Energiakulude ja sisekliima muutuste kirjeldamine ning kulutõhususe arvutamine hoone A- energiaklassi rekonstrueerimisel kasutades välistarindite soojustamisel tehaseelemente

Akadeemia tee kortermajade sisekliima uuringud viitasid selgele vajadusele tegeleda nendes majades ulatuslike rekonstrueerimistöödega. Uuringutes oli selgelt eristatav suur CO2 kontsentratsioon, mis viitab puudulikule õhuvahetusele korterites. Läbi temperatuuri indeksite arvutuste oli enamikes korterites selged hallituse ohud, mis viitab soojuslikult kehvadele piirdetarinditele ja avatäidetele. Oli ka kortereid, kus päikese poolt põhjustatud vabasoojused tekitasid ruumis kiire temperatuuri tõusu, kohati lausa +4 ℃ vähem kui ühe tunniga. Hoonete kaalutud energiakasutuse arvutustes oli näha, et hoonete keskmised tarbimised sooja vee ja elektri osas olid madalamad kui energiamärgise arvutamise metoodikas kirjeldatud standardväärtused. Kui arvutustes kasutada reaalseid tarbimisväärtusi, saavutaksid need hooned ka parema energiatõhususe klassi. Rekonstrueeritavate hoonete puhul on võimalik enne rekonstrueerimise alustamist aastaid tarbimist täpselt mõõta, et saada aimu võimalikust reaalsest energiamärgisest pärast rekonstrueerimistööde lõppu. Uute hoonete ehitamisel on seda infot võimalik saada alles mõni aasta peale hoone eesmärgipärast kasutamist. Hoone dünaamiliste soojuslevi arvutuste tulemusi võrreldes oli selgelt näha väga suur mõju hoone korteripõhisel ventilatsioonisüsteemil ja infiltratsiooni koguse vähendamisel. Klassikaliste välistarindite soojapidavamaks muutmisele lisaks on mõistlik senisest enam pöörata tähelepanu nendele aspektidele, kuna seetõttu on võimalik hooneid veel palju energiasäästlikumaks rekonstrueerida. Märkimisväärne soojuskadude erinevus on ka akende soojapidavuse tõstmisel. Oluline on vähendada 1. korruse soojuslevi keldrikorrusele. Seni standardsele lahendusele keldri lae soojustamisele on mõistlik kaaluda alternatiivina keldri põranda soojustamist. Keldri põranda soojustamine on üllatavalt suure mõjuga hoone netokütteenergia vajaduse vähenemisele, investeering vana põranda eemaldamisele ja uue põranda soojustamisele on tasuv üsna kiiresti võrreldes hoone kasutuseaga. Keldri põranda soojustamine, võrreldes keldri lae soojustamisega jätab ka suurema ruumi kõrguse, mis on elanikele mugavam. Päikesepaneelide paigaldamisel katusele on paneelide tootlikkusel oluline paneelide paigaldussuund ja kaldenurk. Kui paigaldada hoone katusele ventilatsiooniseadmed, väheneb märgatavalt paneelide paigaldamiseks olev katusepind ning ka saadav taastuvenergia hulk. Samas tõstetakse katuseseadmete puhul märgatavalt katust, mistõttu on võimalik fassaadile rohkem päikesepaneele paigaldada. Tuleb siiski silmas pidada, et fassaadile paigaldatavad päikesepaneelid on oluliselt madalama tootlikkusega, kui katusele paigaldatud paneelid, mis kohati on põhjustatud 69 paigaldussuunast, aga ka ülekuumenemisest. Hoone ümber olev kõrghaljastus võib väga palju mõjutada fassaadidele paigaldatud päikesepaneelide tootlikkust, kuna puudest tekkivad varjud takistavad päikesekiirguse jõudmist paneelile. Oleks vajalik läbi mõelda ja uurida maastiku arhitektidel, kas samaväärse CO2 koguse sidumiseks on võimalik kasutada madalama kõrgusega haljastust, mis asendaksid kõrgeid lehtpuid, mistõttu oleks võimalik fassaadidelt rohkem päikeseenergiat koguda. Autorid võrdlesid dünaamilise soojuslevi arvutustes käsitletud renoveerimispakette kohapealse rekonstrueerimisega ja selgitasid välja renoveerimispakettide kuluefektiivsuse. Arvutus näitas, et arvestades 30% ja 50% toetusi Kredexist, on rekonstrueerimine eeltoodetud elementidega kuluefektiivsem. Kohapealse rekonstrueerimise maksumus oli vahemikus 555–590 eurot köetava pinna ruutmeetri kohta, samal ajal kui eeltoodetud elementidega jäi maksumus 420–450 eurot köetava pinna ruutmeetri kohta, sõltuvalt kombinatsioonist. Autorite poolt analüüsitud variantidest osutus kuluefektiivseimaks variant 3.1, mis on korteripõhiste rootorsoojusvahetiga ventilatsioonisüsteemi ja keldri põranda lisa soojustamisega versioon. Vajalik on teostada edasiseid uuringuid seoses korteripõhiste ventilatsiooni süsteemide hoolduse maksusmuse väljaselgitamiseks, et saada terviklikum ülevaade hoone elukaare kuludest. Energiakulude analüüs kokkuvõtvalt näitab, kuidas erinevad rekonstrueerimis- ja energiakasutuse stsenaariumid mõjutavad korterelamu energiakulu ja-efektiivsust. See tõstab esile, kui oluline on hoolikas planeerimine ja kaasaegsete energiasäästutehnoloogiate, nagu taastuvenergia ja kütte- ning ventilatsioonisüsteemide optimeerimine, kasutamine hoonete renoveerimisel. Iga käsitletud rekonstrueerimisversioon toob kaasa märkimisväärse energia- ja kulude kokkuhoiu, parandades samal ajal hoone energiatõhusust ja kasutajate elukvaliteeti. Lõputöö tulemused kinnitavad, et olemasolevate hoonete rekonstrueerimine ja uute energiatõhusate lahenduste väljatöötamine ning rakendamine on olulised keskkonnasäästlikkuse ja inimeste elukvaliteedi parandamise seisukohalt. Akadeemia tee kõnealuste kortermajade valmides võiks kaaluda jätku-uuringut, milles hinnatakse rekonstrueerimistööde mõju hoonete sisekliimale ja energiatõhususele, tagamaks tõusvas trendis areng kulutõhusale ja elanikele lisandväärtust pakkuvale eluruumide õnnelikule tulevikule.

Insulation improving energy efficiency and the quality of indoor climate in buildings is an important issue as these two factors play a major role in contributing to environmental sustainability and improving residents’ quality of life. In this thesis, the authors have described the need for the renovation of buildings. The focus of the thesis is on four apartment buildings located at Akadeemia tee including their current condition, indoor climate parameters and energy use. In their thesis, the authors have identified sample packages for renovation with prefabricated elements and on-site building insulation. Sample packages have been described in terms of their construction and material costs and compared with the energy savings obtained from energy simulation models. In the thesis, the authors have compared the proposed renovation packages with the on-site building insulation and identified the cost-effectiveness of the renovation packages, taking into account rates of different subsidies available from Kredex. The calculation showed that, considering the 30% and 50% subsidies from Kredex, renovation with prefabricated elements offers better value for money. The cost of on-site renovation was between 555 and 590 euros per sqm, while the cost of using prefabricated elements varied between 420 and 450 euros per sqm, depending on the combination. Of the packages analysed by the authors, the best was deemed to be the package that used apartment based rotary heat exchanger systems instead of a central ventilation system and extra insulation for the basement floor. In addition to the above, the authors calculated a simple return. They came to the conclusion that it was 21 years for the package offering the highest savings. The package with the longest simple return period turned out to be the on-site reconstruction solution, which was 30 years. The thesis also dealt with the energy consumption and domestic water consumption of the four apartment buildings at Akadeemia tee in recent years, which was lower than the level of standard use described for applying for the energy label. In addition, the thesis looked at the use of modern heating, ventilation, water and sewerage systems and the possibilities of installing solar panels on roofs and facades, along with descriptions of the relationship between the production capacity of the panels and the direction of installation. The results of the thesis support the renovation of existing buildings and the development and implementation of new energy-efficient solutions, thereby contributing to environmental 71 sustainability and improving people's quality of life. In the future, renovation could be followed by a follow-up study, in which new indoor climate analyses will be carried out to assess the impact of renovation works on the indoor climate and energy efficiency of buildings.