Kiertotalous on keskeistä monilla aloilla, eikä talotekniikka ole poikkeus. Talotekniikassa kiertotalous tarkoittaa energian käytön, materiaalitehokkuuden ja komponenttien kierrätyksen huomioimista suunnittelussa ja toteutuksessa, kirjoittaa suunnittelupäällikkö Lauri Savolainen.
Talotekniikalla on merkittävä rooli rakennusten ympäristövaikutusten hallinnassa. Energian ja veden kulutus muodostavat suuren osan rakennusten hiilipäästöistä, ja taloteknisillä ratkaisuilla voidaan merkittävästi vaikuttaa näihin päästöihin. Toisaalta usein energiatehokkuuden parantaminen määräystasosta parempaan tarkoittaa enemmän järjestelmiä, mikä osaltaan kasvattaa materiaalimenekkiä. Samalla se kuitenkin mahdollistaa paremman muuntojoustavuuden.
Rakennuksen hiilijalanjäljestä merkittävän osan muodostavat materiaalit, myös talotekniikan osalta. Luotettavaa tutkimustietoa talotekniikan materiaalien hiilijalanjäljestä on vielä vähän. Vähähiilisempien tai materiaalitehokkaampien ratkaisujen tunnistaminen saattaa olla hankalaa. Joskus voidaan joutua tasapainoilemaan rakentamisen aikaisten päästöjen ja käytönaikaisten päästöjen välillä.
Energia kiertää – ilmanvaihto energian kuljettajana
Rakennusten energiatehokkuus ei ole enää pelkkää kulutuksen vähentämistä – se on yhä enemmän energian kierrättämistä. Talotekninen suunnittelu on keskeisessä roolissa, kun rakennuksista pyritään tekemään kiertoälykkäitä: älykkäästi suunniteltuja, resurssiviisaita ja tulevaisuuteen katsovia. Lue lisää: Energiasuunnittelu
Yksi konkreettisimmista esimerkeistä energian kierrätyksestä rakennuksessa on ilmanvaihdon lämmöntalteenotto. Kun huoneista poistettava ilma hyödynnetään ulkoa tuotavan raittiin ilman lämmittämiseen, säästetään merkittävästi energiaa. Tämä teknologia on ollut käytössä jo vuosikymmeniä, mutta sen merkitys ei ole vähentynyt – päinvastoin. Ilmanvaihdon lämmöntalteenotto on monissa rakennuksissa tärkein yksittäinen energiansäästötoimenpide.
Silti osa potentiaalisista ilmavirroista jää hyödyntämättä. Esimerkiksi tiloista, joissa ilmassa voi olla epäpuhtauksia tai vaarallisia kaasuja, lämmön talteenotto jätetään usein pois turvallisuussyistä. Teknologia ei ole juurikaan kehittynyt, mutta hyötysuhteet ovat parantuneet lämmönsiirtimien koon kasvaessa. Ekosuunnitteludirektiivi asettaa minimitason, mutta käytännössä voidaan päästä parempiin tuloksiin ilman merkittäviä riskejä – myös kylmimpinä pakkaspäivinä.
Lämpöä virtaa viemäriin - mitä tapahtuu hukkaenergialle ja viemärivesien energialle?
Rakennuksissa syntyy myös ylimääräistä lämpöä, joka pitää poistaa jäähdytysjärjestelmillä. Tätä lauhde- tai hukkaenergiaa voidaan hyödyntää, mutta se vaatii järjestelmien yhdistämistä ja usein lämpöpumppujen käyttöä lämpötilatason nostamiseen. Taloudellisesti kannattavimmat ratkaisut löytyvät suurista kohteista, kuten datasaleista tai kaupan kylmäjärjestelmistä, myös teollisuuden prosesseissa on runsaasti potentiaalisia energiavirtoja. Tavallisissa rakennuksissa potentiaali on rajallisempi.
Energiaa kirjaimellisesti myös virtaa viemärivesien mukana pois ja varsinkin uudisrakennuksissa muiden energiaa kuluttavien laitteiden energiatehokkuuden parantuessa käyttövesi on yhä merkittävämpi osuus kokonaiskulutuksesta. Käytännössä viemärivesien mukana valuu viemäriverkostoon kaikki käyttövesijärjestelmän kuluttama energia putkiston lämpöhäviöitä lukuun ottamatta. Vaikka lämpöä virtaa viemäriin, sen talteenotto on teknisesti haastavaa. Kuuman käyttöveden lämpötilat laskevat nopeasti sen jälkeen, kun vesi lasketaan hanasta, ja legionellariski rajoittaa käyttöveden esilämmitystä ”haalealla” vedellä. Lisäksi jätevesien kiintoaineet ja rasvat aiheuttavat tukosriskejä. Energian talteenotto viemärivedestä ei ole vielä yleistynyt.
Yhteiskunnan kannalta järkevintä olisi investoida kaikista suurimpien sähkönkuluttajien hukkaenergian talteenottoon ja syöttää lämpöä kaukolämpöverkkoon lämpöpumpulla korotettuna. Tämä edellyttäisi matalalämpöisiä kaukolämpöverkkoja. Kaukolämmön tuotanto saataisiin aidosti vähäpäästöiseksi sähköistämällä lämmöntuotantoa ja luopumalla polttamiseen perustuvista lämmön tuotantomuodoista. Muutos on kuitenkin hidas, koska nykyiset tuotantolaitokset ovat vielä toiminnassa vuosia tai vuosikymmeniä ja lämpöä ja sähköä tarvitaan myös silloin, kun tulee tuotantokatkoksia, joten polttamisesta tuskin päästään pitkään aikaan täysin eroon.
Metallit kiertävät jo
Talotekniikassa käytettävien materiaalien tulisi olla kierrätettäviä tai uusiutuvia, ja niiden valmistusprosessin kuluttaa vähemmän energiaa ja resursseja. Nykyiset talotekniset tuotteet valmistetaan pääosin metallista ja metalliseoksista, joiden kierrätettävyys on jo nyt korkealla tasolla.
Tulevaisuudessa soisi myös biopohjaisesta muovista valmistettujen tuotteiden näkevän päivänvalon talotekniikassa. Niiden valmistaminen on kuitenkin vielä kallista ja joissain tapauksissa laatu ei täytä taloteknisten tuotteiden lämpötiloille ja kemialliselle kestävyydelle asetettuja tavoitteita.
Kiertotalouteen tähtäävä suunnittelu on tätä päivää
Kiertotalouden mukaisissa ratkaisuissa on kuitenkin myös haasteita. Merkittävä haaste on olemassa olevien rakenteiden ja toimintamallien modernisointi kiertotalouden periaatteiden mukaisesti. Tämä vaatii investointeja, uusia teknologioita ja osaamista. Toisaalta näiden ratkaisujen toteuttaminen tarjoaa mahdollisuuden kustannussäästöihin pitkällä aikavälillä, kun materiaalit ja järjestelmät suunnitellaan uudelleenkäytettäviksi ja pitkäikäisiksi.
Suunnittelijan näkökulmasta kiertotalouden lisäämiseksi pitäisi saada parempaa dataa tietomallimuodossa rakennuksessa olemassa olevasta talotekniikasta ja sen kunnosta. Ilman virtaustietoja tai dokumentaatiota komponenteista on hankala arvioida, minkä osan voisi käyttää uudelleen.
Kiertotalouteen tähtäävä suunnittelu on kuitenkin talotekniikassakin tulevaisuuden tapa tehdä kestävämpiä, paremmin muuntuvia ja pitkäikäisiä ratkaisuja. Vaikka se vaatii aluksi uusia ajattelumalleja, panostuksia suunnitteluun ja tiivistä yhteistyötä kaikkien osapuolien välillä, lopputuloksena on energiatehokkuutta, resurssien säästöä ja pienempi hiilijalanjälki – unohtamatta kustannussäästöjä pitkällä tähtäimellä.
Kiertoälykäs talotekniikka
Kirjoittaja Lauri Savolainen toimii suunnittelupäällikkönä A-Insinööreissä, ja on keskittynyt etenkin energialaskentaan ja LVI-suunnitteluun.
