Energiatõhus renoveerimine

Teema	Energiatõhusa renoveerimise strateegia koostamise digivahend RESTO
Asutus/isik	Tallinna Tehnikaülikool, Ehituse ja arhitektuuri instituut, FinEst Targa Linna Tippkeskus
Maa-ameti andmed, mida kasutati	hoonete 3D LOD2 kujud, kaitsevööndid (ja muud piirangud)
Muud andmed	EHR-st ehitiste alusandmed, muinsuskaitseametist mälestiste ja muinsuskaitse kord, võrguvaldajatelt energiatarbimise (soojus ja elekter) ja võrguliitumiste tingimuste andmed
Kirjeldus	Projekti eesmärk on toetada omavalitsusi ja kinnisvara suuromanikke, et hinnata hoonete energiatarbimist ning töötada välja strateegia, kuidas hooneid keskkonna- ja kulusäästlikult energiatõhusaks renoveerida.

Sissejuhatus

Euroopa elamufond on vananenud, hoonetes tarbitakse ca 40% kogu toodetud energiast ja emiteeritakse ca 36% Euroopa CO₂ heitmest.

Euroopa roheleppes, mis on seadnud eesmärgiks kliimaneutraalse majanduse saavutamise aastaks 2050, on üheks prioriteetseks valdkonnaks valitud ehitusvaldkond. 80% tänastest hoonetest on eeldatavasti endiselt kasutusel 2050. aastal, kuid 75% nendest pole energiatõhusad. Hoonete tervikrenoveerimine aitaks säästa kuni 70-80% soojus- ja 20-30% elektrienergiat, mis omakorda aitaks vähendada kuni 90% CO₂ heitmeid.

Johtuvalt nendest asjaoludest on hakanud Euroopa liikmesriigid koostama renoveerimise strateegiad. Renoveerimislaine saavutamine eeldab mitmete takistuste ületamist, milleks on vähene innovatsioon, madal ehitussektori võimekus tõsta renoveerimise mahtu 3-5 korda sõltuvalt hoone tüübist ja mineraalsete ehitusmaterjalide kasutamine. Nende taksituste ületamiseks on soovitatud kasutusele võtta erinevaid meetmeid: suurendada kohalike omavalitsuste rolli linna elukeskkonna arendamisel ja renoveerimise eestvedamisel, arendada industrialiseeritud renoveerimise võimekusi, võtta kasutusele ringmajanduse põhimõtted, ning juurutada uusi ehitustehnoloogiad ja -materjale. Samuti on ühe olulise meetmena välja toodud vajadus digitaliseerida ehitisi ja protsesse, milles on keskel kohal ehitiste digitaalkaksikute (digitaalsed ehitise hooldusraamatud) ja ehitiste passid (plaanitavate renoveerimise tegevuste ajakava) kasutamine.

Projekti kirjeldus

Antud projekti eesmärk on välja töötada piirkonna tasemel energiatõhusate hoonete renoveerimise strateegia koostamise digitaalne tööriist (lühendatult RESTO) kohalikele omavalitustele ja suurtele kinnisvara omanikele/haldajatele.

Projektis lähtutakse digi-, rohepöörde ja kliimaneutraalsuse poliitikatest selleks, et soodustada ja tõsta renoveerimise nõudlust ning tõsta võimekust plaanida, kavandada ja realiseerida renoveerimisse ehitusprojekte keskkonna- ja kulusäästlikult. Digitaalse tööriista kasutamise tulemusena peaks sündima piirkondlik renoveerimise strateegia, mis lähtub kohaliku omavalitsuse olemasolevatest kui ka kavandatavatest planeeringutest, olemasolevast infrastruktuurist ja linnakeskkonnast ja hoonete omanike huvidest ja võimalustest. Renoveerimise strateegia omakorda on sisendiks projekteerimise tingimuste väljastamiseks ja erinevate loamenetluste läbiviimiseks.

Joonisel 1 on kirjeldatud projekti olulisemaid väljakutseid ja valitud strateegilised suunad väljakutsete leevendamiseks või eemaldamiseks.

Tööriista arendamise oluliseks eelduseks on kvaliteetsete avaandmete kättesaadavus, mis võimaldaks võimalikult täpselt hinnata olemasolevat olukorda ning plaanida ja koostada renoveerimise strateegiaid.

Eestis on loodud soodsad eeldused digitaalse strateegia koostamiseks Maa-ameti 3D hoonete ja Majandus- ja Kommunikatsiooniministeeriumi Ehitisregistri (EHR) näol. Maa-ameti ja EHRi digitaalsed andmeteenused võimaldavad automatiseerida andmete kogumist, töötlemist ja kasutamist ehitiste energiatarbimise määratlemiseks ja renoveerimisemeetmete kavandamiseks.

Kavandatud digitaalse tööriista töövoog

Renoveerimise strateegia koostamise töövoog on jaotatud viieks etapiks: 1) lähteandmete kogumine ja kriteeriumite määratlemine, 2) üksikhoonete ja piirkonna tasemel olemasolevate hoonete energiatarbimise hindamine, 3) üksikhoonete renoveerimise kontseptsioon, 4) piirkonna renoveerimise kontseptsioon ja 5) andmete visualiseerimine ja dokumenteerimine.

1) Lähteandmete kogumine ja kriteeriumite määratlemine

Ideaalis peaks renoveerimise strateegia koostamise alustamisel valima kaardirakendusel piirkonna või lisama süsteemi ehitiste unikaalsed (EHR) koodid (vaata Joonis 2a). Valitud piirkonna või ehitiste unikaalsete koodide alusel päritakse vajalikud sisendandmed: EHR-st ehitiste alusandmed, Maa-ametist hoonete 3D LOD2 kujud (vaata Joonis 2b) ja kaitsevööndid (ja muud piirangud), Muinsuskaitseametist mälestiste ja muinsuskaitse kord (vaata Joonis 2c), võrguvaldajatelt energiatarbimise (soojus ja elekter) ja võrguliitumiste tingimused andmed.

Kogutud andmeid kõrvutatakse tüüphoonete andmetega, et tuvastada, millised hooned, millisesse kategooriasse kuuluvad. See loob eeldused olemasolevate andmete kontrolliks ja puuduolevate (näiteks akende ja uste pindalad, tüüpkonstruktsioonid koos omadustega) andmete lisamiseks (vaata Joonis 2d).

Samuti peab kasutaja selles etapis määratlema piirkonnale ja/või ehitistele rakendatavad kriteeriumid: muinsuskaitse tingimused, energiatõhususe klassid/märgised, energia allikad, taastuvenergia kasutus ja energiadoonorlus ja maksumus.

Joonis 2. Kollaaž digitaalse tööriista sammude visualiseerimiseks.

2) Üksikhoonete ja piirkonna tasemel olemasolevate hoonete energiatarbimise hindamine

Peale vajalike sisendandmete kogumist ja kriteeriumite määratlemist, koostatakse valitud piirkonnas olevatele ehitistele energiatarbimise arvutus. Arvutusliku energiatarbimist omakorda võrreldakse mõõdetud energiatarbimise vastu. See loob eeldused oluliste anomaaliate tuvastamiseks ja arvutusmudelite kalibreerimiseks. Erisused arvutusliku ja mõõdetud energiatarbimise vahel võivad olla tingitud näiteks kasutajatest ja hoone osalisest renoveerimisest (katus ja/või aknad vahetatud, otsasseinad soojustatud, paigaldatud on soojuspump jne). Sageli pole riiklikes registrites nende kohta andmeid, mistõttu on erinevused arvutusliku ja mõõdetud energiatarbimise vahel üsna tõenäolised.

Peale üksikhoonete energiatarbimise hindamist, agregeeritakse andmeid piirkonna tasemele vastavalt kasutusotstarbele (nt korterelamud), põhinäitajatele (nt ehitisalune pindala) ja muinsuskaitse tingimustele. Piirkonna tasemel hindamine on vajalik, et saavutada kogu piirkonna energiatõhususele seatud eesmärke. Näiteks võib valitud alasse jääda mälestisi, mille renoveerimine pole lubatud ja mistõttu peab samasse piirkonda jäävaid teisi ehitisi renoveerima põhjalikumalt. See eeldab energiatarbimise vähendamise nõude proportsionaalset lisamist hoonetele, mida saab renoveerida.

3-4) Üksikhoonete ja piirkonna renoveerimise kontseptsioon

Kui energiatarbimine hoonetele ja piirkonna tasemel on määratud, siis järgmine samm on koostada renoveerimise kontseptsioon üksikhoonetele ja piirkonnale tervikuna.

Üksikhoonete renoveerimise kontseptsiooni koostamisel võetakse aluseks konkreetse hoone olemasolev olukord, genereeritakse vastavad meetmed ja hinnatakse meetmete mõju energiatarbimisele ja investeeringutele. Viimased kahe vastu hindamine aitab prioritiseerida meetmete valikuid ehk mida ja millises järjekorras peaks rakendama ja otsustada, millises mahus meetmeid peaks rakendama. Meetmed sisaldavad hinnanguid lisaks renoveerimise põhilahendustele (soojuskao vähendamine ja efektiivsemad tehnosüsteemid) ka taastuvenergia allikatele. Näiteks, milline on päikeseenergia tootmise potentsiaal ühel või teisel hoonel võttes arvesse hoone orientatsiooni, vaba pinda paneelide paigaldamiseks ja teistelt hoonetelt ja puudelt tekkivaid varje.

Samuti selles etapis tuleb hinnata olukorda piirkonna tasemele. Näiteks saaks mälestiste korral paigaldada päikesepaneel kõrvaolevate hoonete katustele ja seal müüa energiat teistele samas piirkonnas olevatele hoonetele, millele ei saa paneel paigaldada. Ehk piirkonna tasemel saab hakata lahendusi jagama erinevate hoonete vahel ja samuti hinnata energiadoonorluse potentsiaali.

5) Andmete visualiseerimine ja dokumenteerimine

Loodud uusi andmeid visualiseeritakse kaardirakendusel ja samuti peab olema võimalik andmeid eksportida erinevate raportite näol, mis võivad olla vajalikud projekteerimise tingimuste väljastamisel, loamenetlustes kui ka kommunikeerimiseks hoonete omanikele ja teistele asjast huvitatud osapooltele. Need andmed võivad olla kasulik lisaks veel näiteks võrguvaldajatele võrgu ja tootmisvõisuse arendamise strateegiate koostamisel.