How urban planning could better contribute to opportunities for utilizing solar energy in Finland

Abstract

As solar energy utilization becomes more efficient with time, it will eventually also become a more attractive alternative for producing energy. In Finland, the development of solar energy utilization needs to be supported and prepared for by adapting the urban environment and infrastructure to its advantage -a task that would belong to that of urban planning. Urban planners could secure opportunities of utilizing solar energy and further provide for improved solar energy yields by exploiting these when making plans. However in this thesis, the opportunities of utilizing solar energy have been focused on those for buildings only.

This master's thesis is an investigation into how urban planning could better contribute to opportunities for utilizing solar energy in Finland. To achieve this goal, a literature study and computer simulations were performed to explore how urban planning decisions could affect the "solar energy utilization" potential of buildings. - In addition, urban planners were interviewed for retrieving information about the task and structure of urban planning in Finland and a questionnaire study was arranged for examining the attitudes of urban planners and buildings inspectors towards solar energy and to what extent solar energy is already being involved in urban planning of their municipality.

As a part of this thesis, two modules were created in the APROS system for performing computer simulations. These were used for examining how the orientation and inclination of a surface in Helsinki could affect the amount of solar radiation it receives during a year.

Urban planners could enhance opportunities for utilizing solar energy by exploiting the orientation, positioning and roof angle of buildings -and moreover plan the surrounding to the advantage of collecting solar energy. Nevertheless, the outcomes from the interviews and questionnaire study showed that the structure of urban planning in Finland needs to be influenced in order for solar energy to become more involved.

Generally, the respondents felt positive about solar energy and would consider contributing to its development in Finland through their work. Results from the investigation show that there is yet no national strategy for involving solar energy utilization in urban planning. For solar energy to be further exploited in urban planning, a majority of the respondents felt that it would be important to inform those who are involved about the matter. Furthermore, urban planners and building inspectors should be given training and tools required for better supporting the development of solar energy utilization in their work.

Aurinkoenergian hyödyntämismahdollisuudet kasvavat jatkuvasti ja muodostavat yhä halutumman vaihtoehdon myös energian tuottamiselle. Suomen olosuhteissa aurinkoenergian hyödyntämisen kehitys tulisi toteuttaa yhdyskuntasuunnittelun osana ympäristöä ja rakenteita soveltaen ja tukien. Yhdyskuntasuunnittelussa on mahdollista huomioida aurinkoenergian hyödyntäminen jo suunnitteluvaiheessa sekä taata aurinkoenergian saatavuus. Tässä työssä aihe on kuitenkin rajattu koskemaan ainoastaan aurinkoenergian hyödyntämistä rakennuksiin liittyen.

Diplomityöni on tutkimus kaupunkisuunnittelun edellytyksistä parantaa aurinkoenergian käyttömahdollisuuksia Suomessa. Se koostuu kirjallisuuskatsauksesta, tietokonesimulaatioista ja tiedonkeruusta sekä haastattelu- että kartoitusmenetelmin. Simulaatioiden tarkoituksena oli auttaa selvittämään kaupunkisuunnittelun päätösten vaikuttamismahdollisuuksia rakennusten aurinkoenergian hyödyntämiselle. Haastatteluilla taas pyrittiin saamaan tietoa kaupunkisuunnittelun tehtävistä ja rakenteista suomalaisessa yhteiskunnassa. Lisäksi kartoituksella kerättiin tietoa suunnittelijoiden ja rakennustarkastajien asenteista aurinkoenergian hyödyntämistä kohtaan sekä heidän kuntansa aurinkoenergian hyödyntämisestä tällä hetkellä.

Työn osana luotiin APROS järjestelmiin kaksi moduulia toteuttamaan tietokonesimulaatiot. Moduuleita käytettiin arvioinnissa siitä, kuinka paljon aurinkoenergiaa Helsingissä sijaitseva pinta vastaanottaa vuosittain riippuen sen orientaatiosta ja kallistuksesta.

Yhdyskuntasuunnittelijat voivat edistää aurinkoenergian hyödyntämismahdollisuuksia ohjaamalla rakennusten sijoittelua, suuntaamista ja kattojen kaltevuutta, ja lisäksi suunnittelemalla lähiympäristö aurinkoenergian keräämistä hyödyttävästi. Tehtyjen haastattelujen ja kyselyiden perusteella voidaan todeta että yhdyskuntasuunnittelun rakenteeseen tulee vaikuttaa jotta aurinkoenergia otetaan paremmin huomioon.

Vastaajilla oli yleisesti ottaen positiivinen asenne aurinkoenergiaa kohtaan, ja he olivat halukkaita vaikuttamaan sen kehitykseen Suomessa oman työnsä kautta. Kartoitus osoittaa kuitenkin, ettei kaupunkisuunnittelussa ole kansallista strategiaa aurinkoenergian hyödyntämiseksi. Suurin osa vastaajista kokee, että aurinkoenergian huomioiminen vaatisi lisätietoa aiheesta kaikille osapuolille. Lisäksi kaupunkisuunnittelijoille ja rakennustarkastajille tulisi järjestää koulutusta ja työkaluja joita tarvitaan aurinkoenergian parempaan hyödyntämiseen heidän työssään.