Rakennusten lämmöntarpeen ja joustavuuden arviointi muuttuvassa ilmastossa – tyypilliset ja äärimmäiset sääolot

Tulevaisuudessa rakennusten odotetaan osallistuvan ilmastonmuutoksen hillintään energiatehokkuutta parantamalla. Samaan aikaan, muuttuva ilmasto vaatii sopeutumistoimia rakennuksissa terveellisten elinolosuhteiden turvaamiseksi. Näihin soveltuvien ratkaisujen löytäminen vaatii rakennusten energiankulutuksen ja lämpökäyttäytymisen tarkastelua tulevaisuuden ilmasto-olosuhteissa.

Tämä väitöskirja tarkastelee rakennusten tulevaisuuden energiantarpeita Suomessa. Työssä eri ikäisiä omakotitaloja simuloitiin rakennusten lämpökäyttäytymismallin avulla tulevaisuuden ilmastossa, jotta saatiin tietää kuinka niiden kokonais- ja huippuenergiantarpeet kehittyvät pitkällä tähtäimellä Vantaalla ja Sodankylässä. Tämän lisäksi arvioitiin lämminvesivaraajien kulutuksen siirrosta saatavia hyötyjä.

Työn tulokset korostavat tarvetta käyttää soveltuvia rakennusten lämpökäyttäytymisen simulointimalleja ja sisällyttää säädataa tulevaisuuden ilmastosta ja äärimmäisen kylmistä ja lämpimistä vuosista rakennusten pitkänaikavälin kokonais- ja huippuenergiantarpeen muutosten arvioinnissa. Työn tulosten perusteella omakotitalojen kokonaisenergiantarpeen ennakoidaan pienentyvän tulevaisuudessa lämmitysenergiantarpeen pienenemisen takia. Toisaalta jäähdytysenergian huipputarve voi nousta lämmityksen huipputarvetta korkeammalle, erityisesti passiivitaloissa Etelä-Suomessa. Lisäksi ilmastonmuutoksen seurauksena rakennukset joutuvat tekemään sopeutustoimia asukkaiden lämpöviihtyvyyden takaamiseksi. Omakotitalojen rakenteellisen energiatehokkuuden ja ilmastoinnin lämmöntalteenoton parantamistoimet pysyvät kannattavina myös tulevaisuuden ilmastossa, pienentäen kokonais- ja huippuenergiantarvetta alkuperäisestä; tosin energiatehokkuuden parantamisesta saatu hyöty pienenee mitä myöhemmin se tehdään. Energiankulutuksen hallinnan näkökulmasta, lämminvesivaraajien löydettiin tarjoavan energiankulutuksen joustavuutta, jota tarvitaan muun muassa kysyntäjouston hyödyntämisessä.

Työn tulokset korostavat paikallisten ratkaisujen merkitystä rakennusten sopeutumistoimien sekä energiatehokkuuden vaatimusten määrittelyssä. Tätä tietoa voidaan hyödyntää rakennusten suunnittelussa, talotekniikan toiminnassa sekä korjausrakentamisessa tulevaisuudessa. Jatkokehotuksena esitettiin työn laajentamista sisältämään eri korjausrakentamisen strategioita sekä tulosten hyödyntämistä rakennuskantatasolla.