Energiatehokkuus ja puiset sisäympäristöt

Transkriptio

1 Energiatehokkuus ja puiset sisäympäristöt Energiatehokas rakentaminen / Ihmisen kokemus / Puumateriaalin ominaisuudet / Toiminnalliset puupinnat sisätiloissa Yrsa Cronhjort Arkkitehti, tutkimuspäällikkö Puurakentamisen Tutkimusryhmä PUUIDEA 2016 PUUKERROSTALORAKENTAMINEN

2 Kohti lähes nollaenergiaa rakennuksissa SUOMI RUOTSI NORJA Julkiset rakennukset > Muut uudisrakennukset > Julkiset rakennukset > Muut uudisrakennukset > Uudisrakennukset > Nollaemissiorakentaminen 2027? EU Directive on the Energy Efficiency of Buildings EPBD 2010/31/EU Sovelletaan paikallisella lainsäädännöllä

3 Energiatehokkuutta tukevat ratkaisut toteutuneissa kohteissa Arvioitiin 11 kohdetta - Viisi suomalaista - Neljä norjalaista - Kaksi ruotsalaista - Viisi omakotitaloa - Kaksi asuinkerrostaloa - Kolme toimistorakennusta - Yksi aluesuunnitelmahanke, ei toistaiseksi toteutettu SIJAINTI IEA5 LUUKKU LANTTI KUOPAS nzeb 1994 ZEB 2011 PietarsaariS uomi VILLA AKARP VÄLA GÅRD PHASE 1 MULTI- KOMFOR T LARVIK ZEB ZEB nzeb ZEB nzeb ZEB ZEB MäntyharjuS uomi Tampere Suomi Kuopio Suomi Åkarp Ruotsi Helsing-borg Ruotsi Larvik Norja POWER- HOUSE KJØRBO TYYPPI Omakoti-talo Omakoti-talo Omakoti-talo Kerrostalo Omakoti-talo Toimistorakennus Omakoti-talo 1994, VALMISTUMIStalotekn VUOSI uusittu 2011 Baerum Norja Toimistorakennus 1980, korjattu 2014 PINTA-ALA 166 m 2 42 m m m m m m m 2

4 Tyyppiratkaisut Yksinkertainen muoto ja leikkaus Hyvä muotokerroin -> optimoitu suhde lattiapinnan ja rakennuksen ulkovaipan välillä Yksinkertaiset liitokset Mahdollisimman pieni määrä läpivientejä Tekniset tilat keskitetään Epäsuora / varjostettu suora valo Luukku-talo Aalto University, Wood Programme

5 Julkisivut Pienet aukotukset Pienet ikkunat ovat tapa vähentää ylikuumenemisen riskiä kesäkuukausina Hyvin lämmöneristetyt ja ilmatiiviit rakennukset saattavat, ilman erillistä viilennystä, ylilämmetä kesäkautena

6 Julkisivut Varjostus Isommat aukotukset on liitetty esimerkiksi puolilämpimiin tiloihin - Tiloja ei lämmitetä - Tilat muodostavat suojavyöhykkeen ja mahdollistavat lisävalon saannin sisätiloihin Kimmo Torkkeli Kimmo Torkkeli Melkein kaikki suuremmat aukotukset julkisivussa vaativat ulkoista varjostusta lämpökuormien vähentämiseksi Montserrat Zamorano Gañán

7 Sisätilat Energiatehokas sisätilojen suunnittelu on vielä kehittymätöntä Vain muutamassa kohteessa on käytetty puuta tai faasimuutosmateriaaleja lämpötilan ja/tai kosteuden tasaamiseksi Vaaleat pinnat heijastavat päivänvaloa sisätiloissa Toimistotiloissa sisätilan ilman laatu ja akustiikka ovat etusijalla Tulamo T., Cronhjort Y. Nollaenergiarakentamisen pohjoisia pilottikohteita in Vinha J., Ruuska T. (edit.), Rakennusfysiikka 2015 Uusimmat tutkimustulokset ja hyvät käytännön ratkaisut Tampere, Tampereen teknillinen yliopisto, Rakennustekniikan laitos, Rakennetekniikka, Tampere 2015, ISBN Montserrat Zamorano Gañán AALTO Wood Programme PCM-KIPSILEVY, ILMAVÄLI JA PROFILOITU EFFEX-PANELI

8 Montserrat Zamorano Gañán IHMISEN KOKEMUS

9 IHMISEN HYVINVOINNIN TUKEMINEN VIIHTYVYYTEEN LIITTYVIÄ TILOJEN OMINAISUUKSIA lämpötila kosteus melu / äänitaso akustiikka valo hajut / tuoksut värit pinnat Luukku House Chair design by Satoshi Ohtaki, Aalto University

10 Käytettävyys Sisätilojen osalta ihmistä miellyttävät vaihtelevuus, useamman materiaalin käyttö Puumateriaali koetaan miellyttäväksi, lämpimäksi ja hengittäväksi materiaaliksi Puuta suositaan erityisesti lattioissa, joissa se koetaan rehelliseksi ja luonnolliseksi materiaaliksi. Myös materiaalin alkuperän tunteminen koetaan tärkeäksi. Puhdistettavuus ei välttämättä ole ongelma puu vanhenee kauniisti (patina) Puu koetaan ajattomaksi, aina suosituksi materiaaliksi Materiaalivalintaan vaikuttavat ensisijaisesti hinta ja ulkonäkö, eivät esimerkiksi ympäristölliset näkökulmat Nyrud A., Nore K., Brunsell J. Building materials and wellbeing in indoor environments A focus group study Projekti Wood2New, Montserrat Zamorano Gañán

11 Vuoteen 2025 mennessä Euroopassa yli 20% 65 vuotta tai vanhempia: Muuttuvat tarpeet Vanhenevat ihmiset pitävät puumateriaalista koska ovat tottuneet siihen Puupinnat tuntuvat lämpimiltä ja soveltuvat erityisesti kosketeltaville pinnoille kuten kaiteet Kodinomaiset tilat tukevat muistia Vahvat kontrastit ja värit koetaan häiritseviksi > luonnolliset, tasaiset pinnat koetaan rauhoittavina Kirkkaat valot ja värit koetaan hermostuttaviksi > suositaan yksinkertaisia muotoja ja harmoonisia värejä > Puumateriaalilla on luonnollinen, vaihteleva pinta, usein rauhoittava vaalea värisävy Puulla on hyvät akustiset ominaisuudet

12 PUUMATERIAALIN TEKNISET OMINAISUUDET Montserrat Zamorano Gañán

13 Puumateriaalin ominaisuuksien hyödyntämätön potentiaali puumateriaalin vaikutukset sisäilmastoon; toksikologia, haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC) puumateriaalin pinnan modifioinnin mahdollisuudet parantaa puupintojen kulutuskestävyyttä ja puhdistettavuutta puumateriaalin termodynaamikan potentiaali energiatehokkaassa rakentamisessa, mukaan lukien sorption mahdollisuudet puumateriaalin toiminnallisten ominaisuuksien hyödyntämismahdollisuudet sisätilojen puutuotteissa

14 Puu ja kosteusbufferointi (sorptio) Hygroscopic capacity / Kosteusbufferointi Materiaalien kyky säätää suuhteellisen kosteuden / vesihöyryn määrää ympäröivässä ilmassa absorbtion ja desorption kautta Potentiaalisesti mahdollista hyödyntää passiivisena menetelmänä vaikuttaa sisäilman laatuun ja kosteustasapainoon Mitä isompi pinta-ala, sitä suurempi vaikutus Suomalainen pehmeä puu erityisen sopiva Pinnoitettuna vaikutus pienenee Poikkisyysuuntainen pinta vaikuttaisi olevan kosteusbufferointi-ominaisuuksiltaan muita tehokkaampi

15 Lämpösorptio Sorption yhteydessä puumateriaali sitoo sekä luovuttaa lämpöä Tutkittu männyn pinta- ja sydänpuun, uunikuivan männyn sydänpuun ja betonin eroja Tutkittu kolme syysuuntaa: poikittaista, pitkittäistä ja tangentiaalista Alustavat tulokset tässä työssä: Puun poikittaispinnalla havaittu lämpötilan muutos oli noin 2,6 ºC lajista ja kosteuspitoisuudesta riippuen. Pitkittäis- ja tangentiaalipinnalla muutos oli noin 1,5 ºC lajista ja kosteuspitoisuudesta riippuen Katja Kortelainen AN INVESTIGATION INTO THE SURFACE TEMPERATURE CHANGES IN SOLID WOOD DURING SORPTION Master s thesis for the degree of Master of Science in Technology submitted for inspection, Espoo, 19 May, Aalto-yliopisto, Biotuotetekniikka Projekti Wood2New,

16 Sisäilman laatu Puinen sisustus vaikuttaa sisäilman laatuun haihtuvien orgaanisten yhdisteiden kautta (Volatile Organic Compound VOC) Wood2New-hankkeessa 13 rakennettua kohdetta osana laajaa tutkimusta > alustavat tulokset esiteellään Forum Wood Building Nordic tilaisuudessa kesäkuussa 2016

17 ESIMERKIT Toiminnalliset puupinnat AALTO Anne Kinnunen

18 Integrated Interior Wooden Surfaces 2014 ja 2015 Edistyneille opiskelijoille suunnattu kurssi Puutuotetekniikan, puuarkkitehtuurin ja rakennetekniikan insinööriopiskelijoiden yhteinen kurssi Tieteen rajat ylittävä ryhmätyötehtävä Työn sisältö: kirjallisuustutkimus Empiirinen tutkimusosio esim laboratoriokokeet Pienimuotoinen suunnittelu- ja rakennustehtävä Lattiakuvion miellyttävyyden ja merkityksen kyselytutkimus: Kuvat, pienoismallit, 2D mallikuvat Pattern and warmness of a wooden floor Opiskelijat Fahimeh Fotouhi, Lorenzo Marconi, Malin Törnblom,Teemu Vainio.

19 Mukava puulattia luonnollisuus estetiikka pinnan lämpimyys Lattiapinnan kestävyys kulutusalttiisa tiloissa kuten esimerkiksi supermarketti Tahraantuminen, siivottavuus Puupinnan ominaisuuksien lisäksi paneuduttiin lopullisen pinnan luomaan visuaaliseen kokemukseen Flow Floor Tavoitteena oli luoda mahdollisimman luonnolliseksi koettu lattiapinta. Lopullisen mallin materiaalina on vahakäsitelty tammi. Haasteena aaltoilevan liitoksen kehitys lattialautojen välillä. Opiskelijat Lauri Paatela, Sylvia De Angelis and Emin Sisman.

20 Empiirinen tutkimus Puupinnan termisiä ominaisuuksia tutkittiin laboratoriotestein sekä käyttäjäkokemuksena Pattern and Warmness of a Wooden Floor Opiskelijat Fahimeh Fotouhi, Lorenzo Marconi, Malin Törnblom,Teemu Vainio.

21 Empiirinen tutkimus Siivottavuus ja antibakteeriset ominaisuudet Kirjallisuustutkimus Tahraantuminen laboratorio-olosuhteissa The new Click-Clack floor Päiväkotikäyttöä varten suunniteltu käsittelemätön tammilattia, Opiskelijat Ayana Naoi, Margarida Andrade, Niko Tuominen.

22 The Sound of Silence Hiljaisuuden ääni To get a better idea on how the elements would look in the room we decided to plot four different sizes in fullscale. We attached the drawings on the wall to compare and review the overall dimensions and placing in the height. After several adjustments we came to a conclusion of using 45 x 45 mm elements and 900 x 380 mm panels. The height would be sufficient to receive sound from speech and the overall size easy enough to handle and fix in place. Aline Timpte Elisabeth Kofler Simen Bie Malde AALTO Anne Kinnunen

23 Kosteutta tasapainottava paneli The aim of this project is to design a wooden panel that has high moisture absorption capabilities. This panel might be used inside the spaces, without active cooling system, to achieve occupants comfort passively and keep the moisture in acceptable prevent harmful effects resulted from high and low relative humidity. Ala Brazi James Stanier AALTO Anne Kinnunen

24

25 Wood2New Koordinaattori YRSA CRONHJORT