rakennustyömaan energiansäästömahdollisuudet ja ... · käytännöt . yleisimpiä syitä:...
TRANSCRIPT
Rakennustyömaan
energiansäästömahdollisuudet ja
energiatehokkaan rakentamisen
osaamisen varmistaminen
Johdanto
Työmaan energian kulutus
Sääsuojaus
Lämmitysmenetelmien suunnittelu
Rakenteiden kuivattaminen
Build Up Skills BEEP– Energiatehokkaan rakentamisen parhaat
käytännöt
Yleisimpiä syitä: •Vesikaton läpimenot
•Putki- ja laitevuodot (iv-laitteet)
•Vesieristeiden pohjat ja liitokset
•Valvonnan puute käytön aikana
•Pinnoittaminen kostealle
tai pölyiselle alustalle
•Käytön virheet?
2
Johdanto
Nostetaan kissa pöydälle
Onko kestävän
kehityksen
mukaista?
Tehdä suunnittelematonta työtä?
Tehdä, purkaa ja tehdä uudestaan?
Rakentaa huonoa laatua?
Tehdä homehtuvia rakenteita?
Tuhlata energiaa?
Rakentamisen vaikeusaste kasvaa
Olosuhteet pahenevat
4
25.10.2013
Vesieristys!
Lämmöneristys!
Kosteuseristys!
Rakenteiden tuuletus!
Kylmäsillat!
Kondensioriskit!
Löytyykö piirustuksista?
Detaljikuvat?
Rakenteet jäähtyvät - Kuivuminen hidastuu
Kosteusturvalliset detaljit ja
asennukset?
Rakenteiden
tuuletus-
ratkaisujen on
sovelluttava
valmistukseen,
asennukseen
ja lopulliseen
käyttöön.
ENERGIAN KULUTUS
Energian kulutus
työmaalla 20-50 kWh/ Rm3
Lämpöarvo Hinta noin (2012)
Sähkö 12 snt/kWh
Kevyt polttoöljy 10 kWh/L 11 snt / kWh
Kaasu 12,8 kWh/kg 12 snt /kWh
Kaukolämpö 7 snt / kWh
Rakennustyömaan energiajakauma
Energian käyttö energiamuodoittain
55 %
14 %
31 %
Kaukolämpö
Nestekaasu
Sähkö
Energian käyttö energiamuodoittain
24 %
23 %42 %
11 %
Sähkö
Nestekaasu
Kaukolämpö
Polttoöljy
Case A Case B
Torninosturin kuluttaman energian osuus kokonaisenergiasta jäi selvästi alle 1 %.
Koko aikana torninosturi kulutti energiaa 1450 kWh eli keskimäärin 132 kWh/kk.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
[MWh]
lokakuu tammikuu huhtikuu heinäkuu lokakuu tammikuu
Energian kulutus kuukausittain vuosina 2010-2012
Kaukolämpö
Nestekaasu
Sähkö
0
20
40
60
80
100
120
[MWh]
syyskuu joulukuu maaliskuu kesäkuu syyskuu joulukuu
Energian kulutus kuukausittain vuosina 2010-2011
Kaukolämpö
Nestekaasu
Polttoöljy
Sähkö
Case A
Case B
Case A
Sähkön käytön jakauma
Taulukko sähkön käytön jakaantumisesta
10 %0 %1 %
70 %
19 %
Työmaakopit
Torninosturi
Höyrystin
Valaistus ja muut
sähkölaitteet
Lisä kuivatus
Työmaatilojen sähkön kulutus
Työmaatilojen (6 kpl) sähkönkulutus
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Tamm
ikuu
Helm
ikuu
Maa
lisku
u
Huht
ikuu
Touko
kuu
Kes
äkuu
Hein
äkuu
Eloku
u
Syy
skuu
[kW
h]
Työmaan perustiedot:
Asuinkerrostalo, 6 krs
Rakennusaika: 8/2010–4/2012
Rakennusala: 6467 m2
Rakennustilavuus: 20900 m3
+ Pysäköintihalli 1600 m3
Asuntoja yhteensä 99 kpl
Liiketiloja 2-3 kpl
Työmaan perustiedot:
Asuinkerrostalo, 6 krs
Rakennusaika: 8/2010–1/2012
Rakennusala: 3797 m2
Rakennustilavuus: 14161 m3
+ Pysäköintihalli 2300 m3
Asuntoja yhteensä 51kpl
Case A
Case B
Energian käyttö yhteensä 1087 MWh
Energian käyttö rakennuskuutiota kohti, ilman P-hallia 52 kWh/m3
Energian käyttö rakennuskuutiota kohti, P-halli mukana 48 kWh/m3
Suora lämmitysenergian käyttö 35,9 kWh/m369 %
-Kaukolämpö 28,6 kWh/m3 55 %
-Nestekaasu 7,3 kWh/m3 14 %
Sähkön käyttö 16,1 kWh/m3 31 %
-Valaistus, lankalämmitys, torninosturi (1%), höyrystin & muut laitteet 11,6 kWh/m3 22 %
-Koneellinen kuivatus 3,1 kWh/m3 6 %
-Työmaatoimiston ja sosiaalitilojen sähkö 1,6 kWh/m3 3 %
Energian käyttö yhteensä 742 MWh
Energian käyttö rakennuskuutiota kohti, ilman P-hallia 52 kWh/m3
Energian käyttö rakennuskuutiota kohti, P-halli mukana 45 kWh/m3
Nestekaasu (runkovaihe, holvien lämmitys) 12,0 kWh/m3 23 %
Polttoöljy (autohalli & 1. kerros) 5,7 kWh/m3 11 %
Kaukolämpö 21,8 kWh/m3 42 %
Sähkön käyttö 12,5 kWh/m3 24 %
SÄÄSUOJAUS
Tee ”vedenpitävä” suunnitelma
- ja toteuta se
Betoni 8-9 l/Rm3
Lattiatasoite 1-1,5 l/Rm3
Seinätasoite 0,5 l/Rm3
Sade 1-5 l/Rm3
Yhteensä 10-16 l/Rm3
Muuratut seinät 5-7 l/seinä-m2
Kosteusrasituksia, täyselementtit.
500 m2 x 73 l/m2 = 36 500 l tai 4 cm lunta hovilla vastaa 200 litraa vettä Sadetta 1 mm = 1 l/m2 Lunta 1 cm = 1 l/m2
Rakennekosteuden lähteitä
Esimerkiksi syyskuussa Helsingissä sataa 500 m2 holville keskimäärin
Ulos vai sisään? Kuivureihin? Maaperään? Seinille?
Eristeisiin?
Mihin vesi lopulta katoaa?
Hyödyt ja kustannukset
Kustannukset
Katto-osuus: asennus + purku 12 eur/m²,
vuokra 0,16 eur/m²/vrk
Telineet: asennus + purku 9 eur/m²,
vuokra 0,08 eur/m²/vrk
Lisäksi tulee nosturi- ja kuljetuskustannukset.
Esimerkiksi rivitalon suojaus
15 x 33 m, 500 m2, h=10 m
Kustannukset noin
16 000 € + 5 000 €/kk
2 – 3 % myytävän rivitaloneliön hintaan lisää
- lumityöt, roudan sulatus, häiriöt, ventat
+ työn tuottavuus + parempi laatu ja turvallisuus
Paras
käytäntö
LÄMMITYS
Tuuma riittää tuuletukseen
Betonin lujuuden kehittäminen
Lämmitystapa
Keskimääräinen
energiankulutus
(kWh/m3)
Kuumailmalämmitys 350
Lankalämmitys 75
Sähkölämmitteiset muotit 75
Infrapunasäteilylämmitys 135
Kuumabetoni
(hyvä suojaus) 45
Tiesitkö, että 33 kg
kaasun polttoa tuottaa
yli 53 kg vesihöyryä
10 L
3 L
10 L 10 L 10 L
10 L
18
KUIVATUS
Muista myös tuulettaa
Kuivata
ilmanvaihdolla
Talvella rakenteet kuivuvat tuulettamalla:
ulkoilma on hyvin kuivaa, kun lämpötila laskee pakkasen puolelle
tuulettamalla sisään saadaan kuivaa ulkoilmaa ja ulos johdetaan kosteaa ilmaa
lämmityskontti lämmön talteenotolla tuo selvää säästöä
työntekijöille saadaan puhdasta ja raitista ilmaa
Kuivata tehokkaasti lämmittämällä
ja hallitulla ilmanvaihdolla
Tilan lämpötilajakauma, kun tilassa on 8kW lämmitin ja ulkoseinien aukot tiivistämättä
Tilan lämpötilajakauma, kun tilassa on 8 kW lämmitin ja ulkoseinien aukot tiivistetty
Tilan lämpötilajakauma, kun tilassa on 15 kW lämmitin ja ulkoseinien aukot tiivistämättä
Lämmitys kannattaa suunnata rakennuksen kulmiin
Useita pienitehoisia lämmittimiä kuivattaa paremmin kuin yksi iso
Pintoihin osuva ilmavirtaus tehostaa rakenteiden kuivumista
Optimaalinen ilman suhteellinen kosteus on noin 50%
(Kuvat: Ratu 07-3032)
Kuivatuksen teoriaa
30 % 50 % 70 % 85 %100 %
-10ºC
0ºC10ºC
20ºC30ºC
9,1
15,2
21,2
25,8
30,3
5,28,7
12,114,7
17,3
2,8 4,7 6,6 8,0 9,4
1,5 2,5 3,4 4,2 4,9
0,6 1,1 1,5 1,8 2,10,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
Vesihöyrypitoisuu
s [g/m3]
RH
Lämpötila
Vesihöyrypitoisuus ilmassa
-10ºC
0ºC
10ºC
20ºC
30ºC
5 oC
Mollierin diagrammista nähdään että :
jos ulkoilman lämpötila on alle 0 °C, on ilmakuutiossa korkeintaan 5 grammaa vesihöyryä
jos työmaan sisällä on lämmintä 15 °C ja Rh 80 %, on ilmakuutiossa vesihöyryä 10 grammaa
jos 10 000 rm3 työmaalla vaihdetaan ilma kerran tunnissa, poistuu sisältä 50 litraa vettä.
0
5
10
15
20
25
30
35
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30
Ab
solu
utt
ine
n k
ost
eu
s [g
/m3]
Lämpötila [oC]
100 %
80 %
60 %
40 %
20 %
Tuuletuksen merkitys olosuhteille
Keskilämpötila (◦C)
Helsinki
Lämmitys:
Runko-
vaihe
Lämmitys:
sisävaihe
T Rh Kuukausi Helsinki Tampere Jyväskylä Oulu
14161 m3 Tammi 1 1 -4,2 84 I -4,2 -6,7 -9 -9,7
169932 litraa Helmi 1 -4,9 83 II -4,9 -7,0 -9 -9,5
oC Maalis -1,5 80 -1,5 -2,8 -4 -4,7
Rh % Huhti 3,3 72 IV 3,3 3,0 1 0,8
20 oC Touko 9,9 62 V 9,9 9,5 9 7,5
55 Rh % Kesä 14,8 65 VI 14,8 14,4 14 13,6
0,45 krt/h Heinä 17,2 68 VII 17,2 16,5 16 16,2
11 snt/kWh Elo 15,8 73 VIII 15,8 14,6 14 13,7
6372,45 m3/h Syys 1 10,9 78 IX 10,9 9,4 8 8,4
1,8 m3/s Loka 1 6,2 82 X 6,2 4,7 3 2,7
2,168 kg/s Marras 1 1 1,4 84 XI 1,4 -1,0 -2 -3,2
0,082 Joulu 1 1 -2,2 86 XII -2,2 -4,6 -6 -7,5
I-XII 5,6 4,2 3 2,4
Tammi Helmi Maalis Huhti Touko Kesä Heinä Elo Syys Loka Marras Joulu YHT
4087 3970 4425 5217 7240 21345 -57281 -78033 15627 7768 5325 4479
744 672 744 720 744 720 720 744 720 744 720 744
65 67 58 45 27 14 8 11 24 37 50 60
29 30 27 23 17 6 -2 -2 8 15 23 27
28 29 25 19 12 6 3 5 11 16 22 26
122 126 110 87 55 26 9 15 43 69 94 112
93 96 83 64 39 20 11 16 35 53 72 85
91 85 82 63 41 18 6 11 31 51 68 83
69 64 62 46 29 14 8 12 25 40 52 64
69 0 0 0 0 0 0 0 25 40 52 64 249
120
369
26
2,54 MJ/kg Euroa 40561,5
Paikkakunta
Laskelman lähtötiedot
Rakennuksen tilavuus
Poistettava vesimäärä
Ulkoilman lämpötila
Ulkoilman suhteellinen kosteus
Sisäilman lämpötila
Lämmitysenergia (MWh):
Lämmitysenergia ilman haihdutusta (MWh):
Ilman vaihdon ja vaipan energian kulutus (MWh)
Veden haihduttamisen energian kulutus (MWh)
Energian kulutus yhteensä (MWh)
Veden ominaishöyrystymislämpö
Kosteuden poistoaika, teoreettinen (h)
Kosteuden poistoaika (h/kk)
Lämmitysteho, IV (kW):
Lämmitysteho, vaipan läpi johtuva
Lämmitysteho (kW):
Lämmitysteho ilman haihdutusta (kW):
Vaipan W/K/RM3
Energian kulutus / RM3 (kwh/rm3)
Lämmitysteho, haihdutus [kW], teoreettinen maksimi
Sisäilman suhteellinen kosteus
Ilmanvaihtokerroin
Energian hinta
Ilman vaihto
Työkalu työmaan lämmityksen, kuivatusaikojen
ja olosuhteiden suunnitteluun www.tut.fi/site
0
20
40
60
80
100
120
140
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6
Aik
a [v
rk]
IV-kerroin [krt/h]
Kosteuden poistonopeus, toukokuu
0
20
40
60
80
100
120
140
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6
Aik
a [v
rk]
IV-kerroin [krt/h]
Kosteuden poistonopeus, kesäkuu
Koneellinen kuivaus
Kuivaimen Munters MH270:n kuivauskapasiteetti eri lämpötilan ja suhteellisen kosteuden arvoilla. [20]
Jos projektin sisävalmistusvaihe osuu kesään tai
alkusyksyyn, tarvitaan yleensä koneellista kuivatusta.
Ontelovesien etsintä maatutkalla
Kuvat
Joonas Salonen
&
Roadscanners Oy
Tampereen teknillinen yliopisto
•Selvittää energiatehokkaan rakentamisen parhaat käytännöt
•Suodattaa uusinta tutkimustietoa ammattiopetukseen
10/2013 – 3/2015
Työtehoseura kehittää valmennuspaketit:
•Aikuiskoulutuskeskusten opettajat
•Yritysten asennekisällit
Pilotointi 2015-2016
Motiva
•Johtaa
•Koordinoi
•Viestii
Mukana myös Tamk ja Rateko
Best Energy Efficient Practices BEEP
Intelligent Energy Europe (IEE)
Laaditaan oppimateriaalia:
Oppikirja &
pp-esitykset (10-12 kpl) suomi, ruotsi, englanti, venäjä, viro
• Perusteet; lämmön siirtyminen, johtuminen, säteily, kastepiste,...
• Työmaan olosuhdehallinta; sääsuojaus, lämmitys, kuivatus, ilmanvaihto
• Eristeiden asentaminen; ilmatiiviys, kosteuseristys, läpimenot, liitokset,...
• Kondesioriskit; paksut eristeet, pinnat, ikkunat, nurkat,...
• Talotekniikan asennukset; läpimenot, lämpöeristykset,
kondensioeristykset
• Korjausrakentamisen erityispiirteet; lisälämmöneristys,...
BEEP
Teemoina ainakin
•Kastepiste
•Työmaan olosuhdehallinta
•Lämmöneristeiden asentaminen
•Kosteuturvalliset rakenteet ja asennukset
Opetusvideot /
mykkäelokuvat
4-6 clipsiä, Yhteensä 30 minuuttia
25.10.2013 30
Talonrakentajien tulee LVI-asentajien tulee Sähköasentajien tuleeTaloautomaatio-
asentajien tulee
osata eristeiden,
tuulensuojien, höyrysulkujen
ja saumausten oikea
tekotapa ja asentaa uusia
energiaa säästäviä
materiaaleja ja
rakennusosia
hallita uusiutuvan energian
järjestelmien kuten
lämpöpumppujen, aurinko-
sähkön ja -lämmön sekä
biopolttoainekattiloiden
asentaminen
asettaa valaistuksen ohjaus
energiaa säästäviin
lähtöarvoihin
asettaa lämmityksen ja
jäähdytyksen parametrit
tuottamaan hyvät olosuhteet
energiaa säästäen
osata asentaa ja hallita
työmaan tarkoituksen-
mukaiset ja energiatehokaat
sääsuojaus-, lämmitys- ja
kuivausmenetelmät.
osata asentaa lämmitys-
järjestelmät sekä putki- ja
kanavaeristykset
energiatehokkaasti oikein
sekä valita varusteet
energiatehokkuus
huomioiden
osata sähkön pientuotannon
järjestelmien kytkeminen
sähköverkkoon, hallita
uusien kuormituksen
ohjausjärjestelmien
asentaminen sekäosata
loistehon kompensoinnin
asentaminen
varmistaa säätö- ja
ohjausjärjestelmien sekä
valvonta- ja
hälytysjärjestelmien
yhteistoiminta
energiatehokkuus
huomioiden
ottaa energiatehokkuus
huomioon koneiden ja
laitteiden käytössä sekä
työmaalogistiikassa
osata huomioida
energiatehokkuus putkisto-
ja kanavareiteissä
(painehäviöt) sekä
puhallinten, pumppujen ja
venttiilien sijoittelussa
ymmärtää järjestelmien
vaikutukset toisiinsa,
huomioida anturien
asennuksessa muiden
järjestelmien lämpökuormat
huolehtia seuranta- ja
raportointijärjestelmien
luotettavasta toiminnasta
tuntea korjausrakentamisen
energiatehokkuuden
erityispiirteet
ymmärtää IV-kanava-
asennusten
virtaustekniikkaa ja IV-
koneiden toimintaa (SFP-
luku) sekä huippuimureiden,
jäähdytyspalkkien ja
puhallinkonvektoreiden
toimintaa
osata opastaa käyttäjät
ohjausjärjestelmien
energiatehokkaaseen
käyttöön
osata opastaa käyttäjät
ohjausjärjestelmien
energiatehokkaaseen
käyttöön
Osaamisvaatimukset energiatavoitteiden saavuttamiseksi ammattiryhmittäin
tehdä yhteistyötä erimaalaisten rakennustyöntekijöiden kanssa sekä osata vieraita kieliä ja ymmärtää kulttuurieroja
ymmärtää rakenteiden lämpö- ja kosteustekninen toiminta sekä tiiveyden merkitys
ymmärtää asennuksiin ja eri materiaaleihin liittyvät homehtumis- ja kosteusriskit.
osata lukea uudenlaisia suunnitelmia ja ohjeita sekä hallita tietotekniikan taidot suunnitelmien lukemisen osalta
osata opastaa käyttäjiä kiinteistön ja järjestelmien energiatehokkaaseen ja kosteusturvalliseen käyttöön
Kiitos
www.tut.fi/site
Kotiläksy: Kuinka rakennushankkeissa varmistetaan
energiatehokkaan ja kosteusturvallisen rakentamisen
onnistuminen?
25.10.2013 31