Sisäilmasto- ja energiatehokkuustavoitteiden asettaminen ...keessa mukana olleet yritykset: ABB Current Oy Pöyry Building Services Oy Are Oy Skanska Oy ... Talvi [°C] 21-22 20-22

Talotekniikan tulevaisuuden elinkaaripalvelut

Sisäilmasto- ja energiatehokkuustavoitteiden

asettaminen, valvonta ja todentaminen elinkaarihankkeissa

Jarek Kurnitski, TKK LVI

Hannu Keränen, TKK LVI

Keijo Kovanen, VTT

Mika Vuolle, TKK LVI

TALOTEKNIIKAN ELINKAARIPALVELUT

SISÄLLYSLUETTELO

1 JOHDANTO .................................................................................................... 4

2 SISÄILMASTO- JA ENERGIATEHOKKUUSTAVOITTEISTA SOPIMINEN... 5

3 TODENTAMISEN MÄÄRITYKSET HANKE- JA YLEISSUUNNITTELUVAIHEESSA ................................................................ 9

4 VALVONTA SUUNNITTELUN JA TOTEUTUKSEN AIKANA...................... 11

4.1 LUONNOSSUUNNITTELU ............................................................................. 11

4.2 RAKENTAMISEN VALMISTELUVAIHE ..................................................... 11

4.3 TOTEUTUSSUUNNITTELU ........................................................................... 12

4.4 RAKENNUSVAIPAN ILMANPITÄVYYS JA KYLMÄSILLAT .................. 12

4.5 RAKENNUSTÖIDEN JA ILMANVAIHTOJÄRJESTELMÄN PUHTAUS... 12

5 KÄYTTÖVAIHEEN TODENTAMISMENETTELY.......................................... 13

5.1 KATSELMUS.................................................................................................... 14

5.2 MITTAUKSET .................................................................................................. 14

5.3 HUONELÄMPÖTILAN PYSYVYYDEN TODENTAMINEN....................... 15

5.4 TAVOITEKULUTUSTEN TODENTAMINEN ............................................... 16

6 LÄHDELUETTELO ....................................................................................... 17

LIITE 1. TODENTAMISRAPORTIN ESIMERKKI.................................................. 18

LIITE 2. SIMULOINTIMALLIN KALIBROINTI....................................................... 28

LIITE 3. TODENTAMISESSA KÄYTETTÄVIÄ MITTAUSMENETELMIÄ............. 36

2 (43)


ALKUSANAT Tämä raportti on tehty osana Talotekniikan tulevaisuuden elinkaaripalvelut (CUBENet) –tutkimushanketta. CUBENet –hanke toteutettiin Tekesin CUBE – Talotekniikan teknolo-giaohjelman strategisena tutkimuskokonaisuutena, joka kehitti uusia toimintamalleja ja työka-luja talotekniikan elinkaaripalveluiden hankintaan. Hankkeen erityisenä haasteena oli kehittää sellaisia ratkaisuja, toimintamalleja, palveluja ja työkaluja, joiden avulla elinkaariedullisuu-teen perustuva päätöksentekoa voidaan hyödyntää hyvinkin erityyppisissä uudis- ja korjaus-hankkeiden toteutusmuodoissa. Hankkeen keskeisiä tuloksia ovat talotekniikkapalvelujen määritykset osana tilapalveluja, uusien elinkaarimallien ja elinkaaritoteutuksen työkalujen ke-hittäminen. Näitä työkaluja ovat mm. elinkaarilaskenta hankintamallien, suunnitteluratkaisu-jen ja tarjousten vertailuun, olosuhdepalvelujen todentamisen tehtävät ja menetelmät sekä ris-kien hallintatyökalut. Hankkeen tutkimusosapuolina ovat toimineet Teknillisen korkeakoulun LVI-tekniikka ja Ra-kentamistalous, VTT ja Motiva Oy. Hankkeen rahoituksesta ovat vastanneet Tekes ja hank-keessa mukana olleet yritykset:

ABB Current Oy Pöyry Building Services Oy Are Oy Skanska Oy Helsingin Energia SOK Kiinteistötoiminnot HKR-Rakennuttaja SRV Yhtiöt Oyj HUS-Kiinteistöt Oy TAC Finland Oy ISS-Palvelut Oy Turun kaupunki Kiinteistön Tuottoanalyysit Oy Uponor Suomi Oy Puzair Oy YIT Kiinteistötekniikka Oy

Hankkeen toteutusta on valvonut johtoryhmä puheenjohtaja Eero Nuutisen ja varapuheenjoh-taja Ulla Soitinahon johdolla. Muut johtoryhmän jäsenet olivat Pekka Metsi, Kalevi Hyväri-nen, Antti Siipola, Juha Tammivuori, Jarmo Heinonen, Jarek Kurnitski, Seppo Silvonen ja Eva Häkkä-Rönnholm. Espoossa elokuussa 2007 Jarek Kurnitski Teknillinen korkeakoulu

3 (43)


1 JOHDANTO

Elinkaarihankkeessa projektinjohtajan vastuu on suunnittelun ja toteutuksen lisäksi ulotettu taloteknisten järjestelmien ylläpitoon ja kunnossapitoon erikseen sovittavan ajan pituudelta. Projektinjohtajalla (riippumatta siitä kenen palkkalistoilla toimi) on tällä järjestelyllä suora-viivainen vastuu hankkeen elinkaaritavoitteiden saavuttamisesta. Elinkaarihankkeissa sopimukset tehdään ilman varsinaisia suunnitelmia, koska tekninen suunnittelu kuulu toimitukseen. Siitä johtuen hankkeen alussa tehtävän tavoitteiden määrityk-sen merkitys kasvaa, koska niitä vasten lopputulosta mitataan. Lopputuloksesta, eli valmiin rakennuksen sisäilmastosta ja energiatehokkuudesta, pitää pystyä sopimaan entistä tarkemmin myös sen takia, että vaihtoehtoisia suunnitteluratkaisuja voitaisiin objektiivisesti verrata kes-kenään. Jotta ratkaisujen väliset erot löytyisivät, tarvitaan yksikäsitteiset numeroin asetetta-vat/mitattavat tavoitteet. Tavoitteet asetetaan yleensä valmiin rakennuksen ominaisuuksien toiminnallisina tavoitear-voina (Performance based –lähestymistapa), eli pyritään sopimaan lopputuloksesta eikä suun-nitteluratkaisusta. Sisäilmastotavoitteista sopimisen jälkeen on valvottava, että ne otetaan huomioon suunnittelussa ja niiden toteutuminen varmistetaan toteutuksessa. Projektinjohtajan vastatessa laajemmasta alueesta kuin perinteisissä hankintamalleissa korostuu tässä myös toimijaverkon sisäisten vastuiden jako. Elinkaarihankkeen luonteeseen kuuluu, että lopputulos pitää pystyä myös luotettavasti toden-tamaan. Tämä tarkoittaa sisäilmasto-olosuhteiden osoittamista ja tavoitekulutusten saavutta-mista. Käytännössä todentaminen edellyttää, että hankkeessa käytettävistä todentamismene-telmistä ja sen laajuudesta on sovittava jo hankesuunnitteluvaiheessa. Suomessa on toteutettu ehkä muutamia kymmeniä elinkaarihankkeita. Lukumäärä riippuu sii-tä, mitkä hankkeet katsotaan elinkaarihankkeiksi ja mitkä eivät, vakiintunutta käytäntöä tässä asiassa ei ole vielä muodostunut. Tunnetuimpia hankkeita ovat Kuninkaantien lukio ja Viikin infokeskus. Elinkaarihankkeiden sopimusmallit ja -käytännöt ovat vasta kehittymässä. Erään-lainen haaste on elinkaarimallien joustavuuden lisääminen, jotta mm. toteutusvaiheessa voi-taisiin tehdä käyttäjien tarpeista johtuvia muutoksia. Seuraavassa esitetyt menetelmät soveltu-vat sekä kokonaisvastuu- että projektinjohtototeutuksen periaatteita noudattaville hankkeille. Tämä raportti on osa Talotekniikan tulevaisuuden elinkaaripalvelut (CUBENet) -hanketta. Raportissa esitetään hankkeessa kehitetty sisäilmasto- ja energiatehokkuustavoitteiden aset-tamisen menetelmä suunnitteluvaiheessa, tavoitteisiin liittyvä valvonta suunnittelu- ja toteu-tusvaiheiden aikana sekä käyttövaiheen todentamiselle kehitetty kustannustehokas ja mahdol-lisimman paljon rakennusautomaatioon tukeutuva menetelmä.

4 (43)


2 SISÄILMASTO- JA ENERGIATEHOKKUUSTAVOITTEISTA SOPIMINEN

Elinkaarimallissa tekniset suunnitelmat kuuluvat yleensä toimitukseen, minkä vuoksi kilpai-luttamista ei voida tehdä perinteiseen malliin, sillä tarjouspyyntövaiheessa ei ole valmiita suunnitelmia. Hankkeesta riippuen valmiina voivat olla esimerkiksi yleissuunnitelma tai ark-kitehtikilpailun tulokset. Sisäilmasto- ja energiatehokkuustavoitteet esitetään teknisissä asia-kirjoissa kuten hankeohjelmassa ja suunnitteluohjeissa. Periaatteessa projektinjohtajan ja rakennuttajan on sovittava, minkä tasoinen rakennus tarvi-taan. Rakennuttaja käyttää yleensä rakennuttajakonsulttia apunaan. Talotekniikan ja sisäil-maston osalta tämä voidaan sopia määrittämällä hankeohjelmaan sisäilmastoluokka tässä lu-vussa esitettävien huonekorttien oletusarvoilla. Sopimuksen synnyttyä projektinjohtaja toimii rakennuttajan edustajana suunnittelijoita, ura-koitsijoita ja muita palveluntuottajia kohden (Kuva 1). Yksityiskohtainen suunnittelu tarvitse tarkat lähtötiedot ja tavoitteet, joiden mukaan tekninen suunnittelu tehdään. Projektinjohtaja laatii suunnitteluohjeet ja täsmentää huonekorttien arvot lopullisiksi.

SuunnitteluohjeSuunnitteluohje

HankeohjelmaHankeohjelma

RakennuttajaRakennuttaja KäyttäjäKäyttäjä

ProjektinjohtajaProjektinjohtaja

SuunnittelijatSuunnittelijat Palvelun tuottajatPalvelun tuottajatUrakoitsijatUrakoitsijat

KiinteistöjohtajaKiinteistöjohtaja

RakennuttajakonsulttiRakennuttajakonsultti

SuunnitteluohjeSuunnitteluohje

HankeohjelmaHankeohjelma

RakennuttajaRakennuttaja KäyttäjäKäyttäjä

ProjektinjohtajaProjektinjohtaja

SuunnittelijatSuunnittelijat Palvelun tuottajatPalvelun tuottajatUrakoitsijatUrakoitsijat

KiinteistöjohtajaKiinteistöjohtaja

RakennuttajakonsulttiRakennuttajakonsultti

Kuva 1. Elinkaarihankkeen osapuolten sopimussuhteet ja tavoitteiden määrittämisen asiakirjat.

Sisäilmastotavoitteet voidaan määrittää hyvinkin tarkasti huonekorteilla. Taulukkojen 1 ja 2 korteissa on esitetty kolme sisäilmaston laatutasoa omissa sarakkeissaan, joista projektinjohta-ja valitse hankeohjelman mukaisen tason lämpöolosuhteille, sisäilman laadulle, valaistusolo-suhteille ja LVIS-ääniolosuhteille. Korttiin merkitään tilan kuormitus ja käyttötiedot sekä

5 (43)


laskelmissa käytettävä testisää, koska ne kaikki vaikuttavat niin laitemitoitukseen kuin saavu-tettaviin olosuhteisiin ja energiankulutukseen. Esitetyt tavoitearvot perustuvat Sisäilmasto-luokitukseen /3/ ja kansainvälisiin sisäilmastostandardeihin. Koska Sisäilmastoluokituksen määrityksiä on hieman tarkennettu ja laajennettu, on sisäilmastoluokat merkitty + merkillä. Toimistorakennuksen sisäilmastotaso määritetään vähintään toimistotilan ja neuvotteluhuo-neiden osalta. Muiden mahdollisten tilojen (aula, ruokailu, käytävät, ym.) sisäilmaston määri-tys tehdään samalla tavalla. Toimistotilalla tarkoitetaan tässä niin avo- kuin huonetoimistoja. Näitä ei ole eritelty, koska tilatyyppi saattaa muuttua useita kertoja rakennuksen käytön aika-na. Suurin eroavuus toimistotilan ja neuvotteluhuoneen välillä on ulkoilmavirran määrässä, koska neuvotteluhuoneen henkilötiheys on suurempi. Lisäksi neuvotteluhuoneessa tulee olla suuren kuormituksen vaihtelun takia huonekohtainen lämpötilan säätö. Suunnitteluohjeessa määritetään mm. muuntojoustavuustavoitteet. Talotekniikan osalta tämä tarkoittaa ns. talotekniikan moduulimittaa, jonka mukaan asennetut lämmityspatterit ja jääh-dytyspalkit tai muut laitteet mahdollistavat väliseinien siirron. Lisäksi määritetään alueet, joissa tehdään varaukset, jotta toimistotila voidaan muuttaa tarvittaessa neuvotteluhuoneeksi. Sovittavat energiatehokkuustavoitteet ovat tavoitekulutuksia, joiden pitää toteutua huonekor-teissa määritetyillä sisäilmaston laatutasoilla, rakennuksen käytöllä ja kuormituksella sekä sovitulla säädatalla (esim. testivuosi 1979). Tavoitekulutukset esitetään vähintään ostetulle lämmitysenergialle (yleensä kaukolämpöä) ja kokonaissähkönkulutukselle. Tavoitekulutusten määrityksen lähtökohtana voidaan käyttää esim. energiatodistuksen asteikkoa. Huonelämpötilan todentamista varten huonekortit esittävät sallitun lämpötilan ylityksen ja alituksen astetuntisummina. Esim. 2 °C:een ylitys 5 tunnin aikana on 2*5=10 astetuntia. Tämä määrittely mahdollistaa huonelämpötilan todentamisen pitkäaikaismittauksella esim. raken-nusautomaatiojärjestelmällä tai simulointimallilla. Myös kaikki muut huonekortin suuret ovat mitattavissa ja näitä voidaan käyttää tarpeen mukaan todentamisessa. Vaihtoehtoinen todentamistapa mittauksille ja simuloinneille on sisäilmastokysely. Tämä on yleisesti hyväksytty menetelmä sisäilmastostandardeissa /4, 5/, koska huonekorttien määrityk-set perustuvat ihmisvasteisiin. Näin ihmisvastetta voidaan myös suoraan kysyä. Kyselyä ei kannata tehdä vastavalmistuneessa rakennuksessa, koska uuteen työpaikkaan muutettaessa on niin paljon häiriötekijöitä, että luotettavaa tulosta ei välttämättä saada. Jos kysely tehdään, oi-kea aika on 0,5–1 vuotta rakennuksen käyttöönotosta. Huonekorttien sisäilmastomääritykset vastaavat taulukossa 3 esitettyjä tyytymättömien osuuksia. Kysely voidaan toteuttaa esim. standardin /4/ lomakkeella tai pidemmälle työkalustetulla Indoorium Survey™ kyselyllä /6/.

6 (43)


Taulukko 1. Toimistotilan huonekortti.

Huonekortti / Toimistotila S1+ S2+ S3+

Lämpöolosuhteet Kesä [°C] 23-24 22-25 22-27 Talvi [°C] 21-22 20-22 20-23 Kesä [°Ch] 30 / 30 70 / 70 100 / 100 Talvi [°Ch] 30 / 30 0 / 70 50 / 200 Kesä (22 °C) [m/s] < 0,17 < 0,20 < 0,25 Kesä (24 °C) [m/s] < 0,20 < 0,25 < 0,30 Talvi (20 °C) [m/s] < 0,13 < 0,16 < 0,19 Talvi (21 °C) [m/s] < 0,14 < 0,17 < 0,20 Kesä [RH %] - - - Talvi [RH %] 25 - -

Lämpötilansäätö*** h / v h / v -Sisäilman laatu

[dm³/s,hlö] 20 10 6[dm³/s,m²] 3 2 1.5

[ppm] 700 900 1200[mg/m³] 1300 1650 2200

Suodatusluokka F8 F7 F7on on -P1 P1 P2M1 M1 -M1 M1 -P1 P2 P2

ValaistusolosuhteetValaistustaso [lx] > 750 500-750 300-500Häikäisysuoja [UGRL] < 16 < 19 < 22Värintoisto [Ra] > 90 80-90 > 80

LVIS-ääniolosuhteetLVIS-äänitaso huoneessa [dBA] 30 33 33

Tilan kuormitus- ja käyttötiedot Ihmiset hlö/m² 1/10 1/10 1/10 Valaistus W/m² 12 12 12 Laitteet W/m² 15 15 15 ma-pe 8-18 8-18 8-18

Käyttöaika la-suKäyttöaste käytön aikana % 60 60 60

- Ei vaatimusta*Mitoitetaan suuremman ilmavirran tuottavan mukaan **Huonelämpötilan hyväksyttävä ylitys ja alitus pätee käytettäessä simuloinneissa sovittua testisäädataa. Talviaika: 1.1?14.5 ja 1.10?31.12, kesäaika: 15.5?30.9.*** h = huonekohtainen, v = vyöhykekohtainen

Ilmanvaihdon lisäaikapainike

Sisäiset lämpökuormat

Rakennusmateriaalien päästöluokkaIlmanvaihtotuotteiden puhtausluokka

Sisälämpötilan** alitus / ylitys

Ilman nopeus

Sisälämpötila

Rakennustöiden puhtausluokka

Ilmanvaihtojärjestelmän puhtausluokka

Ulkoilmavirta*

Suhteellinen kosteus

Ilman CO2 -pitoisuuden maksimiarvo

7 (43)


Taulukko 2. Neuvotteluhuoneen huonekortti.

Huonekortti / Neuvotteluhuone S1+ S2+ S3+

Lämpöolosuhteet Kesä [°C] 23-24 22-25 22-27 Talvi [°C] 21-22 20-22 20-23 Kesä [°Ch] 30 / 30 70 / 70 100 / 100 Talvi [°Ch] 30 / 30 0 / 70 50 / 200 Kesä (22 °C) [m/s] < 0,17 < 0,20 < 0,25 Kesä (24 °C) [m/s] < 0,20 < 0,25 < 0,30 Talvi (20 °C) [m/s] < 0,13 < 0,16 < 0,19 Talvi (21 °C) [m/s] < 0,14 < 0,17 < 0,20 Kesä [RH %] - - - Talvi [RH %] 25 - -

Lämpötilansäätö*** h h -Sisäilman laatu

[dm³/s,hlö] 12 10 6[dm³/s,m²] 4 4 2

[ppm] 700 900 1200[mg/m³] 1300 1650 2200

Suodatusluokka F8 F7 F7on on -P1 P1 P2M1 M1 -M1 M1 -P1 P2 P2

ValaistusolosuhteetValaistustaso [lx] > 750 500-750 300-500Häikäisysuoja [UGRL] < 16 < 19 < 22Värintoisto [Ra] > 90 80-90 > 80

LVIS-ääniolosuhteetLVIS-äänitaso huoneessa [dBA] 30 33 33

Tilan kuormitus- ja käyttötiedot Ihmiset hlö/m² 1/2 1/2 1/2 Valaistus W/m² 12 12 12 Laitteet W/m² 15 15 15 ma-pe 8-18 8-18 8-18

Käyttöaika la-suKäyttöaste käytön aikana % 50 50 50

- Ei vaatimusta*Mitoitetaan suuremman ilmavirran tuottavan mukaan **Huonelämpötilan hyväksyttävä ylitys ja alitus pätee käytettäessä simuloinneissa sovittua testisäädataa. Talviaika: 1.1−14.5 ja 1.10−31.12, kesäaika: 15.5−30.9.*** h = huonekohtainen, v = vyöhykekohtainen

Sisäiset lämpökuormat

Ilmanvaihdon lisäaikapainike Ilmanvaihtojärjestelmän puhtausluokkaRakennusmateriaalien päästöluokkaIlmanvaihtotuotteiden puhtausluokkaRakennustöiden puhtausluokka

Sisälämpötila

Sisälämpötilan** alitus / ylitys

Ilman nopeus

Suhteellinen kosteus

Ulkoilmavirta*

Ilman CO2 -pitoisuuden maksimiarvo

8 (43)


Taulukko 3. Huonekorttien sisäilmaston laatutasoa vastaavat tyytymättömien osuudet, jotka on tarkoitettu käytettäväksi, jos sisäilmasto-olosuhteet todennetaan kyselyllä.

Koettu sisäilmasto S1+ S2+ S3+

Sisäilmasto-olosuhteiden yleisarvioYleinen tyytyväisyys työpaikan sisäilmasto-olosuhteisiin [%] > 85 > 80 > 70

LämpöolosuhteetLämpöolosuhteisiin tyytymättömien osuus (yleinen lämpöviihtyvyys) PPD [%] < 6 < 10 < 20

Ilman liikkeeseen tyytymättömien osuus DR [%] < 15 < 20 < 30

Epäsymmetriseen lämpösäteilyyn tyytymättömien osuus PD [%] < 5 < 5 < 10

Sisäilman laatuAistittuun ilman laatuun tyytymättömien osuus PD [%] < 10 < 15 < 25

3 TODENTAMISEN MÄÄRITYKSET HANKE- JA

YLEISSUUNNITTELUVAIHEESSA

Sisäilmasto- ja energiatehokkuustavoitteiden lisäksi pitää sopia myös miten lopputulosta mi-tataan. Tämä on tehtävä yleensä jo hankesuunnitteluvaiheessa, jotta suunnittelulla pystyttäi-siin luomaan tarvittavat valmiudet vastaanotto- ja käyttövaiheessa tapahtuvalle varsinaiselle todentamiselle. Näitä valmiuksia ovat mm. pitkälti automaattisen todentamisen mahdollistava rakennusautomaatiojärjestelmä (RAU) ja rakennuksen simulointimalli, joka tehdään talotek-niikan suunnittelun yhteydessä. Todentamisen laajuus pitää valita tarkoituksenmukaisesti, koska kaikkien huonekortin suureiden mittaus kaikista tiloista ei tietenkään ole mahdollistaa. Todentamisen määritys koostuu seuraavista osista:

• todentamisen laajuuden määritys (tilat, järjestelmät, ajankohdat)

• RAU:n mittauspisteiden ja tiedonkeruun sekä -käsittelyn määritys

• mahdollisten erillismittausten määritys

• RAU:n mittaustarkkuuden määritys

• laskentatyökalujen määrittäminen vastaanotto/käyttövaiheeseen (simulointimalli) Vaihtoehtoisesti voidaan sopia, että todentaminen tehdään pelkästään sisäilmastokyselyillä. Myös mittausten ja kyselyn yhdistelmä voi olla käytännössä hyvin toimiva ratkaisu, koska hankalasti mittavat suureet voidaan helpommin selvittää kyselyllä. Todentamisen laajuuden määritys tarkoittaa sitä, että jo hankevaiheessa määritetään riittävän yksityiskohtaisesti mitä suureita, milloin, millä menetelmällä ja kuinka monesta huonees-ta/järjestelmästä mitataan. Esimerkki mitattavista suureista on esitetty taulukossa 4.

9 (43)


Mitattavista tiloista sovitaan hankesuunnitteluvaiheessa lukumäärä tilatyypeittäin. Kun luku-määrä on sovittu, niin ainakin osa varsinaisesti mitattavista toimistohuoneista ja avotoimistoista voidaan valita yhdessä tilaajan edustajan kanssa edustavasti eri julkisivuilta ja kerroksista ra-kennuksen käytön aikana, ennen todentamisen suorittamista. RAU:n mittauspisteiden takia täy-tyy yleensä päättää osa mitattavista tiloista jo hankesuunnitteluvaiheessa. Toimistojen lisäksi on syytä sisällyttää mittaukseen myös muita tiloja, kuten neuvotteluhuoneet, kabinetit, ruokala, ym. Taulukko 4. Esimerkki todennettavista suureista, todentamistapa sekä vaatimuksenmukaisuuden arviointimenetelmä.

Todentaminen Mittausaika Mittauspaikka* Mittaus-menetelmä

Vaatimusten mukaisuus

Lämpöolosuhteet

Huonelämpötila jatkuva/koko vuosi 12 kpl työpisteitä avo-ja huonetoimistoissa RAU huonekortti

Ilman nopeus edustava talvi- , kesä- ja välikausipäivä

12 kpl työpisteitä avo-ja huonetoimistoissa kertamittaus sisäilmastoluokitus

Sisäilman laatuIlmavirta vastaanotto kaikki ilmavirrat kertamittaus ± 10 %

Hiilidioksidipitoisuus yksi viikko kaksi neuvotteluhuonetta RAU huonekortti

Valaistus

Valaistustaso vastaanotto 12 kpl työpisteitä avo-ja huonetoimistoissa kertamittaus huonekortti

EnergiatehokkuusKaukolämpö vuosi mittarilukema hankeohjelmaSähköenergia vuosi mittarilukema hankeohjelma

*edustavat mittatavat huoneet/työpisteet valitaan tilaajan edustajan kanssa Mittauksiin perustuvan todentamisen on syytä perustua pääosin RAU-mittauksiin ja vain siltä osin erillismittauksiin kuin rakennusautomaatiojärjestelmään ei voida tai ei ole kustannuste-hokasta asentaa pysyviä mittauksia. Todentamisessa tarvittavat RAU:n mittauspisteet on mää-ritettävä, kuten myös tiedon keruu sekä sen mahdollinen käsittely ja esitystapa. Tällä varmis-tetaan se, että esim. huonelämpötilan sovituista mittauspisteistä tallennettaan tiedot kovalevyl-le, lasketaan tarvittavat ylitykset/alitukset sekä saadaan hälytykset. Vaikka RAU tarjoaa erittäin joustavan mittaus- ja tietojen käsittelyn valmiuden, pitää kuiten-kin varmistaa, että mittaustulokset ovat riittävän luotettavia. Sitä varten määritetään mittauk-sille tarkkuusvaatimukset (esim. lämpötila ±0,5 °C, hiilidioksidipitoisuus ±100 ppm). Rakennuksen käyttövaiheessa tullaan todennäköisesti tarvitsemaan laskentatyökalua, koska kaikki käyttäjän säädöt ja muut mahdolliset muutokset vaikuttavat sekä toteutuviin sisäilmas-to-olosuhteisiin että energiankulutukseen. Tilanne voidaan hallita, jos jo suunnitteluvaiheessa tehdään rakennuksen simulointimalli, jolla tällaisten muutosten vaikutuksia voidaan jatkossa tarkastella. Simulointimalli pitää päivittää toteutuksen aikaisten muutosten osalta ennen ra-kennuksen vastaanottoa ja tarvittaessa kalibroida käytön aikaisen mittausjakson avulla. Jos todentamisessa havaitaan poikkeamia, joiden oletetaan johtuvan käyttäjän säädöis-tä/muutoksista, niin kalibroidulla simulointimallilla voidaan tehdä jälkilaskelma esim. tavoi-tekulutuksen tai huonelämpötilan osalta.

10 (43)


4 VALVONTA SUUNNITTELUN JA TOTEUTUKSEN AIKANA

Projektinjohtajan tehtävänä on varmistaa, että sovitut sisäilmaston- ja energiatehokkuustavoit-teet toteutuvat myös käytännössä. Varsinainen todentaminen tapahtuu vastaanotto- ja käyttö-vaiheessa, mutta suunnittelun ja toteutuksen aikaisella valvonnalla varmistetaan, että silloin ei syntyisi ylitsepääsemättömiä ongelmia. Elinkaarihankkeen luonteeseen sopivat hyvin myös kannustimet ja sanktiot, joita käytetään jos tavoitteet ylitetään tai alitetaan. Valvonnan työkaluina voidaan käyttää terveen talon toteutuksen kriteereitä /8, 9/ ja ToVa-ohjeistusta /1/. Terveen talon toteutuksen kriteerit esittävät suunnittelun ja toteutuksen kriitti-set vaiheet ja näissä valvottavien asioiden tarkistuslistat. Valvonta voidaan toteuttaa noudat-tamalla ToVa -systematiikkaa hankevaiheittain.

4.1 Luonnossuunnittelu

Terveen talon toteutuksen kriteerit esittävät tavoitetasojen (S-, M- ja P-luokat) valinnan lisäk-si melkoisen määrän vaatimuksia rakennussuunnittelulle, koska yleissuunnitteluvaiheessa tehdään lähes lopulliset valinnat arkkitehtuurin, rakenneratkaisujen, teknisten järjestelmien ja rakennuksen tyyppitilojen osalta. Esitetään vaatimukset mm. auringolle altistuvien julkisivu-jen auringonsuojaukselle ja päivänvalon hyödyntämiselle. Häikäisyä ei saa esiintyä ja päivän-valoa pitää olla mahdollista rajoittaa näytepäätetyölle sopivalle tasolle. Luonnosvaiheen suunnitelmille esitetään kokonaisuudessaan korkeat vaatimukset, koska jatkossa muutosten tekeminen on monimutkaista ja tulee kalliiksi. Luonnossuunnitelmien tarkastuslista vaatii mm.:

• Luonnosvaiheen suunnitelmassa on tarkistettu ja otettu huomioon huonelämpötilojen hal-linnan edellytykset varsinaisessa suunnitteluvaiheessa, jonka takia on ratkaistava sisäiset lämpökuormat, ikkunakoot, lasituksen laatutekijät, aurinkosuojauksen toteutustapa ja LVI-tekniikan periaateratkaisut.

• Runkokanavien pääreitit on valittu ja alustava kanavamitoitus tarkistettu erityisesti pa-himpien ja tyypillisimpien risteilykohtien tilantarpeen osalta. Valittujen alakattokorkojen ja kerroskorkeuden riittävyys on tarkistettu näissä kohdissa.

• Tyyppihuone/huoneet on tutkittu/määritetty mahdollisimman tarkasti sekä rakennus- että LVIS-teknisesti.

• Alustavat lämpötilasimulointilaskelmat on tehty hyväksyttyjen reunaehtojen pohjalta.

4.2 Rakentamisen valmisteluvaihe

Rakentamisen valmisteluvaiheessa, missä valitaan pää- ja sivu-urakoitsijat sekä valmistellaan sopimusasiakirjat sekä yksityiskohtainen toteutusaikataulu, vaativat kriteerit, että valitut ta-voitetasot ja muut asetetut vaatimukset viedään yleisellä tasolla sopimusasiakirjoihin ja yksi-tyiskohtaisesti teknisiin asiakirjoihin. Tämä luo edellytykset valvojien työlle, mahdollistaen

11 (43)


asetettujen vaatimusten toteuttamisen seurannan. On korostettu riittävän yksityiskohtaisen ai-kataulun merkitystä. Jopa suositellaan, että rakennuttaja antaa aikatauluja koskevat vaatimuk-set (nimikkeistö, lohkojako, tehtävien enimmäiskestot, ym.) urakkaohjelmassa. Oleellista on runko-vesikattovaiheen yksityiskohtainen aikataulutus tavoitteena rakennuksen saaminen mahdollisimman nopeasti vedenpitäväksi. Lisäksi on tärkeää, millä aikataululla muut kosteut-ta sisältävät työvaiheet tapahtuvat, jotta kuivatus ja töiden saattaminen P1-luokkaan ja lopuksi toimintakokeet, säädöt ja IV-mittaukset voitaisiin tehdä aikataulussa. Aikataulussa tulee esit-tää oleelliset Terve talo -toteutukseen liittyvät ajankohdat kuten talo vedenpitävä, lämmityk-sen aloitus, kuivatuksen kesto lohkoittain ja P1-luokkien saavuttaminen lohkoittain. Urakka-ohjelmassa esitetään myös pääurakoitsijan vaatimus laatia kosteudenhallintasuunnitelma ja P1-kohteissa puhtaudenhallintasuunnitelma.

4.3 Toteutussuunnittelu

Toteutussuunnittelussa kriteerit vaativat, että iv-suunnittelija tekee painehäviö- ja äänilaskel-mat, jotta huonekorttien tavoitteiden toteutuminen voitaisiin varmistaa. Näistä laskelmista saadaan myös ilmanvaihtojärjestelmän esisäätöasennot, joita käyttämällä ilmanvaihtojärjes-telmän esisäätö voidaan tehdä asennustyön yhteydessä (tarkoittaa usean viikon säästöä säätö-vaiheessa). Jotta tämä käytännössä onnistuisi, pitää iv-suunnittelijan päivittää laskelmat toteu-tusvaiheessa lopullisten laitevalintojen jälkeen. Jos näin toimitaan, niin tasapainotustyö ja muuten tyypilliset parannustyöt jäävät pois.

4.4 Rakennusvaipan ilmanpitävyys ja kylmäsillat

Rakennusvaipan ilmanpitävyyden ja lämmöneristyksen hallinta erityisesti lasijulkisivujen yh-teydessä vaati valvontaa niin suunnittelun kuin toteutuksen aikana. Huono rakennusvaippa vaarantaa sisäilmasto- ja energiatehokkuustavoitteiden toteutumisen. Toteutussuunnittelun yhteydessä pitää varmistaa suunnitelmien toteutettavuus työmaalla, niin että hyvä ilmanpitä-vyys voidaan saavuttaa vaikeissakin olosuhteissa. Lasirakenteiden liittyminen muihin raken-teisiin vaatii erityistä huomiota. Myös lasirakenteiden U-arvot on laskettava lvi-suunnittelijalle niin, että ne sisältävät karmeista/profiileista johtuvat kylmäsillat. Jos kylmäsil-lat unohtuvat, niin se voi johtaa lämmityslaitteiden alimitoitukseen ja tavoitekulutusten ylit-tymiseen. Toteutuksen aikana on valvottava, että toteutussuunnittelussa laadittuja asennusoh-jeita noudatetaan ja riittävä ilmanpitävyys saavutetaan.

4.5 Rakennustöiden ja ilmanvaihtojärjestelmän puhtaus

Huonekortit esittävät vaatimukset rakennustöiden puhtaudelle (P1-rakennustyöt), ilmanvaihto-järjestelmän puhtaudelle (P1-ilmavaihtoasennustyö) ja ilmanvaihtotuotteiden puhtaudelle (M1-ilmanvaihtotuotteet). Puhtauden hallinta edellyttää ilmanvaihtojärjestelmän suojaamista pölyltä, lialta ja vedeltä. Tämä tarkoittaa käytännössä kanavien tulppausta ja päätelaitteiden asennusta suojattuna esim. muovipakkauksissa. Laitteiden pitää tulla asianmukaisissa pakkauksissa jo teh-taalta. Tällä tavalla voidaan asentaa koko ilmastointijärjestelmä ennen P1-vaihetta. P1-

12 (43)


rakennustyöt tarkoittavat puhtausvaatimuksia P1-vaiheessa, joka pitää saavuttaa ennen ilman-vaihtojärjestelmän toimintakokeiden aloittamista. P1-puhtausluokan saavuttaneet lohkot erote-taan muista tiloista; yksinkertaisimmillaan P1-lohko on yksi kerros, joka on erotettu muista ker-roksista paikoilleen asennetuilla väliovilla. P1-tilojen pitää olla siivottu ja näissä ei saa tehdä pölyäviä töitä. Ilmastointijärjestelmän päätelaitteiden suojaukset voidaan poistaa vasta P1-tiloissa, jonka jälkeen voidaan aloittaa toimintakokeet ja säätötyöt. Ennen puhaltimien käynnis-tämistä pitää tarkastaa kanaviston puhtaus. Ellei kanavisto täytä asetettua vaatimusta (P1 tai P2), on kanavisto puhdistettava ennen kuin toimintakokeet voidaan aloittaa. P1-rakennustyöt eivät vaikuta kokonaisaikatauluun, mutta pakottavat tekemään työt ”kerralla kuntoon” periaatteella. Roikkuvia työvaiheita esim. saumaukset, listoitukset ym. viimeistelyä ei voida jättää myöhemmin tehtäväksi, vaan kerros on tehtävä kerralla valmiiksi, jonka jälkeen työporukat siirtyvät seuraavaan kerrokseen. Terveen talon toteutuksen kriteereissä on annettu runsaasti yksityiskohtaisia ohjeita, miten P1-vaatimukset voidaan käytännössä järkevästi toteut-taa. Yleisperiaate on P1-vaiheen siirtäminen mahdollisimman myöhäiseen vaiheeseen. Puhtau-den hallinnan suunnittelussa kannattaa ottaa huomioon, että yleensä valmistuu viimeisenä en-simmäinen kerros. Siitä johtuen voi olla tarkoituksenmukaista suunnitella ilmanvaihtojärjestel-mä siten, että muut kerrokset voidaan säätä ensin, kun ensimmäinen kerros erotetaan muusta ilmanvaihtojärjestelmästä esim. kerrossäätöpelleillä ja tehdään sen säätötyöt myöhemmin. 5 KÄYTTÖVAIHEEN TODENTAMISMENETTELY

Valmistuvan rakennuksen todentaminen alkaa tavanomaisilla koekäytöillä, urakoitsijan itsel-leen luovutuksella ja vastaanottotarkastuksilla rakennuksen luovutusvaiheessa. Todentaminen viedään loppuun rakennuksen käyttövaiheessa. Olosuhteiden todentamista ei pystytä teke-mään kerralla valmiiksi, koska olosuhteita tulee tarkastella sekä lämmitys- että jäähdytyskau-della rakennuksen normaalissa käyttötilanteessa. Todentamisen voi suorittaa suunnitelmiin, mittauksiin, simulointeihin tai kyselyihin perustuen. Seuraavassa kuvatussa menetelmässä keskitytään olosuhteiden todentamiseen käyttäen osittain kaikkia em. tapoja. RAU:n ja mahdollisten erillismittausten tuloksia tulkittaessa ja seurauksista päätettäessä on kolme perustilannetta:

1. jos toteuma = lupaus → asia OK (ja seuraa mahdollinen palkkio)

2. jos toteuma ≠ lupaus ja reunaehdot ovat huonekortin mukaisia → seuraa sanktio, ja pro-jektinjohtajan pitää etsiä poikkeaman syy ja korjata se

3. jos toteuma ≠ lupaus ja reunaehdot ≠ sovitut → tarvitaan jälkilaskenta, jossa käyttäjän säädöt tai muut tapahtuneet muutokset otetaan huomioon ja laskennan tuloksen perus-teella päätetään lupauksen toteutuminen

13 (43)


5.1 Katselmus

Katselmuksen tarkoituksena on valmistuneen rakennuksen suunnitelmien mukaisuuden tarkis-taminen. Katselmuksella pyritään löytämään mahdolliset puutteet, jotka tulee korjata ennen varsinaisia mittauksia. Ilmanvaihtokoneiden ja valittujen huoneiden osalta tarkistetaan, että säädöt ja ilmavirrat vastaavat suunnitelmia. Lisäksi tulee varmistaa, että rakennus itsessään, rakenteet ja ikkunat vastaavat suunnitelmia. Nämä tiedot ovat tärkeitä myöhemmin tehtäviä simulointeja varten. Katselmuksen yhteydessä sisäilmastosta tehdään myös havaintoja esi-merkiksi aistinvaraisesti ja merkkisavun avulla.

5.2 Mittaukset

Edustava otos tiloista saadaan valitsemalla kaikkien pääkoneiden palvelualueilta yksi huone jo-kaiselta julkisivulta ja kaikista tilatyypeistä. Kun mitattavien tilojen lukumäärä on sovittu koh-dan 3 mukaisesti, niin mitattavat tilat valitaan tilaajan/käyttäjän edustajan kanssa. Mahdollisia ongelmatiloja on syytä kartoittaa esimerkiksi käyttäjille tehdyn kyselyn avulla. Tyytymättö-myys sisäilmastoon tulee yleensä esille myös huoltomiehelle tehtyjen valitusten muodossa. Sisäilmastoluokituksen mukaan talviaikaisten olosuhteiden todentaminen tulisi tehdä, kun ul-kolämpötila on alle -5 °C ja kesäaikaisten, kun ulkolämpötila on yli +20 °C ja sää on selkeä. Tätä määritelmää on syytä noudattaa, kun tehdään ilman nopeuden mittauksia, jotka ovat ker-tamittauksia edustavana talvi-, kesä- tai välikausipäivänä. Edustavana kesäpäivänä pitää olla selvä jäähdytystarve, mutta mittausta ei ole syytä tehdä aivan kuumimpien hellepäivien aika-na. Sama periaate pätee talvitilanteelle. Pidempiaikaisten mittausten tapauksessa voidaan käyttää vaihtoehtoisena lämpötilarajana 0 °C talviaikana ja +15 °C kesäaikana siten, että lämmityskauden mittaukset tehdään käytän-nössä joulu- ja maaliskuun välisenä aikana ja jäähdytyskauden mittaukset kesä- ja elokuun välisenä aikana. Olosuhteiden todentamista varten voidaan tehdä seuraavia sisäilmastomittauksia:

• tulo- ja poistoilmavirtojen kertamittaukset

• ilman liikenopeuden kertamittaukset vähintään kahdelta korkeudella (0,1 m ja 1,1 m)

• paine-ero kertamittaukset vaipan yli tai rakennuksen sisällä eri tilojen välillä ilmanvaih-don tasapainotuksen arvioimiseksi

• huonelämpötilan kertamittaukset kolmella korkeudella (0,1 m, 0,6 m ja 1,1 m)

• huonelämpötilan seurantamittaukset

• hiilidioksidipitoisuuden kerta- tai seurantamittaukset

• LVI-laitteiden äänitason kertamittaukset

• valaistustason kertamittaukset

14 (43)


Ilman nopeuden mittauspisteet etsitään merkkisavulla siten, että mitataan työpisteitä ja muita mahdollisia oleskeluvyöhykkeen kohtia, joissa havaitaan suurimmat ilman liikenopeudet. Mikäli on erityinen syy epäillä muiden Sisäilmastoluokituksen tavoitearvojen ylittymistä, teh-dään esimerkiksi operatiivisen lämpötilan ja pintalämpötilan mittauksia tai tarkempia sisäil-man laatumittauksia kuten TVOC-, aldehydi- tai kuitumittauksia. Yksi mahdollinen esimerkki todentamismittausten raportista on esitetty liitteessä 1.

5.3 Huonelämpötilan pysyvyyden todentaminen

Huonelämpötilan pysyvyyden todentamista varten tarvitaan vuoden ajalta lämpötilatiedot, joista voidaan laskea lämpötilan tavoitetasojen ylityksen ja alituksen astetuntisummat. Tähän tarkoitukseen käytetään normaalisti RAU:n mittausdataa. Jos havaitaan poikkeama, on selvi-tettävä, johtuuko se:

• rakennuksen poikkeavasta käytöstä,

• poikkeuksellisesta säästä tai

• puutteista taloteknisten järjestelmien toiminnassa. Jos katselmuksen mukaan rakennus on suunnitelmien mukainen eikä selvää vikaa löydy, mut-ta käyttäjä on tehnyt omia muutoksia, joudutaan tekemään jälkilaskenta. Jälkilaskenta koostuu kolmesta osasta:

1. simulointimallin kalibroinnista

2. käyttäjän muutoksia vastaavien uusien huonekortin tavoitearvojen laskenta (aikaisemmin sovitulla testisäädatalla)

3. lämpötilasimulointi uusien tavoitearvojen saavuttamisen osoittamiseksi Jälkilaskennan tekemiseksi on ensin varmistettava, että simulointimalli käyttäytyy todellisen rakennuksen tavoin. Simulointimalli on korkeintaan yhtä tarkka kuin sen lähtötiedot. Tämän vuoksi simulointimalli on kalibroitava esim. todennettavissa tiloissa tehdyn kahden viikon mittausjakson avulla. Ennen mittauksia tulee huolehtia siitä, ettei käyttäjä pääse muuttamaan mittausten aikana järjestelmien säätöarvoja. Lisäksi käyttäjä pitää kirjaa omasta läsnäolostaan ja sisäisistä kuormista. Simulointimallin lähtötietoina käytetään ensisijaisesti suunnittelutietoja. Jos katselmuksen ja mittausten aikana ilmenee, että todellisuus poikkeaa suunnitelmista, käytetään lähtötietoina mi-tattuja arvoja. Simulointia varten hankitaan mittausjakson säädata, joka syötetään simulointioh-jelmaan. Simulointi suoritetaan mittauksia vastaavalle ajanjaksolle ja sen tuloksia verrataan mit-taustuloksiin, kuva 2. Näiden tulee vastata toisiaan riittävällä tarkkuudella. Jos tulokset eivät vastaa toisiaan, voi syy olla simulointimallissa, joka tulee tarkistaa, ja suorittaa simulointi uu-delleen. Syy voi myös olla rakennuksessa tai järjestelmien toiminnassa. Näitä syitä aletaan tut-

15 (43)


kia, jos simulointimallin tuloksia ei saada vastaamaan mittausten tuloksia muutaman iterointi kierroksen jälkeen. Simulointimallin kalibroinnin ohjeistusta on esitetty liitteessä 2.

Huonelämpötilan mittauslämmitys- ja jäähdytyskaudella

(esim. 2 viikon ajan)



Huonelämpötilan simulointi


Vastaavatkotulokset

toisiaan riittävällätarkkuudella?

Vastaavatkotulokset


Tarkistetaan simulointimalliTarkistetaan

simulointimalli

Ei

Asetetaan mitoitussääsimulointimalliin

(esim. vuoden 1979 sää)



Kyllä

Suunnitelmat ja todelliset lähtöarvot


Raportoidaan tuloksetRaportoidaan tulokset

Verrataan mittausjakson ja simuloinnin tuloksia keskenään


Mittausjakson säädata


Käyttäjä pitää kirjaa mittausten aikaisesta

kuormituksesta


kuormituksesta

Tarkistetaan toteutuksen suunnitelmien mukaisuusTarkistetaan toteutuksen suunnitelmien mukaisuus







Vastaavatkotulokset


Vastaavatkotulokset


Tarkistetaan simulointimalliTarkistetaan

simulointimalli

Ei





Kyllä



Raportoidaan tuloksetRaportoidaan tulokset






kuormituksesta


kuormituksesta

Tarkistetaan toteutuksen suunnitelmien mukaisuusTarkistetaan toteutuksen suunnitelmien mukaisuus

Kuva 2. Huonelämpötilan pysyvyyden todentamisprosessi.

Kun simulointien ja mittausten tulokset vastaavat toisiaan, voidaan huonelämpötilan pysyvyys simuloida käyttämällä sovittua testisäädataa. Saaduista tuloksista lasketaan lämpötilan ase-tusarvojen ylitys ja alitus erikseen lämmitys- ja jäähdytyskaudelle. Astetuntisummia verrataan huonekortin uusiin arvoihin, jonka perustella nähdään täyttyvätkö vaatimukset.

5.4 Tavoitekulutusten todentaminen

Kulutukset todennetaan yleensä kerran vuodessa mittarilukemien perusteella. Lämmitysener-giankulutus normitetaan lämmöntarveluvulla sovittua säädataa vastaamaan. Mikäli rakennuk-sen käyttöajat ja kuormat poikkeavat huonekorttien arvoista, niin lämmitys- ja sähköenergialle joudutaan tekemään jälkilaskenta rakennuksen simulointimallilla. Jälkilaskennan tuloksena saadaan uudet tavoitekulutukset, joihin mittarilukemia verrataan.

16 (43)


6 LÄHDELUETTELO

1. Kauppinen T., Kovanen K., Nykänen V., Nyman M., Paiho S., Peltonen J., Pietiläinen J., Pihala H., Kalema T. ToVa-käsikirja: Rakennuksen toimivuuden varmistaminen energiatehokkuuden ja sisäilmaston kannalta. Ilmestyy VTT Tiedotteita-sarjassa syk-syllä 2007.

2. ASHRAE GUIDELINE 14, simulointimallin kalibrointiohje

3. Sisäilmastoluokitus 2000 (2001). Sisäilmastoyhdistys, julkaisu 5

4. ASHRAE 2004. ANSI/ASHRAE Standard 55–2004, Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy, Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating, and Aircon-ditioning Engineers, Inc.

5. EN15251:2007. Indoor environmental input parameters for design and assessment of en-ergy performance of buildings- addressing indoor air quality, thermal environment, light-ing and acoustics, CEN 2007.

6. Indoorium Survey™ Sisäympäristön toimivuusanalyysi. http://www.indoorium.com/4-1_tuotteet.htm

7. Kauppinen T., Kouhia I., Kovanen K., Norvasuo M., Nykänen V., Nyman M., Paiho S., Peltonen J., Pietiläinen J., Pihala H., Kalema T. Rakennuksen toimivuuden varmista-minen energiatehokkuuden ja sisäilmaston kannalta. Manuaaliset menetelmät. Il-mestyy VTT Tiedotteita-sarjassa syksyllä 2007.

8. Terveen talon toteutuksen kriteerit. Kriteerit ja ohjeet toimitilarakentamiselle. Sisäil-maopas 6. 2003.

9. Terveen talon toteutuksen kriteerit. Kriteerit ja ohjeet asuntorakentamiselle. Sisäilma-opas 7. 2004.

10. SFS 5512 Ilmastointi. Ilmavirtojen ja painesuhteiden mittaus ilmastointilaitoksissa. 1989. 11 s

11. Suomen rakentamismääräyskokoelma, osa C1. Ääneneristys ja meluntorjunta rakennuk-sessa. 1998. 9 s.

12. Asumisterveysohje. Sosiaali- ja terveysministeriö. Oppaita 2003:1

13. Asumisterveysopas. Sosiaali- ja terveysministeriö 2005

14. Suomen rakentamismääräyskokoelma, osa D2. Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto. 2003. 30 s

15. SFP-opas. Opas ilmanvaihtojärjestelmän ominaissähkötehon määrittämiseen, laskentaan ja mittaamiseen. LVI-talotekniikkateollisuus ry. 2. painos, kesäkuu 2005

16. Halmekytö P. Putkiverkostojen painevaihtelut ja tiiviyskokeet. CUBE-seminaari 22.3.2006. www.tekes.fi/cube

17 (43)


LIITE 1. TODENTAMISRAPORTIN ESIMERKKI

Sisäilmaston todentamismittaukset ABC Toimitalossa 22.-29.3.2006

Konsulttiyhtiö XYZ suoritti 22.-29.3.2006 ABC Toimitalossa sisäilmastomittaukset, joiden tavoitteena oli arvioida talviaikaisten sisäilmasto-olosuhteiden toteutuminen sisäilmastoluo-kan S2 määritysten mukaisesti. Kertamittaukset suoritettiin keskiviikkona 22.3, jolloin myös osaan tiloista jätettiin tallentavat mittalaitteet lämpötilan ja hiilidioksidin viikon seurantamit-tauksia varten. Mittauksia suoritettiin yhteensä 14 tilassa. Osassa tiloista tehtiin pelkästään kertamittauksia. Mittausten aikaiset ulkolämpötilat on esitetty taulukossa 1. Taulukko 1 Mittausten aikainen ulkolämpötila (Ilmatieteen laitos)

22.3 23.3 24.3 25.3 26.3 27.3 28.3 29.3Vuorokauden ylin [°C] 0 0 -1,5 +3,5 +3 +1,5 +1,5 +3Vuorokauden alin [°C] -11 -5 -11,5 -11,5 -7,5 -9,5 -2 +1,5

Mitattavat tilat oli suunnitteluvaiheessa valittu ja listattu todentamissuunnitelmaan yhdessä tilaajan edustajan kanssa siten, että toimistohuoneita ja avotoimistoja valittiin edustavasti jul-kisivuilta. Lisäksi mitattavaksi oli valittu yksi neuvotteluhuone, kabinetti sekä ruokala. Osasta valituista huoneista oli tullut olosuhteisiin liittyviä valituksia. ABC Toimitalon ensimmäisessä kerroksessa on pääasiassa neuvotteluhuoneita ja kabinetteja sekä ruokala. Kerrosten pohjaratkaisut ovat lähes identtisiä 2-7 kerroksissa sisältäen noin 25 % toimistohuoneita, 50 % avotoimistoa ja 25 % teknisiä ja muita tiloja. Mitatut tilat on esitetty liit-teessä 1.1. Kerrosten 2-7 mitatut tilat on esitetty samassa kuvassa, koska näiden kerrosten poh-jaratkaisut ovat hyvin samanlaiset. Tällöin huonetunnuksen ensimmäinen numero viittaa ker-rokseen, jossa huone sijaitsee. Taulukossa 2 on esitetty, mitä mittauksia huoneissa tehtiin.

Taulukko 2 Valituista tiloista mitatut suureet

Huo

ne

Käy

ttö-

tark

oitu

s

Ikku

noid

en

suun

taus

Huo

ne

läm

pötil

a

Ilman

no

peus

Tulo

-ilm

avirt

a

Tulo

ilman

lä

mpö

tila

Pain

e-er

o

Val

aist

us-

taso

Huo

ne

läm

pötil

a

CO

2 -pi

tois

uus

2009 avotoimisto itään x x x x x x2110 avotoimisto pohj. x x x x x x x x4033 avotoimisto etelään x x x x x x5007 toimisto itään x x x x x x5129 toimisto länteen x x x x x6015 toimisto itään x x x x x6219 toimisto sisävyöh. x x x x x x6063 avotoimisto etelään x x x x x7114 toimisto sisävyöh. x x x x x x x7117 toimisto sisävyöh. x x x7195 avotoimisto länteen x x x x xKab 4 kabinetti itään x x x x x xNeuv 4 neuvotteluh. länteen x x x x x x x x1003 ruokala itään x

Kertamittaukset Rekisteröivä

18 (43)


Suoritetut mittaukset

Lämpötilojen kertamittaukset huone- ja tuloilmasta tehtiin Testo 435 mittalaitteella, johon oli yhdistetty termoelementti. Tuloilman lämpötila mitattiin aktiivipalkkien suuttimista, jolloin saatiin tuloilman lämpötila ennen sekoittumista induktioilmaan. Lisäksi ilman lämpötilaa, operatiivista lämpötilaa ja nopeutta mitattiin työpisteissä Dantec Dynamics Vivo IFS-100 sisäilmastomittalaitteella. Ilman lämpötilaa ja nopeutta mitattiin 0,1 m, 0,6 m ja 1,1 m korkeuksilta. Operatiivinen lämpötila mitattiin 0,8 m korkeudelta. Ilman virtausta tarkasteltiin myös merkkisavun avulla. Palkkien suutinpaine mitattiin Alnor AXD560 paine-eromittarilla, jolloin tuloilmavirrat toi-mistohuoneissa ja avotoimistoissa saatiin valmistajan mitoitustaulukoista, kun tiedettiin palk-kien pituus ja suutinkokoonpano. Neuvotteluhuoneessa ja kabinetissa mitattiin tulo- ja pois-toilmalaitteista keskimääräinen ilmannopeus virtausaukossa Testo 435-mittalaitteella siipi-pyöräanemometrianturilla varustettuna, jolloin tilavuusvirta saatiin laskettua virtausaukon koon mukaan. Missään tulo- tai poistoilmalaitteissa ei ollut valmiita mittausyhteitä, joita olisi voitu käyttää tilavuusvirtojen mittaukseen. Paine-ero vaipan yli mitattiin huoneissa 2110 ja 7117. Neuvotteluhuoneessa mitattiin paine-ero käytävään, koska oli syytä epäillä, ettei huone ollut ilmavirtojen suhteen tasapainossa. Paine-eroja mitattiin Alnor AXD560 paine-eromittarilla. Huoneissa mitattiin valaistustasoja Minolta T1-1 mittarilla. Koska ulkona oli aurinkoinen päivä ja huoneeseen tuli myös luonnonvaloa, ei mittaus antanut todellista kuvaa keinovalaistustasosta. Osassa tiloista tehtiin rekisteröiviä mittauksia lämpötilalle ja hiilidioksidipitoisuudelle. Rekis-teröivät mittalaitteet jätettiin tiloihin 22. - 29-3.2006 väliseksi ajaksi.

19 (43)


MITTAUSTULOKSET

Lämpötilojen kertamittaukset

Huone- ja tuloilman lämpötilojen kertamittausten tulokset on esitetty kuvassa 1. Kuvaan on merkitty myös Sisäilmastoluokitus 2000 mukaiset talven tavoitearvot. Lämpötilan suunnitte-luarvo S2 luokassa on 21 °C, huonekohtainen säädettävyys ±2 °C ja sallittu poikkeama ±1 °C. Mittaushetken lämpötilojen asetusarvoja ei ole tiedossa.

171819202122232425

1003

2009

2110

4033

5007

5129

6015

6219

6063

7114

7117

7195

Kab

4

Neu

v 4 S1 S2 S3

Läm

pötil

a [°

C]

Huonelämpötila Tuloilman lämpötila

Kuva 1. Huoneen ja tuloilman lämpötilat mitatuissa huoneissa.

Työpisteiden ilman nopeuksien, ilman lämpötilan ja operatiivisen lämpötilan mittaukset

Työpisteissä tehtyjen mittausten ilman nopeuksien ja lämpötilojen mittausten tulokset on esi-tetty taulukossa 3. Korkein mitattu ilman nopeus oli vain 0,16 m/s, joka mitattiin neuvottelu-huoneessa. Toimistotiloissa korkein mitattu nopeus oli 0,15 m/s. Nopeudet olivat alle Sisäil-mastoluokan S2 vaatimuksen 0,17 m/s (21 °C). Yleisesti ottaen mitatut nopeudet olivat alhai-sia, mikä osoittaa ilmanjaon toimivan erittäin hyvin mittaustilanteessa. Sisäilmastoluokassa S2 lämpötilaero mittauskorkeuksien 0,1 m ja 1,1 m välillä saa olla korkeintaan 3 °C. Suurin mitattu lämpötilaero oli 0,8 °C, joten vaatimus täyttyi reilusti. Operatiivinen lämpötila eroaa ilman lämpötilasta korkeintaan 1,1 °C, mistä voidaan päätellä, että mitatuissa tiloissa ei myöskään esiinny paikallista epäviihtyvyyttä.

20 (43)


Taulukko 3 Lämpötilojen ja ilman nopeuksien mittausten tulokset.

0,1 m 0,6 m 1,1 m 0,1 m 0,6 m 1,1 m2009 0,10 0,12 0,11 22,6 22,8 23,0 0,4 23,0

2110_1 0,03 0,06 0,07 22,5 22,7 23,0 0,5 22,62110_2 0,03 0,02 0,04 22,4 22,8 23,0 0,6 22,8

4033 0,02 0,04 0,06 23,4 23,9 23,9 0,5 23,75007_1 0,03 0,01 0,02 23,3 23,5 24,0 0,7 24,45007_2 0,04 0,04 0,03 23,7 24,0 24,5 0,8 24,5

5129 0,07 0,10 0,12 22,8 22,8 22,9 0,1 22,86015 0,06 0,07 0,05 23,2 23,3 23,4 0,2 23,16219 0,03 0,06 0,06 22,9 23,1 23,5 0,6 23,16063 0,04 0,05 0,06 22,7 22,9 23,2 0,5 23,27114 0,02 0,03 0,03 23,2 23,5 23,8 0,6 23,47117 0,09 0,04 - 22,3 22,7 - - 22,3

7195_1 0,04 0,07 0,12 22,2 22,1 22,1 -0,1 22,17195_2 0,15 0,10 0,12 21,9 22,1 22,2 0,3 22,3Kab 4 0,06 0,08 0,07 22,8 22,8 22,9 0,1 22,8

Neuv 4_1 0,10 0,11 0,08 22,8 22,5 23,0 0,2 22,8Neuv 4_2 0,16 0,13 0,07 22,9 22,9 23,1 0,2 22,9Keskiarvo 0,06 0,07 0,07 22,8 23,0 23,2 0,4 23,0- mittalaitteessa oli tilapäinen toimintahäiriö

Ilman nopeus [m/s]Mittauskorkeus MittauskorkeusMittaus-

piste

Lämpötila [°C]Opera- tiivinen

Ero pysty- suunnassa

Ilmavirtamittaukset

Avotoimistojen ja toimistohuoneiden ilmavirtamittausten tulokset on esitetty taulukossa 4. Näihin tiloihin ilma tuotiin aktiivipalkkien kautta. Palkkeina oli käytetty Yritys Oy:n A-palkkia alaslasketun katon alueella ja B-palkkia vapaasti asennettuna reunavyöhykkeillä. Kahdessa mittauksessa suutinkokoonpano oli jäänyt merkitsemättä, jolloin ilmavirtaa ei pys-tytty määrittämään. Lisäksi osassa palkeista oli käytetty suutinkokoonpanoa, jolle ei ole val-mistajan mitoitustaulukkoa.

21 (43)


Taulukko 4 Palkkien ilmavirtamittausten tulokset.

Palkin malli Suutin-kokoonpano

Suutinpaine [Pa]

Ilmavirta [l/s]

Suunniteltu ilmavirta [l/s]

2009 avotoimisto ADRIATICa 2,4 2 40 20 222110 avotoimisto BALTICa 2,4 - 38 - 254033 avotoimisto BALTICa 2,4 1 3:stä tulp. 33 * 255007 toimisto ADRIATICa 2,4 3 50 15 225129 toimisto ADRIATICa 2,4 3 30 12 226015 toimisto ADRIATICa 2,4 3 40 13,5 226219 toimisto ADRIATICa 2,4 3 40 13,5 226063 avotoimisto BALTICa 2,4 2 3:stä tulp. 20 * 257114 toimisto ADRIATICa 2,4 3 45 14 227195 avotoimisto BALTICa 2,4 - 31 - 22

suutinkokoonpano 2: joka neljäs reikä tulpattusuutinkokoonpano 3: joka toinen reikä tulpattu*suutinkokoonpanolle ei ole valmistajan taulukoimia ilmavirtoja-suutinkokoonpanotietoa ei ole

Huone

Lähes kaikissa palkeissa mitatut ilmavirrat jäivät yli 20 % mitoitusilmavirtaa pienemmiksi. Näiden mittausten yhteydessä ei voitu selvittää, johtuivatko poikkeamat tasapainotuksen puut-teesta vai käyttäjän säädöistä. Sisäilmastoluokan S2 ilmamäärän mitoitusarvo on 8 dm3/s hen-kilöä kohden. Tämä vaatimus täyttyi tehtyjen mittausten perusteella, koska toimistohuoneet oli mitoitettu yhdelle työntekijälle. Toisaalta suuri poikkeama mitoitusmäärään nähden on syynä suureen alipaineeseen rakennuksessa. Taulukossa 5 on esitetty neuvotteluhuoneen ja kabinetin ilmavirtamittaukset. Näissä tiloissa oli läsnäolotunnistimet, eikä ilmavirtojen säädöstä ole tietoa. Neuvotteluhuoneen mitatut il-mavirrat selittävät suuren alipaineen käytävään nähden. Kabinetin tulo- ja poistoilmavirrat ovat samansuuruiset, mutta ovat vain noin puolet mitoitusmäärästä. Taulukko 5 Neuvotteluhuoneen ja kabinetin ilmavirtamittausten tulokset.

Virtausaukon koko [m²]

Nopeus virtausaukossa [m/s]

Mitattu ilmavirta [l/s]

Suunniteltu ilmavirta [l/s]

tulo 0,126 1 126 140poisto 0,041 4 166 140tulo 0,126 0,5 63 115

poisto 0,041 1,5 62 115

Neuvottelu 4

Kabinetti 4

Huone

Paine-eromittaukset

Sisä- ja ulkoilman väliseksi paine-eroksi mitattiin toisessa kerroksessa (huone 2110) 35 Pa ja seitsemännessä kerroksessa (huone 7117) 15 Pa alipainetta ulkoilmaan nähden. Näiden erotus vastaa savupiippuvaikutuksen suuruutta. Suomen rakentamismääräyskokoelman osassa D2

22 (43)


(2003) ohjeessa sanotaan, ettei alipaine saa olla yleensä suurempi kuin 30 Pa. Alimpien ker-rosten alipaine tulee lisääntymään pakkasilla. Mitatut arvot osoittavat puutteita ilmanvaihdon tasapainotuksessa. Neuvotteluhuoneessa epäiltiin suurta paine-eroa käytävään nähden, koska oven avaaminen tuntui raskaalta. Päästämällä merkkisavua ovenrakoon huomattiin voimakas virtaus käytävästä neuvotteluhuoneeseen päin. Huoneessa mitattiin paine-eroksi 50 Pa ali-painetta käytävään nähden, mikä selittyy tulo- ja poistoilmavirtojen erisuuruudesta.

Valaistustasomittaukset

Valaistustaso avotoimistoissa ja toimistohuoneissa vaihteli välillä 550 - 1100 lx. Aurinkoises-ta päivästä johtuen ei valaistustason riittävyydestä pysytä sanomaan tämän mittauksen perus-teella tarkempaa. Neuvotteluhuoneessa ja kabinetissa sälekaihtimet suljettiin ennen valaistus-tasojen mittausta, jolloin valaistustasoksi saatiin 350 - 400 lx.

Huonelämpötilan pysyvyysmittaukset

Huonelämpötilan pysyvyysmittauksien tulokset on esitetty kuvassa 2. Kuvassa 2a on esitetty huoneen 7114 huoneilman ja tuloilman lämpötilojen pysyvyydet. Tuloilman lämpötila sisälsi myös induktioilman, minkä vuoksi sen lämpötila seurasi hyvin huoneen lämpötilaa. Tilan käyttäjät olivat halunneet huoneeseen korkeamman lämpötilan, ja huoltomies oli nostanut ase-tusarvon 23 °C:seen. Tilan lämpötila heilahteli melko paljon, mikä saattoi johtua osittain kor-keasta asetusarvosta, joka näyttäisi työajan ulkopuolella asettuneen 22 °C kohdalle. Kuvassa 2b on esitetty neuvotteluhuoneen ja kabinetin lämpötilojen pysyvyydet. Kabinetissa olleen loggerin akku oli loppunut maanantain 27.3 aikana. Tästä huolimatta kuvasta havai-taan, että lämpötila nousi hyvin korkealle, jos asetusarvon oletetaan olleen 21 °C. Neuvottelu-huoneen lämpötilan asetusarvo näyttäisi olleen 22 °C, jossa se pysyikin hyvin arkisin kello 8 - 17 välisenä aikana. Kuvassa 2c on esitetty avotoimistojen lämpötilojen pysyvyydet. Asetusarvona näissä tiloissa näyttäisi olleen noin 22,5 °C. Parhaiten lämpötila näyttäisi pysyneen asetusarvossaan pohjois-julkisivun avotoimistossa. Myös itään suuntautuvassa avotoimistossa lämpötila pysyi alle 23,5 °C työaikana. Viikonlopun lämpötilapiikeistä huomaa, että lämpötila kohosi itään suun-tautuvassa tilassa juuri aamupäivien aikana. Etelään suuntautuvassa tilassa lämpötila pääsi nousemaan jopa arvoon 24,1 °C työaikana. Kuvassa 2d on esitetty kahden toimistohuoneen lämpötilojen pysyvyydet. Huoneen 6219 lämpötila pysyi lähes täysin asetusarvossaan. Tämä huone sijaitsee kahden rakennusosan vä-lissä siten, että rakennus itsessään suojaa huonetta auringonsäteilyltä, kuva 2 liitteessä 1. Itään suunnatun huoneen 5007 lämpötila nousi työaikana jopa yli 25 °C.

23 (43)


20

21

22

23

24

25

26

16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8

Läm

pötil

a [°

C]

2110 avotsto pohjoiseen 4033 avotsto etelään 2009 avotsto itään

20,00

21,00

22,00

23,00

24,00

25,00

26,00

16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8

Läm

pötil

a [°

C]

6219 huone sisävyöhykkeellä 5007 huone itään

20

21

22

23

24

25

26

16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8

Läm

pötil

a [°

C]

Neuvottelu 4 Kabinetti 4

20

21

22

23

24

25

26

16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8

Läm

pötil

a [°

C]

7114 tuloilma 7114 huone sisävyöhykkeellä

to pe la su ma ti

to pe la su ma ti

to pe la su ma ti

to pe la su ma ti

Kuva 2a

Kuva 2b

Kuva 2c

Kuva 2d

Läm

pötil

a [°

C]

Läm

pötil

a [°

C]

Läm

pötil

a [°

C]

Läm

pötil

a [°

C]

20

21

22

23

24

25

26

16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8

Läm

pötil

a [°

C]


20,00

21,00

22,00

23,00

24,00

25,00

26,00

16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8

Läm

pötil

a [°

C]


20

21

22

23

24

25

26

16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8

Läm

pötil

a [°

C]


20

21

22

23

24

25

26

16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8

Läm

pötil

a [°

C]


to pe la su ma ti

to pe la su ma ti

to pe la su ma ti

to pe la su ma ti

Kuva 2a

Kuva 2b

Kuva 2c

Kuva 2d

20

21

22

23

24

25

26

16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8

Läm

pötil

a [°

C]


20,00

21,00

22,00

23,00

24,00

25,00

26,00

16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8

Läm

pötil

a [°

C]


20

21

22

23

24

25

26

16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8

Läm

pötil

a [°

C]


20

21

22

23

24

25

26

16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8 16 24 8

Läm

pötil

a [°

C]


to pe la su ma tito pe la su ma tito pe la su ma ti




Kuva 2a

Kuva 2b

Kuva 2c

Kuva 2d

Läm

pötil

a [°

C]

Läm

pötil

a [°

C]

Läm

pötil

a [°

C]

Läm

pötil

a [°

C]

Läm

pötil

a [°

C]

Läm

pötil

a [°

C]

Läm

pötil

a [°

C]

Läm

pötil

a [°

C]

Kuva 2. Huonelämpötilan seurantamittauksien tulokset.

24 (43)


Sisäilmastoluokan S2 lämpötilan tavoitearvo on talvella 20 - 22 °C. Huonelämpötilaa voidaan kuitenkin säätää ±2 °C mitoituslämpötilasta 21 °C, joten asetusarvo voi olla 19 - 23 °C. Tästä asetusarvosta sallitaan ±1 °C poikkeama. Kuvasta 2 arvioitiin kunkin huoneen asetusarvot, koska kaikista ei ollut parempaa tietoa. Huoneista, joissa epäiltiin lämpötilan kohonneen yli yhden asteen asetusarvosta, laskettiin ylityksen astetuntisumma arkipäivien kello 8 - 17 väli-sinä tunteina neljälle kokonaiselle mittauspäivälle (Kuva 3). Kabinetin astetuntisumma sisäl-tää vain kahden päivän ylitykset, koska mittalaitteen akku oli loppunut kesken mittausten.

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0

Mitatun lämpötilan ylitys yli 1°C asetusarvosta [°Ch]

4033Kab 450077114

Kuva 3. Mitatun lämpötilan ylitys asetusarvosta.

Hiilidioksidipitoisuuden pysyvyysmittaukset

Hiilidioksidipitoisuuden seurantamittausten tulokset on esitetty kuvassa 4. Avotoimistossa 2110 mittari oli lakannut toimimasta jo ensimmäisen vuorokauden kuluessa. Tästä huolimatta voidaan kohtuullisella varmuudella sanoa, että Sisäilmastoluokituksen luokan S2-tason hiili-dioksidipitoisuuden tavoitearvo 900 ppm alittui.

300350400450500550600650700

CO

-pito

isuu

s [pp

m]

2110 avotoimisto 7114 toimistohuone Neuvotteluhuone 4to 23.3 pe 24.3 la 25.3 su 26.3 ma 27.3 ti 28.3

CO

2-pito

isuu

s [pp

m]

300350400450500550600650700

CO

-pito

isuu

s [pp

m]

2110 avotoimisto 7114 toimistohuone Neuvotteluhuone 4to 23.3 pe 24.3 la 25.3 su 26.3 ma 27.3 ti 28.3

300350400450500550600650700

CO

-pito

isuu

s [pp

m]

2110 avotoimisto 7114 toimistohuone Neuvotteluhuone 4to 23.3 pe 24.3 la 25.3 su 26.3 ma 27.3 ti 28.3to 23.3 pe 24.3 la 25.3 su 26.3 ma 27.3 ti 28.3

CO

2-pito

isuu

s [pp

m]

Kuva 4. Hiilidioksidipitoisuuden seurantamittausten tulokset.

25 (43)


JOHTOPÄÄTÖKSET

Ilman nopeuden mittaustulokset oleskeluvyöhykkeeltä täyttivät luokan S2 vaatimukset. Toi-mistotiloissa päästiin jopa luokkaan S1. Ilman nopeudet olivat alhaisia osoittaen sen, että il-manjako toimi hyvin mittausajankohtaa vastaavissa lämmityskauden olosuhteissa. Koska useissa tiloissa oli aikaisemmin valitettu vedosta, tulisi niiden poistuminen varmistaa jäähdy-tyskaudella tapahtuvalla mittauksella. Kertamittauksella mitatut huone- ja tuloilman lämpötilat olivat useimmissa tiloissa tavoitear-voihin nähden koholla, mikä johtui käyttäjien tekemistä säädöistä. Lämpötilan seurantamittauksissa havaittiin, että kolmessa huoneessa (4033, 5007 ja Kabinetti 4) kahdeksasta lämpötilan säätö oli puutteellista, koska lämpötila ylittyi yli yhden asteen ase-tusarvostaan pidempiä aikoja, mikä ei täytä S2-luokan vaatimuksia. Toisaalta jo ennen mitta-uksia oli tiedossa, että muutamassa huoneessa esiintyi ongelmia lämpötilan säädössä ja että ne oli tarkoitus korjata jatkossa. Muissa mitatuissa viidessä huoneessa lämpötilan säätö toimi hy-vin ja huonelämpötilat täyttivät luokan S2 vaatimukset. Paine-eromittaukset rakennuksen vaipan yli osoittivat suurta alipainetta koko rakennuksessa ja erityisesti alimmissa kerroksissa (35 Pa). Lisäksi Neuvotteluhuoneen 4 oven avaaminen vaati voimaa, koska siellä oli 50 Pa:n alipaine käytävään nähden. Tämä yhdessä mitoitusarvo-ja pienempien tuloilmavirtojen kanssa osoittaa puutteita ilmanvaihtojärjestelmän tasapaino-tuksessa, mikä pitäisikin tarkistaa. Lähes kaikissa mitatuissa tiloissa tuloilmavirrat jäivät yli 20 % mitoitusarvoista. Näiden mit-tausten yhteydessä ei voitu selvittää, johtuivatko poikkeamat em. tasapainotuksen puutteista vai käyttäjän säädöistä. S2-luokan ilmavirtavaatimus, 8 dm3/s henkilöä kohden, kuitenkin täyttyi kaikissa tiloissa. Myös S2-luokan hiilidioksidipitoisuuden tavoitearvo 900 ppm alittui reilusti. Yhteenvetona voidaan mainita, että rakennus täyttää S2-luokan vaatimukset tarkastellussa lämmityskauden tilanteessa, mikäli edellä raportoidut pienimuotoiset puutteet lämpötilan sää-dössä ja ilmanvaihdon tasapainotuksessa korjataan. Timo Tutkija, Konsulttiyhtiö XYZ

26 (43)


Liite 1.1: Mitatut tilat

P

1003 Kab 4

Neuv 4

PP

1003 Kab 4

Neuv 4

Kuva 1. Mitatut tilat ensimmäisessä kerroksessa.

P

2009 601550074033

6219

2110

7114

6063 71955129 7195

7117

P

2009 601550074033

6219

2110

7114

6063 71955129 7195

7117

Kuva 2. Mitatut huoneet 2. - 7. kerroksissa

27 (43)


LIITE 2. SIMULOINTIMALLIN KALIBROINTI

Tämä kalibrointiohje on lyhennelmä ASHRAE GUIDELINE 14 /2/ esitetystä kalibrointioh-jeeseen. Kalibroitu simulointisuunnitelma Simulointisuunnitelma tehdään aina kohteesta ja siihen kuuluu sekä simuloinnin lähtöarvojen että simulointitulosten esittäminen. Perusskenaario Perusskenaario edustaa tilannetta, miten rakennus toimii ennen energiansäästötoimenpiteitä. Vertailut voidaan tehdä mitatun tai simuloidun perustason toiminnan ja todellisen tai simu-loidun energiansäästöön tähtäävän toiminnan välillä (käytetään nimitystä energiansäästöske-naario). Perusskenaariossa pitää kuitenkin ottaa huomioon muutokset rakennuksen energian-säästötoimenpiteiden jälkeisessä käytössä. Perusskenaarion mittaus- tai laskentatulokset pitää muuntaa simuloinnilla, regressioanalyysilla tai muulla vastaavalla menetelmällä todellista energiansäästötoimenpiteiden jälkeistä tilannetta vastaavaksi, jotta tulokset olisivat vertailu-kelpoisia. Energiansäästöskenaario Energiansäästöskenaario kuvaa rakennuksen toimintaa, kun energiansäästötoimenpiteet on tehty. Skenaario kuvaa sekä energiansäätötoimenpiteitä että niiden vaikutusta energiansääs-töön. Molemmat - toimenpiteet ja niiden vaikutus - tulee dokumentoida. Simulointiohjelma Simulointi pitää tehdä koko vuodelle valitulla simulointiohjelmalla. Kalibroinnin yksityiskohtaisuus Kalibrointi pitää tehdä joko kuukausittaisen tai tunnittaisen mittaustiedon perusteella. Tunnit-tainen mittaustieto on tarkempaa, mutta analyysit voivat olla aikaa vieviä. Kuukausittaiset mi-tatut kulutukset ja muut suureet voivat olla myös helpompia saada käyttöön. Kalibroinnissa käytetyn mittaustiedon mittausväli tulee aina dokumentoida. Toleranssit kalibroinnin tilastollisille indekseille Vuosittaiset ja kuukausittaiset tilastolliset indeksit, kuten mittaus – ja laskentatulosten erot ja keskihajonnat, tulee asettaa ja määrittää niille hyväksyttävät raja-arvot. Pistemittaukset ja lyhytaikaiset mittaukset Vaikka mitattu ja laskettu energiankulutus vastaisivat hyvin toisiaan, mallissa voi yhä olla offset-virheitä, jotka voidaan minimoida lyhytaikaisilla ja pistemäisillä rakennusten tärkeim-piä toimintoja koskevilla mittauksilla.

28 (43)


Tiedon kerääminen

Rakennussuunnitelmat Rakennuksen as-buildt-suunnitelmat ovat käyttökelpoisimpia rakennuksen toiminnan määrit-tämisessä, mutta muitakin suunnitelmia voidaan käyttää as-built suunnitelmien puuttuessa. Suunnitelmien paikkaansa pitävyys arvioidaan käymällä kohteessa, ottamalla valokuvia ra-kennuksen eri puolilta (arkkitehtuuri) ja ympäröivistä rakennelmista (varjostukset). Energiamittaukset Kerätään vähintään 12 kuukauden kulutustiedot lämmitysenergiankulutuksesta, sähkönkulu-tuksesta ja sähkön huipputehosta. Tehontarpeen määrityksessä pitää kiinnittää huomiota, onko kyseessä tunnittainen vai lyhyemmän ajanjakson huipputeho. Kerätään saatavilla olevat tunnittaiset sähkönkulutustiedot, jos niitä tarvitaan mallin kalib-roinnissa. Tarvittaessa voidaan asentaa lisäsähkönmittauksia. Niiden asentamisessa voidaan hyödyntää olemassa olevaa mittaus- ja rakennusautomaatiojärjestelmää tai sähkölaitoksen sähkömittausjärjestelmää. Tietojen dokumentoimislomakkeet Tehdään lomakkeet joille rakennuksen tiedot kerätään. On-site tutkimukset Tehdään kenttäkokeita, joissa selvitetään seuraavat rakennuksen tiedot.

Valaisinjärjestelmä Selvitetään kiinteä valaistus, valaisimien tehot ja valaistuksen käyttöajat viikoittainen ja päivit-täin sekä niiden mahdollinen pitkäaikainen vaihtelu. Pistokekuormat Selvitetään sähkölaitteiden tehot, päivittäinen ja viikoittainen käyttö sekä käytön mahdollinen vaihtelu. LVI-järjestelmä

• LVI-järjestelmien kapasiteetit

• LVI-laitteiden teho-kuormituskäyrät

• puhaltimien tyypit, moottorien koot ja hyötysuhteet ja suunnitellut tilavuusvirrat

• IV-koneen staattinen paine, IV-järjestelmän kanavistotyyppi ja ilmanjakojärjestelmän tyyp-pi (yksi/kaksiputki, muuttuvailmavirta- vai vakioilmanvirtajärjestelmä), IV-koneiden vyöhy-kejako, tuloilman asetuslämpötilat ja IV-koneiden aikataulut, ilmanjakotapa huoneissa, tu-lo- ja poistoilmanjakokanaviston ominaisuudet

29 (43)


• ilmanjakokoneen lämmitys- ja jäähdytyspatterien mitoitusarvot, ilman lämpösisältö, ilman lämpötilan kondenssiohjaus, pattereiden jälkeiset tuloilman lämpötilat

• LTO:n toiminta Rakennuksen vaippa ja terminen massa

• vaipan dimensiot, lämmönläpäisyominaisuudet ja vaipan eri osien suuntaus

• lyhytaaltoista lämpösäteilyä läpäisevien osien läpäisykerroin, kehien osuus läpäisypinta-alasta ja läpäisevien osien lähellä olevien rakenteiden varjostukset

Rakennuksen käyttäjät Ihmisten määrä rakennuksessa, päittäinen ja viikoittainen käyttöaste sekä aktiivisuustasot Muut lämpökuormat Muiden laitteiden lämpöenergiat ja käyttöajat (hissit, kompressorit, vedenlämmittimet)

Käyttöhenkilökunnan ja käyttäjien haastattelu Varmistetaan käyttöaikataulut ja selvitetään mahdolliset käyttöongelmat / muutokset ja korja-taan ne mallinnukseen. Lyhytaikaiset mittaukset ja pistokokeet Lyhytaikaisilla mittauksilla tarkoitetaan käsin tehtäviä mittauksia tai mittauksia, jossa mitta-uslaitteisto asennetaan mittaamaan jotain suureita lyhyeksi aikaa. Kertamittaukset ovat hal-vempia suorittaa, mutta lyhytaikaisista jatkuvista mittauksista voidaan saada tärkeää aikaan sidottua tietoa. Tarkempi sopimus mittauksista tehdään mallintajan ja tilaajan välillä. Säätietojen kerääminen Vähintäänkin kerätään tunnittainen säätieto siltä ajalta, minkä ajan mitattua ja simuloitua ku-lutusta verrataan. Lisäksi, jos halutaan laskea normaalivuoteen normeerattu lämmitysener-giankulutus, kerätään rakennusta lähimmän sääaseman normaalivuoden säätieto. Kansallisilta sääasemilta saadaan tarvittava normaalivuoden tai tarkasteltavan ajanjakson säätie-to. (Suomessa tarvittavat normaalivuoden säätiedot ovat saatavilla Helsingistä, Jyväskylästä, Sodankylästä, mutta ulkolämpötilamittauksia tehdään tämän lisäksi mm. Vantaalta, Turusta, Lahdesta, Tampereelta, Porista, Vaasasta, Lappeenrannasta, Kuopiosta, Joensuusta, Kajaanista, Oulusta ja Ivalosta. Kaikilta paikkakunnilta ei välttämättä saada tunnittaisia mittaustietoja.). Kansainvälisissä tutkimuksissa on havaittu, että keskimääräisten tai normaalivuoden säätietojen käyttö laskennassa voi aiheuttaa virheen, joka vastaa haluttua laskennan erottelukykyä. Virhe voi tällöin olla lasketun ja mitatun energiankulutuksen eron hyväksymisrajan suuruinen.

30 (43)


Simuloinnin sisäänsyöttötiedot Sähkölaitteiden nimellistehot eivät välttämättä vastaa todellista käyttötehoa, sillä laitteiden käyttö ei välttämättä ole jatkuvaa. Oppaassa neuvotaan, että keskimääräinen sähköteho on yleensä noin 30 % nimellisestä sähkötehosta. Myös sisäilman lämpötila vaikuttaa lamppujen kuluttamaan tehoon. Simuloituja sisälämpötiloja pitäisi verrata mitattuihin sisälämpötiloihin. Vyöhykejaoksi op-paassa ehdotetaan 5 vyöhykettä ylimpään ja 5 vyöhykettä alimpaan kerrokseen ja 5 väliker-roksiin. Rakennuksen LVI-järjestelmää ei voida aina mallintaa todellista järjestelmää vastaavasti. Täl-löin simuloijan tulee huolehtia, että LVI-järjestelmämalli toimii kuten todellinen järjestelmä, vaikka malli ei vastaisikaan semanttisesti todellista järjestelmää. Vuotoilmanvaihto on yksi tekijä, jota ei aina voi yksiselitteisesti määrittää. Oppaassa ehdote-taan, että simuloinnit suoritettaisiin 10 % - 10-kertaisella arvolla oletetusta vuotoilmasta, jotta vuotoilmaluvun suuruusluokka saataisiin selville. Simulointimalli ei välttämättä kuvaa kaikilta osin todellisen rakennuksen toimintaa, vaan useissa komponenteissa on käytettävä oletusarvoja (parametreja). Jos todelliset arvot tunne-taan, niitä voidaan käyttää perustellusti simuloinneissa, kunhan niiden käytön dokumentoin-nista huolehditaan. Kalibroinnin lähtöarvojen huolellinen tarkastelu vähentää mallien virheiden määrää ja vähen-tää turhia simulointiajoja. Tällöin tulee kiinnittää huomiota:

• rakennuksen muotoon

• seinien lämpöteknisiin suureisiin

• sisäisiin lämpökuormiin

• ilmanvaihdon tilavuusvirtoihin

• lämmittimien ja jäähdyttimien kapasiteetteihin

• puhaltimien ottotehoon (hyötysuhteeseen)

• lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmän maksimitehoihin

• jne. Kalibroinnin tulostuksissa pitää kiinnittää erityisesti huomiota:

• riittävätkö lämmitys- ja jäähdytystehot (pysyvätkö lämpötilat sovituissa rajoissa)

• sähkölaitteiden ja puhaltimien käyttöaikataulujen oikeellisuuteen

• ilmanvaihdon tilavuusvirtojen todenmukaisuuteen

• primäärijärjestelmän hyötysuhteen paikkaansa pitävyyteen

31 (43)


Energiankulutusvertailut Energiankulutusvertailujen tekemisessä voidaan käyttää ohjeen mukaan joko tunnittaisia tai kuukausittaisia kulutustietoja. Kuukasivertailut ovat perusteltavissa vain silloin, jos tuntimit-taustietoja ei ole saatavilla. Tuntimittaustiedossa on paljon enemmän kalibrointipisteitä ja sen käyttöä suositellaan. Mitatun ja simuloiduin energiankulutuksen ero ei saisi ylittää ±10 % (kuukausi)keskiarvojen osalta tai ±30 % keskihajonnan osalta kun tarkastellaan tuntitason mittauksia. Vastaavat arvot kuukausittaisille vertailuille ovat 5 ja 15 %. Energiankulutusvertailuja voidaan tehdä joko graafisesti vertailemalla mitattua ja laskennal-lista kulutusta samassa kuvaajassa. Toinen menetelmä on tarkastella eroja tilastollisesti. Mo-lempien samanaikaista käyttöä suositellaan, sillä tilastollisella tarkastelulla nähdään kuinka paljon kulutukset eroavat ja graafinen vertailu kertoo milloin ne eroavat. Tulosten tarkastelija (simuloija) voi tällä tekniikalla päätellä, mitkä lähtöarvot saattavat aiheuttaa eron ja korjata laskennan lähtöarvoja. Graafiseen tarkasteluun sopivat ohjeen mukaan: 1. 24-tunnin profiilikuvaajat esimerkiksi kuukauden ajalta, jossa

esitetään keskiarvo sekä 10 %, 25 %, 75 % ja 90 % vaihteluvälit 2. kolmidimensioiset pinta- ja värikuvaajat Mitattu ja laskettu kulutus ja niiden vaihteluväli voidaan asettaa päällekkäisiin kuviin niiden vertailemiseksi. Laskettu ja mitattu trendi voidaan piirtää myös samaan kuvaan, jolloin saa-daan selville mitatun ja lasketun suureen erot.

Kolmidimensionaalisilla pinta- tai värikuvaajilla voidaan esittää mm. mitatun ja laskennalli-sen suureiden erot, jolloin voidaan havaita, kuinka paljon mitattu ja laskettu suure eroavat toi-sistaan ja minä ajankohtana ero on suurimmillaan.

Kuvassa 1 esitetään ominaisuuksien mahdollisia visualisoimistapoja.

32 (43)


10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

1.1.05 31.1.05 2.3.050

5

10

15

20

Jäähdytysteho TK4 vuonna 2005

Päivä

Tunt

i

Kuva 1. Esimerkkikuva jäähdytystehon esittämisestä kahdella erilaisella pintakuvaajalla.

33 (43)


Tilastollisissa analyyseissä voidaan käyttää keskivirhettä MBE (mean bias error) ja pienim-män neliösumman virheen variaatiokerrointa CVRMSE (coefficient of variation of the root mean squared error). Keskivirhe kertoo, kuinka mitattava ja laskettu kulutus tai muu suure eroavat toisistaan. Mi-tattu tai laskettu kulutus voi kuitenkin sisältää myös poikkeamia, jotka eivät näy keskivirhe-tarkastelussa. Tällöin tarvitaan muita tilastollisia tarkasteluja. Keskivirhe lasketaan:

%100E

EE(%)MBEm

sm −=

missä Em on mitattu arvo ja Es on laskettu esim. kuukauden keskiarvo. Neliöllinen keskivirhe taas ilmaisee, kuinka paljon lasketun ja mitatun suureet eroavat toisis-taan keskimäärin esim. tuntitasolla. Neliöllinen keskivirhe lasketaan kaavalla:

½n

1i

2sm

n

)ee(CV

⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛−

=∑=

missä em ja es ovat mitattu ja laskettu suure ja n on mittausten lukumäärä. Kun keskivirhe jae-taan vielä mittaustulosten keskiarvolla, saadaan prosentuaalinen neliöllinen keskivirhe CV(%). Kalibroinnin voidaan katsoa onnistuneen, jos keskivirhe (MBE) on ±5 %. Neliöllinen keski-virhe (CV) pitäisi olla välillä ±30 % tunnittaista ja välillä ±5-15 kuukausittaista neliöllistä keskivirhettä laskettaessa. Mallien vertailut Jossakin tapauksissa mallin kalibrointi ei voida suorittaa täysmääräisesti. Tällaisia tapauksia ovat:

• Mittaukset eivät ole riittäviä ennen energiansäästötoimenpiteitä, jolloin energiansäästö-mallista pitää tehdä perusmalli muuttamalla lähtöarvot ennen energiasäästötoimia vallin-nutta tilannetta vastaaviksi

• Ei ole aikaa suorittaa pitkään mittauksia energiansäästötoimenpiteiden jälkeen, jolloin energiansäästömalli pitää kalibroida lyhytaikaisilla mittauksilla ja sen perusteella määrit-tää säästöt

• On rakennettu uusi rakennus, jolloin perusmalli pitää tehdä muuntamalla uuden rakennuk-sen energiansäästömalli perusmalliksi muuttamalla laskennan lähtöarvoja

34 (43)


• Rakennuksen toimintaan on tullut muutoksia, joita ei ole huomioitu tehdyissä simulointi-malleissa. Tällöin energiansäästömalli muutetaan perusmallissa oletettuja käyttöprofiileja vastaavaksi ja lasketaan kuinka suuria säästöt olisivat olleet, jos rakennusta olisi käytetty perusmallissa oletettua käyttöä vastaavasti

Perusmallin ja energiansäästömallin välinen energiankulutuksen ero kuvaa säätötoimenpitei-den suuruutta. Simuloijan pitää huolehtia, että perusmallin ja energiansäästömalli ovat yh-denmukaiset muiden kuin energiansäästötoimenpiteiden suhteen. Jos halutaan arvioida samaan aikaan yksittäisten energiansäätötoimenpiteiden merkitystä, pi-tää yksittäiset muutokset tehdä mallinnukseen yksi kerrallaan ja suorittaa simulointi jokaisen muutoksen jälkeen. Muutosten tekeminen aloitetaan toimenpiteestä, jonka oletetaan vaikutta-van eniten energiansäästöön ja siirrytään aina vähemmän vaikuttavaan muutokseen. Muutok-sia ja simulointeja jatketaan kunnes kaikki energiansäästötoimenpiteen on mallinnettu. Raportointi Energiansäästöraportoinnin tulee sisältää seuraavat asiat:

• Yhteenveto

• Perusmallin kuvaus

• Energiansäätötoimenpiteiden kuvaus

• Simulointisuunnitelma

• Menetelmäkuvaus

• Havainnot

• Tulokset

• Liitteet Tarkkuusanalyysi Mittaus- ja laskentatuloksista tehdään tarkkuusanalyysi, jossa määritetään mittausten ja las-kennan todennäköinen vaihteluväli (esim. 95 % varmuustaso).

35 (43)


LIITE 3. TODENTAMISESSA KÄYTETTÄVIÄ MITTAUSMENETELMIÄ

Mittausmenetelmät sisäilmasto-olosuhteiden todentamisessa

Lämpöolosuhteet

Epätyydyttäviksi koetut lämpöolosuhteet työpaikoilla ja asunnoissa voivat johtaa käyttäjien ja asukkaiden valituksiin. Valitusten käsittelyä hankaloittaa se, että ihmiset ovat yksilöitä ja ko-kevat lämpöolot eri tavoin. Lisäksi valitukset voivat johtua kohonneesta laatutietoisuudesta tai kustannustasosta. Tämän vuoksi yleensä ei voida osoittaa vain yhtä tekijää, josta alentunut lämpöviihtyvyys johtuisi, vaan se on useiden osatekijöiden summa. Lämpöoloja voidaan mitata usein eri menetelmin:

• vetomittaukset

• ilman lämpötilamittaukset

• operatiivisen lämpötilan mittaukset

• pintalämpötilamittaukset

• ilman suhteellisen kosteuden mittaukset Mittauksia voidaan tehdä kerta- tai jatkuvatoimisina mittauksina, jolloin tulokset talletetaan tietojenkeruulaitteelle. Kertamittauksista saatava tieto on harvoin riittävä ongelman ratkaise-miseen. Jos rakennusautomaation kautta on mahdollista saada sisälämpötilat, tarjoaa visualisointi vä-reinä hyvän keinon arvioida, miten hyvin tavoitearvot ovat toteutuneet.

Sisäilman laatu

Käyttövaiheessa mitataan pistokokeenomaisesti suureita, jotka ovat todentamissuunnitelmaan listattu. Huonekorttiin on yleensä merkitty tavoitteet ilmavirroille ja hiilidioksidipitoisuudelle. Poistoilmamäärien mittaukset tehdään standardin SFS 5512 /10/ mukaisesti joko mittaamalla venttiilin poistoilmavirran virtausnopeus tai paine-ero. Tuloilmamäärien mittaukset tehdään standardin SFS 5512 mukaisesti joko mittaamalla vent-tiilin tuloilmavirran virtausnopeus tai paine-ero. Hiilidioksidipitoisuus on suositeltavaa mitata sellaisilla jatkuvatoimisilla, rekisteröivillä mit-talaitteilla, joiden toiminta perustuu infrapunasäteilyn adsorptioon tai sähkökemialliseen ken-noon. Sisäilman kohonnut pitoisuus on merkki ilmanvaihdon riittämättömyydestä, eikä sille

36 (43)


voida asettaa mitään tarkkaa terveydellistä ohjearvoa. Myös rakennusautomaatio voi sisältää CO2-pitoisuuden mittauksen. Jos on syytä epäillä sisäilmaongelmia, voidaan mitata myös seuraavia suureita:

• Hengitettävien hiukkasten massapitoisuus, PM10

• Mineraalikuitujen pitoisuus tuloilmassa ja kertymät huonepinnoilla

• Kemiallisten aineiden pitoisuudet sisäilmassa (TVOC, formaldehydi)

Valaistusolosuhteet

Valaistusolosuhteet määritetään mittaamalla valaistusvoimakkuutta (lux). Valaistusvoimak-kuus pinnalla on sitä pienempi, mitä kauempana pinta on valonlähteestä. Valaisimien osuutta valaistusvoimakkuuteen on usein vaikea mitata, koska ulkoa tuleva valo vääristää mittauksia.

LVI-ääniolosuhteet

Mikäli on syytä epäillä, että LVI-laitteiden äänitaso ylittää määräysten mukaisen suurimman sallitun äänitason (reklamaatiot ja valitukset), on ne mitattava. Mittauksissa käytettävien lait-teiden ominaisuudet on esitetty Rakentamismääräyskokoelman osassa C1 /11/ sekä mittauk-sista laajemmin Asumisterveysohjeessa /12/ ja Asumisterveysoppaassa /13/. Pyörivien konei-den kunnon tarkastamiseen on olemassa erilaisia mittausmenetelmiä, kuten pyörimisnopeuden mittaus (esim. stroboskooppi), värähtelymittaukset jne. Pyörivien laitteiden laakerivikoja voi-daan etsiä esimerkiksi lämpökameralla. Mittausten suorittaminen ja tulosten tulkitseminen edellyttää tarvittavaa ammattitaitoa.

Energiatehokkuus

Mikäli rakennuksen käyttöajat ja kuormat poikkeavat huonekorttien arvoista, niin lämmitys- ja sähköenergialle joudutaan tekemään jälkilaskenta rakennuksen simulointimallilla. Jos jälki-laskennan jälkeenkin toteutuma poikkeaa suunnitellusta, on poikkeamien syyt selvitettävä. Tällöin tarkastellaan seikkoja, joihin itse rakennus voi vaikuttaa energiankulutuksen kannalta. Näitä ovat:

• vaipan lämmöneristys ja ilmatiiviys

• poistoilman lämmöntalteenotto

• laitteiden energiatehokkuus

• rakennusautomaatio

• rakennuksen huolto ja ylläpito

37 (43)


Rakennusautomaatiojärjestelmän käyttöraporteissa tulisi olla energiankulutusta kuvaavia graafisia esityksiä, kuten esimerkiksi kuukausikohtaisen lämmitysenergian ja astepäiväluvun välinen regressiosuora. Näin voidaan verrata kulutuseroja eri kuukausien välillä. Samalla ha-vaitaan selvät poikkeamat keskikulutuksesta ja voidaan pyrkiä selvittää poikkeaman aiheutta-neet tekijät.

Mittausmenetelmiä taloteknisten järjestelmien toimivuuden todentamisessa

Seuraavissa luvuissa käsitellään eri järjestelmiä. Tällöin toimivuuden todentamisen arvioin-nissa ei viitata huonekortteihin, vaan järjestelmäkohtaisiin, sovittuihin arvoihin.

Ilmanvaihtojärjestelmä

Ilmanvaihdon tutkiminen on tarpeen, jos tilan ilmanvaihdon epäillään toimivan puutteellisesti tai tilassa on mitattavia tai aistittavia epäpuhtauksia, joiden pitoisuutta sisäilmassa halutaan vähentää. Aluksi on suositeltavaa tehdä ns. toimintatarkastus, jossa havainnoidaan aistinvarai-sesti ilmanvaihtolaitteiden ja sisäilma laatu. Toimintatarkastuksessa selvitetään aistinvaraisesti:

• Mahdollisia epäpuhtauksia ilmaisevat hajut

• Ilmanvaihtotapa ja mahdollisen ilmanvaihtokoneen toiminta

• Ilmanvaihtoventtiilien sijainnit, asennot ja puhtaudet Tilojen sisäisten ilmavirtojen kulkusuunnat voidaan selvittää merkkisavun avulla tai muulla luotettavalla menetelmällä. Ilman tulee virrata pääasiassa puhtaista tiloista likaisiin tiloihin, kuten WC-tilat ja vastaavat, päin. Toimintatarkastuksen jälkeen mitataan:

• Tulo- ja poistoilmamäärät (normaali- ja tehostustilanne) oleskelutiloista ja niitä palvele-vista ilmanvaihtokoneista

• Tuloilman lämpötilat oleskelutiloista

• Painesuhteet sekä ulko- ja sisäilman että eri tilojen välillä Ilmanvaihdon mittaukset tehdään tilojen tavanomaista käyttöä vastaavissa sää- ja käyttöolois-sa. Mittaamista poikkeuksellisen kylmällä (ulkolämpötila alle -20 °C), tuulisella (tuulen no-peus yli 10 m/s) tai kuumalla (ulkolämpötila yli +22 °C) säällä tulee välttää.

38 (43)


Ilmanvaihtokoneen osalta käydään pistokokeenomaisesti läpi:

• Laitteiden aistinvarainen tarkastus - puhtaus - toimivuusedellytykset mm. hihnan eheys, suodattimien kunto jne.

• Ilmanvaihtokoneiden ja erillispoistojen ilmavirran mittaus

• Ilmanvaihtokoneiden ominaissähkötehon määrittäminen

• Ilmanvaihtokoneiden lämpötilojen mittaus (LTO:n hyötysuhde)

• Jäteilmojen lämpötilan mittaus

• Lämpötilojen asetusarvot: tuloilma, LTO:n jäätymissuojaus

• Ohjausten ja käyntiaikojen tarkastus Rakentamismääräyskokoelman osa D2 /14/ edellyttää ominaissähkötehon (SFP-luku) määrit-tämistä laitoksen käyttöönottovaiheessa. SFP-luvun määrittämiseen tarvitaan puhallinkohtai-sesti mitattu ilmavirta ja verkosta otettu sähköteho. Sähkötehon mittaaminen tehdään pihti-tyyppisellä mittarilla aina taajuusmuuttajan tulopuolelta. Perinteinen, pelkästään virtaa mit-taava pihtimittari ei sovellu tähän, vaan mittarin mittaustavan pitää olla ns. true-RMS, joka pystyy ottamaan huomioon taajuusmuuttajan aiheuttamat poikkeamat sähkövirran siniaaltoon. Mittari pystyy laskemaan jännitteen ja virran välisen vaihekulman ja näyttämään sähkötehon kilowatteina ko. mitattavan vaiheen perusteella koko moottorille. Jokainen vaihe mitataan erikseen ja tulokseksi ilmoitetaan mittausten keskiarvo. Ilmavirtojen ja sähkötehon mittaami-nen erilaisissa järjestelmissä on tarkemmin esitetty SFP-oppaassa /15/. Rakentamismääräyskokoelman osassa D2 määritellään vaatimukset ilmanvaihtojärjestelmän tiiviydelle ja paineelle. Ilmanvaihtojärjestelmän ja sen osien tulee olla riittävän tiiviit ja lujat. Ilmanvaihtokanavisto on yleensä riittävän tiivis, kun se on tiiviydeltään vähintään tiiviysluok-kaa B. Tavanomaisissa ilmanvaihtojärjestelmissä saavutetaan kanaviston tiiviysluokka B yleensä, kun käytettävien ilmakanavien ja kanavanosien tiiviysluokka on C. Ilmanvaihtokone on yleensä riittävän tiivis, kun se on vaipan tiiviydeltään vähintään tiiviysluokkaa A ja vuo-toilmavirta tulo- ja poistopuolen välillä on enintään 6 % ilmanvaihtokoneen nimellisilmavir-rasta koepaineella 300 Pa. Ilmanvaihtojärjestelmän ja sen osien suurimmat sallitut vuotoilma-virrat eri tiiviysluokissa esitetään yhtälönä Rakentamismääräyskokoelman osan D2 taulukossa ja käyrästössä. Kanavien ilmatiiviys mitataan tiiviyskoepuhaltimella tai merkkiainelaitteistolla.

Lämmitysjärjestelmä

Putkivuototapauksissa mahdollisen vuodon paikantamiseen on käytetty erilaisia menetelmiä. Esimerkiksi lattialämmitysputkien vuodoissa voidaan käyttää seuraavanlaista menettelyä: En-sin suljetaan verkosto siten, että vain yksi lenkki on toiminnassa. Seurataan paineen mahdol-lista laskemista kyseisessä kierrossa. Kun vuoto on paikallistettu tiettyyn/tiettyihin lenkkeihin,

39 (43)


tyhjennetään kyseessä oleva putkisto ja paikannetaan vuotokohta merkkikaasulla. Merkkikaa-suna voidaan käyttää vetyä. Merkkikaasua voidaan käyttää yleisemminkin vuotojen paikan-tamiseen. Putkisto täytyy tyhjentää ennen mittauksia. Isommissa putkistoissa vuoto voidaan paikallistaa ns. korrelaatiomittauksen avulla. Vuotoja voidaan yrittää etsiä myös lämpökame-ralla, mikäli lämpöputket kulkevat rakenteissa. /7/ Putkien kuntoa ja korroosiota voidaan selvittää putkien seinämän vahvuuden mittauksella. Seinämävahvuus mitataan ultraäänimittarilla. Seinämän vahvuusmittauksen lisäksi käytetään nykyisin putkien röntgenkuvausta. Putkistojen kuntoarvioinnin yhteydessä selvitetään myös veden laatu sekä varusteiden kunto. /7/

Vesi- ja viemärijärjestelmä

Vesijärjestelmän toimivuuden tarkastaminen tarkoittaa yleensä järjestelmän vesitiiviyden val-vontaa sekä todettavien vuotojen paikantamista ja korjaamista. Vesivuodot ja tiivistevuodot voidaan todeta vedenkulutusmittauksen avulla 0-kulutuksessa. Tällöin pääsulku suljetaan esimerkiksi puolen tunnin ajaksi. Kun sulku avataan, vesimittarin lukemat muuttuvat, jos jär-jestelmässä on vuotoja. Uusi mittausmenetelmä on vesijohtoverkoston kokonaiselastisuuden määrittämiseen perustu-va verkoston tiiviysmittausmenetelmä /16/. Mittausaika on suhteellisen lyhyt, mikä eliminoi lämpötilan muutoksesta johtuvan, tuloksia vääristävän painemuutoksen. Mittalaitteella voi-daan havaita pieniä vuotoja (esimerkiksi pientaloissa), jotka yleensä on vaikea havaita, kuten 1 tippa/ 4 s ~ 1 dm3/vrk. Tiiviysmittaus tapahtuu pääsääntöisesti verkoston käyttöpaineella, mutta tarvittaessa voidaan käyttää paineenkorotuspumppua. Viemärijärjestelmän toimivuuden varmistaminen on lähinnä tukkeutumisen toteamista. Tuk-keutumisen eteneminen voidaan todeta käyttökokeella, jossa viemärijärjestelmää kuormite-taan runsaalla vesimäärällä. Viemäreiden vesilukkojen täyttäminen vedellä määrävälein saat-taa olla tarpeen hajuhaittojen estämiseksi tiloissa, joiden käyttö on vähäistä.

Valaistusjärjestelmä

Sisätiloissa, joissa työntekijät jatkuvasti oleskelevat, liikkuvat tai työskentelevät, pitäisi yleisva-laistuksen olla 150 - 200 luxia. Oikein suunniteltu ja toteutettu valaistus voi parantaa työtehoa ja säästää energiaa. Tällöin valaistusta tulee ohjata liike- ja hämäräkytkimillä. Valaistuksen osuus energiankulutuksessa pitäisi pystyä ainakin isommissa kohteissa mittaamaan erikseen.

Sähköjärjestelmä

Rakennusten sähkönkäytön selvittämisessä käytetään sekä hetkellisten sähkötehojen mittauk-sia että pitempikestoisia sähköenergian mittauksia. Kummallekin on olemassa omat mittalait-teensa. Lisäksi sähkön laadun mittaukset vaativat omat mittalaitteensa. Mittalaitteiden kyt-

40 (43)


kennät ja tarvittavien mittausten lukumäärä riippuu sekä itse mittalaitteesta että mitattavan sähkölaitteen tai sähkökeskuksen kytkentätavasta. Kolmivaihetehon mittaamista tarvitaan, kun halutaan selvittää sähkölaitteen tai sähkökeskuk-sen ottama hetkellinen teho, esimerkiksi tulo- tai poistoilmapuhaltimien sähkömoottorien ot-tamat sähkötehot SFP-luvun määrittämiseksi. Kun rakennuksen sähköenergian käyttöä halutaan selvittää tilapäisillä mittauksilla, mittaus-jaksoksi valitaan yleensä vähintään viikon jakso, koska tällöin saadaan selville kuormituspro-fiilit sekä työpäiviltä että viikonlopulta. Mittauslaitteina käytetään kolmivaihetehoa mittaavia datan keruulaitteita, jotka on varustettu riittävällä muistikapasiteetilla. Tällä perinteisellä mit-taustavalla yhdellä mittalaitteella mitataan joko sähkökeskuksen kokonaissähköenergiaa tai yhden laitteen kuluttamaa sähköenergiaa. Tavallisimpia sähkön laatua ilmaisevia suureita ovat vaihejännitteet, virrat, kokonaissärö, ta-sajännitekomponentin itseisarvot, jännitteen epäsymmetriat, taajuus sekä jännitteen ja virran harmoniset yliaallot. Nämä suureet talletetaan 10 minuutin arvoina. Lisäksi voidaan monito-roida jännitekuopat ja -kohoumat. Sähkön tyhjäkäyntitehot voidaan määrittää mittaamalla rakennuksen sähkötehojen suuruutta eri kuormitustilanteissa, erityisesti yö- ja viikonloppukäyttötilanteissa. Analyysi perustuu tun-tikeskitehojen seurantaan. Kutakin tarkasteltavaa kuormitustilannetta on tällöin pidettävä päällä vähintään yksi tunti, jotta tehoarvo saadaan rekisteröityä. Mikäli rakennuksessa ei ole omaa sähkönmittausjärjestelmää, kokeessa on mahdollista käyttää hyväksi jakeluverkonhalti-jan kautta hankittavia laskutusmittarin tuntitehotietoja.

Rakennusautomaatio

Rakennusautomaatiojärjestelmän toimintoja on testattava ja huollettava systemaattisesti noudat-taen kirjallista suunnitelmaa. Yhdessä asiakkaan kanssa pidetään ToVa-katselmus, jossa sään-nölliselle jatkuvalle toimivuudenvarmistukselle asetetut tavoitteet käydään läpi ja hyväksytään. ToVa-katselmuksessa varmistetaan järjestelmän testien ja huoltojen osalta ainakin seuraavat asiat /7/:

• Järjestelmän toimintoja testataan ja huolletaan määrävälein

• Järjestelmän toiminnoille on laadittu kirjallinen testi- ja huolto-ohjelma

• Laitteiden toimintaa ja kuntoa tarkkaillaan jatkuvasti määrävälein kentällä silmämääräisesti

• Järjestelmän käynnistyminen sähkökatkon jälkeen tarkistetaan määrävälein

• Palo- ja murtohälytykset tarkistetaan määrävälein

• Muut erittäin kiireelliset hälytykset tarkistetaan määrävälein

• Hälytysten edelleen annot tarkistetaan määrävälein

41 (43)


• Toiminnan kannalta keskeisten mittausten lukemien ja anturien kalibrointi määrävälein

• Säätöpiirien toiminnan tarkistus kentältä sekä trendi-seurannalla määrävälein

• Kaikkien järjestelmään liitettyjen pisteiden testaus ja näytön tarkistus kentältä valvomoon ja päinvastoin kerran vuodessa

• Automaatioon liitettyjen olosuhde- ja kulutusmittausten seuranta ja vertailu tavoitteisiin

• Järjestelmien ja laitteiden toimivuuden seurantamittaukset ja muut seurantatiedot

• Poikkeamien seuranta & hälytykset Jos kiinteistönhoitaja avustaa automatiikkajärjestelmän käytössä, tehdään samalla havaintoja, osaako hän:

• Muuttaa käyntiaikoja

• Muuttaa lämmitysverkostojen säätökäyriä

• Muuttaa lämpötilojen asetusarvoja

• Asetella seurantamittauksia.

Vaatimusten täyttymisen arviointi

Usein tarvitaan seurantamittauksia kertamittausten ohella. Tyypillisenä esimerkkinä on il-manvaihtopuhaltimen toiminta. Mikäli puhallin huojuu, ilmamäärä vaihtelee ja kertamittauk-sella saatu tulos saattaa edustaa joko ilmavirran suurinta tai pienintä tasoa. Seurantamittauk-sella pystytään selvittämään keskimääräinen ilmavirta, vaihteluväli ja -taajuus. Mittalaitteiden asianmukainen toiminta tulee varmistaa kalibroimalla mittalaitteet säännölli-sesti. Myös mittaustekniikka tulee hallita. Esimerkiksi ilmanvaihtokanavien ilmavirtamittauk-sissa voidaan tehdä suuria virheitä, jos mittaustekniikkaa ei osata (häiriöetäisyydet, virtaus-profiilit yms.). Mikäli käytetään alihankkijaa, on varmistettava, että alihankkija hallitsee edel-lä esitetyt asiat. Sisäilmastomittaukset vaativat ammattitaitoa. Väärien tulosten perusteella voidaan tehdä pää-telmiä, jotka tulevat käyttäjille tai omistajille kalliiksi. Myös automaatiojärjestelmien anturit voivat näyttää vääriä arvoja joko anturin sijoituksen tai anturin epäkuntoisuuden vuoksi.

Mittausten laajuus

Mittauskohteen valintaan vaikuttavat huonetilojen koko, muoto ja käyttö siten, että monikäyt-törakennuksissa valitaan mittauskohteita kaikista tilatyypeistä. Lisäksi rakennuksen jako sää-tövyöhykkeisiin ja kerroksiin otetaan huomioon. Mittauksen ajankohtaa valittaessa huomioi-daan laitoksen valmiusaste sekä ulkoiset olosuhteet. Mittausten kattavuuden määrittelyssä voidaan käyttää hyväksi kohdassa 5 olevaa taulukkoa.

42 (43)


Vaadittavat mittausepävarmuudet ja hyväksymisehdot

Sisäilmaolosuhteet sekä ilmavirrat, lämmitys-, jäähdytys-, kostutus- ja sähkötehot ym. mitoi-tusarvot mitataan järjestelmän mitoitusilmavirralla. Hyväksyttävät poikkeamat mitoitusarvois-ta eri suureille on esitetty taulukossa 7. Taulukko 7. Eri suureiden hyväksyttävät poikkeamat mitoitusarvosta /7/.

Suure Hyväksyttävä poikkeama mitoitusarvosta

Ilmavirta huonekohtaisesti ±20 %

Ilmavirta järjestelmäkohtaisesti ±10 %

Ilman lämpötilat tehomittauksissa: - lämmitysteho - jäähdytysteho

±2 °C ±1 °C

Ilman lämpötila oleskeluvyöhykkeellä ±1 °C

Operatiivinen lämpötila ±1 °C

Ilman suhteellinen kosteus ±10 %-yksikköä

Ilman nopeus oleskeluvyöhykkeellä +0,05 m/s

Äänenpainetaso huoneessa +2 dB(A)

Äänitehotaso kanavamittauksessa +4 dB

Lämmitys- ja jäähdytysteho -10 %

Tehonkulutus muunnettuna vastaamaan mitoitusilmavirtaa

±20 %

Hyväksyttävät poikkeamat sisältävät sekä mittaustuloksen poikkeamat että mittausepävarmuuden. Mikäli laitoksen toimivuus edellyttää tiukempia toleransseja, määritellään ne erikseen suunnitel-missa. Jos tuotekohtaiset standardit edellyttävät tiukempia toleransseja, noudatetaan niitä. Kaikki-en lämpötila- sekä lämmitys- tai jäähdytystehotoleranssien tulee toteutua samanaikaisesti. Mittaukset ja mittausarvojen muuntaminen vastaamaan mitoitusarvoja suoritetaan voimassa olevien SFS- ja ISO-standardien mukaisesti. Mittauksissa käytetään laitteita, joiden kalibroin-ti on voimassa ja mittausepävarmuus on enintään puolet taulukossa y esitetyistä hyväksyttä-vistä poikkeamista. Jos hyväksyttävälle poikkeamalle on esitetty vain ylä- tai alaraja, kuten esim. äänitasolle, voidaan hyväksyä suurempikin epävarmuus. Eri suureiden hyväksyttävät poikkeamat voidaan esittää esim. huonekortissa.

43 (43)

Documents

Sisäilmasto- ja energiatehokkuustavoitteiden asettaminen ...keessa mukana olleet yritykset: ABB Current Oy Pöyry Building Services Oy Are Oy Skanska Oy ... Talvi [°C] 21-22 20-22