Sääolojen vaikutus korkeiden rakennusten painesuhteisiin : ilmanvaihtosuunnittelun näkökulma

Abstract

Uudisrakentamisen keskittyessä yhä vahvemmin suuriin asutuskeskuksiin tarve korkealle rakentamiselle kasvaa vuosi vuodelta. Maailmalla korkearakentamista käsitteleviä tutkimuksia on luotu jo pitkään, mutta suomenkielinen tutkimus on vielä verrattain vähäistä. Pohjolan vaihtelevat sääolot tuovat omat haasteensa korkeiden rakennusten suunnitteluun, joten kotimaiselle lisätutkimukselle on tilaa.

Tässä opinnäytetyössä on koottuna yhteen korkeiden rakennusten ilmanvaihtosuunnitteluun vaikuttavia asioita ja sen avulla luodaan pohjaa työn toimeksiantajan sisäiseen ohjeistukseen korkearakentamisen ilmanvaihtosuunnittelussa.

Työssä käsitellään sääolojen vaikutuksia korkeiden rakennusten painesuhteisiin ja sitä kautta sen ilmanvaihtojärjestelmään. Lämpötilaeron ja tuulen vaikutukset rakennuksen painesuhteisiin ja sen teknisiin järjestelmiin kasvavat rakennuksen korkeuden kasvaessa. Työssä tehdyt painesuhdetarkastelut toteutettiin IDA ICE -monivyöhykesimulaation avulla, johon mallinnettiin 16-kerroksinen asuinkerrostalo.

Työn tuloksena saatiin teoriaa tukevaa simulointidataa tuulen vaikutuksista rakennuksen painesuhteisiin. Simulointituloksista huomattiin, että simuloitu rakennus piti sisällään niin kutsuttuja asuntopareja, joiden paine-erovaihtelut ja ilmanvuotoarvot olivat lähellä toisiaan. Tutkimuksen avulla on mahdollista suorittaa lisätutkimusta paine-erojen vaikutuksista eri ilmanvaihtojärjestelmätyyppeihin.

As new construction is focusing more and more to the cities, the need for high-rise building increases every year. Global research on high-rise building has been active for a long time but in Finland it has been relatively scarce. Challenging weather conditions in Nordic countries make designing high-rise buildings more complicated.

The objective of this study was to gather the matters that affect designing ventilation system in high-rise buildings and to create a base internal guidance for the orderer of this research.

The study investigated how changing weather conditions effect to pressure ratio of high-rise buildings and their ventilation system. Increased height of a building increases the effects of wind and temperature differences on pressure ratio. Pressure ratio of a 16-story building was investigated using IDA ICE- simulation software.

The simulation results showed that wind and temperature differences affected the pressure ratio of the building as suggested in the theory part. As a result, it was found that the building has apartment pairs which have similar pressure ratios. Results enable further research of how wind affects to different ventilation system solutions.