Uusimpia kokemuksia verhoseinistä. Uusimpia kokemuksia verhoseinistä. Painovoimainen ilmanvaihto Webbikyselyn tuloksia. Alapohjan lämmityskapasiteetti

Transkriptio

1 Uusimpia kokemuksia verhoseinistä Valion navettaseminaari Vantaa Rantasipi Airport Tapani Kivinen, MTT Jorma Heikkinen VTT Ismo Heimonen VTT Uusimpia kokemuksia verhoseinistä A B C D E F G Painovoimainen ilmanvaihto Webbikyselyn tuloksia Alapohjan lämmityskapasiteetti Mitoitusohje, savunpoisto Korkea vai matala verho Koneellisesta painovoimaiseen Suunnitteluun vaikuttavia detaljeja

2 Verhoseinätutkimus 26 A Julkaisu netissä osoitteessa Verhoseinätutkimus tki Löydösten analyysi on meneillään, tässä vasta alustavia tuloksia Muutama määritelmä VIILEÄPIHATTO Lämpöeristetty rakennus, jossa Ilmanvaihtoa varten voi olla Verhoseinä tai muut isot aukot, Joita voidaan säätää A VIILEÄPIHATTO Lämpöeristetty rakennus, jossa Ilmanvaihtoa varten voi olla Verhoseinä tai muut isot aukot, Joita voidaan säätää

3 Muutama määritelmä LÄMMINPIHATTO Kokonaan lämpöeristetty rakennus, jossa yleensä koneellinen ilman- Vaihtojärjestelmä ja jopa kiinteä lisälämmitysmahdollisuus A VIILENNETTY PIHATTO Kokonaan lämpöeristetty rakennus, Jossa koneellinen ilman- Vaihtojärjestelmä on korvattu verho- Tai kennoseinillä plus lisähormeilla Painovoimaisen ilmanvaihdon periaate A Tulo- ja poistoaukkojen välinen korkeusero (h) Yhdistettynä sisällä olevaan lämpökuormaan (eläinten luovuttama lämpö), joka aiheuttaa ilman tiheyseron ja sitä kautta ilman nousun kohti poistoaukkoa Vajaatäyttö aiheuttaa käyttövoiman puutetta eli ilmanvaihto ei toimi silloin optimaalisella tavalla

4 A Poistoaukkovaihtoehdot Kiinteä valokate. Avautuvat poski- Laipat Tuloaukkovaihtoehdot hd t Yläverho+ ruokinta Yläverho+ Ylä- ja Eristetty alaverho Seinän alaosa Kasvihuoneharja, Avautuvat läpät Eristetty hormi, Säätöläppä, Sadehattu Avoharja sadesuoja Ilmanvaihtokerroin suhteessa ulkolämpötilaan A in ilmanva aihtokerroi Ilmanvaihtokerroin (1/h) vuoden jokaisena tuntina ulkolämpötilan suhteen Kesän maksimivaatimus 2 Talven minimivaatimus ulkolämpötila, C

5 Sähkön säästäjä! Koneellinen ilmanvaihto (punainen käyrä) merkitsee 16 kwh kulutusta vuodessa 12 lehmän pihatossa A ilmanva aihtokerroin Ilmanvaihtokerroin (1/h) vuoden jokaisena tuntina ulkolämpötilan suhteen verhoseinä Koneellinen ilmanvaihto kesällä ilmanvaihto on rajoitettu 11 vaihtoon/tunti per tunti to ulkolämpötila, C Olosuhdearviot kesällä 21, 44 pihattoa B

6 Olosuhdearviot talvella 29 21, 44 pihattoa B B Muuttuneet olosuhteet suhteessa aikaisempaan Navettaan, 46 pihattoa

7 Tyytyväisyys verhoseinäilmanvaihtoon, 46 pihattoa B Ilmanvaihdon kustannuskyselyn 14 pihattoa B Pinta-a ala m

8 Ilmanvaihdon kustannuskyselyn 14 pihattoa B Rak kenusinv vestointi Rakennuskustannus Pihaton pinta-alaala la m2 Pinta-al Ilmanvaihdon kustannuskyselyn 14 pihattoa B Rak kenusinv vestointi Rakennuskustannus IV:n osuus Ilma anvaihdo on osuus s investo oinnista

9 Ilmanvaihdon kustannuskyselyn 14 pihattoa B 6, Ilmanva aihdon %- osuus s IV:n %-osuus 5, investoinnista i i t investoinnin keskiarvo 4, 3, 2, 1,, Ilmanvaihdon kustannuskyselyssä Nyt vain 14 pihattoa B Haluamme lisää vastauksia Linkki osoitteessa: Eeva Kettunen lähettää teille tämän linkin, Jota toivomme teidän jatkolähettävän tuntemillenne verhoseinätiloille

10 Alapohjan vaikutus C Aikaisemmin pihaton alapohjia on lämpöeristetty. Siitä voidaan luopua. Alapohjalla on lämpöoloja tasaava vaikutus, joka kannattaa hyödyntää. Pihaton sokkelimalli C

11 Maan lämpötila heinäkuun alussa C Maan lämpötila tammikuun alussa C

12 Pihaton lattian lämpötilan vuoden aikana Verhoseinäinen pihatto, jossa talven sisälämpötilatavoite on + 5 astetta C Pintalämpötila keskellä lattiaa Pihaton lattian lämpötila toukokuun alussa Verhoseinäinen pihatto, jossa talven sisälämpötilatavoite on + 5 astetta C 25 2 Tsisa Tpinta

13 Jaksollinen lattian lämpötilan vaihtelu Verhoseinäinen pihatto, jossa talven sisälämpötilatavoite on + 5 astetta C 15 Lämp pötila, C mm syvyys 1 mm syvyys Lattian pinta Ilma Aika, tunteja Lattian pintalämpötilan vaihtelu seuraa sisälämpötilaa noin kahden tunnin viiveellä. Lämpötilavaihtelun iht l suuruus (amplitudi) lattiassa on noin puolet ilman lämpötilavaihtelusta => lattia lämmittää yöllä ja jäähdyttää päivällä. Lattian lämpövirta vuoden jokaisena tuntina C Latta an lämmitys steho, W/m m lämmittää jäähdyttää Päivämäärä

14 Lattian lämpövirta vuoden jokaisena tuntina C 15 1 lämmittää y = x W/m2 Lattian lä ämmitysteho, jäähdyttää Sisälämpötila Aukkojen mitoitusohje D Tuloaukon mitoituksessa ei ole ongelmaa, koska verhoaukkoa (kesällä auki) on ilmanvaihdon ihd näkökulmasta riittävän ä paljon ja sitä voidaan säätää

15 Aukkojen mitoitusohje D Tuloaukon mitoituksessa ei ole ongelmaa, koska verhoaukkoa (kesällä auki) on ilmanvaihdon näkökulmasta riittävän paljon ja sitä voidaan säätää. Tulopuolen pakkoraon rooli: tehdäänkö vai ei? Aerodynaamista tarkastelua D Talvella ilma valuu sisään, putoaa lattiatasoon, lämpenee ja nousee kohti poistoaukkoja Kesällä ilma saa vapaasti puhaltaa rakennuksen läpi, p, hormeista poistuu Vain noin 2 % ilmasta

16 Aerodynaamista tarkastelua -Tuuli tarttuu hormista tulevaan ilmavirtaan -Takaisinvirtausta ei juuri esiinny -Sitä voi tapahtua heikolla tuulella isoissa hormeissa D Aerodynaamista tarkastelua -Yhtenäiset harja-aukot voivat samanaikaisesti toimia sekä tulo- että poistoaukkoina, mikä haittaa ilman vaihtuvuutta D

17 Savunpoisto D Savunpoisto D

18 Savunpoisto D Savunpoisto / testataan vielä ilmanvaihdon mitoituksen näkökulmasta D -Poistoaukkoa tarvitaan,5 5 x 1944= 9,72 m2-9,72 m2 /,83 m2 (9 x 9 hormi) = 12 hormia -Hormi jokaista alkavaa 14 m2 kohden > 1944 / 14 = 14 hormia -Valitaan 9 x 9 cm hormit, ja lukumääräksi 14 kpl -14 hormilla hoituu sekä ilmanvaihto, että savunpoisto -Seinien osuutta savunpoistossa ei tarvita lainkaan

19 Korkea vai matala verho E Ilmanvaihdon kannalta metrin korkuinen verhoalue on riittävä Tarkastellaan vaipan lämpöhäviöitä: Lattia, katto ja seinät (osittain tai kokonaan verhoa) Verhojen vaikutus sisälämpötilaan E Verhon korkeus 1 m, 1 cm eristettä Sisälämpötila, o C verhon korkeus 1 m, katossa 1 mm eristettä Ulkolämpötila. o C Verhon korkeus 2,4 m, 2 cm eristettä Sisälämpötila, il o C verhon korkeus 2,4 m, katossa 2 mm eristettä Ulkolämpötila. o C

20 Korkea vai matala verho, CO2 pitoisuus E 4 3 Hiilidioksidi, ppm Verho 1 m Verho 2,45 m Ulkolämpötila. o C 1 m verholla rakennuksen johtumislämpöhäviö 18 % pienempi kuin 2,45 m verholla, siksi CO2-pitoisuudet hieman pienempiä pakkasella. Kesällä CO2-pitoisuudet pienempiä korkealla verholla paremman ilmanvaihdon takia. Koneellisesta painovoimaiseen F

21 Kennolevyt asennettu 21, hormeja ei ole lisätty F Mittaus- ja laskentadataa, maaliskuu 211 F 25 Mitattu sisälämpötila Laskettu sisälämpötila 2 Ulkolämpötila Tuulen nopeus

22 Isännän ilmoittamat aukkojen avausmäärät mittausjaksolla F Ilmanvaihtoaukkojen avaus (Hormille 1 = täysin auki) Hormi Kennolevy vasen, m Kennolevy oikea, m Jos tavoitteena olisi ollut pitää sisälämpötila +5 C asteessa, aukkoja olisi pitänyt avata oheisen Diagrammin i mukaisesti i F Ilmanvaihtoaukkojen avaus (Hormille 1 = täysin auki) 1,9 Hormi Kennolevy vasen, m Kennolevy oikea, m,8,7,6,5,4,3,2,

23 Alkuperäisten 2 hormin tuplaus 4 hormiin, Vaikutus CO2-pitoisuuteen F 5 Alkuperäiset poistohormit 4 5 Tuplattu poistohormien ala Alkuperäisten 2 hormin tuplaus 4 hormiin, Vaikutus sisälämpötilaan F 25 Alkuperäiset poistohormit it 2 2-kertaiset poistohormit

24 Alustavia johtopäätelmiä: F -Pihattoa pidettiin liian lämpimänä ä ä (kostea ja korkea k ammoniakki) -Kennolevyjä olisi pitänyt avata huomattavasti reippaammin -Hormien lisäys ei toisi olennaista muutosta talven sisäolosuhteisiin (jos kennolevyjä avattaisiin riittävästi) -Hormien lisäys on perusteltua kesäolosuhteita (kuuma ilma) ajatellen Kokemuksia k verhoseinäilmanvaihdosta ihd G

25 Kokemuksia verhoseinäilmanvaihdosta G