Siirrettävän minimökin talotekniikan konseptisuunnitelma
Virkki, Milla (2021)
Virkki, Milla
2021
Rakennustekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Civil Engineering
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2021-01-12
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202101141284
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202101141284
Tiivistelmä
Taloteknisten järjestelmien valinta on tärkeä osa energiatehokkaan rakennuksen suunnittelutyötä. Tässä työssä tutkittiin erilaisia toteutusvaihtoehtoja siirrettävän off-grid minikokoisen vapaa-ajan asunnon taloteknisille järjestelmille. Tutkimuksen kohteena oli 12 neliön minimökki, jonka loppusijoituspaikka oli tuntematon. Tavoitteena oli luoda kohteen talotekniikalle konseptisuunnitelma. Suunnitelman täytyi täyttää kohteelle asetetut vaatimukset siirrettävyydestä ja talviasuttavuudesta Suomen ilmastossa, sekä olla ympäristöä säästävä ja kustannustehokas. Lisäksi suunnitelman täytyi täyttää Suomen lainsäädännön asettamat vaatimukset.
Työssä perehdyttiin Suomen lainsäädäntöön talotekniikan vaatimusten osalta ja kohteen energiankulutusta arvioitiin laskelmilla. Kohteelle mitoitettiin lämpöenergian tarve, sähköenergian tarve ja lämmitystehon tarve, jotka toimivat perustana taloteknisten vaihtoehtojen kartoitukselle. Taloteknisten järjestelmien toteutukselle kartoitettiin vaihtoehtoja kirjallisuusselvityksenä.
Suurin energiantarve Suomen ilmastossa syntyy talviajan lämmityksen tarpeesta. Vapaa-ajan asunnossa merkittävä vaikutus lämmitysenergian tarpeen suuruuteen on rakennuksen käyttämättömän ajan lämmitystavan valinnalla. Ratkaisuja etsittiin sähkön tuotannolle ilman kunnallista sähköverkkoa, juoksevan veden ja viemäröinnin toteutukselle ilman kunnallista vesi- ja viemäriverkkoa, energiatehokkaille tilan ja veden lämmitystavoille sekä ilmanvaihdon ja valaistuksen toteutukselle. Lisäksi perehdyttiin taloautomaation mahdollisuuksiin, etuihin ja toteutustapoihin.
Kohteen taloteknisille järjestelmille laadittiin kartoitetuista vaihtoehdoista konseptisuunnitelma. Tässä kohteessa päätettiin toteuttaa kuivanapitolämmitys rakennuksen tyhjillään olon ajalle. Kuivanapitolämmityksellä voidaan säästää merkittävästi energiaa jatkuvaan lämmitykseen ja ylläpitolämmitykseen verrattuna. Lämmitys toteutetaan hybridilämmityksenä hyödyntäen aurinkokeräimiä, aurinkosähköä ja puulämmitystä. Sähköä tuotetaan aurinkopaneeleilla ja käyttövesi pumpataan järvestä tai sadevesisäiliöstä. Pienet määrät harmaata jätevettä voidaan johtaa suoraan maahan. Ilmanvaihto toteutetaan painovoimaisena ja sitä voidaan tehostaa kamiinaa lämmittämällä tai tuuletusikkunoita avaamalla. Valaistus toteutetaan energiatehokkailla LED-lampuilla ja kohteeseen toteutetaan myös taloautomaatiojärjestelmä.
Tutkimuksessa selvisi, että vapaa-ajan asunnolle on mahdollista toteuttaa mukavuuksia ekologisesti ja taloudellisesti myös ilman kunnallisia sähkö- ja vesiverkostoja. Kohteeseen suunniteltuihin mukavuuksiin kuului valaistus, lämmitys, ruuanlaittomahdollisuus ja automaattinen talotekniikan seurantajärjestelmä sekä kesäaikaan juokseva lämmin vesi ja jääkaappi. Aurinkosähkön hinta on ollut jo pitkään laskussa ja sillä voidaan tuottaa tarpeeksi sähköä pienen loma-asunnon tarpeisiin, kun hyödynnetään energiaa säästäviä ratkaisuja.
Työssä perehdyttiin Suomen lainsäädäntöön talotekniikan vaatimusten osalta ja kohteen energiankulutusta arvioitiin laskelmilla. Kohteelle mitoitettiin lämpöenergian tarve, sähköenergian tarve ja lämmitystehon tarve, jotka toimivat perustana taloteknisten vaihtoehtojen kartoitukselle. Taloteknisten järjestelmien toteutukselle kartoitettiin vaihtoehtoja kirjallisuusselvityksenä.
Suurin energiantarve Suomen ilmastossa syntyy talviajan lämmityksen tarpeesta. Vapaa-ajan asunnossa merkittävä vaikutus lämmitysenergian tarpeen suuruuteen on rakennuksen käyttämättömän ajan lämmitystavan valinnalla. Ratkaisuja etsittiin sähkön tuotannolle ilman kunnallista sähköverkkoa, juoksevan veden ja viemäröinnin toteutukselle ilman kunnallista vesi- ja viemäriverkkoa, energiatehokkaille tilan ja veden lämmitystavoille sekä ilmanvaihdon ja valaistuksen toteutukselle. Lisäksi perehdyttiin taloautomaation mahdollisuuksiin, etuihin ja toteutustapoihin.
Kohteen taloteknisille järjestelmille laadittiin kartoitetuista vaihtoehdoista konseptisuunnitelma. Tässä kohteessa päätettiin toteuttaa kuivanapitolämmitys rakennuksen tyhjillään olon ajalle. Kuivanapitolämmityksellä voidaan säästää merkittävästi energiaa jatkuvaan lämmitykseen ja ylläpitolämmitykseen verrattuna. Lämmitys toteutetaan hybridilämmityksenä hyödyntäen aurinkokeräimiä, aurinkosähköä ja puulämmitystä. Sähköä tuotetaan aurinkopaneeleilla ja käyttövesi pumpataan järvestä tai sadevesisäiliöstä. Pienet määrät harmaata jätevettä voidaan johtaa suoraan maahan. Ilmanvaihto toteutetaan painovoimaisena ja sitä voidaan tehostaa kamiinaa lämmittämällä tai tuuletusikkunoita avaamalla. Valaistus toteutetaan energiatehokkailla LED-lampuilla ja kohteeseen toteutetaan myös taloautomaatiojärjestelmä.
Tutkimuksessa selvisi, että vapaa-ajan asunnolle on mahdollista toteuttaa mukavuuksia ekologisesti ja taloudellisesti myös ilman kunnallisia sähkö- ja vesiverkostoja. Kohteeseen suunniteltuihin mukavuuksiin kuului valaistus, lämmitys, ruuanlaittomahdollisuus ja automaattinen talotekniikan seurantajärjestelmä sekä kesäaikaan juokseva lämmin vesi ja jääkaappi. Aurinkosähkön hinta on ollut jo pitkään laskussa ja sillä voidaan tuottaa tarpeeksi sähköä pienen loma-asunnon tarpeisiin, kun hyödynnetään energiaa säästäviä ratkaisuja.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8696]