Rakennusfysiikka. Sander Toomla Tohtorikoulutettava

Samankaltaiset tiedostot
Rak-C3004 Rakentamisen tekniikat. Rakennusfysiikka Sander Toomla

ARK-A.3000 Rakennetekniikka (4op) Lämpö- ja kosteustekniset laskelmat. Hannu Hirsi.

Työsuunnitelma

LUENTO 3 LÄMPÖ, LÄMMITYS, LÄMMÖN- ERISTÄMINEN, U-ARVON LASKENTA

TUTKIMUSSELOSTUS ULKOSEINÄRAKENTEEN LÄMPÖ- JA KOSTEUSTEKNINEN TARKASTELU HÖYRYNSULKUKALVON KIERTÄESSÄ PUURUNGON ULKOPUOLELTA 31.7.

Energiatehokkuus puurakentamisessa Puurakentamisen Roadshow

Energiatehokkuusvaatimusten kiristämisen vaikutus rakennusterveyteen. Rakennusneuvos Teppo Lehtinen Ympäristöministeriö Eduskunta

Energiatehokkuusvaatimusten kiristämisen vaikutus rakennusterveyteen. Rakennusneuvos Teppo Lehtinen Ympäristöministeriö Eduskunta

Massiivirakenteiden sisäpuolinen lämmöneristäminen

KOSTEUDENHALLINTA ENERGIATEHOKKAASSA RAKENTAMISESSA

Ennakoiva Laadunohjaus 2016 Kosteudenhallinta. Vaasa Tapani Hahtokari

Tekijä: VTT / erikoistutkija Tuomo Ojanen Tilaaja: Digipolis Oy / Markku Helamo

Työsuunnitelma

Rakenteiden fysiikka. ARK-A.3000 Rakennetekniikka (4op) Hannu Hirsi. Energiatehokas, allergiakoti Siporexista, Lahti

Parocin passiivitalokonsepti, Valkeakoski. Rakennuksen toiminta kokonaisuutena: Pintarakenne. Talotekniikka. Runkorakenne ja eristeet.

Lisälämmöneristäminen olennainen osa korjausrakentamista

SISÄILMAN LAATU. Mika Korpi

Asetus rakennusten kosteusteknisestä toimivuudesta pääkohdat muutoksista

LISÄERISTÄMINEN. VAIKUTUKSET Rakenteen rakennusfysikaaliseen toimintaan? Rakennuksen ilmatiiviyteen? Energiankulutukseen? Viihtyvyyteen?

Ilmansulku + Höyrynsulku Puurakenteen ulkopuolinen eristäminen. Puurakentamisen seminaarikiertue, syksy 2014

CLT-rakenteiden rakennusfysikaalinen toimivuus

Yläpohjan sellukuitulämmöneristyksen painumisen vaikutus rakenteen kokonaislämmönläpäisyyn

Kosteusteknisesti turvallinen matalaenergia- ja passiivirakentaminen Pasi Käkelä 1), Janne Jormalainen 1)

FRAME-PROJEKTIN ESITTELY

RAKENNUSFYSIIKAN KÄSIKIRJAN TOTEUTUS

HIRSIRAKENNUKSEN LÄMPÖ- JA KOSTEUSTEKNINEN TOIMINTA

Oikein varustautunut pysyy lämpimänä vähemmällä energialla

Ympäristöministeriön asetus rakennuksen kosteusteknisestä toimivuudesta

TTS Työtehoseura kouluttaa tutkii kehittää

ARK-A3000 Rakennetekniikka: Käytettävien yhtälöiden koonti

Energiatehokkaan talon rakentaminen Rauma Pientalorakentamisen Kehittämiskeskus ry Jouko Lommi

Professori Ralf Lindberg Tampereen teknillinen yliopisto

RIL 249 MATALAENERGIARAKENTAMINEN

5/13 Ympäristöministeriön asetus

Rakennusten painesuhteiden merkitys, mittaaminen ja hallinta. Lari Eskola Marko Björkroth

TUTKIMUSSELOSTUS Nro VTT-S Termex Zero -seinärakenteen lämmönläpäisykerroin

LÄMMÖNLÄPÄISYKERTOIMEN LASKENTA

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

Uudet energiatehokkuusmääräykset, E- luku

KOSTEUS. Visamäentie 35 B HML

Ryömintätilaisten alapohjien toiminta

LISÄERISTÄMISEN VAIKUTUKSET PUURAKENTEIDEN KOSTEUSTEKNISESSÄ TOIMINNASSA

Betonin kuivuminen. Rudus Betoniakatemia. Hannu Timonen-Nissi

Uudet energiamääräykset ja E-luvun laskenta

Rakennuksen kosteusteknistä toimivuutta käsittelevän asetuksen valmistelutilanne

TIILIVERHOTTUJEN BETONISEINIEN KUIVUMINEN

Suomalaiset rakennusten ilmanpitävyysmääräykset ja ohjeet kansainvälisessä vertailussa Ingo Achilles RTA 3

Ilmastotavoitteet ja rakennusosien käyttöikä :

Uuden Termex Zero -seinärakenteen lämmönläpäisykerroin

TARKAT SUUNNITELMAT 3D-MALLINNUKSELLA

Kivistön asuntomessualueen puukerrostalon rakenteiden kosteusmittausten tulokset ja johtopäätökset

RAK-C3004 Rakentamisen tekniikat Työsuunnitelma

Kosteusturvalliset matalaenergia- ja. Jyri Nieminen VTT

JULKISTEN HIRSIRAKENNUSTEN ENERGIATEHOKKUUS. Iida Rontti Markus Tolonen

RAKENTEIDEN LÄMMÖNERISTÄVYYDEN SUUNNITTELU

Ajankohtaista ympäristöministeriöstä. Ympäristöneuvos Maarit Haakana Energiatodistusten laatijoiden keskustelu- ja verkostoitumistilaisuus 9.11.

Ohjelmistoratkaisuja uudisrakennuksen suunnitteluun ja energiaselvityksen laatimiseen. Tero Mononen Lamit.fi

Jorma Säteri Sisäilmayhdistys ry Energiatehokkaat sisäilmakorjaukset

RAKENNUSTEN ILMANPITÄVYYS

FRAME: Ulkoseinien sisäinen konvektio

HIRSITALON LISÄERISTYKSEN TUTKIMUS

YHTEENVETO RAKENNUKSEN ENERGIATEHOKKUUDESTA

Betonirakenteiden lämmönläpäisykertoimet

SISÄILMAN LAATU. Mika Korpi Rakennusterveys- ja sisäilmastopalvelut

Uusien rakentamismääräysten vaikutus sisäilmastoon. Sisäilmastoluokitus 2018 julkistamistilaisuus Säätytalo Yli-insinööri Katja Outinen

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

Turvallinen ja tiivis puurakenne koulutukset Oulussa

RT ohjetiedosto huhtikuu 2004 korvaa RT RT PIENTALON PUURAKENTEET

Mikä ihmeen E-luku? Energianeuvoja Heikki Rantula. ENEMMÄN ENERGIASTA I Kuluttajien energianeuvonta I eneuvonta.fi

RIL Elinkaarijaosto Talonrakennusjaosto LIVI Yhteisseminaari Säätytalossa

Käsinlaskentaesimerkkejä Betonirakenteiden korjaaminen ja rakennusfysiikka

Ojoisten lastentalo Sisäilma- ja kosteustekniset selvitykset

Energiatehokkaiden puurakenteiden lämpö-, kosteusja tiiviystekninen toimivuus

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

Kosteusturvallisuus rakentamisen ohjauksessa

CLT-KOETALON LÄMPÖ- JA KOSTEUSTEKNINEN

YHTEENVETO RAKENNUKSEN ENERGIATEHOKKUUDESTA

YHTEENVETO RAKENNUKSEN ENERGIATEHOKKUUDESTA

Betonikoulutus

Kosteusturvallista betonielementtirakentamista

RAKENNUSFYSIKAALISTA SUUNNITTELUA SÄÄTELEVÄT MÄÄRÄYKSET JA OHJEET

YHTEENVETO RAKENNUKSEN ENERGIATEHOKKUUDESTA

RVP-S-RF-67 KELLARIN SEINÄN SISÄPUOLISEN LÄMMÖNERISTYKSEN VAURIOITUMINEN

Näin lisäeristät 4. Sisäpuolinen lisäeristys. Tuotteina PAROC extra ja PAROC-tiivistystuotteet

energian kulutuksen kasvua voidaan aidosti hidastaa? 1. Energiaan liittyvät käyttötottumukset tulee muuttaa

Energiatehokas rakentaminen ja remontointi PORNAINEN Pientalorakentamisen Kehittämiskeskus ry Jouko Lommi

RAKENNUSVALVONTA. Tommi Riippa

Energiatehokkuusvaatimukset ja rakennusterveys

RAKENNUSAKUSTIIKKA - ILMAÄÄNENERISTÄVYYS

Kohti lähes nollaenergiarakennusta FInZEB-hankkeen tulokulmia

HAASTEET RAKENNUSFYSIIKAN

Piha-alueiden kuivatus ja salaojat

Energiatehokkuus ja hyvä sisäilma. Olli Teriö, Oulun kaupungin rakennusvalvonta

vesihöyry alkaa lauhtua eli tiivistyä pieniksi vesipisaroiksi. Samoin käy ilman jäähtyessä, sillä silloin kyllästyskosteus laskee.

FRAME-PROJEKTI Tutk.joht. Juha Vinha TTY, Rakennustekniikan laitos

Lähes nollaenergiarakentaminen - lainsäädäntöpaketin valmistelun tilanne

KOSTEUSTURVALLINEN LÄMMÖNERISTE. Pekka Reijonen, Paroc Oy Ab, Puupäivä

Rakennusfysiikka 2007, Tampereen teknillinen yliopisto, RIL Seminaari Tampere-talossa Tiedämmekö, miten talot kuluttavat energiaa?

ENERGIATEHOKKUUS OSANA ASUMISTA JA RAKENTAMISTA. Energiatehokkuusvaatimukset uudisrakentamisen lupamenettelyssä

SISÄILMAONGELMIEN HAVAITSEMINEN JA TODENTAMINEN

Transkriptio:

Rakennusfysiikka Sander Toomla Tohtorikoulutettava

Viikko 1 & 2 Viikko 1: 1. Referenssianalyysi. 2. Toiminnallinen analyysi. 3. Luonnos. Viikko 2: 1. Rakenteiden rakennusmateriaalien valinta. 2. Rakennetyyppinen valinta 3. Luonnoksen täydentäminen materiaalimerkinnöillä. 4. Rakennuksen tuotantotavan ja tuotantotekniikan valinta tehdyn osituksen mukaisille osille 2

Tämä viikko (viikko 3) Rakennuksen perustamistapa; pohja- ja maarakenteiden ratkaisut. Rakenteiden eristysratkaisut. Rakennetyyppien mitoituksen tarkistaminen. Rakennuksen ovet ja ikkunat. Luonnoksen tarkistaminen eristeiden mitoituksen jälkeen. Rakennuksen poikkileikkauksen ja yhden liittymän yksityiskohtaisempi suunnittelu. Jos vielä jää aikaa kannattaa panostaa 3D-mallinnukseen; valmistuspiirustusten laatimiseen. 3

Rakennusfysiikka Keskiviikko: Osa-alueet Oleelliset lämpö ja kosteusteknisen toiminnan vaatimukset ja lähtökohdat Toimivat pientalon rakenneratkaisut Torstai: Kertaus ja laskennan lähtökohdat U-arvon laskenta Lämpö- ja kosteusjakauman laskenta rakenteessa (Bonus: Jää- ja uimahallien rakennusfysikaalinen toiminta) 4

Rakennusfysiikan osa-alueet Rakennusfysiikan (building physics) määritelmät ovat usein vaihtelevia kaikki paitsi runko ja geo Palotekniikka? Simo Hostikka Akustiikka? Sisäilma? Heidi Salonen Energia? Lämmön, ilman ja kosteuden siirtymisen huomioiva rakenteiden suunnittelu (RIL 255) 5

Lämmön, ilman ja kosteuden siirtymisen huomioiva rakenteiden suunnittelu Lämpö pysyy rakennuksen sisällä Ilma ei vuoda rakenteiden läpi hallitsemattomasti Kosteus ei aiheuta rakenteissa ongelmia (home, laho, sisäilmaongelmat jne.) 6

Lämpö ja ilma Kuinka eristävä ja tiivis rakennuksen pitää olla? kaikki käy kunhan E-luku on ok soveltamisen varaa Energiatehokkuus voidaan saavuttaa monella tavalla kannattaa kuitenkin turvautua varmoihin ratkaisuihin 8

E-luku Maankäyttö- ja rakennuslaki SRMK D3 (2012) ja ohjeena D5 (2012) E-luku E-luku on laskettava ja se ei saa ylittää raja-arvoja Rakennuksen ostoenergiankulutus painotettuna energiamuotojen kertoimilla Esim. pientalo <120 m2 : 204 kwh/m2,a Ps. Määräykset ovat uudistumassa pian! Ilmastotavoitteet 9

Energiatehokkuus Erittäin moninainen kokonaisuus, jota suomessa kuvataan E- luvulla. Otetaan huomioon: Kesän lämpötilat Ilmanpitävyys Rakennusosien lämmönläpäisy (U-arvot) Vuotoilma Ilmanvaihto Lämpökuormat LKV 10

Lämmöneristämisen ongelma Kun lämmöneristeen määrää lisätään, niin lisähyödyt koko ajan vähenevät Toimivatko paksut lämmöneristeet oletusten mukaan. Kuivavatko rakenteet, kertyykö niihin kosteutta. Ei enää paksumpia eristeitä!

Kosteustekninen toiminta Rakennus on suunniteltava ja rakennettava siten, ettei siitä aiheudu sen käyttäjille tai naapureille hygienia- tai terveysriskiä kosteuden kertymisestä rakennuksen osiin tai sisäpinnoille. Rakennuksen näiden ominaisuuksien tulee normaalilla kunnossapidolla säilyä koko taloudellisesti kohtuullisen käyttöiän ajan. -SRMK C2 1.2.1 Olennainen vaatimus Rakennusfysikaalinen osaaminen on tämän ehdon täyttämistä kaikissa tilanteissa 12

Kosteustekninen toiminta Estetään veden pääsy rakenteisiin ja mahdollistetaan kuivuminen Rakennuksen sijainti Ilmatiiveys + diffuusion estäminen Alipaine Tuuletusraot Kapillaarikatkot Salaojat 14

Rakennusfysiikan kysymykset Täyttävätkö valitut rakenteet sekä ikkunat ja ovet U-arvon vaatimukset? Käytämme vaatimuksena vertailuarvoja. Onko rakenteissa estetty ilmavirtaukset ja diffuusio? Miten liitoksessa otetaan huomioon kosteustekninen toiminta? 15

Mikä toimii? Pyörää ei tarvitse keksiä uudelleen: hyviä esimerkkejä olemassa paljon Edellisen viikon jäljiltä pitäisi olla rakenteet jo (alustavasti) valittuna Nyt tarkistetaan niiden rakennusfysikaalinen toimivuus 16

Esim. rakenneratkaisuista 17

Miksi mikäkin kerros? 18

Märkätilan rakenteet 19

Liitokset Tässä punnitaan todellinen osaaminen ja tässä on myös yleisimmin ongelmia!??? 20

Liitosdetaljit 21

Pientalon tyypillisiä ilmavuotokohtia :

Routasuojauksen periaate Routaantuneen maan tarttuminen perustuksiin estetään /TRSSO/

Routasuojaus tässä harjoituksessa 100mm eriste talon ympäri Nurkkiin 200mm 1,5m nurkista (seinälinjaa pitkin) Kellariin/perusmuuriin C4 mukaisesti 24

Ovet ja ikkunat Erittäin tärkeässä roolissa sekä viihtyvyyden että energiatehokkuuden kannalta Valo Ylilämpö Lämpöhäviö 25

Valitaan rakenneratkaisut

U-arvon ja T/RH muutosten laskenta

Taustat Monimutkaiset, monikerroksiset rakenteet ovat vaativia Usein laskenta ja tarkastelu tehdään jollakin ohjelmistolla ja dynaamisesti ottaen huomioon sään muutokset jne. Tässä osiossa esitetään pelkistetty tarkastelu, jolla saadaan alustava käsitys asiasta. 28

Laskennan periaate Korkeampi potentiaali: lämpö tai kosteus Muutos, tasoittuminen Vastus Matalampi potentiaali: lämpö tai kosteus Potentiaaliero = = = = 29

Ulko-olosuhteet Määräävä tekijä suunnittelussa ja laskennassa Muuttuu koko ajan Päivätasolla Vuositasolla Ilmaston lämpeneminen Tässä tapauksessa lasketaan hetkellinen tilanne (tammikuu) 30

Kostean ilman ominaisuudet Kostea ilma on sekoitus ilmaa ja vesihöyryä Ilma voi sitoa itseensä vain tietyn maksimimäärän vesihöyryä, joka riippuu ilman lämpötilasta Esim. 20 C ilma voi sitoa noin 17,3 g/m3 kosteutta ja 0 C vain 4,85 g/m3 Ilmassa ei kuitenkaan oikeasti ole melkein koskaan maksimimäärää vettä! Todellista vesipitoisuutta kuvataan absoluuttisella kosteuspitoisuudella, joka ei riipu lämpötilasta Suhteellinen kosteus RH on absoluuttisen ja maksimaalisen kosteuspitoisuuden osamäärä 31

Materiaaliominaisuudet Materiaaliominaisuudet määräävät rakenteen toiminnan Lämmönvastus R estää lämmön kulkeutumista R määräytyy paksuuden ja lämmönjohtavuuden mukaan Kosteudenläpäisyvastus Zp estää kosteuden kulkeutumista Zp määräytyy paksuuden ja läpäisevyyden mukaan 32

U-arvon laskenta Laskelma suoritetaan kerroksittain jokaisen kerroksen R-arvo lasketaan erikseen C4 mukaisesti Rakennekerroksen R-arvo saadaan jakamalla rakenneosan paksuus d materiaalin lämmönjohtavuudella λ Saadut R-arvot lasketaan yhteen, jolloin saadaan arvo R T Vain tuuletustilan sisäpuoliset rakenteet otetaan huomioon Rakenteen pinnassa oleva seisova ilmakerros toimii yhtenä rakenneosana R T :hen tulee siis ottaa mukaan ulko- ja sisäpuolinen seisovan ilmakerroksen lämmönvastus eli R se + R si Huom. SRMK C4 5.2.8. jos rakenteessa on hyvin tuulettuva ilmakerros U-arvo on yhteenlasketun R-arvon (R T ) käänteisluku U-arvoa verrataan viranomaisen antamaan maksimiarvoon (vertailuarvoon)

λ-arvoista λ n, λ declared, λ design? Mistä λ-arvot haetaan? Kaikki paitsi lämmöneristeet Materiaalivalmistajat/viralliset tuotekortit RIL 255 EN ISO 10456 SRMK C4 (2003) Lämmöneristeet Valmistajan ilmoittamat tiedot Pääasia on laskennan ymmärtäminen, ei pilkun viilaus

Epätasa-aineinen Esim puurinko ja sen välissä villat rakennekerros Esim. 600mm välein runkotolppa (50 mm) f a puuosalle 50/600 f b villalle 550/600 R arvot eri kerroksille d/λ Sijoitus kaavaan

Pintavastuksista : SRMK C4 (2003) 5.1. Pintavastuksien suuruudet ovat seurausta säteilystä ja konvektiosta pinnoilla : Sisäpintojen ja ulkopintojen lämpövastukset ovat erilaiset ja ulkopintojen lämpövastus vaihtelee hyvin paljon säätilan mukaan. Avaruuden vastasäteilyn takia pintavastus voi olla talvella jopa negatiivinen.

Sisäpuolinen ja ulkopuolinen pintavastus Sisäpuolinen pintavastus R si (m 2 K / W) Ulkopuolinen pintavastus R se (m 2 K / W)

Lämpötilajakuma rakenteissa Miten lämpötila muuttuu rakenteen sisällä? Lasketaan villan kohdalta, eli jätetään puurungot huomioimatta! 38

Entä se kosteus? Lasketaan ensin sisä- ja ulkoilman kosteuspitoisuudet/osapaineet Selvitetään materiaalien kosteudenläpäisyvastukset Lasketaan jakauma rakenteen sisällä Lasketaan RH vertaamalla pitoisuuksia kriittisiin pitoisuuksiin 39

Zp arvot Huom! [(m2spa)/kg] ja 10^9 tai 10^10 Paksuuskorjaukset! Lähteet RIL 255 RIL 107 2000 Muut 40

41

Esimerkki EXCEL MyCoursesissa Lasketaan olosuhteet aina kunkin kerroksen välissä Muistakaa syöttää sisä- ja ulko-olosuhteet 42

Tämä viikko (viikko 3) 1. Rakennuksen perustamistapa; pohja- ja maarakenteiden ratkaisut. 2. Rakenteiden eristysratkaisut. 3. Rakennetyyppien mitoituksen tarkistaminen. 4. Rakennuksen ovet ja ikkunat. 5. Luonnoksen tarkistaminen eristeiden mitoituksen jälkeen. 6. Rakennuksen poikkileikkauksen ja yhden liittymän yksityiskohtaisempi suunnittelu. 7. Jos vielä jää aikaa kannattaa panostaa 3D-mallinnukseen; valmistuspiirustusten laatimiseen. 43

Palautus viikko 3 DL 3.10. YKSI tiedosto Selkeä raportti Selityksiä Referenssejä kaverikin ymmärtää - periaate 44

1. Rakennuksen perustamistapa; pohjaja maarakenteiden ratkaisut. Selkeä kuva Tarpeeksi yksityiskohtainen selitys Myös routasuojaus 45

2&3 Rakenteiden eristysratkaisut ja tarkistukset. Esitä päivitetty leikkauskuva koko rakennuksesta alkuun Tämän jälkeen esitä rakenneratkaisut (US, YP, AP) detaljikuvina sekä niihin liittyvät laskut (U-arvo, T ja RH jakauma) Esitä YKSI liitosdetalji ja sen keskeisimmät rakennusfysikaaliset tekijät (esim. kapillaarikatko) 46

4. Rakennuksen ovet ja ikkunat. Rakennukseen valitaan määräykset täyttävät ikkunat Esitä ikkunan tiedot niin tarkasti kuin ne ovat saatavilla. Ainakin U-arvo ja tieto valon läpäisevyydestä (g-arvo) 47

BONUS: Uima- ja jäähallien toiminta

Uimahallien erikoispiirteet Lämpö ja kosteus katossa vuoden ympäri Pintojen lämpötila Vuodot Haihdunta Materiaalit ja niiden kestävyys Ikkunat Osastoinnit Energiatehokkuus 49

Jäähallien erikoispiirteet Matala lämpötila ja korkea RH Ulkoilma on ongelma 50% lämmitys 50% jäähdytys Kylmäprosessin hyödyntäminen Lauhde Painesuhteiden hallinta, ilmavirtojen suunta 50