Asuinrakennuksen kesäajan ylilämpötilojen hallinta - käyttövaiheen lämpöviihtyvyys
Vesterinen, Ville (2012)
2012
Konetekniikan koulutusohjelma
Luonnontieteiden ja ympäristötekniikan tiedekunta - Faculty of Science and Environmental Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2012-10-03
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201210041305
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201210041305
Tiivistelmä
Euroopan unionissa hyväksytty rakennusten energiatehokkuutta parantava direktiivi on johtanut Suomen rakentamismääräysten tiukentumiseen. Tiukentuneiden rakentamismääräysten myötä merkitys rakennusten sisäilman määräystenmukaisuudesta ja lämpöviihtyvyydestä korostuu.
Työssä tarkasteltiin kirjallisuuden avulla asuinrakennusten sisäilmastoon vaikuttavia tekijöitä sekä Suomen rakentamismääräysten vaatimuksia asuinrakennusten lämpöoloihin. Suomen rakentamismääräysten ja ohjeiden asettamien vaatimuksien täyttämiseksi haettiin asuinrakennuksen lämpöoloihin vaikuttavia tekijöitä. Ylilämpötilojen hallitsemiseksi mahdollisia ratkaisuja löytyi rakenteellisista-, ilmanvaihdollisista- ja passiivisista auringonsuojaratkaisuista sekä aktiivisesta jäähdytyksestä.
Rakenteellisten, ilmanvaihdollisten ja passiivisten auringonsuojaratkaisujen vaikutuksia asuinrakennusten lämpöoloihin ja lämpöviihtyvyyteen tutkittiin case-kohteiden avulla. Auringonsuojaratkaisujen vaikutuksia case-kohteiden lämpöoloihin tarkasteltiin vertailemalla valittuja rakenteellisia-, ilmanvaihdollisia- ja passiivisia auringonsuojaratkaisuja.
Tehokkaimmista passiivisista auringonsuojaratkaisuista luotiin toteuttamiskelpoiset yhdistelmät, jotka valittiin tarkempaan tarkasteluun. Auringonsuojaratkaisujen yhdistelmien avulla tutkittiin valittujen kriittisten asuntojen lämpöviihtyvyyttä, asetettujen määräysten täyttymistä sekä jäähdytystehontarvetta todellista käyttöä ja standardikäyttöä vastaavilla sisäisillä lämpökuormilla. Asuinrakennusten ylilämpötilojen hallitsemiseksi luotiin kahdeksan passiivista auringonsuojaratkaisua, joilla tarkasteltujen case-kohteiden kriittisten asuntojen lämpöolot olivat lämpöviihtyisät ja määräystenmukaiset.
Ylilämpötilojen hallitsemiksi luotujen ratkaisujen avulla voitiin oleskelutilojen lämpöoloja hallita tehokkaasti. Auringonsuojalaseilla saavutettiin keskimäärin 2,5-6 asteen parannus huonelämpötiloihin, ilmanvaihdon tehostuksella noin 1,8-4,5 asteen ja auringonsuojaratkaisuilla 2-7 asteen oleskelutilojen lämpötilojen lasku.
Auringonsuojayhdistelmillä tarkasteltujen kohteiden lämpöviihtyvyyttä haluttiin tehostaa pienentämällä kesäajan lämpötilahuippuja aktiivisella jäähdytyksellä. Tällöin aktiivinen jäähdytys oli mahdollista mitoittaa 39-62 prosenttia pienemmäksi perustarkastelun auringonsuojaratkaisuilla kuin ilman auringonsuojaratkaisuja. Kesäjakson aikaisena jäähdytystarpeena ero on suurimmillaan 6,5-14 -kertainen, tarkasteltavasta auringonsuojayhdistelmästä riippuen.
Työssä tarkasteltiin kirjallisuuden avulla asuinrakennusten sisäilmastoon vaikuttavia tekijöitä sekä Suomen rakentamismääräysten vaatimuksia asuinrakennusten lämpöoloihin. Suomen rakentamismääräysten ja ohjeiden asettamien vaatimuksien täyttämiseksi haettiin asuinrakennuksen lämpöoloihin vaikuttavia tekijöitä. Ylilämpötilojen hallitsemiseksi mahdollisia ratkaisuja löytyi rakenteellisista-, ilmanvaihdollisista- ja passiivisista auringonsuojaratkaisuista sekä aktiivisesta jäähdytyksestä.
Rakenteellisten, ilmanvaihdollisten ja passiivisten auringonsuojaratkaisujen vaikutuksia asuinrakennusten lämpöoloihin ja lämpöviihtyvyyteen tutkittiin case-kohteiden avulla. Auringonsuojaratkaisujen vaikutuksia case-kohteiden lämpöoloihin tarkasteltiin vertailemalla valittuja rakenteellisia-, ilmanvaihdollisia- ja passiivisia auringonsuojaratkaisuja.
Tehokkaimmista passiivisista auringonsuojaratkaisuista luotiin toteuttamiskelpoiset yhdistelmät, jotka valittiin tarkempaan tarkasteluun. Auringonsuojaratkaisujen yhdistelmien avulla tutkittiin valittujen kriittisten asuntojen lämpöviihtyvyyttä, asetettujen määräysten täyttymistä sekä jäähdytystehontarvetta todellista käyttöä ja standardikäyttöä vastaavilla sisäisillä lämpökuormilla. Asuinrakennusten ylilämpötilojen hallitsemiseksi luotiin kahdeksan passiivista auringonsuojaratkaisua, joilla tarkasteltujen case-kohteiden kriittisten asuntojen lämpöolot olivat lämpöviihtyisät ja määräystenmukaiset.
Ylilämpötilojen hallitsemiksi luotujen ratkaisujen avulla voitiin oleskelutilojen lämpöoloja hallita tehokkaasti. Auringonsuojalaseilla saavutettiin keskimäärin 2,5-6 asteen parannus huonelämpötiloihin, ilmanvaihdon tehostuksella noin 1,8-4,5 asteen ja auringonsuojaratkaisuilla 2-7 asteen oleskelutilojen lämpötilojen lasku.
Auringonsuojayhdistelmillä tarkasteltujen kohteiden lämpöviihtyvyyttä haluttiin tehostaa pienentämällä kesäajan lämpötilahuippuja aktiivisella jäähdytyksellä. Tällöin aktiivinen jäähdytys oli mahdollista mitoittaa 39-62 prosenttia pienemmäksi perustarkastelun auringonsuojaratkaisuilla kuin ilman auringonsuojaratkaisuja. Kesäjakson aikaisena jäähdytystarpeena ero on suurimmillaan 6,5-14 -kertainen, tarkasteltavasta auringonsuojayhdistelmästä riippuen.