Artikkel Hoonete energiatõhusus täiendab peaartiklit Energiatõhusus. Hoone energiatõhusus on hoone tüüpilise kasutusega seotud energianõudluse rahuldamiseks vajalik arvutuslik või mõõdetud energiahulk, mis hõlmab kütmiseks, jahutuseks, ventilatsiooniks, vee soojendamiseks ja valgustuseks tarbitavat energiat1.
Tulenevalt EL Hoonete Energiatõhususe Direktiivist on liikmesriigid ja sealhulgas ka Eesti kohustatud uute ja oluliselt rekonstrueeritavate hoonete osas (hoonete põhimõtteskeem on toodud joonisel 1) järgima energiatõhususe nõudeid.2 Pärast 31. detsembrit 2020 peavad kõik uusehitised olema liginullenergiahooned. Samu nõudeid peavad juba pärast 31. detsembrit 2018 täitma uusehitised, mida kasutavad ja omavad riigiasutused.3
|
Joonis 1. Eestis asuva passiivmaja põhimõtteskeem |
 |
Hoonete energiatõhususe hindamine
Hoonete energiatõhusust väljendatakse energiatõhususarvu kaudu, mis leitakse Hoonete energiatõhususe arvutamise metoodika põhjal. Energiatõhususe hindamise metoodikas kasutatavad süsteemipiirid ja sisendid on toodud joonisel 2. Energiatõhususarvu põhjal määratakse hoone kuulumine vastavasse energiatõhususklassi ja kantakse energiamärgisele. Energiatõhususklasside kokkuleppelised piirid erinevate hoonetüüpide jaoks on kujutatud joonisel 3 4.
|
Joonis 2. Hoonete energiatõhususe arvutamise metoodikas kasutatavad süsteemipiirid |
 |
|
Joonis 3. Hoonete energiatõhususklassid |
Sisekliima
Lisaks energia tarbimisest ja tootmisest tulenevale energiatõhususarvule on hoonete energiatõhususe juures oluliseks teguriks sisekliima, mille moodustavad ruumide:
- termiline (soojuslik) sisekliima,
- õhu puhtus,
- müratase,
- valgustus,
- õhu ionisatsiooni tase,
- elektromagnetlained.
Energiaarvutuses kasutatakse ehitusseaduse § 3 lõike 72 alusel kehtestatud määruses „Energiatõhususe miinimumnõuded” toodud ruumitemperatuuride seadeid ja ventilatsiooni õhuvooluhulkasid. Näiteks elamutes ruumitemperatuurina 21 °C kütmisel ja 27 °C jahutamisel. Minimaalne õhuvooluhulk ja ventilatsiooni juhtimisgraafik peab üldjuhul olema valitud selliselt, et ei ületata CO2 maksimaalset mahukontsentratsiooni 1000 miljondikku (ppm), mille juures on arvestatud välisõhu mahukontsentratsiooniks 400 miljondikku (ppm).
Sisekliima tagamine on eriti oluline, kuna Eestis on üks ELi kõrgemaid puuduliku sisekliima näitajaid – puuduliku sisekliima koondtervisemõju on 4900 DALY-t aastas miljoni elaniku kohta, mis rahalises väärtuses tähendab riigile 186 miljoni Euro suurust väljaminekut igal aastal5.
Hoonete energiasäästu potentsiaal
Hoonete energiasäästu potentsiaali on hinnatud Eesti energiamajanduse arengukava ENMAKi uuendamise hoonete energiasäästupotentsiaali uuringus6. Uuringus on leitud, et olemasoleva hoonefondi energiasäästu tehniline potentsiaal on 9,3 TWh/a soojust ja 0,2 TWh/a elektrit ning ehitusstatistika ja energiatõhususe miinimumnõuete määruse energiatõhususe tasemetest (miinimumnõue ja liginull) lähtudes leiti, et uute liginullenergiahoonete ehitamine annaks energiasäästu 0,5 TWh/a soojust ja 0,4 TWh/a elektrit7.
Hoonete energiasäästupotentsiaali uuringus on pakutud hoonefondi energiatõhususe parendamise paketid, ühikmaksumused, mahud ja tulenev energiasääst. Energiavajadus vastavalt hoone soojustamise tasemetele ning küttesüsteemidele on pakutud Cost optimal and nZEB energy performance levels for buildings uuringus (edaspidi "Cost Optimal")8. Cost Optimal uuringus kasutati hoonete tüüplahendusi. Selleks konsulteeriti Eesti arhitektidega, kes pakkusid välja hoonete tüübid, mis esindaks võimalikult suurt osa hoonefondist ning nende põhilahendused9.
Hoonete renoveerimistegevustena on käsitletud tervikliku renoveerimise lahendusi, mis tagavad lisaks energiasäästule ka hoonete pikaealisuse ja sisekliima. Tüüphoonete baasil leitud renoveerimispakettide maksumused ja nüüdispuhasväärtused on toodud joonisel 4 ja Tabelis 110.
|
Joonis 4. Meetmetes kasutatud tervikliku rekonstrueerimise pakettide maksumused ja 20 aasta nüüdisväärtused |
 |
Olemasolevad hooned
Valdav enamus olemasolevast hoonefondist on tehnilise potentsiaali mõttes energiatõhususe parendamise objekt. Uute hoonete hoonete energiatõhusus on viimase kümnendi jooksul paranenud kordades (vanad hooned on tänapäevases mõttes soojustamata ja ilma ventilatsioonita). Hooneid saab kasutusotstarbe järgi grupeerida ja põhiliste gruppidena on vaadeldud järgnevaid:
- Väikeelamud.
- Korterelamud.
- Büroohooned ning koolimajad.
- Kaubandus-teenindushooned ning tööstushooned.
Korterelamud
Ehitisregistri järgi on Eestis 24 710 kolme ja enama korteriga korterelamut (september 2013).1112
Seni on Eesti korterelamud väikese energiatõhususega. Uuring kasutusest väljalangenud ja mahajäetud elamufondi võimalikust probleemsusest pakub, et keskmine korterelamute enegiakulu on 250 kWh/a ning eesmärgiks on jõuda tasemeni 150 kWh/a.13.
Eesti energiamajanduse arengukava ENMAKi uuendamise hoonete energiasäästupotentsiaali uuringus võeti näidishoonete põhjal arvutusmudelite loomisel muuhulgas arvesse, et korterelamute välispiirdeid on praeguseks hetkeks juba mingil määral lisasoojustatud, selle olukorra esindamiseks kasutati arvutusmudelis otsaseinte lisasoojustust 50 mm, mis esindab olukorda, kus teatud hulk korterelamuid on juba suuremas või väiksemas mahus lisasoojustatud. Lisaks on arvestaud sellega, et hinnanguliselt 2/3 korterite aknaid on praeguseks hetkeks vahetatud.14
Väikeelamud
Hoonete energiasäästupotentsiaali uuringus on pakutud väikeelamute renoveerimispakettide maksumused ruutmeetri kohta ja tehtava investeeringu nüüdispuhasväärtus ( joonisel 4). Näidishoonete valikul on arvestatud väikeelamute fondile tüüpilisi lahendusi tarindite ja soojusallikate näol. Eesti elamute, ehk kodumajapidamiste, võimalikku energiasäästu potentsiaali on hinnatud teiste hulgas ka Euroopa Energiasäästupotentsiaali andmebaasis ( joonisel 4).
Büroohooned ning koolimajad
Büroohoonete energiatarbimise hindamisel lähtuti konsultantide käsutuses olnud 15 büroohoone ja Allan Hani doktoritööst saadud andmetest1516.
Analüüsimaks büroohoonete energiasäästu potentsiaali koostati kahe büroohoone kohta tarkvaras IDA-ICE 4.5 energiasimulatsiooni mudelid. Lõpptulemustes on näidatud kahe hoone pinna järgi kaalutud keskmiseid näitajaid. Olemasolevate büroohoonete keskmine tarnitud soojusenergia jääb hinnanguliselt vahemikku 140…150 kWh/m2. Tuleb rõhutada, et ka büroohoonetes on ventilatsioon puudulik ja ei vasta tänapäeva nõuetele. Ka seal tõuseks miinimumnõueteni viidud õhuvahetuse korral oluliselt soojusenergia tarbimine17.
Koolimajade energiatarbimise hindamisel lähtuti konsultantide käsutuses olnud 29 koolimaja andmetest. Olemasolevate koolimajade keskmine tarnitud soojusenergia jääb nende põhjal hinnanguliselt vahemikku 130…140 kWh/m2. Samas tuleb rõhutada, et olemasolevates koolimajades on õhuvahetus (ventilatsioon) puudulik ja ei vasta tänapäeva nõuetele. Miinimumnõueteni viidud õhuvahetuse korral tõuseks oluliselt soojusenergia tarbimine.18
Kaubandus-teenindushooned ning tööstushooned
Üldiselt saab öelda, et kaubandus-teenindushoonete energiatarbest moodustab elekter märkimisväärselt suurema osa, kui näiteks eluhoonete üldisest energiatarbest. Suure osa kaubandushoonete elektritarbimisest moodustab tehnoloogia sh. külmikud, külmletid, erinevad vitriinid. Soojusest kulub enamus (valimi põhjal 62%) ventilatsiooni peale. Eelkõige on selline energiatarbimise jaotus iseloomulik suurte kaubanduskeskuste puhul, kus on märkimisväärselt suur toidukaupade osakaal.19
Lao ja tööstushoonete energiatarbe hindamiseks võeti valim 5-st lao- ja tööstushoonest. Suure mõjuga on hoone täpne kasutusotstarve ja kasutusreziim. Samuti on energeetilise säästu potentsiaali mõjutajaks hoones toimuvad protsessid ja nende jääksoojuse kasutamisevõimalused. Lao ja tööstushoonete energiatõhususe parendamise võimalused ja vajadus sõltub peamiselt hoone ehitusaastast ja sellest tulenevalt tema ehituslikest lahendustest.20
Olemasolevate hoonete summaarne energiasäästu potentsiaal
Hoonete energiasäästupotentsiaali uuringu põhjal on hoonefondi arvutatud summaarne energiasäästupotentsiaal vahemikus 5-15 TWh/a soojust ja ca 2 TWh/a elektrit. Minimaalne energiasäästupotentsiaal on saadud kõige kergemate (esimeste) renoveerimispakettidega saavutatavat energiasäästu summeerides ning maksimaalne vastavalt kõige põhjalikumate (viimaste) pakettide säästu summeerides. Energiasäästu tehniline potentsiaal saadakse kui arvutatakse viimaste pakettide energiasääst võrreldes olemasoleva hoonefondi olukorraga. Sellisel viisil arvutatud hoonefondi energiasäästu tehniline potentsiaal on 9,3 TWh/a soojust ja 0,2 TWh/a elektrit. Soojuse energiasääst võrduks umbes 80%-ga hoonefondi praegusest soojusenergia kasutusest 21.
Uute hoonete ehitusmahud ja energiasäästu potentsiaal
Ehitusmahud
ENMAK tarbimise töögrupi hinnangul on ehitusmahtude kasv teenindussektoris 2010. aasta suhtes perioodil 2010-2020 1,5 %, 2020-2030 1,3 % ja 2030-2032 1,1 %. Elamute puhul on uute hoonete aastaseks juurdekasvuks kõigil perioodidel märgitud 1 %. Kusjuures, oluline on see, et elamufondist 55 % moodustavad korterelamud ning 45 % eramud.22 ENMAK tarbimise töögrupi koostatud analüüsid energiatarbimine teenindussektoris ja kodumajapidamistes käsitleb soojustarbimise prognoosi eelduseid ehk ehitusmahtusid 2050. aastani. Uute hoonete ehitusmahud on esitatud joonisel 8 .
|
Joonis 8. Ehitusmahtude prognoos |
Kasutusest väljalangevate elamute hulka kirjeldab Uuring kasutusest väljalangenud ja mahajäetud elamufondi võimalikust probleemsusest. Hinnanguliselt vajab Eestis hetkel lammutamist 253 ja renoveerimist 223 probleemset korterelamut ehk kokku 476 tühja või vähemalt 25% ulatuses tühja korterelamut. Tuginedes rahvastiku maakondliku muutuse prognoosile leiti uuringus ka probleemsete korterelamute ligikaudne lisanduv hulk aastateks 2015-2030. Prognoosi tulemusena prognoositi, et antud aja jooksul lisandub 644 probleemset korterelamut.
Uute hoonete energiasäästu potentsiaal
Uute hoonete energiakasutust on analüüsitud Hoonete energiasäästupotentsiaali uuringus lähtuvalt ehitusstatistika ja energiatõhususe miinimumnõuete määruse energiatõhususe tasemetest (miinimumnõue ja liginull) 23.
Uute hoonete miinimumnõuded:
- Eramud: ≤ 160 kWh/m2/a;
- Korterelamud: ≤ 150 kWh/m2/a;
- Büroohooned, raamatukogud ja teadushooned: ≤ 160 kWh/m2/a.
Uute hoonete liginullenergiataseme nõuded:
- Eramud: ≤ 50 kWh/m2/a;
- Korterelamud: ≤ 100 kWh/m2/a;
- Büroohooned, raamatukogud ja teadushooned: ≤ 100 kWh/m2/a.
Uute hoonete ehitusmahud aastani 2032 projetseeriti lähtudes 2010. aasta ehitusmahtudest. Tabelis 1 on toodud tulemused vastavalt miinimumnõuetele ja liginullenergianõuetele ehitatud hoonetele ning nende erinevused. Energiasääst ja energiasäästu ühikmaksumus näitab liginullenergiahoonete energiasäästu ja selle maksumust. Tulemused näitavad, et liginullenergiahooned ei ole nüüdisväärtuse järgi majanduslikult tasuvad, kuigi erinevused on suhteliselt väikesed nii ehitusmaksumuses (enamikel juhtudel 6%) kui nüüdisväärtuses.24
Tabelis 1 toodud maksumused sisaldavad käibemaksu. Uute hoonete arvutuste tegemisel on lähtutud tänasest Energiatõhususe miinimumnõuete määrusest. EL on direktiiviga seatud eesmärgiks saavutada aastaks 2020 liginullenergiahoone energiatõhusus uutel hoonetel. Praegu on Eestis seatud eesmärgiks saavutada enamus hoonete puhul vähemalt ETA 100 kWh/m2/a ning elamute puhul 50 kWh/m2/a. EL direktiivid lisavad, et energiatõhususe miinimumnõue peab olema seatud kuluoptimaalsele tasemele, mis tähendab, et iga viie aasta tagant tehakse uued arvutused ning seega võivad numbrid erineda tänastest. Seda sellepärast, et EL ei saa sundida riike tegema lisainvesteeringuid, mis ei ole majanduslikult mõistlikud. Seega on tabelisse koondatud numbrid pigem indikatiivsed ning neid tuleb käsitleda juhistena otsuste tegemisel. Analüüsi tulemusena võib järeldada, et täna on kasulikum investeerida hoonete renoveerimisse uute hoonete ehitamise asemel. Liginullenergiahooneid ei ole täna veel majanduslikult kasulik ehitada, sest need nõuavad lisainvesteeringut, mis ei ole tasuv 20 ja 30 aasta perspektiivis, vastavalt hoone kasutusotstarbele. 25
Liginullenergiahoonete ehituse energiasääst on 0,5 TWh/a soojust ja 0,4 TWh/a elektrit, mis täiendab olulise lisana olemasolevates hoonetes saavutatavat säästu. Samas liginullenergiahoonete energiasäästu ühikmaksumused (1400–2300 €/MWh/a) on mõnevõrra suuremad kui olemasolevate hoonete puhul, näidates et olemasolevaid hooneid parandades saavutatakse energiasääst soodsamalt.
|
Joonis 9. Kodumajapidamiste energiasäästu tehniline potentsiaal, energia kokkuhoid võrreldes baasaastaga |
Täiendavat lugemist
Viited
- Euroopa Liidu õiguse kokkuvõtted. Hoonete energiatõhusus,2012.↩︎
- EKVÜ, TTÜ, Energiatõhususe miinimumnõuete tõendamise ja selle kontrolli võimekuse tõstmine, 2010, (01.10.2013).↩︎
- Majandus- ja Kommunikatsiooniministeerium Kaalutud energiaerikasutuse ja energiatõhususarvu klassi määramine, 2013.↩︎
- IAIAQ, 2011 Directorate-General for Health & Consumers, Promoting Actions for Healthy Indoor Climate, 2011↩︎
- Eesti energiamajanduse arengukava ENMAKi uuendamise hoonete energiasäästupotentsiaali uuring: Hoonefondi energiatõhususe parandamine – energiasääst, ühikmaksumused ja mahud, Tallinn 2013.↩︎
- Kurnitski J., Saari A., Vuolle M., Cost optimal and nZEB energy performance levels for buildings,2011.↩︎
- Eesti energiamajanduse arengukava ENMAKi uuendamise hoonete energiasäästupotentsiaali uuring: Hoonefondi energiatõhususe parandamine – energiasääst, ühikmaksumused ja mahud,2013.↩︎
- DTZ kinnisvaraekspert. Uuring kasutusest väljalangenud ja mahajäetud elamufondi võimalikust probleemsusest↩︎
- Majandus- ja Kommunikatsiooniministeerium. Riiklik ehitisregister (14.12.2013)↩︎
- Hani, A dissertatsioon: "Investigation of Energy Efficiency in Buildings and HVAC Systems" Peatükk 3: Energiatarbimine elamud, õppeasutused, avalik-ühiskondlikud hooned. Tallinna Tehnikaülikool, 2012↩︎
- Riigi Teataja, Energiatõhususe miinimumnõuded, 2007.↩︎
- Ehitusuudised.ee. ELi direktiiv seab uutele hoonetele ranged energiakulu piirangud. (23.04.2015)↩︎
- Riigi Teataja, Hoonete energiatõhususe arvutamise metoodika. (07.03.2014)↩︎
- ENMAK 2030 elamumajanduse valdkonna arengukava stsenaariumite aruanne, 2014↩︎
- Data Base on Energy Saving Potentials. Energy Saving Potentials, Results by country, (16.03.2014).↩︎