Kosteusturvallista betonielementtirakentamista

Samankaltaiset tiedostot
CLT-KOETALON LÄMPÖ- JA KOSTEUSTEKNINEN

Energiatehokkaat elementtiratkaisut arktisissa olosuhteissa

CLT-rakenteiden rakennusfysikaalinen toimivuus

Ilmastotavoitteet ja rakennusosien käyttöikä :

Yläpohjan sellukuitulämmöneristyksen painumisen vaikutus rakenteen kokonaislämmönläpäisyyn

CLT-KOETALON TÄYDENTÄVÄT TUTKIMUKSET

Kivistön asuntomessualueen puukerrostalon rakenteiden kosteusmittausten tulokset ja johtopäätökset

Kingspan-ohjekortti nro 106

COMBI-HANKEEN YLEISESITTELY Prof. Juha Vinha

HYVÄ RAKENNESUUNNITTELU SISÄLTÖ JA ENERGIATEHOKKUUDEN HUOMIOIMINEN. nzeb Hankeosaaminen

Tilaisuuden järjestävät:

COMBI-HANKEEN YLEISESITTELY Prof. Juha Vinha

Uusi energiaoptimoitu kattoristikko vastaus yläpohjan rakennusfysikaaliseen ongelmaan

Uutta avoin energiaa-hanke: energia- ja rakennusalan MOOCit. Marja Keränen, johtaja VirtuaaliAMK-verkosto

Asumisterveys ja rakentaminen KK-diplomi 60 op HUOM! Muutokset voivat olla mahdollisia!

Energiatehokkaiden puurakenteiden lämpö-, kosteusja tiiviystekninen toimivuus

RAKENNUSFYSIIKAN KÄSIKIRJAN TOTEUTUS

Tiivis, Tehokas, Tutkittu. Projektipäällikkö

Energiatehokas ja toimintavarma korjauskonsepti

VESIKATON JA YLÄPOHJAN KUNTOTUTKIMUS

AA (ERITTÄIN VAATIVA) C (VÄHÄINEN) B (TAVANOMAINEN) A (VAATIVA) AA A B C 1

Energiaviisas Jyväskylä -toimintasuunnitelma. Keski-Suomen Energiapäivä

Kosteudenhallinta ja homevaurioiden estäminen suunnittelussa

Fahim Al-Neshawy Aalto yliopisto Insinööritieteiden korkeakoulu Rakennustekniikan laitos

Sisältö. TKI-toiminta. Lapin AMK strategia TKI, yleistä TKI-ryhmät. Vähähiilisyys ja uusiutuva energia Suunnitelmista

Energiatehokkuus rakennustyömaalla nykytila ja haasteet. Build up Skills Workshop Helsinki Minna Kuusela TTS

KOSTEUSTURVALLINEN LÄMMÖNERISTE. Pekka Reijonen, Paroc Oy Ab, Puupäivä

Comprehensive development of municipal service buildings (COMBI)

ESPOO. the most sustainable city in Europe and the most sustainably innovative city in the world

Miten oppilaitokset luovat puitteet hyvälle keskinäiselle yhteistyölle ja verkostoitumiselle yritysten kanssa?

Lähes nollaenergiatalo EPBD:n mukaan

ENERGIANKÄYTÖN SEURANTA JA ANALYSOINTI Energiatehokas vesihuoltolaitos 3/2018

Päällystettyjen elementtirakenteisten välipohjien kosteustekninen toimivuus

Tulevaisuuden rakennusten energiapalvelut tuottajan näkökulmasta. Rakennusten energiaseminaari 2014 Jarno Hacklin

COMBI-hankeessa tehtävät kenttämittaukset

Energiatehokkuusvaatimukset ja rakennusterveys

Kumpuvaara Outi(TEM)

1950-LUVUN OMAKOTITALON PERUSKORJAUKSEN VIRHEET KOSTEIDEN TILOJEN KORJAUKSESSA JA NIIDEN UUDELLEEN KORJAUS

Betonin suhteellisen kosteuden mittaus

Kosteus- ja homevaurioiden tutkiminen ja korjaaminen Ympäristöopas 28: Kosteus- ja homevaurioituneen

Rakennuksen kosteusteknistä toimivuutta koskevan asetuksen valmistelu

Allianssihanke Vuolukiventie 1b

Energiatehokkuuden parantaminen korjausrakentamisen yhteydessä

Ohjelman tavoitteena on

MASIT18 Simuloinnin ja suunnittelun uudet sovellustavat ja liiketoiminta

KK-Kartoitus RAPORTTI 601/2016 1/5

TUOTTEEN NIMI VALMISTAJA TUOTEKUVAUS SERTIFIOINTIMENETTELY. Myönnetty Päivitetty SPU Eristeet

ILMATIIVIIDEN RAKENTEIDEN TOTEUTUS

Kehittyvät energiatehokkuus- vaatimukset. Ympäristöministeriö

Soveltamisala:

Suvilahti Projekti. Kokemuksia kerrostalon rakennusfysikaalisesta toiminnasta

Lämpöpumput lähes 0-energiataloissa

Miltä metsäsi näyttää hakkuun jälkeen?

Kosteusmittausraportti

Rakennus-ja yhdyskuntatekniikan koulutus(rakennusmestari)

Tiilipiipun palonkestävyysanalyysi Simulointi välipohjan paksuudella 600 mm Lämpötilaluokka T450

Lisälämmöneristäminen olennainen osa korjausrakentamista

Kirsi-Maaria Forssell, Motiva Oy

Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Tilannepäivitys syyskuu 2014

Ohjelmistotekniikan laboratorio plab

ENERGIATODISTUS. TOAS Veikkola 1 Insinöörinkatu Tampere. Muut asuinkerrostalot. Uudisrakennusten määräystaso 2012

Asumisen tulevaisuus Tekesin näkökulma ja kehitysprojektien rahoitusperiaatteita

Build Up Skills, Tampere Teuvo Aro: Tapre-työkaluilla hyvä energiatehokkuus tavaksi

Mikko Vatanen Lapin AMK CLT-seminaari , Kemi

Erityismenettely ulkoseinän rakennusfysikaalisessa suunnittelussa

Rakennusten energiatehokkuus 2.0

Kiinteistöposti 20 vuotta -juhlaseminaari Finlandia talo, Helsinki Yli-insinööri Jyrki Kauppinen

Ranen esitys. Antero Mäkinen Ekokumppanit Oy

Energiatehokkuuden ja sisäilmaston hallinta ja parantaminen

Skaftkärr energiatehokasta kaupunkisuunnittelua Porvoossa Jarek Kurnitski

RAKENNUSAUTOMAATION JA LISÄMITTAUSTEN MAHDOLLISUUDET RAKENNUSTEN SISÄOLOSUHTEIDEN TOIMIVUUDEN ARVIOINNISSA

KOSTEUS-, KUITU- JA IV-KARTOITUS

Materiaalinäkökulma rakennusten ympäristöarvioinnissa

RAKENNUSFYSIIKKA SEMINAARIN YHTEENVETO

TUOTTEEN NIMI VALMISTAJA TUOTEKUVAUS SERTIFIOINTIMENETTELY. Myönnetty Päivitetty SPU Eristeet

Asuinkerrostalojen energiakorjaukset Olli Teriö

HIRSIRAKENNUKSEN LÄMPÖ- JA KOSTEUSTEKNINEN TOIMINTA

Soveltamisala: JBR;

BIM Suunnittelun ja rakentamisen uusiutuvat toimintatavat Teppo Rauhala

Rakennusaikainen kosteuden hallinta eli rakentamisen kuivaketju rakennusvalvonnan näkökulmia

WOODPOLIS. Puulehto Oy, KAINUUN PUUTUOTEALAN NEUVOTTELUKUNNAN KOKOUS

Rakennesuunnittelu digitalisaation aikakaudella. Mikko Malaska Professori Rakennustekniikan laitos

Vähähiilisyydestä uutta innovatiivista liiketoimintaa ja kilpailuetua yrityksille ja kunnille (VALKI)

Rakentamista koskevat linjaukset hallitusohjelmassa

Rakennusfysiikka. Sander Toomla Tohtorikoulutettava

ENERGIATEHOKAS JULKISIVURAKENTAMINEN JA - KORJAAMINEN RAKENNESUUNNITTELIJAN NÄKÖKULMASTA. DI Saija Varjonen, A-Insinöörit Suunnittelu Oy

Rakenteiden kosteustekniikka ja FUTBEMS -hanke FInZEB Työpaja Tuomo Ojanen Erikoistutkija, VTT

Energiansäästö kerros- ja rivitalojen korjauksissa

tavoitteet, osapuolet, painopisteet

1 RAKENNNESELVITYS. 9 LIITE 5. s. 1. Korutie 3 Työnumero: Ilkka Meriläinen

Kestävä Rakentaminen -klusteri

Hämeenlinnan kaupunki HÄMEENLINNAN RAKENNUSHISTORIALLINEN SELVITYS 2504 OSA D: RAKENNUSIKÄKARTTA JA RUUTUKAAVAN KEHITYS

Digital Lasso Solutions

PUUKET-hankkeen tuloksia. Martti Mylly Kierikkikeskus,

Sisäilmatutkimus Kalottikeskus / Ivalon entinen emäntäkoulu

Selvitys suunnittelu- ja konsultointialan työvoimasta Arkkitehtuuri ja rakentaminen

Tulevaisuuden puukerrostalo

Tuotteen hitsattavuuden testaus robottisimulointiohjelmalla. Kari Solehmainen Savonia Ammattikorkeakoulu HitSavonia

FRAME-PROJEKTI Future envelope assemblies and HVAC solutions

Energiansäästö vanhemmissa rakennuksissa

Transkriptio:

Lumen 1/2016 ARTIKKELI Kosteusturvallista betonielementtirakentamista Tuomas Alakunnas, talo- ja energiatekniikan insinööri (AMK), projektipäällikkö, ACEtutkimusryhmä, Lapin ammattikorkeakoulu Mikko Vatanen, rakennusinsinööri (AMK), projektipäällikkö, ACE-tutkimusryhmä, Lapin ammattikorkeakoulu Valtteri Pirttinen, rakennusinsinööri (AMK), projekti-insinööri, ACE-tutkimusryhmä, Lapin ammattikorkeakoulu Lapin AMK kosteusturvallisuutta edistämässä Energia on yksi rakennetun ympäristön arvokkaimmista resursseista ja sen tarpeeton tuhlaaminen on sekä vastuutonta että kallista. Rakennussektorin toiminta on yhteiskunnan energiankäytön tehostamisessa avainasemassa, sillä nykyisellä tasolla sen osuus energiankäytöstä on yli 40 % ja kasvihuonepäästöistä noin yksi kolmasosa. Energy Efficient Concrete Structures in Arctic Environment eli EFCONE on Lapin Ammattikorkeakoulun hanke, jossa tutkitaan Kittilässä sijaitsevan betonielementtirakenteisen koulutus- ja työhyvinvointikeskus Wellevin lämpö- ja kosteusteknistä toimintaa. Rakentamisen tiukentuneet energiatehokkuusvaatimukset ohjaavat myös betoniteollisuuden ja eristevalmistajat kehittämään energiatehokkaampia rakentamisen ratkaisuja. Energiatehokkuuden parantamiseen pyritään joko suuremmilla seinäpaksuuksilla ja eristemäärillä tai tehokkaampia eristetyyppejä kehittämällä. Tämän hankkeen tarkoitus on tutkia ja kehittää uusien energiatehokkaiden betonielementtien kosteusturvallisuutta lämpö- ja kosteusteknisten mittausjärjestelyiden avulla. Projekti käynnistettiin yritysosapuolten tarpeesta, kun yritykset halusivat vastuullisina toimijoina todentaa nykyisten tuotteidensa kosteusturvallisuutta todellisessa käyttöympäristössä.

Kuva 1. Wellevi yleiskuva (Kuva: Tuomas Alakunnas) Projektin toteutus ja osapuolet Hanke toteutetaan ajalla 3/2015 12/2016 ja hankkeen päärahoittajana toimii Tekes, yritysrahoituksesta vastaavat seuraavat toimijat: YBT Oy Tutkimuskohteen betonielementtien valmistaja Kingspan Insulation Oy Tutkimuskohteen seinäelementtien polyuretaanieristeet Paroc Oy Tutkimuskohteen seinäelementtien kivivillaeristeet Rovaniemen insinööritoimisto Oy Tutkimuskohteen elementtisuunnittelu Skaala Oy Tutkimuskohteen täydentävät rakenneosat Betoniteollisuus ry Projektin tulosten tiedottaminen ja tiedon jalkauttaminen rakennusalalle Lapin AMK Projektin koordinointi ja tutkimuksen toteutus

Tutkimuskohde Wellevin tuleva käyttö tutkimuskohteena huomioitiin jo rakennusvaiheessa. Rakennuksen A- osion seinäelementit ovat toteutettu viidellä erilaisella rakenteellisella ratkaisulla siten, että elementeissä käytetyt eristeet ovat erityyppisiä, eristysarvojen ollessa samanarvoiset. Kyseiset seinäelementit varusteltiin lämpötila- ja kosteusantureilla rakennusvaiheessa (kts. Kuva 2). Betonielementtitutkimuksen lisäksi hankkeessa toteutetaan ikkunatutkimus, jossa tutkitaan muun muassa huurtumattomia ikkunoita sekä ikkunoiden syvyyssuuntaisen sijoittamisen merkitystä rakennusfysikaaliseen toimintaan. Rakennus on toteutettu modulaariseksi siten, että seinäelementtejä ja täydentäviä rakenneosia (ovet ja ikkunat) voidaan vaihtaa helposti. Kuva 2. Esimerkki antureiden sijoittelusta rakenteessa

Tutkimusryhmien välinen yhteistyö tärkeässä roolissa Betonielementtien lämpö- ja kosteusteknisen toimivuuden esittämiseksi on kehitetty webpohjainen käyttöliittymä (kuva 2 ja 3). Käyttöliittymän ja tulosten visualisoinnin taustalla on Lapin AMKin kolmen tutkimusryhmän yhteistyö. Arctic Power -tutkimusryhmä vastaa sensoridatan keruusta, tiedonsiirrosta, datan tallentamisesta tietokantaan ja tietokantarajapinnan määrittelystä. Ohjelmistotekniikan tutkimusryhmä plab vastaa datan visualisoinnin toteutuksesta. Tulosten analysoinnista, projektin hallinnoinnista sekä käyttöliittymän määrittelystä ja suunnittelusta vastaa rakennustekniikan tutkimusryhmä Arctic Civil Engineering. Kuva 3 (vas.): Yleiskuva selain pohjaisesta käyttöliittymästä. Kuva 4 (oik.): Käyttöliittymässä valittu elementti tarkasteluun. Lisäarvoa datasta Lämpö- ja kosteusteknisen tutkimuksen toteutus on vaatinut kattavat mittausjärjestelyt. Tästä seurauksena myös datan määrä on suhteellisen suuri. EFCONE-projektissa on toteutettu tiedonsiirtojärjestelyt sekä kehitetty käyttöliittymä tulosten tarkasteluun. Varsinaisten lämpöja kosteusteknisten tulosten analysoinnin taustalla on älykäs ICT-järjestelmä, jonka toimintaperiaatteena on: 1. sensoritiedon kerääminen 2. tiedonsiirto soveltuvaa menetelmää hyödyntäen 3. tiedon tallentaminen palvelimelle

4. tiedon käsittely ja jalostaminen 5. tiedon visualisointi käyttöliittymässä Rakennusfysikaalinen simulointi EFCONE-projektissa Aikaisemmin esiteltyjen mittausjärjestelyiden lisäksi Wellevin betonielementtien rakennusfysikaalista toimintaa tutkitaan myös simuloimalla COMSOL Multiphysicsohjelmalla. Rakennusfysikaalisella simuloinnilla voidaan arvioida rakenneratkaisun toimivuutta sekä tutkia rakenteen toimintaa muuttuvissa olosuhteissa sekä muuttumalla rakennetyyppien ominaisuuksia. Simuloinnin avulla saadaan varmennettua mitatun datan oikeellisuutta sekä päinvastoin, mitatun datan avulla voidaan arvioida simulointimallin oikeellisuutta. Tässä vaiheessa Wellevin rakenteisiin on suoritettu lämpötekninen simulointi, jonka oikeaoppinen toiminta varmennettiin mitatun datan avulla. Kuvassa 4 esitetään simuloitua ja mitattua lämpötiladataa yhdessä talon viidestä tutkittavasta rakennetyypistä. Simuloitu data ja mitattu data korreloivat hyvin esimerkkitapauksessa. Kuva 5. Mitatun ja simuloidun datan vertailu

Kosteusturvallisuus hyvällä tasolla Tähän mennessä betonielementtien lämpö- ja kosteusteknistä toimivuutta on analysoitu noin vuoden mittaiselta ajanjaksolta. Mittausdatan perusteella on arvioitu mm: lämpöjakaumaa rakenteen eri materiaalikerroksissa kosteusjakaumaa rakenteen eri materiaalikerroksissa riskiä kosteuden kondensoitumiselle (kastepisteen syntyminen) materiaalikerrosten homeriskiä (homeindeksi). Kuva 6. Esimerkki lämpö- ja kosteusjakaumasta mittaussektorissa Tähän saakka saatujen tulosten perusteella voidaan sanoa, että elementtien lämpötekninen toimivuus ja kosteusturvallisuus ovat kunnossa ja betonielementit toimivat suunnitellulla tavalla. Tutkimus jatkuu vielä vuoden 2016 loppuun saakka. Projektin tuloksista saadaan tutkittua tietoa betonielementtien energiatehokkuutta parantavien ratkaisujen vaikutuksesta elementtien rakennusfysikaaliseen toimintaan. Käynnissä on myös yhteistyö Vaasan yliopiston kanssa. Vaasan yliopisto osallistuu projektiin täydentävien rakenneosien selvityksellä, jossa tuloksena on mm. ikkunoiden syvyyssuuntaisen sijoittamisen vaikutuksesta ulkovaipan kosteus- ja lämpötekniseen toimintaan sekä selvitys huurtumattomien ikkunoiden toiminnasta osana elementtirakennetta.

Projektin tuloksia voidaan hyödyntää uusien rakenteiden ja eristysratkaisujen suunnittelussa sekä ulkovaipan lämpö- ja kosteusteknisen toimivuuden kehittämisessä. Tulevaisuuden näkymät Rovaniemen koulutuskuntayhtymän rakennuttama koulutus- ja työhyvinvointikeskus Wellevi tarjoaa hyvät puitteet tutkimusprojektin toteuttamiseen. Rakennusvaiheessa on huomioitu tutkimuksellisia lähtökohtia, kuten rakenteellisia ratkaisuja on toteutettu laajalla rintamalla puurakenteisesta rungosta viiteen eri betonielementtirakenteeseen. Energiaratkaisu on tehty hyödyntäen uusiutuvia lähteitä aurinkolämpö- ja aurinkosähköjärjestelmistä lämpöpumppuihin, joista kerätään dataa mahdollista jatkohyödyntämistä varten. EFCONE-projekti toteuttaa osaltaan Lapin AMKin älykkään elinympäristön teknologiat - strategiaa, jossa periaatteena on älykkäiden järjestelmien hyödyntäminen eri toimialoilla, kuten rakennustekniikassa. EFCONE-projektissa kehitetty älykäs ICT-järjestelmä koulutus- ja työhyvinvointikeskus Welleviin kytkeytyy Lapin AMKin keskitettyyn IoT-järjestelmään, josta dataa voidaan hyödyntää jatkossa muihin tarpeisiin. Kantavana ajatuksena on luoda datasta lisäarvoa asiakkaalle tai loppukäyttäjälle. Tässä tapauksessa projektin osapuolille jalostetaan betonielementtien lämpö- ja kosteusteknisestä datasta helposti hyödynnettävää tietoa tuotteiden kehittämiseksi kosteusturvallisesti. Asiasanat: hankkeet, rakentaminen, kosteusvauriot, rakennuselementit