}yt{\"o}n huomattavaan tehostamiseen. Asumisen rahoitus- ja kehitt{\"a}miskeskus ARAn tavoitteena on etsi{\"a} ja luoda asumista ja asuntorakentamista hy{\"o}dytt{\"a}vi{\"a} uusia n{\"a}k{\"o}kulmia, joita voidaan ottaa k{\"a}ytt{\"o}{\"o}n eri puolilla Suomea. Yksi t{\"a}m{\"a}n hetken haasteita on uusiutuvan energian k{\"a}ytt{\"o}mahdollisuudet ja energiatehokkuuden lis{\"a}{\"a}minen uudisrakentamisessa ja asuntokannassa. N{\"a}m{\"a} kuuluvat my{\"o}s Helsingin kaupungin keinovalikoimaan p{\"a}{\"a}st{\"o}jen v{\"a}hent{\"a}miseksi. Helsingin kaupunki tavoittelee kasvihuonekaasup{\"a}{\"a}st{\"o}jen alentamista 30 {\%} vuoteen 2020 menness{\"a} verrattuna vuoden 1990 tasoon ja t{\"a}ytt{\"a} hiilineutraaliutta vuonna 2050. N{\"a}it{\"a} keinoja tarkasteltiin sek{\"a} yleisell{\"a} tasolla ett{\"a} tarkemmin esimerkkialueella Vartiosaaressa. Esitetyt alueellisen energiaj{\"a}rjestelm{\"a}n tyyppiratkaisut ja tarkasteluperiaatteet ovat sovellettavissa muuallekin. Vartiosaari on noin 82 hehtaarin suuruinen saari it{\"a}isess{\"a} Helsingiss{\"a}. Vartiosaaresta suunnitellaan tiiviisti rakennettua saaristokaupunginosaa 5000-7000 asukkaalle. Suunniteltu kerrosala on noin 300 000-350 000 k-m2. Energian{\"a}k{\"o}kulma on yhten{\"a} merkitt{\"a}v{\"a}n{\"a} osana mukana Vartiosaaren ekologisesti kest{\"a}v{\"a}n asuinalueen suunnittelussa. Vartiosaaren energiantarpeita ja -tuotantoa tarkasteltiin alueella kokonaisvaltaisesti. Vartiosaaren alueen energiatarpeet ja -virrat analysoitiin kahdella eri rakennuskannalla: vertaillen vuoden 2012 rakentamism{\"a}{\"a}r{\"a}ysten mukaisia rakennuksia ja energiatehokasta SunZEB-rakennusmallia. SunZEB-rakennusmalli on yksi mahdollinen konsepti tulevaisuuden energiatehokkaalle rakentamiselle. Sen l{\"a}mm{\"o}ntarve on vain noin 50 {\%} uudehkojen helsinkil{\"a}isten asuinalueiden l{\"a}mm{\"o}nkulutuksesta. Konseptin erityispiirteen{\"a} on, ett{\"a} rakennuksista otetaan viilennyksen avulla kes{\"a}ajan ylil{\"a}mp{\"o} talteen ja kierr{\"a}tet{\"a}{\"a}n se takaisin hy{\"o}tyk{\"a}ytt{\"o}{\"o}n kaukol{\"a}mp{\"o}verkkoon. N{\"a}in ollen SunZEB-rakennusten j{\"a}{\"a}hdytysenergiantarve lis{\"a}{\"a}ntyy verrattuna vuoden 2012 tasoiseen rakentamiseen. T{\"a}ss{\"a} tutkimuksessa aurinkoenergian lis{\"a}{\"a}mist{\"a} Vartiosaaren alueelle tarkasteltiin energian omavaraisuusasteen ja p{\"a}{\"a}st{\"o}vaikutusten n{\"a}k{\"o}kulmista. Energiatarkastelun painopiste oli aurinkol{\"a}mm{\"o}n kausivarastointiratkaisuissa osana alueellista energiaj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}. Tarkastelussa selvitettiin, miten aurinkol{\"a}mm{\"o}n lis{\"a}{\"a}minen vaikuttaisi Vartiosaaren l{\"a}mp{\"o}energian omavaraisuusasteeseen, jos kes{\"a}ajalla tuotettu ylim{\"a}{\"a}r{\"a}inen aurinkol{\"a}mp{\"o} varastoitaisiin porareik{\"a}varastoon tai s{\"a}ili{\"o}varastoon talvikaudella k{\"a}ytett{\"a}v{\"a}ksi. Molemmissa varastoratkaisuissa koko alueen kannalta aurinkol{\"a}mp{\"o}ker{\"a}inten optimaalisin pinta-ala oli 5 {\%} koko alueen rakennusten kokonaiskerrosalasta. L{\"a}mp{\"o}varastoratkaisuja k{\"a}ytett{\"a}ess{\"a} alueen rakennusten l{\"a}mmityksen aiheuttamia p{\"a}{\"a}st{\"o}j{\"a} voidaan v{\"a}hent{\"a}{\"a} merkitt{\"a}v{\"a}sti. Esimerkiksi k{\"a}ytett{\"a}ess{\"a} porareik{\"a}varastoa voidaan hiilidioksidip{\"a}{\"a}st{\"o}j{\"a} v{\"a}hent{\"a}{\"a} 2012-m{\"a}{\"a}r{\"a}ysten mukaisesti rakennetulla alueella yli 50 {\%} ja SunZED-tyyppisell{\"a} alueella noin 40 {\%}. Rakennusten s{\"a}hk{\"o}n omavaraisuusastetta puolestaan tarkasteltiin suhteessa aurinkos{\"a}hk{\"o}paneelien m{\"a}{\"a}r{\"a}{\"a}n. Aurinkos{\"a}hk{\"o}n lis{\"a}{\"a}misen kannalta tehokkainta olisi tuottaa 25 {\%} s{\"a}hk{\"o}ntarpeesta aurinkopaneeleilla. T{\"a}m{\"a} v{\"a}hent{\"a}isi p{\"a}{\"a}st{\"o}j{\"a} noin 30 {\%} 2012-tasoisella alueella ja 45 {\%} SunZED-alueella. ARA, Helsingin kaupunki ja Suomen arkkitehtiliitto SAFA j{\"a}rjest{\"a}v{\"a}t {"}Vartiosaari - Asumista kaikille!{"} -kilpailun, jossa haetaan ratkaisuja asuntorakentamisen ajankohtaisiin haasteisiin. T{\"a}m{\"a} raportti on osa kilpailun tausta-aineistoa.",
author = "Satu Paiho and Ha Hoang and Mari Hukkalainen and Robin Westerberg",
year = "2015",
language = "Finnish",
series = "VTT Technology",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "234",
address = "Finland",

}

Paiho, S, Hoang, H, Hukkalainen, M & Westerberg, R 2015, Paikallista energiaa asuinalueella: Esimerkkinä Helsingin Vartiosaari. VTT Technology, no. 234, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Paikallista energiaa asuinalueella : Esimerkkinä Helsingin Vartiosaari. / Paiho, Satu; Hoang, Ha; Hukkalainen, Mari; Westerberg, Robin.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2015. 72 p. (VTT Technology; No. 234).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Paikallista energiaa asuinalueella

T2 - Esimerkkinä Helsingin Vartiosaari

AU - Paiho, Satu

AU - Hoang, Ha

AU - Hukkalainen, Mari

AU - Westerberg, Robin

PY - 2015

Y1 - 2015

N2 - Pitkän aikavälin ilmasto- ja energiastrategia tähtää Suomen kasvihuonekaasupäästöjen merkittävään vähentämiseen ja energiankäytön huomattavaan tehostamiseen. Asumisen rahoitus- ja kehittämiskeskus ARAn tavoitteena on etsiä ja luoda asumista ja asuntorakentamista hyödyttäviä uusia näkökulmia, joita voidaan ottaa käyttöön eri puolilla Suomea. Yksi tämän hetken haasteita on uusiutuvan energian käyttömahdollisuudet ja energiatehokkuuden lisääminen uudisrakentamisessa ja asuntokannassa. Nämä kuuluvat myös Helsingin kaupungin keinovalikoimaan päästöjen vähentämiseksi. Helsingin kaupunki tavoittelee kasvihuonekaasupäästöjen alentamista 30 % vuoteen 2020 mennessä verrattuna vuoden 1990 tasoon ja täyttä hiilineutraaliutta vuonna 2050. Näitä keinoja tarkasteltiin sekä yleisellä tasolla että tarkemmin esimerkkialueella Vartiosaaressa. Esitetyt alueellisen energiajärjestelmän tyyppiratkaisut ja tarkasteluperiaatteet ovat sovellettavissa muuallekin. Vartiosaari on noin 82 hehtaarin suuruinen saari itäisessä Helsingissä. Vartiosaaresta suunnitellaan tiiviisti rakennettua saaristokaupunginosaa 5000-7000 asukkaalle. Suunniteltu kerrosala on noin 300 000-350 000 k-m2. Energianäkökulma on yhtenä merkittävänä osana mukana Vartiosaaren ekologisesti kestävän asuinalueen suunnittelussa. Vartiosaaren energiantarpeita ja -tuotantoa tarkasteltiin alueella kokonaisvaltaisesti. Vartiosaaren alueen energiatarpeet ja -virrat analysoitiin kahdella eri rakennuskannalla: vertaillen vuoden 2012 rakentamismääräysten mukaisia rakennuksia ja energiatehokasta SunZEB-rakennusmallia. SunZEB-rakennusmalli on yksi mahdollinen konsepti tulevaisuuden energiatehokkaalle rakentamiselle. Sen lämmöntarve on vain noin 50 % uudehkojen helsinkiläisten asuinalueiden lämmönkulutuksesta. Konseptin erityispiirteenä on, että rakennuksista otetaan viilennyksen avulla kesäajan ylilämpö talteen ja kierrätetään se takaisin hyötykäyttöön kaukolämpöverkkoon. Näin ollen SunZEB-rakennusten jäähdytysenergiantarve lisääntyy verrattuna vuoden 2012 tasoiseen rakentamiseen. Tässä tutkimuksessa aurinkoenergian lisäämistä Vartiosaaren alueelle tarkasteltiin energian omavaraisuusasteen ja päästövaikutusten näkökulmista. Energiatarkastelun painopiste oli aurinkolämmön kausivarastointiratkaisuissa osana alueellista energiajärjestelmää. Tarkastelussa selvitettiin, miten aurinkolämmön lisääminen vaikuttaisi Vartiosaaren lämpöenergian omavaraisuusasteeseen, jos kesäajalla tuotettu ylimääräinen aurinkolämpö varastoitaisiin porareikävarastoon tai säiliövarastoon talvikaudella käytettäväksi. Molemmissa varastoratkaisuissa koko alueen kannalta aurinkolämpökeräinten optimaalisin pinta-ala oli 5 % koko alueen rakennusten kokonaiskerrosalasta. Lämpövarastoratkaisuja käytettäessä alueen rakennusten lämmityksen aiheuttamia päästöjä voidaan vähentää merkittävästi. Esimerkiksi käytettäessä porareikävarastoa voidaan hiilidioksidipäästöjä vähentää 2012-määräysten mukaisesti rakennetulla alueella yli 50 % ja SunZED-tyyppisellä alueella noin 40 %. Rakennusten sähkön omavaraisuusastetta puolestaan tarkasteltiin suhteessa aurinkosähköpaneelien määrään. Aurinkosähkön lisäämisen kannalta tehokkainta olisi tuottaa 25 % sähköntarpeesta aurinkopaneeleilla. Tämä vähentäisi päästöjä noin 30 % 2012-tasoisella alueella ja 45 % SunZED-alueella. ARA, Helsingin kaupunki ja Suomen arkkitehtiliitto SAFA järjestävät "Vartiosaari - Asumista kaikille!" -kilpailun, jossa haetaan ratkaisuja asuntorakentamisen ajankohtaisiin haasteisiin. Tämä raportti on osa kilpailun tausta-aineistoa.

AB - Pitkän aikavälin ilmasto- ja energiastrategia tähtää Suomen kasvihuonekaasupäästöjen merkittävään vähentämiseen ja energiankäytön huomattavaan tehostamiseen. Asumisen rahoitus- ja kehittämiskeskus ARAn tavoitteena on etsiä ja luoda asumista ja asuntorakentamista hyödyttäviä uusia näkökulmia, joita voidaan ottaa käyttöön eri puolilla Suomea. Yksi tämän hetken haasteita on uusiutuvan energian käyttömahdollisuudet ja energiatehokkuuden lisääminen uudisrakentamisessa ja asuntokannassa. Nämä kuuluvat myös Helsingin kaupungin keinovalikoimaan päästöjen vähentämiseksi. Helsingin kaupunki tavoittelee kasvihuonekaasupäästöjen alentamista 30 % vuoteen 2020 mennessä verrattuna vuoden 1990 tasoon ja täyttä hiilineutraaliutta vuonna 2050. Näitä keinoja tarkasteltiin sekä yleisellä tasolla että tarkemmin esimerkkialueella Vartiosaaressa. Esitetyt alueellisen energiajärjestelmän tyyppiratkaisut ja tarkasteluperiaatteet ovat sovellettavissa muuallekin. Vartiosaari on noin 82 hehtaarin suuruinen saari itäisessä Helsingissä. Vartiosaaresta suunnitellaan tiiviisti rakennettua saaristokaupunginosaa 5000-7000 asukkaalle. Suunniteltu kerrosala on noin 300 000-350 000 k-m2. Energianäkökulma on yhtenä merkittävänä osana mukana Vartiosaaren ekologisesti kestävän asuinalueen suunnittelussa. Vartiosaaren energiantarpeita ja -tuotantoa tarkasteltiin alueella kokonaisvaltaisesti. Vartiosaaren alueen energiatarpeet ja -virrat analysoitiin kahdella eri rakennuskannalla: vertaillen vuoden 2012 rakentamismääräysten mukaisia rakennuksia ja energiatehokasta SunZEB-rakennusmallia. SunZEB-rakennusmalli on yksi mahdollinen konsepti tulevaisuuden energiatehokkaalle rakentamiselle. Sen lämmöntarve on vain noin 50 % uudehkojen helsinkiläisten asuinalueiden lämmönkulutuksesta. Konseptin erityispiirteenä on, että rakennuksista otetaan viilennyksen avulla kesäajan ylilämpö talteen ja kierrätetään se takaisin hyötykäyttöön kaukolämpöverkkoon. Näin ollen SunZEB-rakennusten jäähdytysenergiantarve lisääntyy verrattuna vuoden 2012 tasoiseen rakentamiseen. Tässä tutkimuksessa aurinkoenergian lisäämistä Vartiosaaren alueelle tarkasteltiin energian omavaraisuusasteen ja päästövaikutusten näkökulmista. Energiatarkastelun painopiste oli aurinkolämmön kausivarastointiratkaisuissa osana alueellista energiajärjestelmää. Tarkastelussa selvitettiin, miten aurinkolämmön lisääminen vaikuttaisi Vartiosaaren lämpöenergian omavaraisuusasteeseen, jos kesäajalla tuotettu ylimääräinen aurinkolämpö varastoitaisiin porareikävarastoon tai säiliövarastoon talvikaudella käytettäväksi. Molemmissa varastoratkaisuissa koko alueen kannalta aurinkolämpökeräinten optimaalisin pinta-ala oli 5 % koko alueen rakennusten kokonaiskerrosalasta. Lämpövarastoratkaisuja käytettäessä alueen rakennusten lämmityksen aiheuttamia päästöjä voidaan vähentää merkittävästi. Esimerkiksi käytettäessä porareikävarastoa voidaan hiilidioksidipäästöjä vähentää 2012-määräysten mukaisesti rakennetulla alueella yli 50 % ja SunZED-tyyppisellä alueella noin 40 %. Rakennusten sähkön omavaraisuusastetta puolestaan tarkasteltiin suhteessa aurinkosähköpaneelien määrään. Aurinkosähkön lisäämisen kannalta tehokkainta olisi tuottaa 25 % sähköntarpeesta aurinkopaneeleilla. Tämä vähentäisi päästöjä noin 30 % 2012-tasoisella alueella ja 45 % SunZED-alueella. ARA, Helsingin kaupunki ja Suomen arkkitehtiliitto SAFA järjestävät "Vartiosaari - Asumista kaikille!" -kilpailun, jossa haetaan ratkaisuja asuntorakentamisen ajankohtaisiin haasteisiin. Tämä raportti on osa kilpailun tausta-aineistoa.

M3 - Report

T3 - VTT Technology

BT - Paikallista energiaa asuinalueella

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Paiho S, Hoang H, Hukkalainen M, Westerberg R. Paikallista energiaa asuinalueella: Esimerkkinä Helsingin Vartiosaari. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2015. 72 p. (VTT Technology; No. 234).