2.5.2 Energia, küte ja ventilatsioon

Madalsüsinikehituse pärisosa on energiatõhusate nullenergiahoonete projekteerimine ja energiasüsteemid, mille kohta on olemas ka eestikeelseid juhendeid. Väljakutseid mõistagi jagub, näiteks on päikesepaneelidega energiatootmine ning ülejääva energia võrku tagasi müümine on keeruline – see on aga ehituse teekaardi asemel Rohetiigri energia teekaardi pädevuses. Madalsüsinikehituse kohta annab väga häid juhiseid raamat “Madalsüsinikehituse suunas: hindamise ja projekteerimise käsiraamat” (Häkkinen, Kuittinen, 2021). Soovitatav on tutvuda ka juhendmaterjaliga „Tervisliku hoone 9 põhialust“. Selle kohta, kuhu ja kuidas planeerida optimaalset maakasutust silmas pidades uusi taastuvenergiaalasid, saab lugeda „Kohalike omavalitsuste tuule- ja päikeseenergia käsiraamatust” (Rehema, Nõges, Kirsimaa, Suik, 2020). Keskkonnaagentuur on koostanud juhendmaterjali „Tuuleenergeetika arendamist piiravate kitsenduste kaardistamine ning vabade alade tuvastamine“ (2022).

VÄLJAKUTSED

Ventilatsioonist ja madalsüsinikehitusest. Eestis oli 2018. aastal 618 lasteaeda, 532 kooli. Nendest 80% ventileerib ruume akna avamisega.[192] TalTech ja Tarbijakaitse ja Tehnilise Järelevalve Amet tegid 2021. aasta jaanuaris pistelise kontrolli, milles tuvastasid, et mitte ükski lasteaed ja vaid 66% koolidest vastavad valitsuse määruses nr 8 kehtestatud COVID-19 eriolukorra nõuetele. 60% nendest asutustest on ehitatud okupatsiooniajal.[193]

Joonis 21. CO₂ kontsentratsiooni hulga ja õpitulemuste vaheline seos. Õppimiseks on vaja väiksemat CO₂ kontsentratsiooni.[194] 

Kui meil on halb õhk, väheneb drastiliselt õpilaste võime õppida ja õpitulemused langevad, halveneb vaimne ja füüsiline tervis (nt peavalud). Energiakulu on suur: tihti võib olla ainus viis tuulutada akende avamisega, mis aga ei ole piisav terve klassi hapnikutaseme piisavaks tõstmiseks ning viib toasooja välja. See raiskab energiat. Klassiruumi kohta võib see tähendada, olenevalt kütteliigist ja -hinnast, 40–120 € kulu tuulutamise kohta.[195]

Joonis 22. Tsentraalsete ja mittetsentraalsete ventilatsioonisüsteemide süsinikuemissioon. Kuidas tagada efektiivsem ventilatsioon ja samal ajal vähendada süsinikujälge? Võrdlus tsentraliseeritud (kummalgi tabelil vasem tulp) ja detsentraliseeritud ventilatsioonisüsteemide vahel. Esimene tabel näitab ventilatsioonisüsteemide süsinikuemissioone hulka kilogrammides CO₂ ekvivalenti m² kohta. Detsentraliseeritud ventilatsioonisüsteemi jalajälg on poole võrra väiksem. Paremal on hallides tulpades süsteemide kaalu erinevus. Andmed on arvutatud LCA-meetodil, aluseks on Taanis Ellemarkskolenis Køge linnas korraldatud töö. Kool on 2630 m² ja seal on 31 klassiruumi. Mõõtmiste käigus tuvastati, et tsentraliseeritud ventilatsioonisüsteemide energiakulu andis 18% ja detsentraliseeritud süsteemide energiakulu 11% kogu hoone energia süsinikujäljest.[196]

Suurt süsinikujälge põhjustab nii ventilatsioonisüsteemide ehitus (valmistamine koos transpordi ja paigaldamisega) kui ka kasutus. See on mõõdetavalt suur osa hoonete süsinikujäljest. Seda saab ja tuleb vähendada. Turul on olemas lahendused, mille soojustagastuse energiatõhusus küündib 85%-ni ja kus ventilatsioon töötab nõudluspõhiselt ruumi CO₂ ja temperatuuri mõõtmise tulemusel: ventileeritakse siis ja seal, kus vaja. Renoveerimisel võivad hajutatud ehk nn klassiruumipõhistel ventilatsiooniseadmetel olla eelis tsentraalsete ventilatsioonisüsteemide ees, mis tagavad küll suurema energiasäästu, kuid nõuavad paigaldamiseks suuremat remonti. Tsentraalse ja klassiruumipõhise ventilatsiooni paigalduse hinnavahe ei ole väga suur[197]: 170 €/m² ja 140 €/m² kohta, kuid klassiruumipõhist ventilatsiooni on võimalik paigaldada töötavas koolimajas ning osadel puhkudel ka ilma ehitusluba taotlemata. Seega võib klassiruumipõhine ventilatsioon olla kiire lahendus nõuetekohase sisekliima saavutamiseks koolimajades, mis peavad suuremat remonti veel kaua ootama. Täisrenoveerimise saabumisel on võimalik klassiruumipõhised seadmed viia ka järgmisse koolimajja. Siin on ka regulatiivseid takistusi. Pikalt ettevalmistatud sisekliima määruse eelnõu on läbinud kaks kooskõlastusringi, kuid ei ole siiamaani jõustunud, sest ministeeriumid ja ametid ei ole selle rakendamise vastutusvaldkondades kokkuleppele jõudnud. 

Kui hoone elueaks loetakse praegu kokkuleppeliselt 50 aastat, siis ventilatsiooniseadmete elueaks kõigest 20–30 aastat. Seega on loomulik, et tehnosüsteeme uuendatakse suuremate remontide käigus, kui muutuvad kasutajate vajadused, näiteks ruumiplaneering, hoone või ruumide funktsionaalsus. Ruumikasutuse efektiivsuse parandamisel võib hoonesse lisanduda ka kasutajaid, mistõttu peab ventilatsioonisüsteemides olema varu ja paindlikkust tagada õhu kvaliteet ka plaanitust suurema kasutajate arvu korral. Seega paigaldab tark tellija suuremad ventilatsiooniseadmed ja magistraalid koos nõudluspõhise juhtimisautomaatikaga, mis loob head eeldused ruumiprogrammi muutmiseks kasutajate vajaduste põhjal. 

VÕIMALUSED

Uute hoonete projekteerimine. Uute hoonete projekteerimine, arendamine ja ehitamine paneb proovile, olulised on hea arhitektuur, nõudlikku kasutajat rahuldav sisekliima ja funktsionaalsus, kulu- ja energiatõhusus ja väike süsinikujälg. Energiatõhususe kontekstis uutel hoonetel on esialgu väike, edaspidi suurem mõju. Sellest ka soov optimeerida hoone ehitusmaterjalide ja -toodete ehitamise ja hoone 50 aasta pikkuse kasutamise ehk hoone kasutusaegse energia süsinikujälge. Praeguse energiatootmise süsinikumahukuse juures kasutusaegse energia osakaal eluringi süsinikujäljes on endiselt suurem.

Praegu lähtutakse uute liginullenergiahoonete nõuetes kuluoptimaalsusest. Lõpptulemusena peab olema mitteelamutes 20 aasta arvestusperioodiga võimalikult madalate kogukuludega hoone. Elamutel on periood 30 aastat. Nõuetele on aluseks investeerimisarvutused nüüdisväärtuse meetodil. 

Praegu kajastub ehitusmaterjalide süsinikujälg arvutustes ainult kaudselt, ehitusmaksumuse kaudu. Ei ole välistatud, et edaspidi hakatakse Euroopa Liidus süsinikujälge eraldi hinnastama, et jõuda eelmainitud eluringi optimeerimiseni. Esimesi samme selles suunas on võetud nii Eestis kui ka ELis ning on selge, et tulevikus tehakse ehitusmaksumuse ja energiaarvutuse kõrval ka süsinikujälje arvutusi. Igal juhul on selge, et üks ei välista teist, on vaja nii kõrget energiatõhusust kui ka väikest süsinikujälge.

Madalsüsinikehitise projekteerimine. Eestis osatakse uusi hooneid juba energiatõhusalt ehitada, olemas on ka häid juhendmaterjale, mistõttu käsitleme teemat siin õige põgusalt. Mõnevõrra üllatuslikult oleme kuluoptimaalseid nõudeid rakendades sattunud kõrgliigasse, kus võrdleme ennast Põhjamaade tippudega: väikese riigi reageerimisnõtkus muutustele on siin meile edu toonud, kuid loomulikult tehakse muudatusi pidevalt ka teistes riikides. Hoone energiatõhusus on tervik, mis algab arhitektuurse mahu ja fassaadide kavandamisega ning lõpeb insenertehniliste eriosade sobitamisega tervikusse. Võti on integreeritud projekteerimises, kus kogu arhitektide ja inseneride meeskond töötab ühise eesmärgi nimel, selmet teha aeganõudvaid vigade parandusi. Kui elamuehituses võib tulla väga palju tarkust ja tehnoloogiat varasematest projektidest, siis enamik mitteeluhooneid on ainulaadsed: pea alati tuleb alustada nullist ning projekteerimise töömaht ja keerukuse aste on seetõttu palju suuremad. 

Väga head juhised annab KredExi kodulehel avaldatud liginullenergia eluhoonete juhendmaterjal ja eluhoonete näidisprojektid, mille ehitussektori tugeval osalusel väljatöötatud tehnoloogia on suures osas tänapäevase elamuehituse aluseks. Mitteeluhoonetele otseseid juhendmaterjale ei leia, kuid tänu arendajate ja projekteerijate professionaalsusele on kehtivate nõuete täitmine olnud pigem lihtsam kui eluhoonetes. 

Häid ideid pakuvad raamatud “Madal- ja liginullenergiahooned: büroohoonete põhilahendused eskiis- ja eelprojektis” (toim. Kiisler, 2013), RKAS-i “Energiatõhususe juhendmaterjal ja metoodika peaprojekteerijatele ja arhitektidele” (Murula, Tihhonov, Kurnitski, Thalfeldt, 2017 ja “Madalsüsinikehituse suunas: hindamise ja projekteerimise käsiraamat” (Häkkinen, Kuittinen, 2021). 

Hoonete jahutamine arhitektuursete lahenduste abil. Kliimakriisiga kohanemine loob lisaprobleeme: järjest pikemate ja kõrgema temperatuuriga kuumalainete pärast suvel kasvab hoonete jahutamise vajadus. Mehaanilise jahutuse vajaduse suurenemine toob kaasa lisaenergiakulu, mida on suures mahus võimalik vähendada passiivsete meetmetega hoone arhitektuurse lahenduse abil: varikatused, rõdud, aknaluugid kõige kuumema lõunapäikese mõju vähendamiseks ning hoonet ümbritseval alal targalt disainitud kõrghaljastuse ja rohealade abil kuumasaarte mõju vähendamine. Kvaliteetse ja korralikult paigutatud haljastusega väheneb tänavail päevane temperatuur.

Samuti saab jahutusseadmeid käitada kohapeal toodetud päikeseelektriga, mistõttu energiakuluküsimus taandub pigem investeerimiskuluks. See aga on oluline korterelamutes, kus siiamaani on saadud hakkama passiivsete lahendustega. 2023. aastal uuendatavad Euroopa Liidu energiatõhususe nõuded sisaldavad uut energiaarvutuse baasaastat, kus on varasemaga võrreldes soojem suvi ning eeldatavasti tekib mitmel juhul vajadus jahutussüsteemide järele ka eluhoonetes.

Väikse süsinikujäljega kütte- ja jahutussüsteemid. Hoonete väiksemaks viidud energiavajadus lisab paindlikkust kütteallikate valikul. Kaugküte ja -jahutus, õhk-vesisoojuspump ja maaküte või nende erinevad kombinatsioonid on võimalikud vastavalt konkreetse hoone asukohale ja vajadustele. Oluline on saadava energia süsinikujälg ning mõistagi hind. Küttesüsteemide tehnilisest maailmast on samuti üksjagu kirjas, ilma et seda peaks siinkohal ära tooma. Ehk väärib esiletõstu tavasüsteemidest suuremat paindlikkust võimaldav teenust, suure potentsiaaliga maasoojuse ja -jahutusega aktiveeritud konstruktsioonid ja vahelaed (ingl Thermally Activated Building System, TABS). Kui hoone ehitamiseks on tema mahu ja pinnase tüübi tõttu vaja vaivundamenti, tasub kindlasti kaaluda vaiade aktiveerimist energiavaiadeks. Lahendus tagab pea tasuta maasoojuse ja -jahutuse ning ehituskulud on mõistlikud, juhul kui vaivundament niikuinii rajatakse.

Kohalik energiatootmine. Kindlasti tasub uusehitiste katustele panna võimalikult suurel määral päikesepaneele, et toota energiat nii hoone enda jaoks kui ka seda võrku tagasi müüa. Juba praegu on turul näha suurt motivatsiooni nii ka toimida, ehkki riik peab jaotusvõrku tugevdama, et eemaldada tarbetud takistused päikesejaamade liitumisel. 

Tiheasustatud aladel ja kõrgematel korrusmajadel pole üldiselt piisavalt katuse või fassaadipinda, et enda vajadusi päikeseenergia tootmisega katta. Selle vastu aitaks üksikhoonest laiema, näiteks kvartalisuuruse ala käsitlemine ühe nn energiaühistuna, mis toimiks paindliku kohaliku võrguna, millel võiks olla ka salvestus ja mille tasud selle piires tootmise ülejäägi jagamiseks oleksid miinimumini viidud. Teadaolevalt on Eestis ehitatud ainult üks selline lahendus, Avala kvartali 1,4 MW võimsusega päikesejaam, mis teenindab kohaliku võrguga piirkonna hooneid.

Kindlasti tasub Muinsuskaitsel ja kohalikel omavalitsustel olla paindlik ka vanade hoonetega, eriti integreeritud päikesepaneelidega, mille energiat tootev tehnoloogia on sisestatud katusematerjali, näiteks pleki sisse. Esimesed tooted, ka need, mis on Eestis valmistatud, näevad välja, näevad välja nagu must plekk-katus. 

Turg peab olema valmis aastaks 2028, mil ELis hakkab kehtima nullheitega hoonete nõue, mille järgi peavad kõik avalikud uusehitised olema nullheitega. Aastast 2030 hakkab sama nõue kehtima ka eraarendustele. Praeguse teadmise juures ei tähenda see süsteemseid muutusi, vaid eeldatavasti lihtsalt viie aasta pärast kuluoptimaalsele tasemele korrigeeritud energiatõhususarvude numbreid, mis sõltuvad nii tehnoloogia kui ka energiahindade arengust. Nullheitega hoone kinnistab tänapäevaseid suundumusi: hoone katusel on päikesepaneelid, kohapeal fossiilkütuseid ei tarbita, mitteeluhoonetes on nõudluspõhised ventilatsioonisüsteemid ja hoonete energiamärgistes kuvatakse ka eluringi süsinikujälg.

Digilahendused süsinikujälje vähendamiseks. Järjest võimsamate 3D-simulatsioonitarkvarade abil on võimalik modelleerida tulevase hoone energiakasutust, soojuskadusid, jahutusvajadust ja teisi näitajaid üha suurema täpsusega, tagades nii kõige kulutõhusamad lahendused hoone kavandamisel. Samuti on võimalik nutika automatiseerimise ja tarbimist jälgivate tehisintellektilahenduste (nn digioperaatori teenus) abil valmis hoonete tarbimises vähendada süsinikujälge ja optimeerida vahemikus 5–15%. Selle jaoks on rahvusvahelisel ja kodumaisel turul hästi positsioneeritud tegijad olemas. Automatiseeritud süsteemidega saab seirata hoonet reaalajas, ette ennustada tarbimistrende, varuda lühiajaliselt elektrit, et vajadusel reageerida kõikuvatele börsihindadele – see kõik viib lõppkokkuvõttes hoone elektritarbimist alla. Tehniline valmidus on olemas, et viia vähendatud elektritarbimise kogused börsile samamoodi, nagu seal on praegu tootmismahud. 

SOOVITUSED

2.5.2.1 Riik tellib uutele hoonetele ühekordse energiamärgiste järelkontrolli 

Energiamärgis on ajaga kaasas käiv kasulik instrument, mis vajab järgimist.[198] Turul on tarvis teha ühekordne järelkontroll, et aru saada, millises seisukorras energiamärgised meil uutes hoonetes on. Nimelt: kuigi arvutuslik energiamärgis ja tegelik energiakulu ei pea olema üks ühele samad (nt tuba võib üks kütta soojemalt kui teine), peavad sellegipoolest tarbimisest tulenevad erinevused jääma teatud vahemikku. Kui tegelikud energiakulud on arvutuslikust palju kõrgemad ehk asuvad vahemikust väljaspool, võib see anda tunnistust puudulikust energiatõhususest. Eelprojektiga saadud ehitusloa alusel tehtud tööprojektides võivad (aga ei pruugi) energiaarvutused kattuda ehitusloa energiaarvutusega. Kui arvutused erinevad reaalse tarbimisega liiga palju, pole energiamärgise nõudeid ehitusel tegelikult järgitud. Aastas ehitatakse u 200 kortermaja, mille kontrollimine annaks infot ja sissevaate probleemi tõsidusse, ning need arendajad või ehitajad, kes kontrolli läbivad, võiksid saada vastava ausa ehitaja tunnustuse, millega nad saaksid turul tugeva positsiooni.

Kes: Tarbijakaitse- ja Tehnilise Järelevalve Amet, Majandus- ja Kommunikatsiooniministeerium 
Millal: 2023

2.5.2.2 Arendajate ja peatöövõtjate ehituskvaliteeti tõendab energiamärgis

Kinnisvaraarendajate ja peatöövõtjate käes on kõik võimalused, et ehitada kodud, mille energiakulud vastavad klientide ootustele. Selleks tuleb rakendada ettevõtetes endis kvaliteedisüsteem, millega pööratakse tähelepanu energia- ja süsinikutõhusa ehituse jaoks olulistele tegevustele projekteerimisel ja ehitamisel. Kvaliteedi tõendamiseks tehakse uus energiamärgis kasutusloa taotlemiseks.

Kes: kinnisvaraarendajad, peatöövõtjad 
Millal: 2023

2.5.2.3 Riik jõustab hoonete sisekliima määruse ning aitab kohalikel omavalitsustel koolimajade ja lasteaedade ventilatsioonid korda teha

Hoonete sisekliima määruse eelnõu on käinud kahel kooskõlastusringil, kuid selle rakendamine ehitatavatele ja olemasolevatele hoonetele tekitab ministeeriumiteüleseid vastutusalasid, mis on takistanud määruse jõustamist. Tuleb teha veel viimane jõupingutus, et tekiksid turuosalistele üheselt mõistetavad, hea sisekliima tagavad tänapäevased nõuded. Nendest lähtudes tuleks kiirendada koolimajade ja lasteaedade ventilatsioonisüsteemide korrastamist, mille jaoks kohalikel omavalitsustel üksinda ei pruugi olla piisavalt raha.

Kes: Majandus- ja Kommunikatsiooniministeerium kui määruse eest vastutav ministeerium, Rahandusministeerium ja Riigi Tugiteenuste Keskus kohalikele omvalitsustele suunatud meetmetega
Millal: 2023

2.5.2.4 Riik tellib ja katsetab uuenduslikke kütte- ja jahutuslahendusi

Hoonete kütmine ja jahutamine väikest süsinikujälge hoides on hädavajalik, kui eesmärk on ehitatud ruumi rohepööre. Meil on paljulubavaid tehnoloogiaid, mis võimaldavad hoida raha kokku ehituselt ning kasutuselt ja mis väiksema süsinikujälje ehk puhtama energia kasutamisega ei koorma riigi energiatootmist. Riik peab olema see, kes näitab eeskuju ning tellib, kui vaja, ka kallimaid lahendusi, et aidata uuendust luua või tekitada turgu uutele toodetele ja lahendustele. 

Kes: Majandus- ja Kommunikatsiooniministeerium, Riigi Kinnisvara, Riigi Kaitseinvesteeringute Keskus jt tellijad
Millal: alates 2024

[192] Kati Tamtik, Riina Tamm. Tarbijakaitse ja Tehnilise Järelevalve Ametist ventilatsioonisüsteemide käitamisest COVID-19 olukorras haridusasutustele suunatud ventilatsiooni-teemalisel veebiseminaril 5.04.2021. https://www.youtube.com/watch?v=Vl9LHJCrEEU.
[193] Ehitisregister (13.01.2022).
[194] Kurnitski jt (2015)
[195] Vt andmeid ptk-s “Lisad” esitatud teekaardi mudelit.
[196] Graafik: Airmaster. Arvutusandmed: Saksamaa Ökobaudati andmebaasist (2020. aasta andmed).
[197] Helena Kuivjõgi, Henri Sarevet, Martin Thalfeldt, Jarek Kurnitski. Heat recovery ventilation solutions for school building renovation: case study. – CLIMA 2022 Conference (2022). https://doi.org/10.34641/clima.2022.208.
[198] Turul on sellega probleeme. Loe lisa Postimehe artiklist.