Madalenergiahoone süsinikjalajälg

Antud töö käigus on uuritud madalenergia eluhoone süsinikjalajälge. Samuti on uuritud eluhoone puhul erinevaid energiatõhusaid lahendusi. Hoonete süsinikjalajälg on oluline, kuna globaalne keskmine temperatuur on tõusmas ning ehituse lahenduste muutmisel on suur potentsiaal seda tagasi hoida. Keskmise temperatuuri tõus toob kaasa endaga üleujutusi, vee kvaliteedi languse, veevarude hävinemise, kuumalained ja palju muid tagajärgi. [1] Sellest tulenevalt on sõlmitud Pariisi kokkulepe 195 riigi vahel, mille eesmärgiks on hoida globaalse temperatuuri tõus alla kahe kraadi [2]. Energiatõhus hoone tähendab vähem energiakasutust, mis omakorda jätab väiksema süsinikjalajälje. Mida paremini on hoone soojustatud, seda vähem on tarvis kütta. Mida vähem tarbitakse energiat hoone kasutuse ajal, seda vähem paisatakse atmosfääri kasvuhoonegaase. Seda tingimusel, et energiat valmistatakse fossiilsetest kütustest. Eluhoone lahenduste valiku puhul on autor keskendunud energiatõhusa hoone loomisele. Hetkel kehtiva määruse „Energiatõhususe miinimum nõuded“ järgi on väikeelamu rajamisel madalenergiahoone kohustus. Määrus jõustus aastal 2020 ning seda uuendatakse vähemalt viie aasta jooksul. [3] See tähendab, et kui antud töös lahendatud hoonet hakatakse ehitama näiteks kümne aasta pärast, siis võib olla määrus muutunud ning väikeelamu rajamisel peab lähtuma liginullenergiahoonele esitatud nõudmistest. Seetõttu on antud töös arvutatud erinevate lahendustega hoonete energiatõhususarv nii madalenergiahoone nõuete kohaselt kui ka liginullenergiahoonete kohaselt. Eluhoonel on kaks korrust ja neli magamistuba. Hoone köetav pind on 159 m². Hoone plaanid ja vaated on töö autor ise konstrueerinud. Hoone on lahendatud olemas olevale krundile, mis asub Jõgeva maakonnas Vaimastvere külas Söödi talus. Hoone konstruktsioonide valiku puhul on eelistatud puidu kasutust. Seetõttu on hoonel katus, välissein, vahelaed ja siseseinad lahendatud puitkarkassiga. Võrdlemaks, kuidas erineb puitkarkass välisseinaga eramu süsinikjalajälg teiste levinud lahendustega, on hoone välisseina konstruktsioon lahendatud veel poorbetoon kergploki ning betoonmüürikivi õõnesplokiga. Valikute tegemisel on lähtutud materjalide levikust ja autori eelistustest.8 Lisaks välisseina konstruktsiooni materjalide võrdlemisele on lahendatud seinad kasutades kahte levinud soojustusmaterjali, mineraalvill ja vahtpolüstüreen. Puitkarkass ja poorbetoon kergplokk välisseinte konstruktsioonid on lahendatud kasutades mineraalvilla ning betoonmüürikivi õõnesplokk välissein kasutades vahtpolüstüreeni plaate soojustuseks. Peale välisseina konstruktsiooni võrdlemist on antud töös võrreldud ka nelja küttesüsteemi. Küttesüsteemide valiku puhul lähtuti krundi asukohast ning autori eelistustest. Küttesüsteemideks on valitud pelletkatel, gaasikondensatsioonikatel, maasoojuspump ning õhk – vesi soojuspump ning antud töös on uuritud milline lahendus on kõige energiatõhusam ja kõige väiksema süsinikjalajäljega

The title of the work is "The carbon footprint of the low energy building". The energy efficiency and carbon footprint of a building with different external wall solutions have been studied in this thesis. According to the regulations in Estonia, it is mandatory to monitor low energy requirements when building a small house. In addition, the global average temperature is rising, and the world is looking for solutions to prevent it. The construction sector is responsible for 40% of global greenhouse gas emissions. Making buildings more energy-efficient also has great potential for reducing the carbon footprint of humanity, as the more energy efficient a building is, the less energy is needed to heat it. The design of the building was made by the author, by basing on energy-efficient solutions The residential building has two floors, and its heated surface area is 159 m². The building is planned on an existing plot in Estonia, located in Jõgeva municipality, Vaimastvere village, Söödi farm. When constructing a building, the use of wooden structures is preferred, i.e., the roof, external wall, partition ceilings and internal walls are of a wooden structure. In addition, wooden frame windows and wooden doors have been used. For comparison, the exterior walls have also been designed with lightweight concrete block and a concrete masonry unit. As for the heating system, four different types have been compared, including a pellet boiler, a gas condensing boiler, a ground source heat pump, and an air to water heat pump. The lowenergy building with a wooden frame exterior wall and a pellet boiler turned out to be with the smallest carbon footprint. In the case of a wooden frame external wall and a pellet boiler, the low-energy building class was achieved without the use of renewable energy solutions. Solar panels would be needed to achieve a near-zero energy building. However, achieving a near-zero energy building is not mandatory for this residential building. The number and class of the carbon footprint, as well as the amount of carbon dioxide emitted into the atmosphere, remained smaller compared to other solutions. In other words, the wooden frame building with a pellet boiler has the smallest carbon footprint based on the data of this work. If the carbon footprint were not taken into account, the author believes that a ground source heat pump would also be a reasonable construction solution. For buildings with a ground source heat pump,48 regardless of the construction of external wall design, the energy efficiency class of a near-zero energy building has also been achieved without the use of renewable energy solutions. This work can be further developed and more energy efficient and climate friendly solutions can be achieved through more detailed research. For example using more environmentally friendly building materials.