Tavoitteena talotekniikan muuntojousto ja energiatehokkuus. Swegon air academy Aimo Hämäläinen

Transkriptio

1 Tavoitteena talotekniikan muuntojousto ja energiatehokkuus Swegon air academy Aimo Hämäläinen

2 HELSINGIN YLIOPISTO KESKEISET TUNNUSLUVUT OPISKELIJOITA N OPETUS-, TUTKIMUS- JA MUU HENKILÖKUNTA N AIKUISOPISKELIJOITA N TILAMÄÄRÄ M2 HELSINGISSÄ 4 KAMPUSALUETTA TOIMINTAA 30 PAIKKAKUNNALLA SUOMESSA 11 TIEDEKUNTAA

3 Rakennuksen muunneltavuus Adaptability TILOJEN JA TILAKOKONAISUUKSIEN KÄYTÖN MUUTOKSET TEKNISET TILAT TILAVARAUKSET LISÄASENNUKSILLE - KONEHUONEET - PYSTYKUILUT - TILA-ALUEIDEN REITITYS PYSTYKUILUJEN LUKUMÄÄRÄ JÄRJESTELMÄT VARAUTUMINEN MUUTOKSIIN JÄRJESTELMIEN MITOITUKSESSA VARAUTUMINEN MUUTOKSIIN JÄRJESTELMIEN ASENNUSVAIHEESSA ENERGIOIDEN YMS. MITTAUSMAHDOLLISUUDET

4 Tila-alue- ja tilajousto Flexibility TILAMUUTOKSET TEKNIIKAN RAKENTAMISTAPA VÄLISEINIEN SIIRRETTÄVYYS MODULAARISUUS LAAJENNETTAVUUS TEKNIIKAN SIJOITUS JA VARAUKSET KUORMITUSMUUTOKSET JÄRJESTELMIEN MITOITUS

5 SUKE-SYSTEMATIIKKA MAARAKENNUS RAKENNUS LOHKO1 P LOHKO2 P LOHKO3 P LOHKO4 KELAIV-KONEHUONE Y IV-KOHEHUONE Y IV-KONEHUONE Y IV-KONEHUONE S S TILA-ALUE 1 S T T T T TILA X TILA Xn Y Y Y TILA J J J A A A RUNKO TILA-ALUE 2 L K K E TILA-ALUE 3 E E L L L U TILA-ALUE 4 U SADEVESIVIEMÄRÖINTI U LÄMMITYS TILA-ALUE 5 P PALOTEKNIIKKA SAVUNPOISTO P Y S T Y J A K E L U VESIKATTORAKENTEET IV-KONEHUONEET JULKISIVU TONTTIALUE, LIITTYMÄT, ULKOALUEET ALUE-JÄRJESTELMÄT,KAUKOLÄMPÖ, TALOUSVESI, SPR, VESI, JÄTEVESI- JA SADEVESIVIEMÄRI, SÄHKÖ RAKENNUKSEN PÄÄJÄRJESTELMIEN VAAKAJAKELU TUOTANTOLAITTEISTOT, LJK, SPR, MUUNTAMOT, SÄHKÖPK POHJAVIEMÄRIT KELA P PERUSTUKSET ALAPOHJARAKENTEET YLEISSUUNNITTELU SUUNNI. KOORD.PAKETTI TILAT TILA-ALUEET TALOJÄRJESTELMÄT KESKUSLAITTEET ALUEJÄRJESTELMÄT TILAVARAUKSET RAKENNUKSEN SYSTEMAATTINEN REITITYS TILA-ALUEIDEN REITTIVARAUKSET TILA-ALUEIDEN KORKEUS TOTEUTUSSUUNNITTELU,RUNKO TOTEUTUSSUUNNITTELU,SISÄVALM.VAIHE LIITTYMÄT ALUEPUTKISTOT KESKUSLAITTEET TALOJÄRJESTELMÄT LOHKOITTAIN TILA-ALUEJÄRJ. TILALAITTEET

6 SUUNNITTELUN ETENEMINEN / SUKE EHDOTUSSUUNNITTELU YLEISSUUNNITTELU KIINTEÄ RAKENNUSOSAMUUTTUVA TILAOSA TILAT TILA-ALUEEN KONSEPTOINTI JOUSTAVA TILAOHJELMA TILA-ALUEEN REITITYS TALOJÄRJESTELMÄT JÄRJESTELMÄ ANALYYSI KESKUSLAITTEET ALUEJÄRJESTELMÄT TILAVARAUKSET RAKENNUKSEN SYSTEMAATTINEN REITITYS TILA-ALUEIDEN REITTIVARAUKSET TILA-ALUEIDEN KORKEUS TOTEUTUSSUUNNITTELU,RUNKO TOTEUTUSSUUNNITTELU,SISÄVALM.VAIHE LIITTYMALUEPUTKISTOT KESKUSLAITTEET TALOJÄRJESTELMÄT LOHKOITTAIN TILAJÄRJESTELMÄT TILALAITTEET

7 SUUNNITTELUSYSTEMATIIKKA Lähtötiedot ja yleistavoitteet Jako kiinteä rak. osa / muuttuva rak. osa / ehd. suun. vaihe Tilan joustotavoitteet Tila-alueen konseptointi Joustavan tilaohj.tate-järj.vaatimukset Tila-alueen reittivaihtoehdot Rakennuksen jaettavuus ja nousutilojen sijoitus TATE-perusjärjestelmien nousujen mitoitus Kiinteän rakennusosan pystykuilujen mitoitus Keskuslaitetilojen sijoitus TATE-järj. KELA mitoitus (sovittu yhtäaikaisuus) Kunnallisteknisten liityntätehojen m äärittely KELA-tilojen m itoitus Reitityskaaviot Reitityksen tilavarauspiir. Leikkauspiir.

8 FLEXIBUILD OPEN BUILDING BASICS Buildings should be divided into two parts: Permanent base building and Modifiable spaces This division should apply throughout the building s entire life cycle, starting from the beginning of the construction project

9 PERMANENT BASE BUILDING The permanent base building incorporates the physical parts of the building that do not need to be replaced or changed

10 FLEXIBILE PROGRAMMING Buildings are not programmed for a single known use but for a selected range of variation for users requirements

11 FLEXIBILE PROGRAMMING Modifiable spaces The building s divisibility for different users Quantity, size and independence of each unit Flexible room program Interior environment (room) requirements

12 AN OVERALL DESIGN OF PERMANENT BASE BUILDINGS OF CASE PROJECT A permanent technical zone Permanent space zone A local modifiable thematic zone Biomedicum 2, Helsinki

13 Tila-alueen konseptointi ja tilan jousto Lähtötiedot ja yleistavoitteet Jako kiinteä rak. osa / muuttuva rak. osa / ehd. suun. vaihe Tilan joustotavoitteet Tila-alueen konseptointi Joustavan tilaohj.tate-järj.vaatim ukset Tila-alueen reittivaihtoehdot Rakennuksen jaettavuus ja nousutilojen sijoitus TATE-perusjärjestelmien nousujen mitoitus Kiinteän rakennusosan pystykuilujen mitoitus Keskuslaitetilojen sijoitus TATE-järj. KELA m itoitus (sovittu yhtäaikaisuus) Kunnallisteknisten liityntätehojen m äärittely KELA-tilojen m itoitus Reitityskaaviot Reitityksen tilavarauspiir. Leikkauspiir.

14 Löyhistä luonnoksista toteutuskelpoiseen yleissuunnitelmaan TELU/Ohj.ryhmä Yleissuunnittelu kohdistuu kiinteän perusosan ja tilakonseptien suunnitteluun. Yleissuunnitelmassa esitetään kiinteät tilat ja eritystilat. Muuntuvista osista laaditaan tilakonsepteja, joilla osoitetaan, että tyydytetään joustava tilaohjelman vaatimukset. Tilasuunnitelmat ovat myöhemmin muokattavissa hankesuunnitelmassa asetetuissa rajoissa.

15 Myös TATEen vaihtoehtoja Ensikäyttö Laaja käyttö Perusmitoitus: 0,5 % lisäys koko hankkeeseen 1.7 % muuntuvalle osalle 33 /m2 (5491m2 ala) Kohdennettu mitoitus: 0,8 % lisäys koko hankkeeseen 2.7 % muuntuvalle osalle 50 /m2 (5491m2 ala) Maksimi Maksimi mitoitus: 1,6 % lisäys koko hankkeeseen 1.6 % muuntuvalle osalle 100 /m2 Kaikki elinkaarikustannuksiltaan kannattavia jos käyttötarkoitus muuttuu 20 a aikana

16 MUUNNELTAVUUDEN KUSTANNUSVAIKUTUS ILMANVAIHDON MITOITTAMISEN KUSTANNUSVAIKUTUS KOULUSIIPI, OPETUSTILOJA 12 KPL, a' 60 m2, LIIEKENNETILAT JA IV-KONEHUONE 3/L/SM2 4,5/L/SM2 6/L/SM2 MITOITUS ENSIKÄYTÖN MUKAAN IV 2,3 M3/S 3,1 M3/S 4,5 M3/S PERUSTAVOITEHINTA 3/L/SM LISÄKUSTANNUS IV-KUILUT, HORMIEN TILANTARVE (M2) 4,5 > 6 > IV-KONEHUONEET, PINTA-ALA (M2) 41 > 48 > IV-NOUSUSKANAVAT IV-KONEET IV-VAAKARUNKOKANAVAT IV-JAKOKANAVAT VAIHTOEHDOT Lisä % Lisä % A. PERUSTH+ISOMMAT KUILUT&NOUSUT 0,2 0,4 B1. PERUSTH+ISOMMAT KUILUT, NOUSUT& RUNKOKANAVAT 0,5 1 B2. PERUSTH+ISOMMAT KUILUT, NOUSUT & KONEHUONEET 1 2,7 C. PERUSTH+ISOMMAT KUILUT, NOUSUT, KONEHUONEET & KONEET 1,4 4,1 D. PERUSTH+ISOMMAT KUILUT, NOUSUT, KONEHUONEET, KONEET & RUNKOKAN 1,8 4,7 D. PERUSTH+ISOMMAT KUILUT, NOUSUT, KONEHUONEET, KONEET, RUNKOKANA 1,8 4,8

17 Tila-alueen reittivaihtoehdot Lähtötiedot ja yleistavoitteet Jako kiinteä rak. osa / muuttuva rak. osa / ehd. suun. vaihe Tilan joustotavoitteet Tila-alueen konseptointi Joustavan tilaohj.tate-järj.vaatim ukset Tila-alueen reittivaihtoehdot Rakennuksen jaettavuus ja nousutilojen sijoitus TATE-perusjärjestelmien nousujen mitoitus Kiinteän rakennusosan pystykuilujen mitoitus Keskuslaitetilojen sijoitus TATE-järj. KELA mitoitus (sovittu yhtäaikaisuus) Kunnallisteknisten liityntätehojen m äärittely KELA-tiloje n m itoitus Reititys kaaviot Reitityk se n tilavaraus piir. Leikkauspiir.

18

19

20 Porthania Ikkunapenkkikotelo TATE-reitititykseen Tuloilma + sähkö

21 Porthania Jäähdytyksen passiivipalkki Poisto käytävän kautta keskitetysti

22 Porthania Käytävämiljöö

23

24

25 IV-KANAVIEN REITITYS BIOMEDICUM 2, KESKIAULA

26 JAETTAVUUS Lähtötiedot ja yleistavoitteet Jako kiinteä rak. osa / muuttuva rak. osa / ehd. suun. vaihe Tilan joustotavoitteet Tila-alueen konseptointi Joustavan tilaohj.tate-järj.vaatim ukset Tila-alueen reittivaihtoehdot Rakennuksen jaettavuus ja nousutilojen sijoitus TATE-perusjärjestelmien nousujen mitoitus Kiinteän rakennusosan pystykuilujen mitoitus Keskuslaitetilojen sijoitus TATE-järj. KELA mitoitus (sovittu yhtäaikaisuus) Kunnallisteknisten liityntätehojen määrittely KELA-tilojen mitoitus Reitityskaaviot Reitityksen tilavarauspiir. Leikkauspiir.

27 DIVISIBILITY OF FLOOR SPACE AREA

28 POSSIBLE LOCATION OF DIFFERENT SPACE TYPE OF ONE FLOOR

29 Tulevaisuuden työympäristö Työpaikka korvataan työpisteellä Paperittomuus Langattomuus tai sijainti vain ATKverkkoriippuvainen Ryhmätyöskentely Joustavuus muutoksille Työryhmien/projektiryhmien vapaa sijoitus

30 Avainkysymykset tulevaisuudessa Lämpökuormien kehittyminen valaistus tietotekniikka aurinkokuormien eliminointi Ikkunoiden merkitys työympäristölle kuuluvatko maisemat työpaikkaan ikkunan avattavuus ja työtilan tuuletusmahdollisuus sähkö- ja lämpöenergian hinnankehitys

31 Rakentamisen tulevaisuuden suunta Rakentamisprosessi muuttuu Esivalmistusastetta lisätään Rakentamisaikatauluja kehitetään PerusTalotekniikka TilaTalotekniikka Systemaattinen reititys Integroimisaste lisääntyy Pääte-elin ilmastointiin, jäähdytykseen, lämmitykseen ja valaistukseen TATE ja rakennejärjestelmä

32 Ilmastoinnin tulevaisuuden suunta Terveellisyys Talojen tiiveys ja kokonaisenergiatalous Tuloilma jaetaan ja kohdennetaan työympäristöön (työhuoneet ja neuvottelutilat), poistoilma keskitetymmin Ilmanlaatuvyöhykkeet / lämpöolosuhdevyöhykkeet Työpisteilmastoinnit, tuloilmasta 2 % hengitysilmaksi Ohjattavuus Jäähdytyksestä pääosa vedellä/joustavuus kuormituksille Säädettävyys Laajennettavuus ja lisättävyys Ilmanvaihdon lisäksi materiaalit ja siivous Sisäilmaluokituksien mitattavuus (yksinkertaistaminen) Käytettävyys

33 RAKENNUSTEN HYVÄN ENERGIATALOUDEN JA SISÄILMASTON PERUSTEET RAKENNUKSEN TIIVEYS AURINKOSUOJAUS SISÄISTEN KUORMITUKSIEN HALLINTA ILMASTOINTIJÄRJESTELMÄN SÄHKÖTEHOKKUUS ILMASTOINTIJÄRJESTELMÄN LÄMMÖNTALTEENOTTO ILMASTOINNIN OHJATTAVUUS VEDENJÄÄHDYTYKSEN VAPAAJÄÄHDYTYS JA SÄHKÖTEHOKKUUS

34 Ilmastoinnin järjestelmätekniikka Painovoimainen ilmanvaihto Koneellinen poistoilmanvaihto Koneellinen tulo-poistoilmanvaihto Ilmastointi (tuloilma tarpeen vaatiessa jäähdytetty) Ilmastointi ( tuloilma lisäksi kostutettu) Vakioilmamäärä Vyöhykesäätö Ilmamääräsäätöinen järjestelmä, CO2 tai lämpötilaohjattu (yksilöllinen säätö) Jäähdytetyn tuloilman lisäksi passiiviset jäähdytyspalkit (yksilöllinen säätö) Jäähdytetyn tuloilman lisäksi aktiivipalkit (yksilöllinen tai modulikoht. säätö) Konvektorit (tuloilman sisäänpuhallus jäähdytystoiminnon sisältävän yksikön kautta, joskus myös lämmitystoiminto mukana. tällöin kyse 4-putkijärj.)

35 ILMASTOINTIJÄRJESTELMÄN ENERGIATALOUS JÄRJESTELMÄN VALINTA KESKITETTY HAJAUTETTU VAKIOILMAMÄÄRÄ MUUTTUVA ILMAMÄÄRÄ TARPEEN MUKAAN JÄÄHDYTYS OSAKSI VEDELLÄ PALKIT PUHALLINKONVEKTORIT SÄHKÖTEHOKKUUS LÄMMÖNTALTEENOTTO OHJATTAVUUS

36 SFP-LUKU Rakentamismääräyskokoelman osa D2 (2003) Koneellisen tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmän ominaissähköteho saa olla yleensä enintään 2,5 kw/(m3/s). Koneellisen poistoilmanvaihtojärjestelmän ominaissähköteho saa olla enintään 1,0 kw/( m3/s). Ilmanvaihtojärjestelmän ominaissähköteho voi olla suurempi kuin 2,5 kw/( m3/s), jos esimerkiksi rakennuksen sisäilmaston hallinta edellyttää tavanomaisesta poikkeavaa ilmastointia.

37 SFP-LUKU LASKENNASSA OTETTAVA HUOMIOON PUHALTIMEN HYÖTYSUHDE MOOTTORIN HYÖTYSUHDE HIHNAKÄYTÖN HYÖTYSUHDE SUORAKÄYTTÖ TAAJUUSMUUTTAJAN HYÖTYSUHDE PUHALLINKÄYTÖN KOKONAISHYÖTYSUDE PUHALTIMEN KOKONAISPAINEENKOROTUS TULO- JA POISTOPUOLI LIITÄNTÄHÄVIÖIDEN VAIKUTUS

38 ILMANVAIHTOKONE

39 Kauhuskenaario Yksilöllinen ilmastointi

40 Kiitos