Lämmöntuotannon energiatehokkuuden parantaminen Sotek-säätiön rakennuksissa

Diplomityössä tarkastellaan lämmöntuotannon energiatehokkuuden parantamista neljässä Sotek- säätiön rakennuksessa. Työssä oli tarkoitus selvittää, minkälainen lämmitysjärjestelmä on juuri kyseiseen kiinteistöön järkevin ja investointikustannuksiltaan kannattava. Työssä käydään läpi polttoaineita, lämmöntuotanto- ja lämmönjakotapoja, sekä mietitään kannattaako rakennuksia lisäeristää. Työssä verrataan vanhojen järjestelmien hiilidioksidipäästöjä valittujen uusien järjestelmien hiilidioksidipäästöihin. Kiinteistöjen lämmitys tuottaa Suomessa noin 30 % kaikista hiilidioksidipäästöistä. Se on siis merkittävä alue, josta päästöjä voitaisiin vähentää. Tehtävänä oli laskea kaikille kiinteistöille tarkat lämmitystarpeet ja lämmitystehontarpeet käyttäen apuna Suomen rakennusmääräyskokoelmaa. Työn perusteella lämmöntuotannon energiatehokkuuden parantaminen kohteissa on järkevää ja taloudellisesti kannattavaa muuttamalla lämmöntuotanto pääosin lämpöpumpuille. Täystehoiset järjestelmät eivät tulleet investoinnillisesti kannattavaksi, eikä se ilmalämpöpumpuissa ollut edes mahdollista. Tulosten perusteella lämmitysenergian kustannuksia saatiin vähennettyä parhaiten mitoittamalla kohteisiin osatehoiset lämpöpumput. Lisälämmöneristäminen kohteissa ei taloudellisesti tullut kannattavaksi, vaikka lämmitystarve väheni. Lämmöntuotannon hiilidioksidipäästöt vähenisivät kohteissa keskimäärin noin 50 %.

Uuden asuinalueen kaksisuuntaisen kaukolämpöratkaisun asiakastarveselvitys

Rakennusten energiatehokkuustoimet, lähes nollaenergiarakentaminen sekä uusiutuvien lähienergiamuotojen markkinakasvu muuttavat kaukolämpöliiketoimintaa. Kaukolämpöyhtiön on pyrittävä kehittämään liiketoimintaansa energian tuotantorakenteiden muutoksessa ja rakennusten energiankulutuksen pienentyessä. Tätä vastaamaan Turku Energia Oy on kehittänyt ilmastoystävällisen energiapaketin, jonka yhtenä osa-alueena on matalalämpötilainen ja kaksisuuntainen kaukolämpöverkko. Skanssin uudelle asuinalueelle valmistuvassa kaukolämpöverkossa kaukolämmön asiakkailla on mahdollisuus myydä ylijäämälämpöä energiayhtiölle. Yksi Skanssin energiahankkeen tavoitteista on kehittää Turku Energia Oy:lle uudenlainen hankintamenettely, johon sisältyy tässä diplomityössä toteutettu asiakastarveselvitys. Selvityksessä kartoitetaan paikallisten rakennus- ja kiinteistöyhtiöiden toiveita sekä heidän näkemiään haasteita liittyen kaksisuuntaiseen kaukolämpöverkkoratkaisuun, lähienergian tuotantoon ja kaupunkisuunnitteluun. Tavoitteena on löytää uusia teknologioita sekä valita ja kehittää Skanssin asukkaita parhaiten palvelevat energiatehokkuutta lisäävät tuotteet ja palvelut. Asiakastarveselvityksen tuloksena todettiin, että rakennuttajien näkökulmasta rakentamismääräyskokoelmasta poikkeavien uusien energiaratkaisujen sisällyttäminen rakennuksen investointiin on erittäin haastavaa. Asunnon ostajan näkökulmasta määrääviä valintakriteerejä ovat edelleen asunnon hinta ja sijainti. Lisäinvestoinnin tekemiseen eivät riitä perusteluiksi ainoastaan vihreät attribuutit, mutta tulevaisuudessa niiden asema rakentamisessa tulee korostumaan. Rakennus- ja kiinteistöyhtiöt kaipaavat rakentamisen erityishankkeisiin asiantuntevia ja sitoutuneita osapuolia sekä riittävää neuvotteluvaraa kaikille osapuolille.

Customer Need Assessment for Differentiation in Building Information Modeling

Building Information Modeling – BIM is widely spreading in the Architecture, Engineering, and Construction (AEC) industries. Manufacturers of building elements are also starting to provide more and more objects of their products. The ideal availability and distribution for these models is not yet stabilized. Usual goal of a manufacturer is to get their model into design as early as possible. Finding the ways to satisfy customer needs with a superior service would help to achieve this goal. This study aims to seek what case company’s customers want out of the model and what they think is the ideal way to obtain these models and what are the desired functionalities for this service. This master’s thesis uses a modified version of lead user method to gain understanding of what the needs are in a longer term. In this framework also benchmarking of current solutions and their common model functions is done. Empirical data is collected with survey and interviews. As a result this thesis provides understanding that what is the information customer uses when obtaining a model, what kind of model is expected to be achieved and how is should the process optimally function. Based on these results ideal service is pointed out.

Aikaerotteisesti fluoresenssia mittaavan reaaliaikaisen PCR-laitteen kehitys

Kvantitatiivinen reaaliaikainen polymeraasiketjureaktio (engl. polymerase chain reaction, PCR) on osoittautunut käyttäjäystävällisimmäksi menetelmäksi nukleiinihapposekvenssien kvantitoimisessa. Tätä menetelmää voidaan herkistää pienempien DNA-pitoisuuksien havaitsemiseen käyttämällä hyväksi aikaerotteista fluorometriaa (engl. time-resolved fluorometry, TRF) ja luminoivia lantanidileimoja, joiden fluoresenssin pitkän eliniän ansiosta emission mittaus voidaan suorittaa vasta hetki virittävän valopulssin jälkeen, jolloin lyhytikäinen taustasäteily ehtii sammua. Tuloksena saadaan korkea signaali-taustasuhde. Tämän diplomityön tarkoituksena oli rakentaa TRF:än pystyvä reaaliaikainen PCR-laite, sillä tällaista laitetta ei ole markkinoilla tarjolla. Laite rakennettiin kehittämällä lämpökierrätin ja yhdistämällä se valmiiseen TRF:än kykenevään mittapäähän. Mittapään ja lämpökierrättimen hallitsemiseksi kehitettiin myös tietokoneohjelma. Valon tuottamiseksi ja mittaamiseksi haluttiin käyttää edullisia komponentteja, joten työssä käytettiin valmiin mittapään optiikkaa, jossa viritys tapahtuu hohtodiodilla (engl. light-emitting diode, LED) ja lantanidileiman emission mittaus fotodiodilla (engl. photodiode, PD) tai valomonistinputkella (engl. photomultiplier tube, PMT). Myös mittapään suorituskykyä tutkittiin. Työtä varten kehitettiin lämpökierrätin, joka koostui Peltier-elementillä lämmitettävästä PCR-putkitelineestä ja lämpökannesta. Mittalaitteen suorituskyvyn tutkimiseen käytettiin kelaattikomplementaatioon perustuvaa PCR-tuotteen havaitsemismenetelmää. Kelaattikomplementaatio perustuu kahteen erilliseen oligonukleotidimolekyyliin, joista toiseen on sidottu lantanidi-ioni ja toiseen valoa absorboiva ligandirakenne, jotka yhdessä muodostavat fluoresoivan kokonaisuuden. Kehitetyn lämpökierrättimen todettiin olevan tarpeeksi tarkka sekä tehokas ja sen lämmitys- ja jäähdytysnopeuden maksimeiksi saatiin 2,6 °C/sekunti. Detektorina käytetyn PD:n ei todettu olevan tarpeeksi herkkä emission havainnoimiseksi ja se korvattiin laitteessa PMT:llä. Käytetyllä PCR-määrityksellä kynnyssykleiksi (engl. threshold cycle, Ct) sekä kehitetylle että referenssilaitteelle saatiin 28,4 käyttämällä samaa 100 000 kopion DNA:n aloitusmäärää. Työssä osoitettiin, että on mahdollista kehittää edullisia komponentteja käyttävä, TRF:än pystyvä, reaaliaikainen PCR-laite, joka kykenee vastaavaan Ct-arvoon kuin vertailulaite. PD:n herkkyys ei kuitenkaan riittänyt. Tulokset olivat lupaavia, sillä LED- ja PD-teknologiat kehittyvät ja markkinoille on tullut myös muita komponentteja, joiden avulla on tulevaisuudessa mahdollista kehittää vielä herkempi laite.

Aurinkovoimalaitoksen mitoittaminen suunnitteilla olevaan kerrostaloon

Aurinkopaneelien ja inverttereiden hinnat ovat laskeneet viime vuosina, joten au-rinkosähköstä on tullut kannattava sähköntuotantomuoto kiinteistöille. Tässä kandidaatintyössä kerrotaan, kuinka arvioida suunnitteilla olevan rakennuksen peruskuormaa aurinkopaneeleiden asennuksen näkökulmasta. Voimalaitoksen sijoituskohde sijaitsee Järvenpäässä. Kohteessa on 69 huoneistoa 8 kerroksessa ja yhteiset tilat 9. kerroksessa. Voimalaitoksen kannattavuutta tutkitaan simuloimalla tuotantoja ja arvioimalla kulutusta. Tuotantoja simuloidaan HOMER-ohjelmistolla. Rakennuksen kulutusta arvioidaan suunnittelijoilta saatujen tietojen perusteella, ja vanhempien samankaltaisten kohteiden kulutusten perusteella, jotka saadaan Nuuka-portaalista. Saaduista tuloksista huomataan, että nykyisillä sähkönhinnoilla aurinkopaneelit ovat kannattava investointi, vaikka sähköä tuotettaisiin hieman ylimääräistä, joten paneelit voidaan mitoittaa hieman kulutusta suuremmaksi. Takaisinmaksuaika on noin 20 vuotta. Tulokset ovat linjassa vanhempien tutkimusten kanssa. Tuloksista huomataan, myös että paneeleita jakamalla eri ilmansuuntiin saadaan tuotannon huipputeho pienemmäksi ja samalla tuotanto jakautumaan laajemmalle ajanjaksolle. Paneelien hintojen laskettua on kannattavaa asentaa paneeleja epäedullisempiin suuntiin, täten saadaan tuotantoa ajoitettua mahdollisesti paremmin kulutus-ta vastaavaksi. Mitoituksen voi tarkistaa rakennuksen valmistuttua, sillä raken-nuksesta tullaan mittaamaan paneeleiden tuottama sähkö ja kohteen kiinteistösähkönkulutus.

Opas rakentamisen poikkeamishakemusten käsittelyyn

Maankäyttö- ja rakennuslaki muuttui 1.4.2016. Tästä lähtien kaikki maankäyttö- ja rakennuslain mukaiset poikkeamispäätökset tekee kunta. Aikaisemmin lain 171 §:ssä tarkoitettu poikkeamistoimivalta oli jaettu kuntien ja elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskusten välillä siten, että neljää asiaryhmää lukuun ottamatta toimivalta kuului kunnille. Aiemmin poikkeamisen ratkaisi lain 171 §:n 2 ja 3 momentin mukaan ELY-keskus silloin, kun kysymys oli: 1) uuden rakennuksen rakentamisesta ranta-alueelle, jolla ei ole voimassa 72 §:n 1 momentissa tarkoitettua kaavaa, ellei kyse ollut olemassa olevan asuinrakennuksen laajentamisesta tai korvaamisesta; 2) vähäistä suuremmasta poikkeamisesta asemakaavassa osoitetusta tontti- tai rakennuspaikkakohtaisesta kokonaisrakennusoikeudesta taikka vähäistä suuremman rakennusoikeuden osoittamisesta alueelle, jolle asemakaavassa ei ollut osoitettu rakennusoikeutta; 3) poikkeamisesta rakennuksen suojelua koskevasta kaavamääräyksestä; tai 4) poikkeamisesta 53 §:n 3 momentissa tarkoitetusta asemakaavan hyväksymisestä johtuvasta rakennuskiellosta. Maankäyttö- ja rakennuslain poikkeamisen edellytyksiä koskevin säännöksiin ei tullut muutoksia. Oppaassa käydään läpi pää-kohdat kunnille siirtyneestä toimivallasta. Keskeisimpiä asiakokonaisuuksia ovat poikkeamisen edellytykset, ranta-alueen suunnittelutarve ja siitä poikkeaminen, maanomistajien tasapuolisen kohtelun vaatimus ja sen toteutuminen erityisesti rantarakentamisessa. Säännökset ovat joustavia oikeusnormeja. Näin ollen säännösten soveltamista ohjaa 15 vuoden aikana muotoutunut oikeus-käytäntö. Tarkoitus on, että toimivallan siirron jälkeen tulkinta- ja soveltamislinja jatkuu ennallaan. Tästä syystä oppaan sisältö on rakennettu vahvasti oikeuskäytännön ja erityisesti korkeimman hallinto-oikeuden soveltamiskäytännön varaan.

Sisäilmaongelmien hallinta Terve talo -rakentamisella

Kandidaatintyön tarkoituksena oli perehtyä Tekesin Terve talo -konseptiin ja tutustua sisäilmaongelmiin. Työn tavoitteina oli kartoittaa sisäilmaongelmien lähteitä ja tutustua Terve talo -rakentamiseen ja tunnistaa ongelmakohtia, jotka johtavat usein kosteus- ja homeongelmiin sekä sisäilmaongelmiin. Näitä haasteita ja ongelmakohtia vertailtiin Terve talo -kriteereihin ja pohdittiin, miten rakentamisen laatua ja ylläpitoa voidaan parantaa, että tulevaisuudessa vältyttäisiin sisäilmaongelmilta. Työ oli kirjallisuustyö, joka perustui kirjallisiin lähteisiin. Työssä käsiteltiin vain uudisrakentamista toimitilarakentamisen Terve talo -kriteereiden avulla. Terve talo -rakentaminen on laadukkaampaa kuin määräykset sanovat. Konseptin mukaan rakennettaessa rakennetaan kosteusteknisesti toimivaa ja terveellistä rakennusta, jossa on hyvä sisäilma. Terve talo -rakennus rakennetaan Terve talo -kriteerien avulla, joita seurataan koko rakennushankkeen ajan. Sisäilmaongelmia aiheuttavat monet eri asiat, kuten hiukkasmaiset ja kaasumaiset epäpuhtaudet. Suuria ongelmia aiheuttavat myös kosteus- ja homeongelmista johtuvat kosteusvauriomikrobit. Epäpuhtaudet aiheuttavat ihmisille terveydellisiä haittoja, kuten silmien ja hengitysteiden ärsyyntymistä. Kosteus- ja homeongelmat voivat johtua monesta syystä. Ongelmia voi aiheuttaa mm. riittämätön suunnittelu, riittämätön kosteudenhallinta työmaalla tai käytön aikaiset virheet. Työn tuloksena voidaan todeta, että kriteereiden avulla voidaan vähentää ja mahdollisesti kokonaan välttyä sisäilmaongelmilta. Rakentaminen vaatii kuitenkin monen asian huomiointia optimointia. Rakennuksen ylläpidon ja huollon tulee myös olla laadukasta ja ennakoivaa.

Vähäisen poikkeamisen rajat ja edellytykset rakennusluvan yhteydessä

Tutkielma koskee maankäyttö- ja rakennuslain 175 §:n mukaista vähäistä poikkeamista suoraan rakennusluvassa. Tutkielmassa analysoidaan vähäisen poikkeamisen edellytyksiä ja rajoja, ja tekijöitä, jotka vaikuttavat vähäisen poikkeamisen myöntämiseen. Tutkielmassa jäsennetään oikeuskäytännön avulla, millä tavoin vähäisen poikkeamisen soveltamisalaa voitaisiin laajentaa. Rakennuslupaa, vähäistä poikkeamista ja varsinaista poikkeamista eritellään niitä koskevien edellytysten, menettelyiden, valitusoikeuksien ja toimivaltaisten viranomaisten kautta. Analysoinnin perusteella vähäinen poikkeaminen on käyttökelpoinen instrumentti rakennusluvan ja poikkeamisluvan välillä, erityisesti korjausrakentamisessa ja muutettaessa rakennuksen käyttötarkoitusta. Poikkeamisen edellytysten täsmentäminen voisi lisätä kuntien rakennusvalvontojen halua käyttää vähäistä poikkeamista laajemmin. Vähäisen poikkeamisen myöntämiseen vaikuttaa esimerkiksi se, mistä säännöksestä tai määräyksestä vähäistä poikkeamista haetaan, naapurin suostumus sekä se, onko vähäisen poikkeamisen myöntäminen tarkoituksenmukaista. Vähäinen poikkeaminen on perusteltava, ja rakentamisen lopputuloksen on parannuttava vähäisen poikkeamisen johdosta. Vähäistä poikkeamista myönnettäessä on huomioitava myös kaava ja sen tavoitteet, sillä kaava on MRL:n keskeisin suunnitteluinstrumentti. Yksityiskohtaiset kaavat voivat kuitenkin johtaa tilanteisiin, joissa noudattamalla tiukasti kaavaa ei päästä parhaaseen mahdolliseen lopputulokseen. Eri osapuolille parhaiten sopivaan lopputulokseen voidaan päästä käyttämällä vähäisen poikkeamisen mahdollisuutta.

Koko kansan meijeri – Liedon Vilkkimäen meijerin elinkaari ja paikallisyhteisön kokemukset

Tutkimuksessa tarkastellaan lietolaisen Vilkkimäen meijerin elinkaarta ja paikallisen yhteisön suhdetta tutkimuskohteeseen. Meijerirakennus on valmistunut Hakulan kylään vuonna 1928. Rakennushankkeen takana oli Liedon osuusmeijeri -osuuskunta, joka ehti harjoittaa meijeritoimintaa vain kolmisen vuotta ennen ajautumistaan konkurssiin. Tämän jälkeen pankin muodostama Liedon meijeriosakeyhtiö vuokrasi tilat Valiolle, joka alkoi valmistaa Vilkkimäessä juustoa. Tutkimuksen piiriin kuuluu myös vuonna 1933 valmistunut Valion rakennuttama sikala. Meijeritoiminta päättyi lopullisesti vuonna 1939 talvisodan alkaessa jolloin puolestaan Liedon suojeluskunta teki vuokrasopimuksen Liedon meijeriosakeyhtiön kanssa. Rakennusta käytettiin viime sotien ajan suojeluskunnan varuste- ja ammusvarastona. Sotien jälkeen rakennusta on käytetty moneen eri tarkoitukseen. Vilkkimäessä on muun muassa valmistettu vihannessäilykkeitä ja harjoitettu linjaliikennettä. 1970-luvun alussa kiinteistön osti diplomi-insinööri, joka käytti tiloja erilaisten tuoteideoiden kehittelyyn. Rakennus oli hänen omistuksessaan vuoteen 2009 saakka. Tämän jälkeen kunnostuksen tarpeessa oleva rakennus siirtyi uusille omistajille, jotka aloittivat mittavan kunnostushankkeen. Rakennukseen on valmistunut hankkeen aikana liiketiloja ja vuokra-asuntoja. Rakennuksen ympärille muodostui 1920-1930-luvuilla oma pienyhteisö meijerin työntekijöistä ja paikallisista asukkaista, ja monelle paikalliselle Vilkkimäki oli merkityksellinen kohtaamispaikka. Yhteisöllisyyden kokemusta lisäsivät juhlasalissa pidetyt tilaisuudet, erityisesti iltamat. Sotien ajaksi rakennus tyhjeni asukkaista. Asunnot otettiin uudelleen käyttöön 1940-luvun loppupuolella ja rakennuksessa asuttiin 1970-luvun alkuun saakka. Rakennuksen tyhjentyessä asukkaista paikallisten siteet Vilkkimäkeen hiipuivat. Tutkimukseni merkittävin aineistokokonaisuus koostuu muistitiedosta eli itse tekemistäni haastatteluista. Aineistoon kuuluu myös lukuisia valokuvia. Lisäksi olen käyttänyt Kansallisarkistosta ja Valion arkistosta keräämääni aineistoa, kirjallisuutta sekä lehtiartikkeleitä. Aineiston avulla olen kartoittanut rakennuksen elinkaaren vaiheita ja hahmottanut millaisia merkityksiä rakennuksella on ollut paikalliselle yhteisölle. Haastatteluaineistosta olen nostanut esiin kolme eri teemaa; yhteisöllisyyden, työnteon ja sukupuolen merkityksen.