Simulering av energiförbrukningen i Aalto-universitets campusbibliotek

Abstract

Detta examensarbete gjordes som uppdrag för Oy PQR Consult Ab. Syftet med detta examensarbete var att komma till en slutsats om hur stor förbättring saneringen av undersökningsobjektet kan förväntas ha på energiförbrukningen. Som undersökningsobjekt har fungerat Aalto-universitets campusbibliotek i Otnäs. Biblioteket skall genomgå sanering, där bl.a. källarutrymmen på biblioteksdelen görs till ett stort lärocenter och hustekniska system uppdateras till att motsvara dagens krav. Detta kräver bl.a. att ventilationssystemet förses med värmeåtervinningsaggregat och utrymmen med kylanläggningar.

I arbetet har IDA ICE använts för att bygga upp två versioner av byggnaden. Den ena versionen av byggnaden är byggt att motsvara dess nuvarande läge, medan det andra att motsvara kommande med projekterade värden och aggregat. För dessa versioner har sedan energisimuleringar på ett år utförts och resultat jämförts sinsemellan. Tyngdpunkten har hållits vid den totala förbrukningen av köpenergi, med en inblick på ändringar i omständigheterna.

Från resultaten kan ses att det uppstår en betydande förbättring i energiförbrukningen och även förbättring i omständigheterna under varm tidsperiod. Förbättring i energiförbrukning medför även en betydande minskning i årliga energikostnaderna.

This thesis was made as an assignment for Oy PQR Consult Ab. The target for the assignment was the campus library at Aalto-university, which is being renovated. The renovation will, among other things include, the restructuring of two basement floors to form a large learning center. Furthermore, all building services will also be updated to match modern requirements. In practice, this means that for example the ventilation system will be endued with heat recovery units and rooms will be equiped with cooling. The goal of this thesis was to determine what effect the renovation will have on the energy consumption at the campus library.

The focus of this research was on the complete consumption of delivered energy, but also on the change in circumstances inside the building. To investigate this, a simulations software (IDA ICE) was used to create two versions of the building. The first version represented the current state at the library and the second version illustrated the future state, including the planned enhancements. A one-year energy simulation was then run on both of these versions and the results were compared and analyzed.

The results show that, big improvements to the energy consumption can be achieved and also the indoor circumstances were significantly improved in warm weather conditions. These improvements therefore have a direct effect to the yearly energy expenses.

Tämä opinnäytetyö tehtiin toimeksiantona Oy PQR Consult Ab:lle. Opinnäytetyön tarkoituksena oli simuloimalla selvittää saneerauksen vaikutus energiankulutukseen Aalto-yliopiston kampuskirjastossa. Kirjastoon tullaan tekemään saneeraus, jossa muun muassa kirjastopuolen kellarikerrokset yhdistetään suureksi oppimiskeskukseksi ja talotekniset järjestelmät päivitetään vastaamaan nykyajan vaatimuksia. Tämä tarkoittaa muun muassa että ilmanvaihtojärjestelmään lisätään lämmöntalteenotto ja tiloihin jäähdytys.

Opinnäytetyössä käytettiin apuna IDA ICE -simulointiohjelmaa, jolla mallinnettiin kaksi versiota rakennuksesta. Ensimmäinen versio tehtiin vastaamaan rakennusta sen nykytilanteessa kun taas toinen tulevaa tilannetta suunnitelluilla arvoilla ja koneilla. Näille versioille suoritettiin vuoden energiasimuloinnit, joiden tuloksia vertailtiin keskenään. Työssä keskityttiin ostetun energian kokonaiskulutukseen mutta myös tarkasteltiin saneerauksen vaikutusta sisäolosuhteisiin.

Tuloksista selvisi, että energiankulutus parani huomattavasti sekä lämmintä ajanjaksoa tarkasteltaessa myös rakennuksen sisäolosuhteet paranivat. Näin ollen myös vuosittaisiin energiakustannuksiin syntyi merkittävä parannus.