Esimerkki laitteiston kuntotutkimuksesta ja laskentaohjeet Ilmastointijärjestelmät kuntoon II -seminaari 19.12.2013 Helsinki Mikko Saari, Petri Kukkonen, Niklas Söderholm, Risto Ruotsalainen, Mikko Nyman ja Juhani Laine VTT Expert Services Oy
20.12.2013 2 Ilmanvaihto- ja ilmastointilaitteiston kuntotutkimusohjeet ja raportointimallit Ilmanvaihtokoneet Ilmansuodattimet Ilman sisäänotto- ja ulospuhalluslaitteet Puhaltimet Lämmöntalteenottolaitteet Kanavisto- ja huonelaitteet Ilmakanavistot Ilman jako huonetilassa, päätelaitteet ja siirtoilmareitit Ilmavirrat, lämpöolosuhteet, painesuhteet ja tiiviys Äänitekniset tarkastelut Tutkimuksissa käytettävät mittauslaitteet Laskentaohjeet
20.12.2013 3 Ilmanvaihtokoneen kuntotutkimus - raportointimalli 22.10.2013 1 (2) IV-kuntotutkimus Raportointimalli / Ilmanvaihtokoneet ja niihin liittyvät komponentit Täyttöohje Eri kohtien arviointi tehdään viereisellä asteikolla. Kommentit-kohtiin laitetaan olennaiset perusteet arvioinnille ja tiedot, mistä tehdyt havainnot ja mittaustulokset löytyvät, sekä tarvitaanko tarkempia tutkimuksia. Arviointi kunnosta ja käytettävyydestä 1 = ei ole kunnossa 3 = tyydyttävässä kunnossa 5 = on kunnossa
20.12.2013 4 Ilmanvaihtokoneen kuntotutkimus - asiakirjat Asiakirjatarkastus Ilmanvaihtosuunnitelmat On Puuttuu, mitä: Käyttöönottoasiakirjat On Puuttuu, mitä: Huoltokirja On Puuttuu, mitä: Aiemmat tutkimukset, korjaukset ja muutokset On, mitä: Havaintojen arviointi suhteessa vaatimustasoihin (1 = ei ole kunnossa, 5 = on kunnossa) Ilmanvaihtokoneiden sijainti ja asennustapa 1 3 5 Ilmanvaihtokoneiden ilmavirrat ja sähkötehot 1 3 5 Ilmanvaihtokoneiden komponentit 1 3 5 Ilmanvaihtokoneiden toiminta- ja säätöperiaatteet 1 3 5 Konekohtaisten ilmavirtojen mittausmahdollisuus 1 3 5 Ilmanvaihtokoneiden huoltohistoria 1 3 5 Muut oleelliset asiat 1 3 5
20.12.2013 5 Ilmanvaihtokoneen kuntotutkimus - esitarkastus Esitarkastus paikan päällä Aistinvaraiset arvioinnit (1 = ei ole kunnossa, 5 = on kunnossa) Konehuoneiden silmämääräinen puhtaus 1 3 5 Ilmanvaihtokoneiden silmämääräinen kunto 1 3 5 Ilmanlaatu koneiden sisältä 1 3 5 Koneisiin asennettujen mittareiden kunto 1 3 5 Toimivuus asennettujen mittareiden perusteella 1 3 5 Toimivuus äänen perusteella 1 3 5 Käyttöhenkilökunnan haastattelut Ilmanvaihdon käyttöajat ja -tavat Havaitut poikkeamat suunnitelmista, viat ja puutteet Valokuvat
20.12.2013 6 Ilmanvaihtokoneen kuntotutkimus tarkemmat tutkimukset Tarkemmat tutkimukset (1 = ei ole kunnossa, 5 = on kunnossa) 2 (2) Komponenttien suunnitelmienmukaisuus 1 3 5 Sulkupeltien toiminta 1 3 5 Ilmansuodattimien kiinnitys ja kunto 1 3 5 Puhaltimien pyörimissuunta ja siipien puhtaus 1 3 5 Lämmöntalteenottolaitteiden tiiviys ja toiminta 1 3 5 Äänenvaimentimien kunto 1 3 5 Vaipan tiiviys sekä huoltoluukkujen tiiviys ja kunto 1 3 5 Viemäröintien toiminta (konehuoneet, kammiot ja iv-koneet) 1 3 5 Ilmavirtamittaukset puhallinkohtaisilla ilmavirtamittareilla 1 3 5 Kanavapaineiden mittaukset 1 3 5 Lämpötilojen, kosteuksien ja komponenttien paine-erojen mittaukset 1 3 5 Nestepiirit ja niiden säätölaitteet 1 3 5 Johtopäätökset ja toimenpide-ehdotukset
20.12.2013 7 Ilmanvaihtokoneen kuntotutkimus - valokuvia
20.12.2013 8
IV-kuntotutkimus laskentaohjeet 19.12.2013 VTT Expert Services Oy
20.12.2013 10 Laskentaohje: tavoite Laskentaohje = Energian- ja tehontarpeen laskenta ilmanvaihtojärjestelmien kuntotutkimusmenettelyssä Ilmanvaihto- ja ilmastointijärjestelmien ja -laitteiden kuntotutkimusmenettelyä varten katsottiin hyödylliseksi tehdä ohjeosio tarvittavista laskentamenetelmistä rakennuksen energian- ja tehontarpeen määrittämiseksi erityisesti ilmanvaihdon ja ilmastoinnin osalta. Ohjeessa käsitellään myös jäähdytysenergian- ja tehontarvetta. Ohjeessa tuodaan esiin, mitä laskelmia ja missä laajuudessa on tarpeen tehdä kuntotutkimuksen eri vaiheissa
20.12.2013 11 Laskentaohje Ohje on luotu nykyisen ilmanvaihtojärjestelmän ja suunniteltujen muutos- ja parannussuunnitelmien energiankäytön arvioinnin apuvälineeksi, laskennan suuntaviivojen selkeyttämiseksi ja helpottamaan eri laskentamenetelmien valintaa ja käyttöä. Ennemmin muistilista kuin kaavakokoelma neuvotaan ottamaan tarpeelliset asiat huomioon ja ohjataan laskentatiedon lähteille. Ohjeet jakautuvat aihekohtaisesti Yleisarviovaiheeseen, jossa tilannetta tarkastellaan pääsääntöisesti jo olemassa olevan kulutus- tai muun tiedon perusteella ja Tarkempiin tutkimuksiin, joissa neuvotaan laskennallisten menetelmien käyttöä.
Laskentaohjeen sisältörakenne: 20.12.2013 12
20.12.2013 13 Lähtötiedot Lähtötietoina käytetään suunnitelmista kerättyjen tietojen lisäksi mahdollisia kuntoarvioraportteja ja muita aiempia selvityksiä, joissa käsitellään rakennuksen ja erienergiankäyttöä. Rakennuksen ilmanvaihdon kuntotutkimuksen yhteydessä tehtävien laskelmien lähtötietojen (nykytilanne) kokoaminen tehdään muistilistaa apuna käyttäen. Ilmanvaihtojärjestelmän ominaissähköteho ja vuotuinen sähköenergiankulutus Ilmanvaihtokoneiden virtaus- ja sähkötekniset suoritusarvot Ilmanvaihtokoneiden palvelualueet, käyttöajat ja kanaviston mitoitus Ilmanvaihtojärjestelmän päätelaitteet Ilmanvaihtojärjestelmän ja/tai ilmanvaihtokoneiden ilmoitetut ominaissähkötehot Ilmanvaihdon vuotuinen sähköenergiankulutus Ilmanvaihtojärjestelmän lämmitys ja lämmöntalteenotto Poistoilman lämmöntalteenoton toteutus rakennuksessa Lämmitysenergian tuotantotapa Tuloilman lämpötilan hallinta rakennuksen tiloissa Ilmanvaihtojärjestelmän lämmitysenergiankulutus vuositasolla Ilmanvaihtojärjestelmän jäähdytys ja sisäilman lämpötila kesällä Jäähdytystä vaativat tilat rakennuksessa Ilmanvaihdon jäähdytyksen toteutustapa ja käyttöajat Jäähdytysenergian tuottotapa Sisäiset ja ulkoiset lämpökuormat jäähdytettävissä tiloissa Ilmanvaihdon jäähdytykseen vaikuttavat rakenteelliset ratkaisut Sisäilman lämpöolosuhteet kesällä Jäähdytysteho ja -energia nykytasolla
20.12.2013 14 Vuotuinen sähköenergiankulutus ja ominaissähköteho Yleisarviovaiheeessa tarkastetaan, onko suunnitteluasiakirjoissa, laite- ja järjestelmädokumenteissa, laiteluettelossa, kuntoarvioraporteissa, rakennuksen huoltokirjassa, energiakatselmusraportissa tai energiatodistuksessa laskelmaa tai mitattua tietoa ilmanvaihtojärjestelmän vuotuisesta sähköenergiankulutuksesta. Ilmanvaihtojärjestelmän vuotuinen sähköenergiankulutus voidaan määrittää ilmanvaihtolaitteiston käyttämän sähkötehon avulla, mikäli on määriteltävissä suunnitelmiin tai mitattuun tietoon perustuva arvio ilmanvaihtojärjestelmän sähkötehosta. Laskennassa huomioidaan eri käyttötilanteiden mukaiset tehot ja niiden käyttöajat. Tarkemmissa tutkimuksissa hyödynnetään ominaissähkötehoa ja suunniteltuja/mitattuja ilmavirtoja.
20.12.2013 15 Lämmitysteho ja vuotuinen lämmitysenergiantarve Lämpötilahyötysuhteen määritys lämmöntalteenottolaitteessa Yleisarviovaiheessa kartoitetaan käytössä olevat lämmöntalteenottolaitteet lämpötilahyötysuhteet määritetään yleisarviovaiheessa ensisijaisesti RakMk osan D5 (2012) kohdan 3.4.1 ja taulukon 3.6 mukaisesti Nestekiertoinen lämmönsiirrin 0,40 Ristivirtalevylämmönsiirrin 0,50 Vastavirtalevylämmönsiirrin 0,60 Regeneratiivinen lämmönsiirrin 0,65 Tarkemmissa tutkimuksissa hyödynnetään valmistajan ilmoittamia arvoja Asuntokohtaisten ilmanvaihtokoneiden osalta voidaan käyttää myös standardin SFS-EN 13141-7:2010 mukaista lämpötilahyötysuhdetta yhtä suurilla ilmavirroilla (tulo- ja poistoilman hyötysuhteiden keskiarvo). Laskelmissa vähennetään puhaltimien ilmavirtaa lämmittävä vaikutus.
20.12.2013 16 Lämmitysteho ja vuotuinen lämmitysenergiantarve Vuosihyötysuhteen laskenta poistoilman lämmöntalteenotolle Rakennuksen ilmanvaihdon lämmöntalteenoton vuosihyötysuhde lasketaan yksittäisten ilmanvaihtokoneiden tietojen perusteella Laskennassa käytetään suunniteltua tulo- ja poistoilmavirtojen suhdetta, esimerkiksi 0,9. Ilmavirtasuhteen tulee olla linjassa rakennuksen vaipan ilmanpitävyyden kanssa, eikä liian suurta ilmavirtasuhdetta tulisi käyttää. Poistoilman lämmöntalteenoton vuosihyötysuhde rakennuksessa saadaan jakamalla poistoilmasta vuoden aikana talteenotettu lämpöenergia ilmanvaihdon kokonaislämpöenergialla ilman LTO:ta. Vuosihyötysuhdelaskennassa otetaan huomioon vain rakennuksen lämmöntalteenottovaatimusten piiriin kuuluva ilmanvaihto.
20.12.2013 17 Lämmitysteho ja vuotuinen lämmitysenergiantarve Mitoittavan lämmitystehon ja vuotuisen lämmitysenergian laskenta tuloilman lämmityspatterille Yleisarviovaiheessa tuloilman lämmityspatterin mitoittava teho määritetään ensisijaisesti olemassa olevien laite- ja järjestelmädokumenttien sekä lämmityssuunnitelmien perusteella Tuloilman lämmityspatterin mitoittava lämmitysteho lasketaan mitoittavalla ulkoilman lämpötilalla, esimerkiksi Etelä-Suomessa -26 C Tuloilman lämmityspatterin kuluttama vuotuinen lämpöenergia lasketaan RakMk osan D5 mukaisesti. Laskennassa käytetään Suomen 2012 testivuoden säätietoja, ilmanvaihtokoneen todellisia käyntiaikoja, todellista poistoilman lämmöntalteenoton vuosihyötysuhdetta sekä suunniteltua tuloilman tilavuusvirtaa ja ilmavirtasuhdetta (tulo / poisto). Tuloilman lämpötilan asetusarvona käytetään esimerkiksi 15 18 C Painovoimaisen ilmanvaihdon lämmitysenergiankulutuksen laskenta Painovoimaisen ilmanvaihdon vuotuinen lämmitysenergiankulutus voidaan arvioida käyttämällä rakennuksen keskimääräistä ilmanvaihtolukua 0,4 1/h
20.12.2013 18 Ilmanvaihtojärjestelmän jäähdytystehotarve ja jäähdytysenergiantarve Jäähdytyksen laskennasta ohjeessa käsitellään seuraavat osa-alueet: Rakenteellisten ratkaisujen vertaileminen sisäilman lämpöolosuhteiden kannalta Sisäisten lämpökuormien pienentäminen sisäilman lämpöolosuhteiden kannalta Ilmanvaihdon tuloilman lämpötilan, tehostetun ilmanvaihdon sekä jäähdytyskoneiston käyttöaikojen merkitys jäähdytyksen kannalta Sisäilman lämpöolosuhteiden ja mitoittavan jäähdytystehon laskennassa käytettävät lähtötiedot Sisäilman lämpöolosuhteiden ja mitoittavan jäähdytystehon laskenta rakennuksessa Jäähdytyksen nettoenergiantarpeen määrittäminen vuositasolla Jäähdytysjärjestelmän toteutustapa ja sen vaikutuksen määrittäminen jäähdytyksen bruttoenergiantarpeeseen vuositasolla
20.12.2013 19 Laskentaohje: Yhteenveto Energian- ja tehontarpeen laskenta ilmanvaihtojärjestelmien kuntotutkimusmenettelyssä. Yleisarviovaiheen ohjeet ja tarkempien tutkimusten laskentaopastus. Ennemmin muistilista kuin kaavakokoelma neuvotaan huomioon otettavia asioita ja ohjataan laskentatiedon lähteille.
Palveluja huomisen menestykseen 20.12.2013 20