lämpöviihtyvyyteen Sisäilmastoseminaari 2013 VTT



Samankaltaiset tiedostot
Ihmisen yksilöllinen lämpöaistimus ja -viihtyvyys

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy Sisäilmastoseminaari,

Ihmisten yksilöllisten lämpöaistimusten. vaikutukset talotekniikan suunnitteluun. Evicures,

lämpöviihtyvyys toimistohuoneessa

Ihmisen lämpöaistimuksen uusi arviointimenetelmä

Lämpöolosuhteiden älykäs säätökonsepti. Sisäilmastoseminaari Pekka Tuomaala Johtava tutkija, TkT Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

HumanTool Sairaaloiden lämpöolosuhteiden älykäs säätö

Älykäs lämmönsäätö sairaaloissa

Uudet teknologiat ja mallinnustekniikat energiatehokkuuden parantamisessa

Miten varmistaa hyvä sisäilma ja viihtyvyys

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD

Lataa Ihmiskeho - Steve Parker. Lataa

Liikunta. Terve 1 ja 2

Sisäympäristön laadun arviointi energiaparannuskohteissa

Jäähdyttävän puhallussuihkun vaikutus työsuoriutumiseen ja viihtyvyyteen toimistotyössä laboratoriotutkimus

Ilman suhteellinen kosteus saadaan, kun ilmassa olevan vesihöyryn osapaine jaetaan samaa lämpötilaa vastaavalla kylläisen vesihöyryn paineella:

Rakennusten energiatehokkuus 2.0

Päästä varpaisiin. Tehtävät. Ratkaisut. Päivitetty ISBN , , Sisällys (ratkaisut) Johdanto

Nanoteknologian tulevaisuuden näkymistä. Erja Turunen Vice President, Applied Materials

Kuumat työympäristöt hotelli-, ravintola- ja ateriapalvelualalla

OSAAMISPOLKU SUUNNITELMALLISUUS PITKÄJÄNTEISYYS - NOUSUJOHTEISUUS

REMA Rakennuskannan energiatehokkuuden. arviointimalli Keskeisimmät tulokset. Julkisivumessut

Kuva 1. Mallinnettavan kuormaajan ohjaamo.

e-sense Organic Plug and play

Kristiina Kero, Toni Teittinen TIETOMALLIPOHJAINEN ENERGIA-ANALYYSI JA TAKAISINMAKSUAJAN MÄÄRITYS Tutkimusraportti

Energiatehokkuuden ja sisäilmaston hallinta ja parantaminen

70 vuotta. Hyvinvointia työstä. Työterveyslaitos

Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.

Kuluttajat ja uuden teknologian hyväksyminen. Kuluttajan ja markkinoijan suhde tulevaisuudessa Anu Seisto, VTT

Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.

Suomen Suunnistusliitto

TerveysInfo. ALS opas Oppaassa esitellään ALSin hoitoon ja kuntoutukseen liittyvät yleisimmät terapiat sekä sosiaaliturvaan liittyvät asiat.

Korjausrakentaminen ja päästöjen vähentäminen Miimu Airaksinen, RIL

Hyvinvointia työstä Juha Oksa. Työterveyslaitos

RAKENNUSFYSIIKKA Kylmäsillat

RAKENNUSAUTOMAATION JA LISÄMITTAUSTEN MAHDOLLISUUDET RAKENNUSTEN SISÄOLOSUHTEIDEN TOIMIVUUDEN ARVIOINNISSA

MC510 Suomi :11 Sivu 1. Käyttöohje Korvakuumemittari

FiSMA 1.1 Toiminnallisen laajuuden mittausmenetelmä Ohje monikerrosarkkitehtuurin mittaamiseen

Aineistokoko ja voima-analyysi

Hakkeen kosteuden on-line -mittaus

Lääkäri löytää kuntoutusta helpoimmin tules-potilaille

Nikotiiniriippuvuus. Sakari Karjalainen, pääsihteeri Suomen Syöpäyhdistys ja Syöpäsäätiö

Nollaenergiakorjauksen tiekartta

Lataa Kurkista ihmiseen. Lataa

Mecoren casetapaukset: Päiväkoti Saana Vartiokylän yläaste. Kestävän korjausrakentamisen tutkimusseminaari Riikka Holopainen, VTT

HYPOTERMIA ENSIAPUOPAS

Kotitehtävä. Ruokapäiväkirja kolmelta vuorokaudelta (normi reenipäivä, lepopäivä, kisapäivä) Huomioita, havaintoja?

Tulipalon vaikutus rakenteisiin CFD-FEM mallinnuksella

Vaarantaako energiansäästö rakennusten terveellisyyden? TkT Juhani Pirinen Hengitysliitto Helin korjausneuvonta

CFD:n KEHITTÄMISTARPEET JA KEHITTÄMISMAHDOLLISUUDET VTT:n NÄKEMYKSIÄ. Lars Kjäldman CFD kehitysseminaari

Lämpöolojen pysyvyys matalaenergia- ja verrokkipientaloissa

Hevosvalmennuksen sudenkuopat

Sosiaali- ja terveysministeriön asetus

Ilmakanaviston äänenvaimentimien (d= mm) huoneiden välisen ilmaääneneristävyyden määrittäminen

POTILAAN LÄMPÖTALOUS Sh Hannu Koivula

TESTAA tutkimusinfrastruktuurista hyötyä pk-sektorille

EU:n FIRE-RESIST-projekti: Palosimulointimenetelmät tuotekehityksen tukena

Energiatehokkaan rakennuksen suunnittelu

Käyttöoppaasi. HP COMPAQ PRESARIO V6065EA

Kosteusmittausten haasteet

RYM SHOK Sisäympäristö - tutkimusohjelma Kari Reijula, professori Helsingin yliopisto Työterveyslaitos ja

Lämpötilan vaikutus työkykyyn / tietoisku Juha Oksa. Työterveyslaitos

Rakentamisen energianeuvonta Rakentajien info Jyväskylä

Esineiden ja asioiden internet - seuraava teollinen murros

Lähes nollaenergiatalo EPBD:n mukaan

Oulun rakennusvalvonnan linjaukset ja työkalut energiatehokkuuden parantamisessa. Tapani Mäkikyrö

Taltioni teknisen alustan arviointi

ETNIMU-projektin, aivoterveyttä edistävän kurssin 5.osa. Aistit.

Somna Painopeitto KOOT JA PAINOT: AIKUISTEN PEITTO noin. LASTEN PEITTO noin. VAUVOJEN PEITTO noin PESUOHJE MATERIAALI JA SISÄLLYS:

Kohti nollaenergia-alueita

Palauteluento. 9. elokuuta 12

RAKENNUSMATERIAALIEN AISTINVARAINEN ARVIOINTI (HAJUT)-TILASTOLLINEN TARKASTELU TUOTERYHMITTÄIN SEKÄ KOKEMUKSIA HAJUHAITTAKOHTEISTA

Nuoren urheilijan kokonaisvaltainen valmennus. Harri Hakkarainen LL, LitM Valmentaja

FCG Planeko Oy Puutarhakatu 45 B Turku. Kyrön kylä, Pöytyä Tärinäselvitys Selvitysalue. Geomatti Oy työ 365

5. Numeerisesta derivoinnista

Build Up Skills Finland Energiaosaamisen koulutus Metropolia Ammattikorkeakoulussa

Ilmatiiveys ja vuotokohdat uusissa pientaloissa

Terveysliikunta tähtää TERVEYSKUNNON ylläpitoon: Merkitystä tavallisten ihmisten terveydelle ja selviytymiselle päivittäisistä toimista KESTÄVYYS eli

Arab Company for Petroleum and Natural Gas Services (AROGAS) Johtaja, insinööri Hussein Mohammed Hussein

Äkillinen yleistilan lasku- toimintamalli HOIDON OHJAUS JA ARVIOINTI

Energiatehokkaiden puurakenteiden lämpö-, kosteusja tiiviystekninen toimivuus

VBE II Tulosseminaari Teknologian valmiusaste. Virtuaalirakentamisen Laboratorio Jiri Hietanen

Luennot. >> Aiempien presentaatioideni slideja voi katsoa: slideshare.com/jaakkohalmetoja. Superlatiiveja lautaselle...2

KEINOÄLY AVUKSI ELÄMÄNLAADUN PARANTAMISEEN

Energiatehokas ja toimintavarma korjauskonsepti

Mittaaminen menettely (sääntö), jolla tilastoyksikköön liitetään tiettyä ominaisuutta kuvaava luku, mittaluku.

TRANSECO Tutkijaseminaari Oulun yliopisto

LIFE PLANKTON. SENSITIVE EMULSION Kosteuttava ja rauhoittava emulsio herkälle iholle. #SensitiveCanBeStrong ARVIOITU KULUTTAJAHINTA

Virtauslaskentaan liittyvä tutkimus TKK:n koneosastolla. Timo Siikonen

LÄSÄ-lämmönsäästäjillä varustettujen kattotuolirakenteiden lämpöhäviön simulointi

Huonepalon ankaruuteen vaikuttavat tekijät ja niiden huomioon ottaminen puurakenteiden palokestävyysmitoituksessa

M1 luokitellut tuotteet

PAINEHAAVA- KALLISTA KÄRSIMYSTÄ

Röntgentoiminnan nykytila viranomaisen silmin. TT-tutkimukset. Säteilyturvallisuus ja laatu röntgendiagnostiikassa

Kohti todellista jokapaikan tietotekniikkaa

Teollisuuden näkökulma avoimen lähdekoodin ohjelmistoihin

ja viihtyvyyteen toimistotyössä - laboratoriokoe

Suomen ensimmäiset Nollaenergiatalot tj. Veikko Simunaniemi.

Sovelletun fysiikan laitos Marko Vauhkonen, Kuopion yliopisto, Sovelletun fysiikan laitos Slide 1

DirAir Oy:n tuloilmaikkunaventtiilien mittaukset

Transkriptio:

Ihmismallilla parempaan lämpöviihtyvyyteen Sisäilmastoseminaari 2013 Tiimipäällikkö TkT Riikka Holopainen Tiimipäällikkö, TkT Riikka Holopainen VTT

2 Tutkimuksen taustaa Energiatehokkaissa matalaenergia-, passiivi- ja nollaenergiataloissa merkittävästi pienempi lämmitystehontarve kuin perinteisissä rakennuksissa. perinteisiä rakenne- ja talotekniikkaratkaisuiden suunnittelukriteerejä tarkistettava lämpöviihtyvyyden varmistamiseksi Lämpöviihtyvyyden laskentamenetelmänä käytetty Fangerin PMV-menetelmä ei huomioi ihmisen omaa lämmönsäätelyjärjestelmää j Aikaisempien tutkimusten mukaan PMV-menetelmä progressiivisesti yliarvioi koettua lämpötilaa lämpimissä olosuhteissa ja aliarvioi sitä viileissä olosuhteissa. Lämpöviihtyvyyden arvioimisen muuttuvissa olosuhteissa tulisi huomioida ihmisen luontainen taipumus sopeutua muuttuviin ympäristöoloihin lämmönsäätelyjärjestelmän avulla

3 Ihmisen lämmönsäätelyjärjestelmä Ihmiskeho tuottaa lämpöä aktiivisuustasosta riippuen n. 75 W - 1 000 W Sisäelinten lämpötilan pysyttävä lähellä 37.0 C, joten ylimääräinen lämpö on siirrettävä ympäristöön pääasiassa lämpö siirtyy ihon kautta (85 % normiolosuhteissa) Lämmönsäätelyjärjestelmän tarkoitus on pitää sisäelinten lämpötila mahdollisimman tasaisena

4 Lämmönsäätelyjärjestelmä koostuu termoreseptoreista ja hypotalamuksesta Termoreseptorit sijaitsevat eri kohdissa kehoa lähettäen signaaleja paikallisesta lämpötilasta ja sen muutosnopeudesta aivoissa sijaitsevaan hypotalamukseen Hypotalamus reagoi signaaleihin lämmönsäätelymekanismien avulla Kuuma signaali: lämmönluovutuksen maksimointi lisäämällä ihon pintaverenkiertoa ja hikoilemalla Kylmä signaali: lämmönluovutuksen minimointi vähentämällä ihon pintaverenkiertoa ja lämmöntuoton lisääminen vilunväristyksillä

5 Esimerkki adaptoitumisesta ympäröiviin olosuhteisiin lämmönsäätelyjärjestelmän avulla Henkilö laittaa toisen kätensä lämpimällä vedellä täytettyyn astiaan ja toisen käden kylmällä vedellä täytettyyn astiaan. Hetken kuluttua hän siirtää molemmat kädet haalealla vedellä täytettyyn astiaan. Lämpimässä vedessä ollut käsi tuntee haalean veden kl kylmänä ääja kl kylmässä ä vedessä ollut käsi lämpimänä. John Locke, 1690, Essay Concerning Human Understanding

6 Terminen ihmismalli Termisillä ihmismalleilla voidaan mallintaa ihmisen lämpöfysiologista ja -fysikaalista toimintaa ja lämmönsäätelyjärjestelmää Sadan viime vuoden aikana kehitetty kymmeniä erilaisia termisiä ihmismalleja, mutta mallien hyödyntäminen käytännön sovelluksissa ollut vähäistä niiden monimutkaisuuden vuoksi VTT:n kehittämä Human Thermal Model (HTM) on ensimmäinen sovellus, jossa terminen ihmismalli i on liitetty tt dynaamiseen rakennuksen energialaskentaohjelmaan

7 Laskentatapa t - VTT Human Thermal Model Rakennuksen energialaskentaohjelma Human Thermal Model Anatomia (Passive Model) Fysiologia (Control Model) Tilamalli Lämmönsiirron laskenta Virtauslaskenta Rakennuksen tietomalli Kudosten lämpötilat Zhang Hui (2003) Lämpöaistimus Lämpöviihtyvyys Tuottavuus

8 Human Thermal Model Anatomia (Passive Model) 16 ruumiinosaa jaettuna kudoskerroksiin (luu, lihakset, sisäelimet, keuhkot, rasva, iho) Fysiologia (Control Model) Verenkierto Aineenvaihdunta ja vilunväristykset Hikoilu Vuorovaikutus ympäröivän ä tilan kanssa Evaporatiivinen, konvektiivinen ja johtumislämmönsiirto ilmaan Säteilylämmönsiirto ympäröivien pintojen kanssa

9 Ihmisen aistimien lämpö- olosuhteiden reunaehdot Ulkoiset parametrit Operatiivinen lämpötila Sisäilman liike Ilman suhteellinen kosteus Ilman lämpötila Pintojen lämpötilat Sisäiset parametrit Metabolia Vaatetus Anatomia (kudosjakauma) k Aktiivisuus

10 Ihmisen, vaatetuksen ja tarkasteltavan ympäristön laskentaverkko Vaatetus Huoneilma Tilan rakenteet Ihmisen kudos

11 Esimerkki kudosten lämmönsiirron laskennan todentamisesta Munirin testijärjestely jossa koehenkilöt siirtyvät erilämpöisten tilojen välillä Kaikki lasketut kehon osat (kasvot, lantio, käsivarsi, käsi, reisi, pohje, jalkaterä): Keskimääräinen absoluuttinen lämpötilaero mitattujen ja laskettujen lämpötilojen välillä 0.3 ºC Keskimääräinen ä e suhteellinen e lämpötilaero mitattujen ja laskettujen lämpötilojen välillä 1.45 %

12 Esimerkki lämpöaistimuksen laskennan todentamisesta Nevins et al. (1966) mitannut koehenkilöiden lämpöaistimusta eri lämpöisissä tiloissa (altistusaika 3 h, vaatetuksen lämmöneristävyys 0.52 clo, aktiivisuustaso 1.0 Met)

13 Johtopäätökset Osana rakennuksen energialaskentaohjelmaa HTM-mallilla on mahdollista vertailla aiempaa tarkemmin ja helpommin eri rakennevaihtoehtojen ja talotekniikkajärjestelmien t j t l i vaikutusta t käyttäjän lämpöviihtyvyyteen t erilaisten ulkoisten (rakenteiden lämmöneristävyys, lämmitys- /jäähdytysjärjestelmä) ja sisäisten (vaatetus, aineenvaihdunta) reunaehtojen vaikutusta lämpöaistimukseen ja -viihtyvyyteen on mahdollista vertailla numeerisesti HTM-mallin avulla rakennuksen käyttäjän todellista lämpöviihtyvyyttä voidaan pitää lähtökohtana suunniteltaessa laadukkaampia sisäolosuhteita sekä uudisrakennuksiin että korjauskohteisiin

14 VTT creates business from technology