Energiatõhususe parandamise võimalused Võru linna miljööväärtuslike hoonete näitel

Euroopa rohelise kokkuleppega on püstitatud ambitsioonikas eesmärk saavutada aastaks 2050 kliimaneutraalsus kogu Euroopas. Selle eesmärgini jõudmiseks peab oma panuse andma ka Eesti. Tulenevalt asjaolust, et peaaegu pool Eestis kasutatavast energiast kulub hoonetele, on hoonete energiasäästlikumaks muutmine koos fossiilsetel kütustel põhinevate energialahenduste asendamisega taastuvenergial põhinevate lahenduste vastu olulise mõjuga Eesti süsiniku jalajälje vähendamisel. Lisaks kliimaeesmärkidele on hoonete energiasäästlikumaks muutmine oluline ka majapidamiste endi energiakulude vähendamiseks ja sisekliima parandamiseks. Siinkohal on aga väljakutseks eramud, väikesed kortermajad ja miljööväärtuslike piirkondade hooned, mida on seni vähem uuritud. Lõputöö eesmärk oli uurida miljööväärtuslike eramute ja väiksemate kortermajade energiatõhususe parandamise võimalusi. Seejuures uuriti, kas ja kuidas on võimalik saavutada soojusenergia kulude vähenemine vähemalt 60% ja vähemalt C energiaklassi saavutamine. Uurimistöö viidi läbi teadusarendusprogrammi LIFE IP BuildEST Võru renoveerimise õpilabori raames, koostöös Tartu Regiooni Energiaagentuuri, Tallinna Tehnikaülikooli, Eesti Kunstiakadeemia ning Muinsuskaitseameti spetsialistidest ja teaduritest koosneva uurimisrühmaga. Lõputöö läbiviimiseks tutvuti 11 Võru vanalinna muinsuskaitse alas või selle kaitsevööndis paikneva miljööväärtusliku elamuga. Nendest kuuele hoonele töötati välja muinsuskaitse piiranguid arvesse võttes sobivaimad tervikliku rekonstrueerimise lahendused ja teostati vastavad energiaarvutused rekonstrueerimise mõju hindamiseks hoonete energiakasutusele. Välja arvutati ka rekonstrueerimislahendustega saavutatav rahaline sääst jooksvatelt energiakuludelt. Uuritud kuue hoone ehituslik seisukord oli enamjaolt kehv. Peamiseks probleemiks hooldamata piirdetarindid ning sellest tulenevad vee- ja niiskuskahjustused. Probleeme esines ka vundamendi vajumise ning keldrisse imbuva pinnaseveega ning kahel hoonel olid tõsised kahjustused ka tühjalt seismisest. Hoone renoveerimisel tuleb esmajärjekorras tegeleda just hoone säilitamiseks ja elementaarsete elamistingimuste tagamiseks vajalike hädavajalike töödega. Samaaegselt on vaja tegeleda ka muinsuskaitse seisukohast väärtuslike detailide renoveerimisega. Alles seejärel on mõistlik hakata tegelema hoone energiatõhusust parandavate ehitustööde ja tehnosüsteemide paigaldamisega. Lõputöö käigus töötati igale hoonele välja kaks rekonstrueerimispaketti. Esimese rekonstrueerimispaketiga nähti ette muinsuskaitse piiranguid arvestavad ja energiatõhusust parandavad ehituslikud ja tehnosüsteemide lahendused. Teise rekonstrueerimispaketiga lisati juurde taastuvenergialahendused, millest kõige sobilikumaks osutus päikesepaneelide kasutamine. Rekonstrueerimispakettide mõju hindamiseks hoonete energiakasutusele teostati vastavad energiaarvutused. Arvutused näitasid, et kuue uuritud hoone peale kokku on võimalik saavutada keskmiselt 60,3% soojuskadude vähenemine läbi piirdetarindite, 59,7% soojusenergia kulude vähenemine, 58,4% primaarenergia kasutuse vähenemine koos lokaalsete taastuvenergia lahenduste kasutamisega ning 48,6% primaarenergia kasutuse vähenemine ilma lokaalsete taastuvenergia lahenduste kasutamiseta. Kuuest uuritud hoonest viie puhul on C energiaklassi saavutamine võimalik, neist ühe puhul juba rekonstrueerimispaketiga 1 ja nelja puhul rekonstrueerimispaketiga 2. Vaid ühe hoone puhul ei olnud kummagi rekonstrueerimispaketiga võimalik saavutada D energiaklassist paremat taset. Eeltoodud tulemused näitavad, et ka rangemate muinsuskaitse piirangutega hoonete puhul on võimalik saavutada märkimisväärne energiasääst ja energiaklassi tõus. Uurimistööst tõusis esile, et valitud tehnosüsteemide lahendused, sh taastuvenergia lahendused, võivad anda olulise energiasäästu ning tõsta kõikide hoonete energiaklassi vähemalt ühe taseme võrra. Uurimistöö raames kerkisid üles mitmete hooneomanike kõhklused ja takistused tervikliku rekonstrueerimise elluviimisel. Nii mõnedki Võru õpilabori tingimustele kvalifitseerunud hoonete omanikud otsustasid neile pakutud võimalusest loobuda. Põhjuseks enamasti finantseerimisprobleemid. Pakutavad toetused ei ole sageli piisavad, kuna omafinantseeringuks vajaliku rahasumma pangast laenamine käib maapiirkonna elanike sissetulekute ja kinnisvara väärtuse juures üle jõu. Eesti ja Euroopa ambitsioonikate kliimaeesmärkide saavutamiseks on aga oluline, et järjest enam hooneid saaks renoveeritud. Seega tuleks maapiirkondade hoonete tervikliku rekonstrueerimise toetusmeetmed ja -tingimused kindlasti üle vaadata. Peale rahalise toetuse toetati hooneomanikke ka teadmistega. Kõikidele lõputöös uuritud hoonete omanikele anti Võru õpilabori uurimisrühma poolt nõu oma hoone ehituslike probleemide parandamiseks ja energiatõhusamaks muutmiseks. Tervikliku rekonstrueerimisega lõpuni minevate hoonete omanikke aidatakse täiendavalt ka projekteerimise lähteülesande koostamisega ja edasise nõustamisega kuni ehitustööde lõpliku valmimiseni. Lõputöö autorid andsid oma tööga olulise panuse uurimisrühma tegevusse, tegeledes hoonete seisukorra kaardistamise ja sobivaimate rekonstrueerimislahenduste leidmise ja nende mõju hindamisega hoonete energiakasutusele. Selleks kogutud lähteandmeid, koostatud andmebaase, arvutustabeleid ja -süsteeme kasutatakse järgmistes õpilabori uurimisetappides. Nii on käesoleva lõputööga antud oma väikene panus Eesti elamufondi energiasäästlikumaks muutmiseks.

The European Green Deal sets an ambitious goal of achieving climate neutrality throughout Europe by 2050. To reach this goal, Estonia must also make its contribution. Due to the fact that almost half of the energy used in Estonia is spent on buildings, making buildings more energy efficient, together with the replacement of energy solutions based on fossil fuels with solutions based on renewable energy, has a significant impact on reducing Estonia's carbon footprint. In addition to climate goals, making buildings more energy-efficient is also important for reducing the energy costs of the households themselves and improving the indoor climate. However, the challenge here is private houses, small apartment buildings, and buildings in the areas of cultural and environmental value, which have so far been less studied. The aim of the graduation thesis was to investigate the possibilities of improving the energy efficiency of private houses and smaller apartment buildings of cultural and environmental value. In doing so, it was investigated whether and how it is possible to achieve a reduction in heat energy losses of at least 60% and to achieve at least C energy class. The research was carried out within the framework of the research development program LIFE IP BuildEST Võru Renovation Study Laboratory by a research group consisting of specialists and researchers from Tartu Regional Energy Agency, Tallinn University of Technology, the Estonian Academy of Arts, and Estonian Heritage Protection Board. In order to carry out the thesis, the authors of this thesis visited 11 residential buildings of cultural and environmental value located in the heritage protection area of Võru old town or in its protection zone. For six of these buildings, the most suitable comprehensive reconstruction solutions were developed, taking into account the restrictions of heritage protection, and corresponding energy calculations were performed to assess the impact of the reconstruction on the energy use of the buildings. Financial savings from current energy costs achieved with reconstruction solutions were also calculated. The structural condition of the six investigated buildings was mostly poor. The main problem is unmaintained fences and the resulting water and moisture damage. There were also problems with foundation subsidence and soil water seeping into the basement, and two buildings also had serious damage from standing empty. When renovating a building, the essential work necessary to preserve the building and ensure basic living conditions must be addressed in the first place. At the same time, it is also necessary to deal with the renovation of valuable details from the point of view of heritage protection. Only then is it reasonable to start working on construction works and the installation of technical systems that improve the building's energy efficiency. During the preparation of the graduation thesis, two reconstruction packages were developed for each building. The first reconstruction package envisaged construction and utility system solutions that take into account the limitations of heritage protection and improve energy efficiency. With the second reconstruction package, renewable energy solutions were added, of which the use of solar panels proved to be the most suitable. In order to assess the impact of reconstruction packages on the energy use of buildings, corresponding energy calculations were performed. In summary, it was possible to reduce the heat energy losses by an average of 59,7% and with renewable energy solutions, the use of primary energy by an average of 58,4%, and without renewable energy solutions by 48.6%. In five of the six investigated buildings, it is possible to achieve C energy class, in one of them without renewable energy solutions and in four with renewable energy solutions. Only one building could not achieve a level better than energy class D. The above results show that even in the case of buildings with stricter heritage protection restrictions, it is possible to achieve significant energy savings and an increase in the energy class. The research showed that the selected technical system solutions, including renewable energy solutions, can provide a decent energy saving and raise the energy class of all buildings by at least one level. With their work, the authors of the thesis made a significant contribution to the activities of the research group by mapping the condition of the buildings and finding the most suitable reconstruction solutions and finding the most suitable reconstruction solutions and evaluating their impact on the energy use of buildings. The source data collected for this purpose, the databases, spreadsheets, and systems created will be used in the next stages of the Study Laboratory. Finally, it can be said that the thesis has made a small contribution to making the Estonian housing stock more energy-efficient.