LIITE 2 ROTOTEC OY ENERGIAKENTÄN RAKENNUSTAPASELITYS TAMK L-OSAN LAAJENNUS KUNTOKATU 3
Energiakaivojärjestelmän yleiskuvaus Alueelle on tarkoitus porata suunnitelman mukaisesti lämmitystä varten 5 kappaletta 260 m syviä energiakaivoja sekä 10 kpl + 1 varakaivo jäähdytystä varten, asemakuvaan merkityn poraussuunnitelman mukaisesti. Energiakaivojen sijainnit ja porauskallistukset voivat vielä jonkin verran muuttua esimerkiksi työmaaolosuhteiden johdosta. Energiakaivot sijoitetaan asemakuvaan piirretyn poraussuunnitelman mukaisesti. Energiakentän suunnitelmassa varaudutaan lisäksi yhden tai useamman lisäkaivon poraamiseen riippuen energiakaivojen lukumäärästä. Energiakaivojen kollektoriputket kytketään kokoomakaivoon, johon tulevat kaivokohtaiset sulku- ja säätöventtiilit ja ilmaukset. Energiakaivon yleisrakenne Yleisrakenteessa noudatetaan normikaivo 07 (Ruotsin normi). Energiakaivon rakenteessa on kiinnitettävä erityistä huomiota teräksisen suojaputken ja kallion väliseen tiivistykseen, jotta pinta- ja pohjavedet eivät pääsisi sekoittumaan keskenään. Energiakaivon halkaisija on 115 mm ja suojaputken 139,7x5 mm. Energiakaivojen tavoitteellinen poraussyvyys on XX m. Kollektoriputket pyritään ulottamaan mahdollisimman lähelle kaivojen pohjaa, mutta sortumien vuoksi hyväksytään myös lyhyemmät kollektoriputket, jolloin varaudutaan lisäkaivojen poraamiseen (sovitaan tapauskohtaisesti). Suojaputken yläpäähän asennetaan tiivis kiristettävä energiahattu, jonka avulla putket kiinnitetään suojaputken yläpäähän ja estetään pintavesien valuminen energiakaivoon. Kollektoriputket Energiakerääjinä käytetään turbokollektoria PE 40 x 2,4 PN10. Kuhunkin energiakaivoon asennetaan yksi energiakollektori. Kollektoriputken alapäään on asennettu pohjapaino kompensoimaan vettä kevyemmän alkoholiliuoksen ja putkimateriaalin nostetta sekä helpottamaan putken laskua.
Lisäpohjapaino Kollektorin alapään ja pohjapainon väliin tulee jättää noin 1 m väli ja pohjapaino tulee jättää noin 1 m korkeudelle energiakaivon pohjasta, jotta kollektoriputkelle jäisi lämpölaajenemisvaraa alaspäin Energiakaivojen sijoittelu Energiakaivot porataan pääosin vinoporauksella asemakuvaan piirretyn poraussuunnitelman mukaisesti. Kaivojen tarkkoihin sijoituspaikkoihin ja porauskallistuksiin saatetaan joutua tekemään pienehköjä muutoksia aiheutuen joko paikallisista tai porausteknisistä tekijöistä. Huoltokaivot Järjestelmään liittyvät huoltokaivot koostuvat yhdestä tai useammasta kokoomakaivosta. Järjestelmä ei vaadi erillisiä huoltokaivoja energiakaivojen päälle. Vajaaksi jäävät energiakaivot ja lisäkaivot Urakoitsijan tulee varautua poraus- tai kallioperästä johtuvista syistä vajaaksi jäävien energiakaivojen kompensoimiseen lisäkaivojen poraamisella. Lisäkaivojen poraamiseen liittyvistä teknisistä yksityiskohdista (tarve, paikat, syvyys) sovitaan tilaajan kanssa erikseen. Myös vajaaksi jääviin kaivoihin asennetaan pääsääntöisesti energiakollektorit, jotka ulotetaan niin syvälle kuin mahdollista ottaen huomioon kollektorin lämpölaajenemisvara. Lämmönsiirtoneste Lämmönsiirtonesteenä käytetään Altian Naturet maalämpöneste -17 C etanoliliuosta. Lämmönsiirtonesteen etanolipitoisuus on 30 %. Energiakaivojen ja putkien suojaus Energiakaivot ja putkien päät suojataan välittömästi asennuksen jälkeen siten, että kaivoon eikä putkiin pääse epäpuhtauksia työmaaolosuhteissa. Myös energiakaivojen suojaputken yläpäät suojataan käyttäen suunnitelmissa määriteltyä suojaputken hattua(energiahattu). Kollektoriputkien yläpäät tulee tulpata ja lisäksi varmistaa teipillä tulpan kiinnittyminen. Porausraportti Energiakaivojen porauksesta laaditaan kaivokohtainen porausraportti, johon liitetään myös tiedot energiakentän painekokeesta.
Poraukseen liittyvät työmaajärjestelyt Porausurakoitsijan tulee sopia asiaan kuuluvista työmaajärjestelyistä Tilaajan kanssa. Sovittavia asioita ovat esimerkiksi työmaasähkön hankinta, veden saanti, työmaan merkintä ja suojaus, porausjärjestys, porauspaikkojen vaatimat esivalmistelut, pääsy porauspaikoille sekä porauksessa syntyvän kivituhkan käsittely. Tilaaja osoittaa paikan, johon porauksesta syntyvä vesi voidaan pumpata. Lisäksi tärkeää on sopia työjärjestys maanrakennustöihin nähden. Poraustyö suoritetaan 2-vuorotyönä. Porausaika on 7-22 ENERGIAKENTÄN RUNKOPUTKISTOURAKAN RAKENNUSTAPASELITYS Runkoputkiston yleiskuvaus Energiakentän runkoputkiston tehtävänä on yhdistää yksittäiset energiakaivot lämpökeskuksessa sijaitsevaan lämpöpumppulaitteistoon. Urakkarajat ovat tässä tapauksessa Energiakaivojen poraus ja energiakollektorin asennus tarjousliitteen mukaisesti Energiakenttäsuunnitelmassa määritetty urakkaraja sekä tarjousliite. Runkoputkien päihin asennetaan laippaliitosyhteet. Runkoputkiston sijainti ja putkikoot on esitetty energiakaivoasemakuvassa. Putkiston rakennusosina käytetään pääsääntöisesti standardin mukaisia PEH-muoviputkia ja muoviputkijärjestelmiin tarkoitettuja putkiosia ja venttiileitä. Runkoputkien ja osien paineluokka on 10 bar.
Runkoputkiston asentamisen yleisohjeet Runkolinjaputkiston rakenne Runkolinjakanavan yleisrakenne on runkoputki ja tarvittaessa eriste. Eristeenä käytetään 30mm styroxkourua tai solumuovieristettä. Runkoputket asennetaan kaivannon pohjalle valmiiksi tasoitetulle pedille. Kaivannot tulee kaivaa siten, että putkissa oleva ilma pääsee poistumaan järjestelmästä. Ilmanpoistokohtia ovat kokoomakaivot sekä runkolinjan pää rakennuksen sisällä. Mikäli ilman poistumista ei voida varmistaa kaivannon vietoilla, asiasta on informoitava suunnittelijaa ja sovittava mahdollisen ylimääräisen ilmanpoistokohdan järjestämisestä Muoviputkien liitokset ja supistukset Muoviputkiliitokset tehdään aina muovihitsauksella muoviputken ja hitsauskoneen valmistajan ohjeita noudattaen. On erittäin tärkeää noudattaa annettuja lämmitysaikoja ja huolehdittava putkien liikkumattomuudesta hitsauksen aikana ja hitsauksen jälkeen, kunnes liitos on jäähtynyt. Hitsausmenetelmänä käytetään paksuissa putkissa ensisijaisesti puskuhitsausta ja ohuemmissa putkissa sähkömuhviliitosta. Muoviputkiliitoksia ei saa tehdä liian vaikeissa asennusolosuhteissa. Urakoisija luo itselleen olosuhteet tarvittaessa esim. telttaa/suojaa käyttäen. Osina käytettävä tehdasvalmisteisia osia Runkoputkiston eristäminen Runkolinjan vaikutus ympäröivän maan lämpötasapainoon voi olla kahden suuntainen. Kiertoliuoksen lämpötilan ollessa talvella matala, varsinkin lämpöpumppulaitokselta tuleva kylmempi putki edistää ympärillä olevan maan jäätymistä. Paluuputken lämpötila taas saattaa olla parhaimmillaan ympäri vuoden plussan puolella, jolloin putki vähentää maan jäätymistä. Putkilla on lisäksi kondensoiva ominaisuus, koska putkien pintalämpötila saattaa olla selvästi alempi kuin ympäristön. Mikäli runkoputket jätetään eristämättä, täytyy niiden väliin jättää noin metrin verran maata lämmöneristyksen takia. Kun runkoputket eristetään, voidaan ne asentaa vierekkäin kaivantoon. Runkoputkista kokoomakaivoille vievät vaakavetoputket eristetään kevyemmin, esimerkiksi solumuovieristeellä.
Kokoomakaivot Jokaisen kaivoryhmän yhteyteen asennetaan kokoomakaivo, jossa on lähdöt tarvittaville kaivomäärille. Kokoomakaivo sisältää kunkin kollektoriputken sulku- ja säätöventtiilit sekä yhteiset ilmausventtiilit. Energiakaivojen osissa saa käyttää vain erikoismessinkiä tai RST/HSTosia. Kokoomakaivo esivalmistellaan sisäosiltaan täysin valmiiksi tehdastiloissa, jolloin työmaalla suoritettavaksi jää vain kaivon asentaminen paikoilleen ja putkiliitosten tekeminen kaivon ulkopuolelle(perustus ja täyttötyöt kuuluvat maanrakennusurakkaan). Kokoomakaivon runkorakenteena käytetään muovikaivoa, johon on asennettu valmiit putkiläpiviennit. Pääsääntöisesti huoltokaivot sijoitetaan liikenteeltä suljetulle alueelle, jolloin rakenteen ei tarvitse kantaa kuormaa. Kokoomakaivoihin saadaan asennuttua tarvittaessa 40tn valurautainen ajokansi. Energiakaivojen vaakaputket Energiakaivojen yläpäät suojaputkineen tulee säätää lopulliseen asennustasoon ennen vaakaputkien asentamista. Vaakaputkilla tarkoitetaan putkia, joilla lämpökaivojen kollektoriputket yhdistetään kokoomakaivoihin. Vaakaputkien tulee olla samaa materiaalia kuin kollektoriputket. Vaakaputket tehdään valmiiksi eristetyllä PE 40 x 2,4/67 mm putkella. Suojaputken korkeuden säädön jälkeen maalämpökaivojen kollektoriputkien yläpäät katkaistaan sopivan mittaisiksi ja yhdistetään 90 asteen muovihitsauskulmilla vaakaputkiin. Vaakaputket viedään kaivannon tasatulla pohjalla kokoomakaivoille, joiden valmiisiin putkilähtöihin putket liitetään. Tarkastuskaivot Tarkastuskaivo asennetaan energiakaivon päälle. Tarkastuskaivo koostuu 315 mm rumpuputkesta ja muovikannesta tai valurautakannesta. Tarkastuskaivo ei ole välttämätön. Jos kohteessa ei käytetä tarkastuskaivoja tulee mittamiehen tallentaa kaivon sijainnit. Mittaus rakennusurakassa.
Runkoputkiston painekokeet Runkoputkistolle on suoritettava erillinen painekoe ennen kaivannon täyttöä. Mikäli runkolinjat rakennetaan vaiheittain, kullekin osuudelle on suoritettava painekoe erikseen. Painekoe suoritetaan maalämpönesteellä. Painekokeesta on ilmoitettava rakennuttajalle tai rakennuttajan valtuuttamalle edustajalle, jolle on varattava tilaisuus osallistua painekokeeseen. Painekokeesta on tehtävä aina pöytäkirja ja kokeessa käytettävä tarkkuuspainemittaria, jonka lukematarkkuus on vähintään 0,1 bar. Itse painekoe suoritetaan kaksivaiheisesti: Vaihe 1. Esikuormitus Vaihe 2. Varsinainen painekoe Esikuormitusvaiheessa paine nostetaan painepumpulla 5 bar suuruiseksi ja paine pidetään putkistossa järjestelmän koosta riippuen 1-2 tunnin ajan ennen varsinaisen painekoejakson aloitusta. Varsinaisen painekoejakson aluksi paine lasketaan n. 3,5 bar ja putkiston annetaan olla koskematta 1 tunnin ajan, jonka jälkeen merkitään ylös lähtöpaine. Loppupainelukema otetaan 4 tunnin jälkeen ja lukemia verrataan keskenään. Painekoe katsotaan hyväksytyksi, mikäli mainitut painelukemat ovat samat. Energiakentän virtausten säätö Energiakenttä runkolinjoineen on suunniteltu itsesäätyväksi, jolloin perussäätöä tarvitaan ainoastaan, mikäli suunnitelmista joudutaan poikkeamaan. Vajaaksi jäävien energiakaivojen virtaamia tulee kuristaa virtausten tasapainottamiseksi. Virtaussäädöstä vastaa lämpöpumppu urakoitsija. LPU
ENERGIAKENTÄN MAANRAKENNUSTYÖT MRU Maanrakennustöiden sisältö Energiakentän maanrakennustöihin kuuluu seuraavia töitä Energiakaivojen paikkojen puhdistus, tasaus ja esivalmistelu tarvittaessa siten, että porauskalusto pääsee paikalle ja porauskohta on valmis porattavaksi mm. ylimääräinen maa-aines poistettu siten, että poraus voidaan aloittaa oikeasta korkotasosta Runkolinjojen kaivantojen kaivu/louhinta, perustaminen ja pohjan tasaus riittävän hienojakoisella maa-aineksella. Vaakaputkikaivantojen maanrakennustyö Kaivantojen täyttö vaiheittain (sivuttaistäyttö alkutäyttö ja lopputäyttö) ja täyttö oikean laatuisilla maa-aineksilla ja kunkin kerroksen huolellinen tiivistäminen Maan pintakerrosten rakentaminen suunniteltuun loppukuntoon Kokoomakaivojen perustan rakentaminen ja kaivojen sivuttaistäyttö
Runkolinjakanavan täyttö Putkikanavan täyttö on suoritettava vaiheittain. Kanavan pohjalle asennetaan n. 10 15 cm riittävän hienojakoisesta maa- aineksesta tehtävä tasauskerros, jonka päälle putket lasketaan. Putket on tuettava paikoilleen putkiasennusten ja painekokeiden jälkeen suorittamalla sivuttaistäyttö, jossa putket tuetaan paikoilleen putkien puolivälin korkeudelle ulottuvalla hiekkakerroksella. Sivuttaistäyttöhiekka on tiivistettävä huolellisesti Alkutäyttö ulottuen yleensä noin 30 cm putkien yläpinnan yläpuolelle. Alkutäytön päälle asennetaan merkintänauhat. Huomattakoon että sivuttais- ja alkutäytöllä on merkittävä vaikutus putken muodonmuutoksiin ja kestävyyteen, koska oikeanlainen tiivistetty täyttö ottaa vastaan kuormitusta ja tukee putkea joka suunnassa estäen muodonmuutoksia. Alkutäyttö on tehtävä siten erityisen huolella alueilla, joilla kanavaan kohdistuu merkittäviä ulkoisia kuormia. Mikäli kanaalissa käytetään eristelevyä, eristelevy asennetaan alkutäytön jölkeen Lopputäyttö, joka voidaan usein suorittaa kaivumaalla. Suuria, yli 30 cm kiviä ei saa kuitenkaan sijoittaa metriä lähemmäs muoviputkien yläpintaa. Myös lopputäyttöön käytettävän maalajin tulee olla tässä tapauksessa routimatonta Lopputäytössä tulee ottaa huomioon pintakuormituksen vaatimat vahvistukset, joiden toteutus riippuu kanavan sijaintialueesta (liikennealue, muu alue).