Rakennuksen lämmitys aurinkolämmöllä

Tässä työssä tutkittiin aurinkolämmön käytön mahdollisuuksia rakennuksen lämmittämiseen suomessa. Aurinkolämmön energia voidaan kerätä talteen aurinkokeräimellä. Aurinkokeräintyypit jaetaan kiertoaineen ja rakenteen mukaan eri ryhmiin. Tässä kandidaatintyössä tutkitaan tasokeräimiä ja tyhjiöputkikeräimiä, joiden kiertoaineena toimii vesi tai ilma. Keräinten hyötysuhteet ja saatava lämmitystehot lasketaan samalla tavalla, kiertoaineesta tai keräintyypistä riippumatta. Tarvittava lämmitysteho lasketaan sääalueella I sijaitsevan 150 m2 pohjapinta-alallisella kuvitteellisella rakennuksella. Rakennukselle luodaan kolme eri eristysvaihtoehtoa. Lämmitysjärjestelmänrakenne valitaan kiertoaineen mukaan. Aurinkolämmön hyötylaskenta tehdään 10 m2 keräimen tuottamalla teholla ja 1.2.2012 päivän sähkönhinnoilla.

Asiakkaan ostopäätökseen vaikuttavat tekijät rakennuksen julkisivussa

Tämän insinöörityön tarkoituksena oli selvittää, miten asiakkaat mieltävät YIT Rakennus Oy:n yksikön Asuintalot Itä-Uusimaa:n asuntotuotannon julkisivuratkaisujen ulkonäön ja mitkä seikat rakennuksen julkisivussa vaikuttavat asiakkaan ostopäätökseen. Työssä oli tarkoitus myös selvittää eri julkisivu- ja katemateriaalien kustannuksia ja tätä kautta muodostaa näkemys siitä, mikä vaipparatkaisu kohtaisi sekä asiakkaiden toiveet ja tarpeet sekä yrityksen kustannustehokkaan ja kannattavan tuotannon. Työ jaettiin neljään osaan, jossa ensimmäisessä osassa tarkasteltiin julkisivu-, ja katemateriaalien teknisiä ja toiminnallisia ominaisuuksia. Työn toisessa osassa tarkasteltiin materiaalien kustannuksia ja kolmannessa syvennytään työn yhteydessä teetetyn kyselyn tuloksiin. Insinöörityön viimeisessä eli neljännessä osiossa analysoitiin kyselyn tuloksia ja kustannuksia sekä pohdittiin niiden keskeistä suhdetta yrityksen tuotannon kannalta. Työn yhteydessä toteutettiin sähköinen kysely ostopäätökseen vaikuttavista tekijöistä rakennuksen julkisivussa. Kyselyn tuloksia tarkastellessa kävi ilmi, että suosituin ratkaisu julkisivuverhouksen suhteen oli vaalean sävyinen julkisivumuuraus. Tiilikatetta pidettiin konesaumattua peltikattoa arvokkaampana ja kestävämpänä vaihtoehtona. Kustannuksia tarkastellessa tultiin siihen tulokseen että rakennusyritykselle edullisin vaihtoehto vaipparatkaisuksi olisi normaali vaaka- tai pystysuunnassa verhoiltu puujulkisivu ja katteeksi betonitiilikate.

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.

Vanhan rakennuksen tietomallinnus linjasaneerauksessa

Insinöörityö on laadittu Insinööritoimisto Mikko Vahanen Oy:lle linjasaneerauksiin kohdis-tuvaan IKE-PAP Palvelumallit asukaslähtöiseen perusparantamiseen kehityshankkeeseen. Tämän työn avulla verrataan nykyisen 2D AutoCADilla tapahtuvan työskentelyn ja tietomallintamisen eroavuuksia. Tehtävänä oli selvittää, millä menetelmillä linjasaneerauksissa tietomalli on järkevä tehdä. Työssä tehtiin mallit kahdella ohjelmalla kahdesta eri kerrostalon linjasaneeraushankkeesta. Lähtötiedot tietomalleille etsittiin vanhoista arkkitehti- ja rakennepiirustuksista. Mallinnustyön apuna käytettiin referenssipiirustuksia. Lasermittausmenetelmän avulla tuotettiin tietomalli erään linjasaneeraushankkeen saunaosastosta. Lasermittauksen pistepilvestä toteutettu tietomallin teko tapahtui ulkopuolisella toimeksiannolla. Saunaosaston tietomalli yhdistettiin Insinööritoimisto Mikko Vahanen Oy:ssä tehtyyn koko rakennuksen tietomalliin IFC:n avulla. Tietomallinnus on kerrostalojen uudistuotannossa jo ahkerassa käytössä. Olemassa olevien rakennuksien mallintaminen korjaushankkeen suunnittelua varten on käynnistynyt suurimmissa suunnittelutoimistoissa. Suuret korjaukset ovat asukkaille hankalia, pitkään kestäviä tapahtumia. Mallintamalla urakkalaskenta helpottuu ja tehtävälle työlle voidaan antaa tarkempi hinta-arvio, mallista saatavilla määrätiedoilla. Mahdolliset suunnitteluvirheet vähenevät, kun rakennus mallinnetaan ja törmäyskohdat tarkastetaan tarkastusohjelman avulla. Visualisoinnilla autetaan asiakasta tekemään päätöksiä oman asuntonsa muutostöistä. Tämän insinöörityön perusteella olemassa olevan rakennuksen tietomalli on järkevintä tehdä skannaamalla vanhat rakennuksen pohjapiirustukset tietomallin lähtötiedoiksi. Rakennuksista mallinnetaan vain korjattavat alueet. Linjasaneeraushankkeessa toteutettua tietomallia voidaan täydentää myöhemmin lisäämällä siihen julkisivu- ja kattorakennetietoja. Malli tulee palvelemaan taloyhtiötä jatkossakin sen tulevissa korjaushankkeissa. Jos hankkeen lähtötietoja ei löydy, tai kohde on haasteellinen, lasermittaus on hyvä ja kilpailukyinen vaihtoehto mallin aikaansaamiseksi.

Rakennuksen tietomallien hyödyntämisen edellytykset rakentamisen valmistelu- ja rakennusvaiheessa

Työn tavoitteena oli tutkia, kuinka rakennuksen tietomallia voidaan hyödyntää rakennusliikkeen tuotannonsuunnittelu- ja rakennusvaiheessa sekä mitä sen hyödyntäminen edellyttää rakennuksen tietomallin informaatiosisällöltä. Tavoitteena oli myös tunnistaa tuotannonohjauksen ”pullonkauloja”, joissa kohdin toimintaa voitaisiin tietomallien avulla tehostaa. Työn teoreettisena taustana on aineettoman pääoman merkitys yrityksen kilpailuedun luojana, tietämyksen hallinta ja teknologian hyödyntäminen tietämyksen hallinnassa. Työssä tutkittiin rakennustuotannon johtamista ja tietomallintamisen hyödyntämistä rakentamisessa sekä tietomallien hyödynnettävyyden varmistamista yleisellä tasolla. Työssä tutustuttiin kohdeyritykseen tuotannonohjaukseen ja rakennusvaiheen tietomallien hyödyntämisen nykytilaan. Tuloksina voidaan todeta, että tietomallien tuotannonsuunnittelu- ja rakennusvaiheen tietomallien hyödyntämisen perusedellytys on tietomallien oikeellisuus sekä tietomallien ja perinteisten suunnitteludokumenttien yhdenmukainen tietosisältö. Tämän lisäksi tarvitaan suunnitellut toimintatavat ja toimivat tiedonjakelukanavat sekä kyky hyödyntää tieto- ja viestintäteknologiaa. Tietomallit eivät tämän tutkimuksen perusteella näytä luoneen tarvetta uudenlaisille tuotanto-organisaation roolituksille. Tietomalleilla uskotaan olevan positiivisia vaikutuksia rakennusvaiheen muutostenhallinnassa. Tuotantoorganisaation henkilöillä oli positiivisia odotuksia tietomallien hyödyntämisestä tuotannonohjauksessa. Tietomallien odotetaan tukevan erillisten suunnitelmien muodostamien kokonaisuuksien hahmottamista, rakennusvaiheen osapuolten yhteistyötä ja töiden yhteensovitusta sekä logistiikan suunnittelua ja vaikutusten havainnointia.

Selvitys yliopistorakennuksen energiatehokkuudesta

Rakennusten energiatehokkuusdirektiivi astui voimaan vuonna 2003. Yksi direktiivinkeskeisimmistä kohdista on energiatodistuksen hankkiminen silloin kun rakennusta tai sen osaa myydään tai vuokrataan. Kiinteistön omistaja voi hankkia energiatodistuksen joko erillisenä todistuksena, isännöitsijäntodistuksen osana tai katselmuksen yhteydessä. Tässä työssä verrataan jo olemassa olevaa katselmusmenettelyä erilliseen energiatodistukseen ja energiatodistuksen myöntämiseen isännöitsijätodistuksen yhteydessä case-kohteen kautta arvioituna. Vertailun suorittamiseksi tehtiin osana diplomityötä energiakatselmus Lappeenrannan teknillisen yliopiston rakennusvaiheesta 7. Energiakatselmukseen verrattuna energiatodistus on huomattavasti suppeampi selvitys rakennuksen energiankulutuksesta. Arvioitu energiankulutuksen säästöpotentiaali energiatodistuksessa oli noin puolet energiakatselmuksessa löydetyistä, kustannusten ollessa huomattavasti alhaisemmat. Erillisenä osana työssä käsitellään tilaustehojen tarkistusta Lappeenrannan teknillisen yliopiston rakennuskannasta. Rakennusvaiheen 7 tilausteho oli oikeansuuruinen, muiden rakennusvaiheiden osalta tilaustehojen uudelleen tarkastamista kannattaa harkita.

Teatteriohjelma : Suomen kansallisteatterin avajaiset 9 p:nä huhtikuuta 1902 - [Kansi]

Helsinki 1902

SC HIOMON JA PAPERIKONEEN LÄMPÖTASAPAINON HALLINTA

Kivihiokkeen valmistus on energiaintensiivistä. Käytetystä energiasta muuttuu yli 90 prosenttia lämmöksi. Hiomolla käytetystä lämmöksi muuttuneesta tehosta voidaan paperikoneelle siirtää noin puolet. Mekaanisen massan valmistuksen ja paperikoneen vesikierrot erotetaan toisistaan häiriöaineiden kulkeutumisen estämiseksi. Vesikiertojen erottamisella katkaistaan myös lämmön siirtyminen hiomolta paperikoneelle massojen mukana. Käyttämällä lämmönsiirtimiä hiomon vesien jäähdytyksessä, voidaan hiomon hiomakoneiden suihkuvesivesilämpötilaa alentaa. Lämmönsiirto vaikuttaa paperikoneella annostelumassojen laimennusten kautta perälaatikkolämpötilaa kohottavasti. Työn tehtäväksi määritettiin kesäkuukausina esiintyvä hiomakoneiden suihkuveden raakavesijäähdytyksen tarpeen poistaminen ensisijaisesti niin, että ylimäärälämpö hyödynnetään tehtaalla. Työn muiksi tavoitteiksi muodostui annostelumassojen lämpötilan hallinta, etenkin muutokset, joilla voidaan nostaa hylkymassan annostelulämpötilaa. Työn kokeellinen osa tehtiin UPM Kymmene Oyj Kajaanin tehtailla syksyn 2004 aikana. Työssä tutkittiin WinGEMS simulointiohjelmalla tehtyjen mallien avulla lämmön siirtymistä hiomon ja paperikone 2:n välillä, sekä lämmönsiirtoa pois tasealueelta. Simulointimalli nykytilanteesta rakennettiin yksityiskohtaisesti nykyisen tuotantoprosessin kaltaiseksi ja siitä muokattiin eri vaihtoehtoja, joilla ratkaistiin tutkimukselle asetetut tehtävät. Kytkentämuutoksilla pystyttiin siirtämään hiomolta yli 85 % hiomakoneiden suihkuveden ylimäärälämmöstä ilman uusia laitehankintoja. Asentamalla lopuksi lämmönsiirrin hiomon puhdassuodoslinjaan, hiomakoneiden suihkuveden jäähdytystarve poistettiin kokonaan. Samalla alennettiin valkaisuun menevän massan lämpötilaa, jolloin peroksidivalkaisun kemikaalikulutus väheni yli 10 %. Lämmönsiirrinverkostosta tehtiin kesätilanteen pinch-analyysi, jolla selvitettiin prosessin lämmitys ja jäähdytystarpeet. Analyysin perusteella selvisi, että kytkennöissä ei rikota pinch sääntöjä ja, että prosessissa esiintyy kynnysongelma, jossa prosessi tarvitsee ainoastaan jäähdytystä.

Oviympäristön hallinnan kehittäminen ovitoimittajan ja turvaurakoitsijan yhteistyönä

Työn tavoitteena oli selvittää yhteistyön ja verkostoitumisen mahdollisuuksia ovitoimittajan ja turvaurakoitsijan yhteistyönä pyrkien minimoimaan (uudis)rakennuksen oviympäristöön tapahtuvissa toimituksessa eri suunnittelijoiden suunnittelueriäväisyyksistä johtuvia lisätöitä, kustannuksia ja sähläystä eri toimijoiden kesken. Keskeisenä tavoitteena oli saada malli toimivan ovi-turvallisuusympäristön perustaksi. Lisäksi haettiin turvaurakoitsijalle, ovitoimittajalle ja rakennusliikkeelle suosituksia yhteistyön ja yhteistoiminnan edistämiseksi. Eri osapuolten näkemyksiä ja ongelmakohtia haettiin haastattelujen avulla. Tutkimuksesta kävi selkeästi ilmi ettei kukaan varsinaisesti koordinoi oviympäristön suunnittelua kokonaisuutena. Samanaikaisesti rakennusliike on hakenut halvinta hintaa joka nippelille, mikä taas on johtanut urakoiden pirstoutumiseen ja vaikeuttanut tilannetta entisestään. Toimenpide-ehdotuksena esitetään uutta liiketoimintamallia oviympäristön hallintaan. Mallin avulla on mahdollista saada aikaan säästöjä ja vähentää eri toimijoiden sähläyksestä aiheutuvia lisätöitä kuitenkin loppukäyttäjän tarpeet huomioiden. Lisäksi esitetään toimenpide-suosituksia yllä mainittujen toimittajien yhteistyölle.

Kiinteistön palautetiedon analysointi

Diplomityö käsittelee kiinteistön palautetiedon analysointia. Tässä diplomityössä palautetiedolla tarkoitetaan kiinteistön talotekniikkaan liittyviä teknisiä ja inhimillisiä tietoja, joiden perusteella rakennuksen ja sen tekniikan toimivuudesta voidaan tehdä päätelmiä. Tiedot kerätään järjestelmistä mittauspisteiden kautta etävalvomoon, josta niitä voidaan tarkastella ja edelleen analysoida. Valvomosta saatavan tiedon rinnalle pyritään suunnitteluvaiheessa kokoamaan valvottavasta kohteesta laskennallisia energiankulutusmalleja. Myös kiinteistön asukkaat, rakennuksen ominaisuudet ja ympäristö muodostavat osan palautetiedosta. Kiinteistön palautetieto voidaankin jakaa tekniseen ja inhimilliseen tietoon, ja edelleen analysoinnin kannalta staattiseen tai dynaamiseen tietoon. Tässä diplomityössä selvitettiin palautetiedon keruuta etävalvomolla yhdistämällä tähän rakentamisen laadunvalvonnan työkaluja ja sumeaa logiikkaa. Työn käytännön osio koostuu kiinteistön ja siihen yhdistetyn etävalvomon välillä kulkevan tiedon käsittelystä, mittauspisteiden määrittämisestä ja tietojen analysoinnista. Työssä esitellään kolme esimerkkikohdetta Helsingin seudulta. Työssä laadittiin arviointimalli, joka sisältää kaiken kiinteistön palautetietoon liittyvän aineiston ja sen analysointitavat, sekä erityisesti uutena asiana myös sumeaa logiikkaa. Tiedon analysointi etenee oletusarvojen muodostamisesta, simuloinnin laatimisesta ja sen vertaamisesta todellisiin tietoihin ja edelleen näistä tehtäviin päätelmiin. Tavanomaisten teknisten tietojen lisäksi sumean logiikan avulla tuotiin esille poikkeamia selittäviä tekijöitä mm. kiinteistön asukkaiden ominaisuuksista.

Teollisuusjärjestelmien olosuhteiden hallinnan diagnostiikka

Tässä työssä tutkitaan kartonkikone- ja arkkisalin ilmastointijärjestelmän vaikutusta kartonkitehtaan olosuhteisiin. Ilmastoinnin ensisijainen tehtävä on taata prosessin häiriötön toiminta. Lisäksi hyvin toimivan ilmastointijärjestelmän avulla luodaan paremmat työskentelyolosuhteet sekä parannetaan rakennuksen toimintaolosuhteita. Kartonkitehtaan nykyiset olosuhteet selvitetään mittausten ja laskelmien avulla. Ilmastointijärjestelmän nykykuntoa ja tehokkuutta kartoitetaan havaintojen, mittausten ja laskelmien avulla. Olosuhteiden ja ilmastoinnin nykytilan kartoituksen avulla luodaan parannusehdotukset ilmastoinnin uusinnalle. Ilmastointijärjestelmän parannusehdotusten avulla hallitaan tuotannonlisäyksen aiheuttamat lisäkuormitukset sekä parannetaan työskentelyolosuhteita niin kesä- kuin talviolosuhteissa.

Tuotekehityksen toimintolaskenta - Case Oy Sisu Auto Ab

Tutkielman tavoitteena oli tutkia toimintolaskennan soveltuvuutta tuotekehitys-kustannusten selvittämiseen ja kohdistamiseen tuotteiden katelaskennassa. Tarkoitus oli selvittää erityisesti laskennan hyödyt kuorma-autotehtaan kannalta ja rakentaa yritykselle valmis malli tuotekehityskustannusten toimintopohjaiselle laskennalle. Tutkielma on luonteeltaan konstruktiivinen case-tutkimus. Yritykselle pyrittiin teorian pohjalta luomaan käytännön ongelmaan ratkaisu rakentamalla toimintolaskentamalli, jolla yrityksen tuotekehityksen kustannukset pystytään mahdollisimman hyvin jakamaan tuotteille. Mallin rakennuksen myötä saavutettiin selkeät periaatteet kustannusten kohdistamiseen kuorma-autoille. Laskennan avulla saatujen tulosten perusteella saatiin tärkeää tuotekehitystä koskevaa tietoa, jota aikaisemmin ei oltu yrityksessä pystytty hyödyntämään tuotteiden kustannuslaskennassa. Tuloksia on mahdollisuus hyödyntää sekä operatiivisessa että strategisessa päätöksenteossa. Tutkimuksen tuloksia on tarkasteltava tieteellisesti suhteellisen suppeana, juuri kyseiseen yritykseen soveltuvana ratkaisuna.

Lämpölaajenemislaitteiston modernisointi

Insinöörityön lähtökohtana oli suunnitella ja kehittää fysiikan laboratoriotyökurssilla käytettävää mittalaitetta, jolla tutkitaan lämpölaajenemisilmiötä. Vanhassa laitteessa on kolme eri materiaalista valmistettua ympäristöstä lämpöeristettyä putkea. Putkia lämmitetään vesijohtovedellä. Aluksi putkien läpi johdetaan mahdollisimman kylmää vettä ja sen jälkeen mahdollisimman kuumaa. Lämpötilaero mitataan termojännitteen avulla ja lämpölaajeneminen mittakellon avulla. Tällä menetelmällä putkia on mahdollista lämmittää maksimissaan n. 40-50 °C. Putket ovat aivan liian lyhyitä, joten niiden lämpölaajeminen jää maksimissaan alle 1 mm:n. Lämpölaajeneminen on siis koemateriaaleilla vähäistä ja mit-tausvirheiden vaikutus suhteellisen suuri. Lisäksi mittakellon kiinnitysmekanismi mahdol-listaa mittakellon rikkoutumisen. Työn lähtökohtana oli se, että opiskelijoiden tekemät putkien lämpötilakertoimien määritykset epäonnistuivat liian usein. Lämpölaajenemislaitetta kehitettiin muuttamalla putkien lämmitys sähkövastuksella tapahtuvaksi. Näin mahdollistui jopa 150 °C:n lämpötilaeron saavuttaminen. Laitesuunnittelussa 710 mm putki korvattiin 1090 mm putkella ja mittakellon kiinnitysmekanismi uusittiin. Lisäksi huomattiin että putkea ei tarvitse lämpöeristää.