Toimistorakennusten hybridi-ilmanvaihto

Translated title of the contribution: Hybrid ventilation of office buildings

Jorma Heikkinen, Jarkko Heinonen, Mika Vuolle, Tuomas Laine, Kimmo Liljeström

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Tutkimuksessa kehitettiin toimisto- ja koulurakennusten hybridi-ilmanvaihto-järjestelmiä, jotka toteuttavat korkeat suomalaiset sisäilmasto- ja energiavaatimukset. Raportti antaa ensin yleiskuvan hybridi-ilmanvaihdosta, esittelee kehitetyt ilmanvaihto-konseptit sekä niiden toimintalaskelmien tulokset. Järjestelmien toimivuus käytännössä selviää myöhemmin koerakennusten myötä. Hybridi-ilmanvaihdossa koneellisen ja painovoimaisen ilmanvaihdon tekniikka yhdistyvät eri tavoin. Tyypillinen esimerkki on apupuhaltimen käyttö painovoimaisessa ilmanvaihdossa lämpimänä vuodenaikana. Nimitys hybridi-ilmanvaihto on otettu käyttöön kansainvälisessä projektissa, johon myös tämä tutkimus kuuluu. Haastatellut rakentamisen asiantuntijat pitivät hybridi-ilmanvaihtoa tervetulleena vaihtoehtona vakiintuneelle koneelliselle ilmanvaihdolle. Hybridi-ilmanvaihtoon liitettiin käyttäjän kannalta positiivisia tekijöitä kuten mahdollisuus vaikuttaa ilmanvaihtoon sekä luonnonmukaiseksi koettava meluton ympäristö. Hybridi-ilmanvaihdon malliratkaisuja kehitettiin mukana olevien yritysten ja suunnittelijoiden kanssa. Syntyneet kolme ilmanvaihtokonseptia perustuvat matalapaineiseen koneelliseen ilmanvaihtoon ja tarpeen mukaan muuttuviin ilmavirtoihin ja pääosin koneelliseen jäähdytykseen. Poistoilmanvaihtoon perustuva hybridijärjestelmä on simulointien mukaan energiakustannuksiltaan vertailujärjestelmää edullisempi pienen puhallinenergian kulutuksen ansiosta. Vertailujärjestelmänä oli poistoilman lämmön talteenotolla varustettu tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmä. Hybridijärjestelmään tarvitaan lämmittävä huonekohtainen tuloilmalaite, joka säätää ilmavirtaa hiilidioksipitoisuuden perusteella. Poistoilman lämmön talteenoton sisältävä toinen hybridijärjestelmä on energiakustannuksiltaan vie-läkin edullisempi, mutta vaatii suuremmat investoinnit. Kanaviston elinkaaritarkastelun mukaan matalapaineinen kanavisto on normaalipaineista edullisempi, ja siten nykyään valitaan liian pieniä ilmanvaihtokoneita ja ilmanvaihtokanavia. Koulurakennuksen matalapaineinen ilmamääräsääteinen ilmanvaihto takaa laskelmien mukaan hyvän sisäilmaston ja on energiatehokas. Ilmanvaihdon lämmitysenergian kulutus oli alle 60 % ja puhallinenergian kulutus oli alle 45 % vertailujärjestelmän kulutuksesta.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages117
ISBN (Electronic)951-38-6110-4
ISBN (Print)951-38-6109-0
Publication statusPublished - 2002
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

NameVTT Tiedotteita - Research Notes
PublisherVTT
No.2179
ISSN (Print)1235-0605
ISSN (Electronic)1455-0865

Keywords

  • ventilation
  • hybrid ventilation
  • office buildings
  • simulation
  • indoor air
  • air quality
  • energy consumption
  • school buildings
  • indoor climate
  • costs
  • economic analyses

Cite this

Heikkinen, J., Heinonen, J., Vuolle, M., Laine, T., & Liljeström, K. (2002). Toimistorakennusten hybridi-ilmanvaihto. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Research Notes, No. 2179
Heikkinen, Jorma ; Heinonen, Jarkko ; Vuolle, Mika ; Laine, Tuomas ; Liljeström, Kimmo. / Toimistorakennusten hybridi-ilmanvaihto. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2002. 117 p. (VTT Tiedotteita - Research Notes; No. 2179).
@book{711aa83f5bec4c8b8f692f5ba6f936ec,
title = "Toimistorakennusten hybridi-ilmanvaihto",
abstract = "Tutkimuksessa kehitettiin toimisto- ja koulurakennusten hybridi-ilmanvaihto-j{\"a}rjestelmi{\"a}, jotka toteuttavat korkeat suomalaiset sis{\"a}ilmasto- ja energiavaatimukset. Raportti antaa ensin yleiskuvan hybridi-ilmanvaihdosta, esittelee kehitetyt ilmanvaihto-konseptit sek{\"a} niiden toimintalaskelmien tulokset. J{\"a}rjestelmien toimivuus k{\"a}yt{\"a}nn{\"o}ss{\"a} selvi{\"a}{\"a} my{\"o}hemmin koerakennusten my{\"o}t{\"a}. Hybridi-ilmanvaihdossa koneellisen ja painovoimaisen ilmanvaihdon tekniikka yhdistyv{\"a}t eri tavoin. Tyypillinen esimerkki on apupuhaltimen k{\"a}ytt{\"o} painovoimaisessa ilmanvaihdossa l{\"a}mpim{\"a}n{\"a} vuodenaikana. Nimitys hybridi-ilmanvaihto on otettu k{\"a}ytt{\"o}{\"o}n kansainv{\"a}lisess{\"a} projektissa, johon my{\"o}s t{\"a}m{\"a} tutkimus kuuluu. Haastatellut rakentamisen asiantuntijat pitiv{\"a}t hybridi-ilmanvaihtoa tervetulleena vaihtoehtona vakiintuneelle koneelliselle ilmanvaihdolle. Hybridi-ilmanvaihtoon liitettiin k{\"a}ytt{\"a}j{\"a}n kannalta positiivisia tekij{\"o}it{\"a} kuten mahdollisuus vaikuttaa ilmanvaihtoon sek{\"a} luonnonmukaiseksi koettava meluton ymp{\"a}rist{\"o}. Hybridi-ilmanvaihdon malliratkaisuja kehitettiin mukana olevien yritysten ja suunnittelijoiden kanssa. Syntyneet kolme ilmanvaihtokonseptia perustuvat matalapaineiseen koneelliseen ilmanvaihtoon ja tarpeen mukaan muuttuviin ilmavirtoihin ja p{\"a}{\"a}osin koneelliseen j{\"a}{\"a}hdytykseen. Poistoilmanvaihtoon perustuva hybridij{\"a}rjestelm{\"a} on simulointien mukaan energiakustannuksiltaan vertailuj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a} edullisempi pienen puhallinenergian kulutuksen ansiosta. Vertailuj{\"a}rjestelm{\"a}n{\"a} oli poistoilman l{\"a}mm{\"o}n talteenotolla varustettu tulo- ja poistoilmanvaihtoj{\"a}rjestelm{\"a}. Hybridij{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}n tarvitaan l{\"a}mmitt{\"a}v{\"a} huonekohtainen tuloilmalaite, joka s{\"a}{\"a}t{\"a}{\"a} ilmavirtaa hiilidioksipitoisuuden perusteella. Poistoilman l{\"a}mm{\"o}n talteenoton sis{\"a}lt{\"a}v{\"a} toinen hybridij{\"a}rjestelm{\"a} on energiakustannuksiltaan vie-l{\"a}kin edullisempi, mutta vaatii suuremmat investoinnit. Kanaviston elinkaaritarkastelun mukaan matalapaineinen kanavisto on normaalipaineista edullisempi, ja siten nyky{\"a}{\"a}n valitaan liian pieni{\"a} ilmanvaihtokoneita ja ilmanvaihtokanavia. Koulurakennuksen matalapaineinen ilmam{\"a}{\"a}r{\"a}s{\"a}{\"a}teinen ilmanvaihto takaa laskelmien mukaan hyv{\"a}n sis{\"a}ilmaston ja on energiatehokas. Ilmanvaihdon l{\"a}mmitysenergian kulutus oli alle 60 {\%} ja puhallinenergian kulutus oli alle 45 {\%} vertailuj{\"a}rjestelm{\"a}n kulutuksesta.",
keywords = "ventilation, hybrid ventilation, office buildings, simulation, indoor air, air quality, energy consumption, school buildings, indoor climate, costs, economic analyses",
author = "Jorma Heikkinen and Jarkko Heinonen and Mika Vuolle and Tuomas Laine and Kimmo Liljestr{\"o}m",
year = "2002",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-6109-0",
series = "VTT Tiedotteita - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "2179",
address = "Finland",

}

Heikkinen, J, Heinonen, J, Vuolle, M, Laine, T & Liljeström, K 2002, Toimistorakennusten hybridi-ilmanvaihto. VTT Tiedotteita - Research Notes, no. 2179, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Toimistorakennusten hybridi-ilmanvaihto. / Heikkinen, Jorma; Heinonen, Jarkko; Vuolle, Mika; Laine, Tuomas; Liljeström, Kimmo.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2002. 117 p. (VTT Tiedotteita - Research Notes; No. 2179).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Toimistorakennusten hybridi-ilmanvaihto

AU - Heikkinen, Jorma

AU - Heinonen, Jarkko

AU - Vuolle, Mika

AU - Laine, Tuomas

AU - Liljeström, Kimmo

PY - 2002

Y1 - 2002

N2 - Tutkimuksessa kehitettiin toimisto- ja koulurakennusten hybridi-ilmanvaihto-järjestelmiä, jotka toteuttavat korkeat suomalaiset sisäilmasto- ja energiavaatimukset. Raportti antaa ensin yleiskuvan hybridi-ilmanvaihdosta, esittelee kehitetyt ilmanvaihto-konseptit sekä niiden toimintalaskelmien tulokset. Järjestelmien toimivuus käytännössä selviää myöhemmin koerakennusten myötä. Hybridi-ilmanvaihdossa koneellisen ja painovoimaisen ilmanvaihdon tekniikka yhdistyvät eri tavoin. Tyypillinen esimerkki on apupuhaltimen käyttö painovoimaisessa ilmanvaihdossa lämpimänä vuodenaikana. Nimitys hybridi-ilmanvaihto on otettu käyttöön kansainvälisessä projektissa, johon myös tämä tutkimus kuuluu. Haastatellut rakentamisen asiantuntijat pitivät hybridi-ilmanvaihtoa tervetulleena vaihtoehtona vakiintuneelle koneelliselle ilmanvaihdolle. Hybridi-ilmanvaihtoon liitettiin käyttäjän kannalta positiivisia tekijöitä kuten mahdollisuus vaikuttaa ilmanvaihtoon sekä luonnonmukaiseksi koettava meluton ympäristö. Hybridi-ilmanvaihdon malliratkaisuja kehitettiin mukana olevien yritysten ja suunnittelijoiden kanssa. Syntyneet kolme ilmanvaihtokonseptia perustuvat matalapaineiseen koneelliseen ilmanvaihtoon ja tarpeen mukaan muuttuviin ilmavirtoihin ja pääosin koneelliseen jäähdytykseen. Poistoilmanvaihtoon perustuva hybridijärjestelmä on simulointien mukaan energiakustannuksiltaan vertailujärjestelmää edullisempi pienen puhallinenergian kulutuksen ansiosta. Vertailujärjestelmänä oli poistoilman lämmön talteenotolla varustettu tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmä. Hybridijärjestelmään tarvitaan lämmittävä huonekohtainen tuloilmalaite, joka säätää ilmavirtaa hiilidioksipitoisuuden perusteella. Poistoilman lämmön talteenoton sisältävä toinen hybridijärjestelmä on energiakustannuksiltaan vie-läkin edullisempi, mutta vaatii suuremmat investoinnit. Kanaviston elinkaaritarkastelun mukaan matalapaineinen kanavisto on normaalipaineista edullisempi, ja siten nykyään valitaan liian pieniä ilmanvaihtokoneita ja ilmanvaihtokanavia. Koulurakennuksen matalapaineinen ilmamääräsääteinen ilmanvaihto takaa laskelmien mukaan hyvän sisäilmaston ja on energiatehokas. Ilmanvaihdon lämmitysenergian kulutus oli alle 60 % ja puhallinenergian kulutus oli alle 45 % vertailujärjestelmän kulutuksesta.

AB - Tutkimuksessa kehitettiin toimisto- ja koulurakennusten hybridi-ilmanvaihto-järjestelmiä, jotka toteuttavat korkeat suomalaiset sisäilmasto- ja energiavaatimukset. Raportti antaa ensin yleiskuvan hybridi-ilmanvaihdosta, esittelee kehitetyt ilmanvaihto-konseptit sekä niiden toimintalaskelmien tulokset. Järjestelmien toimivuus käytännössä selviää myöhemmin koerakennusten myötä. Hybridi-ilmanvaihdossa koneellisen ja painovoimaisen ilmanvaihdon tekniikka yhdistyvät eri tavoin. Tyypillinen esimerkki on apupuhaltimen käyttö painovoimaisessa ilmanvaihdossa lämpimänä vuodenaikana. Nimitys hybridi-ilmanvaihto on otettu käyttöön kansainvälisessä projektissa, johon myös tämä tutkimus kuuluu. Haastatellut rakentamisen asiantuntijat pitivät hybridi-ilmanvaihtoa tervetulleena vaihtoehtona vakiintuneelle koneelliselle ilmanvaihdolle. Hybridi-ilmanvaihtoon liitettiin käyttäjän kannalta positiivisia tekijöitä kuten mahdollisuus vaikuttaa ilmanvaihtoon sekä luonnonmukaiseksi koettava meluton ympäristö. Hybridi-ilmanvaihdon malliratkaisuja kehitettiin mukana olevien yritysten ja suunnittelijoiden kanssa. Syntyneet kolme ilmanvaihtokonseptia perustuvat matalapaineiseen koneelliseen ilmanvaihtoon ja tarpeen mukaan muuttuviin ilmavirtoihin ja pääosin koneelliseen jäähdytykseen. Poistoilmanvaihtoon perustuva hybridijärjestelmä on simulointien mukaan energiakustannuksiltaan vertailujärjestelmää edullisempi pienen puhallinenergian kulutuksen ansiosta. Vertailujärjestelmänä oli poistoilman lämmön talteenotolla varustettu tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmä. Hybridijärjestelmään tarvitaan lämmittävä huonekohtainen tuloilmalaite, joka säätää ilmavirtaa hiilidioksipitoisuuden perusteella. Poistoilman lämmön talteenoton sisältävä toinen hybridijärjestelmä on energiakustannuksiltaan vie-läkin edullisempi, mutta vaatii suuremmat investoinnit. Kanaviston elinkaaritarkastelun mukaan matalapaineinen kanavisto on normaalipaineista edullisempi, ja siten nykyään valitaan liian pieniä ilmanvaihtokoneita ja ilmanvaihtokanavia. Koulurakennuksen matalapaineinen ilmamääräsääteinen ilmanvaihto takaa laskelmien mukaan hyvän sisäilmaston ja on energiatehokas. Ilmanvaihdon lämmitysenergian kulutus oli alle 60 % ja puhallinenergian kulutus oli alle 45 % vertailujärjestelmän kulutuksesta.

KW - ventilation

KW - hybrid ventilation

KW - office buildings

KW - simulation

KW - indoor air

KW - air quality

KW - energy consumption

KW - school buildings

KW - indoor climate

KW - costs

KW - economic analyses

M3 - Report

SN - 951-38-6109-0

T3 - VTT Tiedotteita - Research Notes

BT - Toimistorakennusten hybridi-ilmanvaihto

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Heikkinen J, Heinonen J, Vuolle M, Laine T, Liljeström K. Toimistorakennusten hybridi-ilmanvaihto. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2002. 117 p. (VTT Tiedotteita - Research Notes; No. 2179).