Työmaan rakentamisaikainen lämmittäminen viemäriputkiston avulla

Abstract

Rakennusaikainen lämmittäminen talvella on ikuinen ongelma Suomen rakennustyömailla. Suomen pitkä ja usein kylmä talvi vaikeuttaa huomattavasti rakentamista. Rakentamisen kehitys ympärivuotiseksi, tehokkaaksi toiminnaksi on nostanut kysymyksen, voisiko rakentamisaikaisen lämmittämisen hoitaa nykyisiä menetelmiä tehokkaammin?

Ongelmana nykyisin käytettävissä lämmittämisvaihtoehdoissa on ilman tasainen jakautuminen. Jos käytetään esimerkiksi kaukolämpöverkkoon kytkettyä vesikiertoista lämpöpuhallinta, joka on asetettu puhaltamaan porrashuoneeseen, nousee lämmin ilma porrashuonetta ylös. Tämä lämmin ilma rajoittuu usein vain porrastiloihin ja jättää asunnot kylmemmiksi, vaikka asunnoissa lämpöä juuri tarvittaisiin.

Tämä insinnöörityö tehtiin NCC Rakennus Oy:lle. Työn tavoitteena oli selvittää, pystyykö viemäriputkistoa käyttämään hyödyksi kerrostalokohteen talven aikaisessa lämmittämisessä. Tämä lämmittämistapa toimisi käytännössä niin, että yhden linjan viemärinousun alapäähän kytkettäisiin puhallin, joka puhaltaisi lämmintä ilmaa putkistoon. Lämmin ilma nousisi putkistossa ylöspäin ja tulisi ulos huoneistojen kohdilta viemäreistä ja vesikalusteiden kohdilta. Tämä lämmittamistapa ratkaisisi ongelman ilman tasaisesta jakautumisesta huoneistoihin. Tämä lämmittämistapa tuo myös ongelmia, joihin pääasiassa tässä insinöörityössä yritetään löytää ratkaisuja.

Suurimmaksi ongelmaksi muodostui putkeen ilman puhaltamisen seurauksena syntyvä painehäviö. Tämä painehäviö muodostui niin suureksi, että työmailla käytössä oleva lämmityslaitteisto ei pysty puhaltamaan tarvittavaa ilmamäärää viemäriputkeen.

Lämmittämistavan toiminnasta tehtiin teoreettinen malli, jonka perusteella voidaan päätellä, että putkistoon ilman puhaltamisen seurauksena syntyvä painehäviö ja olemassa oleva puhallinkalusto asettavat niin suuret vaatimukset, että tämä lämmittämistapa ei toimi kerrostalokohteessa.

Heating the construction site while it’s under construction is a never-ending problem at Finnish construction sites. The long and usually cold winter also makes construction difficult. Finnish construction has developed into a year-round operation that must be efficient and functional. This has raised the question whether we could heat our construction sites more effectively.

The problem with our current heating options is the equal dividing of warm air. If for example, we are using a warm air blower that is set in the stairwell, the warm air will rise up. Usually this warm air is limited to the stairwell and stairways and the apartments are left cold, although it’s the apartments that need the warmth most.

This engineering thesis was made for NCC ltd. The objective of the thesis was to find out if the piping system could be utilized in the heating of the construction site in winter. This method of warming would theoretically work as follows: a warm air blower is installed at the bottom floor of the building. That blower is attached to the piping system. Warm air from the blower rises up within the piping system and exits to the apartments. This method of warming would solve the problem of equal dividing of warm air. This method also generates problems, to which I will try to find answers in this engineering thesis.

Pressure drop proved to be the biggest problem of this heating method. Pressure drop is generated when air is blown inside the piping system. The pressure drop proved out to be so big that the heating equipment generally used at construction sites is not capable of handling it.

A theoretical model, an example case, was made. The results that I received said that the pressure drop caused by the air in the piping system and the requirements of the heating equipment are so great that this method of heating does not work.