Detached housing stock and energy efficiency factors affecting from the 1900s

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2012
Major/Subject
Talonrakennustekniikka
Mcode
Rak-43
Degree programme
Language
fi
Pages
167 + [41]
Series
Abstract
This study deals with energy efficiency factors affecting detached housing stock from the 1900s, and their management in the effective market area of the client, Paroc. The market area covers Finland, Sweden and Estonia. The work is focused on two independent areas: the analysis of housing stock data and the actual research. The analysis was carried out by treating each country as an independent data source, covering architectural solutions, related quantitative data, and technical elements. The research section, for its part, focuses on the division of solutions into their own conceptual classes and on factors that affect renovation. In this study, those partial factors facilitate finding the right repair level and managing the effects of building physics, as well as studying cost effects and conducting benefit analyses. In the course of the study, Initial solutions are referred to by the term conceptual structure (konseptirakenne). The achieved benefit is examined from the viewpoint of the different parties involved in terms of investment and emissions. The study is especially topical owing to the need to curb climate change, which the study advances by reducing heating costs and the energy sector in general. The research is limited to the most important greenhouse effect gas, carbon dioxide, which, from the viewpoint of climate change, is the decisive product of heating in detached buildings. The aim of the study is to show how building stock is divided in an effective research area, and how diverse a problem conceptual renovation faces. One central goal is to visualize the phenomenon from several Viewpoints. The study achieves this objective, in part, using a reference point against which research data and cost effects can be tested. The existence of different repair levels and cost effects has been brought very close to the interface with concrete problems. The objective is to provide the client with good points of departure for understanding the phenomenon of renovation as a whole in such a way that once the study has been read, the diversity factors will be recognized. Another aim is to provide the reader with an understanding of the holistic approach model which I have developed, and by which renovation planning should be guided. The optimization tool which I have developed is intended to provide a goal for defining the correct level of insulation. In terms of statistical analysis, the work resulted in a conceptual class division which divides the building stock of the research area into its own renovation classes. The study resulted in three such classes. The main results for finding the right level of insulation were achieved using an Excel calculation base, which gave boundaries for the selection of insulation thickness. It was found that figures slightly lower than those in the provisions of building regulations C3 2010 represent a particularly good level of renovation. In terms of building physics the most important results were that air tightness and an intact plaster surface played an important role in the success of conceptual renovation. It was also noticed that the diffusion method did not work as an analytical tool, but rather a dynamic model should be used in modelling. The reference point resulted in the desired level of renovation investment and complete visibility of its effect and of the benefited parties. Risks and opportunities concentrate in a results-centered fashion what was required from the concepts, which is that they should really work.

Tutkimuksessa käsitellään 1900-luvun pientalorakennuskannan energiatehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä ja niiden hallintaa työn tilaajan, Parocin tehokkaalla markkina-alueella. Markkina-alue käsittää Suomen, Ruotsin ja Viron. Työ jakautuu rakennuskannan tiedon analysointiin ja tutkimusosaan. Analyysi on toteutettu siten, että jokaisen maan osalta käsitellään maan rakennuskannan rakennusratkaisut, ratkaisujen määrät, tekniikkaosat ja yleisimmät ongelmat. Tutkimusosa puolestaan keskittyy rakennusmassan jaottelemiseen niin, että korjausratkaisut voitaisiin ryhmittää omiin luokkiinsa. Alustavista ratkaisuista käytetään nimeä konseptirakenne. Lisäksi työssä tarkastellaan korjaustason optimointia, rakennusfysikaalisten ilmiöiden hallintaa, sekä kustannusvaikutuksia. Saatavaa hyötyä tutkitaan eri osapuolten näkökulmasta investointi- ja päästökeskeisesti. Aiheen tekee erityisen ajankohtaiseksi ilmastonmuutoksen hillitseminen. Työn on tarkoitus edesauttaa pientalojen lämmityskustannusten ja energian kulutuksen pienentämistä. Päästöjen tutkiminen on rajattu ainoastaan tärkeimpään kasvihuonekaasuun, hiilidioksidiin, jota pientalojen lämmitys ilmastonmuutoksen näkökulmasta ratkaisevasti tuottaa. Työn tavoitteena on osoittaa, miten rakennuskanta jakautuu aikakausittain ja rakennetyypeiltään kohderyhmässä, ja kuinka monimuotoiseen ongelmaan konseptisaneerauksessa ajaudutaan. Ilmiötä pyritään havainnollistamaan useasta eri näkökulmasta. Tähän tavoitteeseen työ eräältä osin vastaa referenssikohteen kautta, johon tutkittua tietoa ja kustannusvaikutteita testataan. Eri korjaustasojen ja kustannusvaikutteiden olemassaolo on näin tuotu hyvin lähelle konkretiaa. Tavoitteena on selvittää moninaisia energiasaneeraukseen vaikuttavia tekijöitä, sekä saneerauksen vaikutuksia. Tarkoituksena on myös luoda ymmärrys kehittämästäni kokonaisajattelumallista, jonka tulisi ohjata saneeraussuunnittelua. Työn tuloksena saatiin tilastoanalyysin pohjalta luotua konseptiluokkajako, joka jakaa tutkimusalueen rakennuskannan omiin saneerausluokkiinsa. Näitä luokkia syntyi kolme. Keskeiset tulokset oikean eristetason löytämiseksi saatiin kehittämällä työn aikana Excel-Iaskentapohja. Pohjan avulla havaittiin, että oikea optimaalinen eristetaso on hieman alle vuoden 2010 rakennusmääräyskokoelman osan C3 määrittämiä arvoja. Rakennusfysikaalisesti tärkeimmät tulokset olivat, että ilmatiiveys ja rappauspinnan ehjä pinta ovat tärkeitä konseptisaneerauksen onnistumiselle. Havaittiin myös, ettei diffuusiomenetelmä analyysityökaluna toimi, vaan mallinnukseen tulee käyttää dynaamista mallia. Tämän vuoksi korjatut tulokset suoritettiin VTT:ssa dynaamisella laskentaohjelmalla. Referenssikohteen ottaminen mukaan tutkimukseen auttoi käytännössä hahmottamaan saneerausinvestoinnit, saneerauksesta hyötyvät osapuolet ja saneerausvaikutteet kokonaisuudessaan. Nämä olivat referenssikohteen oleellisimmat tulokset. . Käsitellyt riskit ja mahdollisuudet tiivistavat sen, mitä konsepteilta edellytetään, jotta ne oikeasti voisivat toimia. Riskien jakaminen oikein ja eri osapuolten välille, on riskien näkökulmasta keskeinen tulos.
Description
Supervisor
Sistonen, Esko
Thesis advisor
Nieminen, Jyri
Bärlund, Kim
Keywords
energy efficiency, energiatehokkuus, renovation, korjausrakentaminen, energy renovation of detached housing, pientalon energiasaneeraus, energy consumption, energian kulutus, energy factors, energiatekijät, economy, energiavaikutukset, detached building stock, taloudellisuus, rakennuskanta
Other note
Citation