Uusien energianormien vaikutus pientalojen rakenteisiin ympäristön kannalta

Tehokkaimpia keinoja vähentää rakennusten lämmitysenergian kulutusta ja lämmityksen aiheuttavia hiilidioksidi- ja happamoitavia päästöjä on tiukentaa rakentamismääräysten lämmöneristysvaatimuksia. Hyvin lämmöneristetyissä, tiiveissä ja ilmanvaihdoltaan optimoiduissa taloissa on pienet lämpöhäviöt. Näin ympäristöä kuormittava vaikutus saadaan paljon vähemmäksi kuin nykynormien mukaisissa asuinrakennuksissa. Johtumislämpöhäviö pienenee suoraan eristekerroksia paksuntamalla ja siihen on helpointa vaikuttaa. Mitä suurempiin eristepaksuuksiin mennään sen suuremmaksi tulee konvektion osuus kokonaislämpöhäviöstä. Tulevaisuudessa parempia ratkaisuja haetaan erityisesti konvektiosta ja säteilystä aiheutuvien lämpöhäviöiden pienentämiseksi. Eristeen osastointi ilmanpitävillä, vesihöyryä diffuusisesti läpäisevillä pystysuuntaisilla konvektiokatkoilla vähentää tehokkaasti paksun seinäeristeen kuljettumis-ilmavirtauksia. Katkoina käytetään erilaisia kalvoja ja rakennuspapereita, joilla on pieni emissiviteetti. Katkojen merkitys kasvaa, kun mennään uusien normien mukaisiin eristepaksuuksiin. Lämmöneriste voidaan toteuttaa myös kokoamalla ohuita kalvoja paketiksi, jotka jakavat ilmatilan ja siis eristeelle varatun paksuuden suljettuihin ilmaväleihin. Kun kalvoiksi valitaan pieniemissiviteettisiä pintoja, saadaan säteilylämmönsiirto lähes eliminoiduksi. Tällaisen ilmatilan lämmönjohtumisluku lähestyy paikallaan pysyvän ilman lämmönjohtumislukua, l = 0,025 W/Km, eli tällä rakennesysteemillä on mahdollista toteuttaa ohuempia rakenteita kuin perinteisillä eristeillä. Hygroskooppisen massan käyttö sisäilman kosteutta tasaavana rakenteena voi olla tulevaisuutta. Kehitystyö tuottaa uusia, kosteusteknisesti toimivia sovelluksia. Toisaalta palomääräykset tulevat kehitystyötä vastaan. Hygroskooppinen pintamateriaali on kevyt (pieni tiheys) ja paloteknisesti arka. Suoraa sähkölämmitystä ei voida pitää ympäristöystävällisenä. Sen jalostusketju on pitkä ja monivaiheinen. Millä peruspolttoaineella sähköä tuotetaan, vaikuttaa asiaan luonnollisestikin. Suoraa sähkölämmitystä voidaan suositella vain yksinäisen ihmisen taloudessa lämmitysmuotona taloudellisista syistä. Halvan polttoaineen säästöllä ei voida maksaa suuria laiteinvestointeja. Aurinkoenergian hyvä hyödyntäminen edellyttää hyvää säätöä, joka kytkee lämmityksen pois päältä silloin, kun aurinko lämmittää. Auringon hetkelliset säteilytehot ovat suuria verrattuna rakenteen lämpöhäviöihin ja huonetilojen lämmöntarpeeseen. Ratkaisu aurinkoenergian hetkellisyyteen ja paikallisuuteen on energian siirtäminen lämmöntarpeen mukaan rakennuksen eri osiin ja sen varastoiminen päivätasolla. Kun varastoivasta massasta ei ole suoraa yhteyttä ulos, voidaan kerääjäeristeeltä saatu lämpö käyttää häviöttömästi huonetilojen lämmittämiseen. Vaikka lämmitysenergian käytössä päästään 30 % vähennyksiin uudisrakennusten osalta, ei kokonaisenergian käyttö merkittävästi pienene, jos taloussähkön kulutus pysyy vakiona. Sama pätee myös CO2 -päästöihin. Saavutettava etu lämmitys-energian kulutuksessa voidaan hukata yhä suurenevaksi taloussähkön käytöksi, mikä olisi erityisen huono asia ympäristön kannalta.

DTC-OHJATUN TAHTIKONEKÄYTÖN PYÖRIMISNOPEUSSÄÄDÖN ANALYYSI INTEGROIDUN SIMULOINTIMALLIN AVULLA

Työssä rakennettiin integroitu simulointimalli sähkökäytölle, jonka mekaniikka koostuu joustava-akselisesta kaksimassa systeemistä. Lisäksi tarkasteltiin kyseiselle sähkökäytölle ominaisia piirteitä ja niiden aiheuttamia ongelmia eri sovelluksissa, sekä tutkittiin teollisuudessa yleisesti esiintyvän pyörimisnopeussäädön, PI-säädön, parametrien vaikutusta kyseisen mekaniikan omaaviin sähkökäyttöihin. Taajuusmuuttajalle kehiteltiin yksinkertaistettu simulointimalli, jolla pystytään pienentämään merkittävästi simuloinnin laskenta-aikaa. Vääntövärähtelyiden kompensointiin tutkittiin optimaalista tilasäätöä, jossa Kalman suotimella estimoidaan systeemin tilojen lisäksi myös kuormamomentti ja jossa nopeussäätö suunnitellaan lineaarisella neliöllisellä menetelmällä (Linear Quadratic).

Environmental Monitoring using Image Analysis

Tärkeä tehtävä ympäristön tarkkailussa on arvioida ympäristön nykyinen tila ja ihmisen siihen aiheuttamat muutokset sekä analysoida ja etsiä näiden yhtenäiset suhteet. Ympäristön muuttumista voidaan hallita keräämällä ja analysoimalla tietoa. Tässä diplomityössä on tutkittu vesikasvillisuudessa hai vainuja muutoksia käyttäen etäältä hankittua mittausdataa ja kuvan analysointimenetelmiä. Ympäristön tarkkailuun on käytetty Suomen suurimmasta järvestä Saimaasta vuosina 1996 ja 1999 otettuja ilmakuvia. Ensimmäinen kuva-analyysin vaihe on geometrinen korjaus, jonka tarkoituksena on kohdistaa ja suhteuttaa otetut kuvat samaan koordinaattijärjestelmään. Toinen vaihe on kohdistaa vastaavat paikalliset alueet ja tunnistaa kasvillisuuden muuttuminen. Kasvillisuuden tunnistamiseen on käytetty erilaisia lähestymistapoja sisältäen valvottuja ja valvomattomia tunnistustapoja. Tutkimuksessa käytettiin aitoa, kohinoista mittausdataa, minkä perusteella tehdyt kokeet antoivat hyviä tuloksia tutkimuksen onnistumisesta.

LDAP-pohjainen yrityshakemisto WWW-ympäristöön

Diplomityössä perehdytään nykyisiin hakemistotekniikoihin ja niiden hyödyntä-miseen. World Wide Web on tuonut hakemistomaailmaankin aivan uusia ulottuvuuksia ja tästä on osoituksena LDAP-hakemistoprotokollan suosion merkittävä kasvu. LDAP soveltuu Internet-maailmaan erinomaisesti keveytensä, helppokäyttöisyytensä ja nopeutensa ansiosta. Käytännön osuudessa toteutettiin LDAP-tekniikkaa hyödyntävä yrityshakemisto, jolla voitiin WWW-käyttöliittymällä etsiä ja muokata yrityksen henkilö- ja yksikkötietoja. Työn tarkoitus oli selvittää LDAP:n soveltuvuutta kaupalliseen sovellukseen ja kerätä kokemuksia siihen liittyvistä asioista ja tekniikoista.

Tuotannon läpäisyajan analyysi

Diplomityö on tapaustutkimus, jossa analysoidaan yrityksen tilausohjautuvan massatuotannon läpimenoon vaikuttavia tekijöitä huippukuormituksen aikana. Tavoitteena oli selvittää päätuotantolinjan yksittäisten osien kapasiteetin käyttösuhdetta pienentävät ja koko tuotantoketjun läpäisyaikaan vaikuttavat tekijät, kapasiteetin käyttösuhdetta pienentävien tekijöiden poistamiseksi tarvittavat toimenpiteet ja teoreettinen maksimikapasiteetti näiden toimenpiteiden suorittamisen jälkeen. Selvitystä käytettiin tukimateriaalina päätettäessä tulevaisuuden laiteinvestoinneista. Projektin tiedonkeruun menetelminä toteutettiin osallistuvaa havainnointia, tehtiin aikamittauksia sekä kokeiltiin erilaisia tuotannonohjauksen järjestelyjä. Kerättyjen tietojen pohjalta laadittiin arviolaskelmia kapasiteetin käyttösuhteen määrittämiseksi sekä arvioitiin eri muuttujien vaikutusta. Tutkimuksen perusteella löydettiin kustakin päätuotantolinjan työvaiheesta kapasiteetin käyttösuhdetta vähentäviä tekijöitä ja laadittiin parannusehdotuksia. Esimerkkeinä työaikajärjestelyt ja käyttömiesten toimenkuvaan kuuluvien tehtävien järjestelyt, sekä kunnossapidon, tuotannonohjauksen ja tiedonkulun kehittäminen. Tutkimuksessa esitettyjen parannusehdotusten, kysynnän kehitysennusteiden ja suunnitellun laitteistoinvestoinnin toteutumisen myötä tuotannon pullonkaulatyövaihe siirtyy tuotantoketjussa seuraavaan vaiheeseen. Tämän huomioiminen investointipäätöksissä on oleellista tasaisesti virtaavan tuotannon aikaansaamiseksi.

Virtauslaskentaa ja energia-analyysiä hyödyntävä huoneilman lämpöolosuhteiden simulointimalli

Huonetilojen lämpöolosuhteiden hallinta on tärkeä osa talotekniikan suunnittelua. Tavallisesti huonetilan lämpöolosuhteita mallinnetaan menetelmillä, joissa lämpödynamiikkaa lasketaan huoneilmassa yhdessä laskentapisteessä ja rakenteissa seinäkohtaisesti. Tarkastelun kohteena on yleensä vain huoneilman lämpötila. Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää huoneilman lämpöolosuhteiden simulointimalli, jossa rakenteiden lämpödynamiikka lasketaan epästationaarisesti energia-analyysilaskennalla ja huoneilman virtauskenttä mallinnetaan valittuna ajanhetkenä stationaarisesti virtauslaskennalla. Tällöin virtauskentälle saadaan jakaumat suunnittelun kannalta olennaisista suureista, joita tyypillisesti ovat esimerkiksi ilman lämpötila ja nopeus. Simulointimallin laskentatuloksia verrattiin testihuonetiloissa tehtyihin mittauksiin. Tulokset osoittautuivat riittävän tarkoiksi talotekniikan suunnitteluun. Mallilla simuloitiin kaksi huonetilaa, joissa tarvittiin tavallista tarkempaa mallinnusta. Vertailulaskelmia tehtiin eri turbulenssimalleilla, diskretointitarkkuuksilla ja hilatiheyksillä. Simulointitulosten havainnollistamiseksi suunniteltiin asiakastuloste, jossa on esitetty suunnittelun kannalta olennaiset asiat. Simulointimallilla saatiin lisätietoa varsinkin lämpötilakerrostumista, joita tyypillisesti on arvioitu kokemukseen perustuen. Simulointimallin kehityksen taustana käsiteltiin rakennusten sisäilmastoa, lämpöolosuhteita ja laskentamenetelmiä sekä mallinnukseen soveltuvia kaupallisia ohjelmia. Simulointimallilla saadaan entistä tarkempaa ja yksityiskohtaisempaa tietoa lämpöolosuhteiden hallinnan suunnitteluun. Mallin käytön ongelmia ovat vielä virtauslaskennan suuri laskenta-aika, turbulenssin mallinnus, tuloilmalaitteiden reunaehtojen tarkka määritys ja laskennan konvergointi. Kehitetty simulointimalli tarjoaa hyvän perustan virtauslaskenta- ja energia-analyysiohjelmien kehittämiseksi ja yhdistämiseksi käyttäjäystävälliseksi talotekniikan suunnittelutyökaluksi.

Ohjelmoinnin perusteet -kurssin opintosuoritusten analyysi

The purpose of this Bachelor’s thesis is to review Fundamentals of programming course over six-year time period (2001–2006). We try to find out if students have passed the course in years 2005 and 2006, after the change of a lecturer, relatively more often than before. We also analyze the problem areas of the course so that these kinds of problems could be avoided in future. The work includes building of the database, creating of the statistics and analysis of the results. The statistics tell many things about development of the course but the analysis phase gives even more accurate information. In analysis phase we look for significant statistical differences with chi-square test and try to find causes and solutions for those differences. In this study we found out that the biggest proportion of passed students was in year 2006. However year 2005 had very bad results which were caused by many different factors. That’s why the null hypothesis, that year 2005 and 2006 had better results than the earlier years, has to be rejected. Despite that the good results in year 2006 imply that the course has developed in right direction.

Laadun, ympäristön ja turvallisuuden hallintajärjestelmät konepajassa

Työn tarkoituksena on selvittää laadun, umpäristön ja turvallisuuden hallintajärjestelmiin liittyvien standardien sisältö sekä niiden käyttäminen konepajassa. Työ koostuu kolmesta pääosasta, joissa käsitellään erikseeen kutakin aihepiiriä. Osioiden alussa perehdytään standardin sisältöön ja lopussa keskitytään erityispiirteisiin, joita konepajassa tulee ottaa huomioon. Työn lopussa on kahden yrityksen kokemuksia ja mielipiteitä järjestelmien rakentamisesta ja käytöstä.

Suomen autoverotus Eurooppa-oikeuden, talouden ja ympäristön näkökulmasta

Tavoitteena oli tutkia Suomen autoverotusta Eurooppa-oikeuden, talouden ja ympäristön näkökulmasta.

Analyysi John "Mitch" Mitchellin rumpukomppaamisesta "Purple Haze"-sävelmän studio- ja Woodstock-versioissa.

Tässä työssä tutkittiin ja analysoitiin englantilaisen rock-rumpali John ”Mitch” Mitchellin musiikillista sanavarastoa ja rytmiikan käsittelyä Jimi Hendrixin ”Purple Haze” -sävelmän kahdessa eri versiossa.Tavoitteena oli selvittää, minkälaisista elementeistä Mitchellin komppaus muodostuu, ja mikä on hänelle tyypillinen fillaustyyli. Työmenetelminä käytettiin analyysia transkriptioaineistosta, observointia, eli tarkastelua DVD-aineistosta ja emulointia, eli soittamista tehdyistä transkriptioista. Tutkimuksen alkuun liitettiin selitykset tutkimuksessa esiintyvistä musiikillisista termeistä sekä Mitchellin biografia. Seuraavaksi analysoitiin ”Purple Haze” -sävelmän studioversio. Analyysissa sävelmä pilkottiin useampiin muutaman tahdin mittaisiin osioihin, joita kaikkia tarkasteltiin erikseen edeten järjestelmällisesti alusta loppuun. Tämän jälkeen sävelmän live-versio analysoitiin edellä mainittua menetelmää käyttäen. Lopuksi pohdittiin tiivistetysti tutkimuksen eri vaiheita ja Mitch Mitchellin soittotyyliä ”Purple Haze” -sävelmän versioissa. Tutkimuksessa todettiin Mitchellin soittotyylin olevan runsasta ja sisältävän paljon fillejä. Fillit koostuivat kuudestoistaosista, sekä kuudestoistaosatrioleista ja -sekstoleista. Woodstock -versiossa fillit koostuivat samoista aineksista ja sisälsivät kolmen kahdeksasosan tai kolmen kuudestoistaosan mittaisia sekvenssejä. Todettiin myös, että Mitchell kuunteli ja seurasi erinomaisesti Hendrixin soittoa ja reagoi hänen rytmiikan käsittelyynsä. Mitchell ja Hendrix toimivat molemmat rytmisten ärsykkeiden antajina soittaessaan.

Pneumaattisen tarttujan voima-analyysi

Insinöörityössä määritettiin pneumaattisen tarttujan mekaanisiin osiin vaikuttavia voimia. Voimien määrittäminen tehtiin SimDesigner- ohjelmalla. Ensin mallinnettiin tarttujan osat ja tehtiin kokoonpano Catialla. Kokoonpano siirrettiin SimDesigneriin, jossa kokoonpanon osille määritettiin liikkeet ja voimat. Varsinainen rasitusten määrittäminen tehtiin AdamsPostprosessor-ohjelmalla, joka aukeaa SimDesignerin kautta. Adams ei toimi, jos SimDesigner ei ole päällä ja kokoonpano auki. Tulosten todenperäisyyden varmistamiseksi laskettiin SAM5.0-ohjelmalla vertailuarvot vastaavalla mallilla. Työ osoittaa, että SimDesignerillä ja SAM5.0:llä saadut tulokset vastaavat toisiaan.

Paine-eron vaikutus ilmavuotokohdan ympäristön pintalämpötilaan

Tämä insinöörityö tehtiin EVTEK-ammattikorkeakoulun fysiikan laitokselle. EVTEK-ammattikorkeakoulu on kansainvälinen tekniikan, liiketalouden ja kulttuurin alat yhdistävä ammattikorkeakoulu. EVTEK-ammattikorkeakoulun fysiikanlaitos tarjoaa lämpökuvaus palveluja. Insinöörityön tavoitteena oli selvittää, voidaanko pintalämpötilojen muutoksesta eri painesuhteissa tehdä päätelmiä ilmavuodon suuruudesta. Työssä tutkittiin paine-eron vaikutusta rakennuksen vaipan ilmavuotokohtien pintalämpötiloihin. Työssä selvitettiin, kuinka erikokoisten ja -muotoisten ilmavuotokohtien pintalämpötilat käyttäytyvät paine-eroa muutettaessa. Tutkimuksessa selvitettiin, millaisella paine-erolla ilmavuotokohdan jäähdyttävä vaikutus alkaa näkymään pintalämpötilassa. Työ aloitettiin perehtymällä rakentamismääräyksiin, rakennusfysiikkaan, lämpökuvaus- normiin ja kirjalliseen materiaaliin sekä lämpökuvauksella havaittaviin rakennusten yleisimpiin ilmavuotokohtiin. Tutkimusta varten vuokrattiin TKK:n LVI-tekniikan laboratoriosta tutkimustila. Tilaan rakennettiin tutkimusta varten tarvittavat rakenteet, joihin tehtiin hallitusti rakennusten tyypillisimpiä ilmavuotokohtia. Tutkimuksen tuloksena saatiin tietoa rakenteiden pintalämpötilojen tasaantumisajasta paine-eron muutoksen jälkeen ja havaittiin ilmavuotojen erittäin suuri jäähdyttävä vaikutus rakenteiden pintalämpötiloihin. Rakennuksen vaipan tiiviydellä on erittäin suuri vaikutus rakennuksen energiatalouteen.