Tehnosüsteemide vajadus sõltuvalt hoone karbist Aivar Uutar 23.05. 2012 Millest juttu tuleb... Kellega tegemist; Miks selline teemakäsitlus; Eesmärkidest; Tehnosüsteemide kavandamise pidepunktid; Tehnosüsteemide ehitamise pidepunktid; Tehnosüsteemide käitamise ja hooldamise pidepunktid; Mida kõike silmad on näinud ; Head küsimused ja veel paremad vastused 1
Projekteerimisest Projekteerimisprotsess Projekteerimise mõju Ehitusprojekteerimise lähteülesanne 2
Nõuded Tellija vajadus- hoone otstarve. See defineerib ehitise funktsiooni, kasutusotstarve, suuruse, ruumide arvu, jaotuse, lubatud ehituskulu ja ka eri ruumide sisekliima soovitavad parameetrid. Ametlikud määrused. Neid tuleb alati täita, kuid need moodustavad üldise raami, mis ei alati üheselt mõistetavad. Sellistel juhtudel on soovitav Telllija vajaduste osas teha täpsustused, mis haakuvad otseselt määruste ja standarditega, nt.hoonete energiatarbe ja sisekliima parameetrite osas. ( on oluline meeles pidada, et standardid pole kohustuslikud- need kirjapandud soovitused, mille alusel saab sõlmida kokkulepe, määrustes toodud nõuded on täitmiseks) Tehnilised nõuded. Tihti ei oska Tellijad püstitada tehnilisi nõudeid- sellistel juhtudel on tarvis avada Tellija silmad ja selgitada, mis on mingi nõude sisu. Nt. energiaefektiivsust on võimalik saavutada nii ehituslike kui ka insenertehniliste lahendustega. Oluline on siinkohal selgitada tehniliste lahenduste rahalist mõju nii ehitusmaksumusele, kui käituskuludele. Tellija vajadus - kõige olulisem ABSTRAKTSED OMADUSED FUNKTSIOONID Neid ei näe, neid ei saa käega katsuda Sisekliima Temperatuur Õhu kvaliteet Valgustus Müra tase Kommunikatsioonid Vesi ja kanalisatsioon Elekter Side, turvasüsteemid Automaatika aga kui nad on puudulikud siis see segab või takistab tegevust 3
Tellija vajadus - kõige olulisem KONKREETSED OMADUSED Neid näeb, neid saab käega katsuda Ehituse üldkuju Fassaad Katus Seinad Põrandad Laed Kandev konstruktsioon Ruumide lahendused Pindade materjalid Lähteülesanded Tegevusest olenevad lähtülesanded Põhilised lähtülesanded mis tulenevad hoone otstarbest ja tegevuse iseloomust Kui hoone ei vasta nendele lähtülesannetele, siis mõeldud tegevus ei ole teostatav Majaga seotud lähteülesanded Sihtülesanded mis määravad hoone kvaliteedi et tulemus oleks hea hoone Kui hoone ei vasta nendele lähtülesannetele siis on hoone ebakvaliteetne kuid siiski kasutatav ettenähtud otstarbeks 4
Kõrge Eeltööle panustamine Madal Kasutus- ja energiakulu Madal Kõrge 22.05.2012 Otsuste mõju kasutuskuludele Varases staadiumis läbimõeldud otsused mõjutavad kasutuskulusid positiivselt Varases staadiumis läbimõtlemata otsused mõjutavad kasutuskulusid negatiivselt Kavandamine Projekteerimine Ehitamine Käitamine Raskuskeskme muutus Tehnilise projekteerimise alustamiseks peab olema selge, mida projekteerima hakatakse. Kui ei ole... o Tellija ei saa seda mida tal tegelikult vaja on; o Tellija ei saa tema arvates kokkulepitud asja kokkulepitud raha eest; o Korduvad ümberprojekteerimised põhjustavad vigu ja seeläbi Tellija ootustele mittevastava hoone ehitamise; o Korduvad ümberprojekteerimised põhjustavad kulutusi ehitusprotsessis ja algse idee hävimise. 9 X 1 X 5
Millest sõltub tehnosüsteemide valik? Projekteerija tarkusest? Tellija rahakotist? Konsultandi nägemusest? Müügimehe mesijutust? Hoone suurusest? Hoone kõrgusest? Akende suurusest? Hoone kasutusotstarbest? Tehnoloogia kättesaadavusest?. Need kõik on õiged, aga vales järjekorras Energiatõhus hoone Integreeritud lahendused Madal küttevajadus Passiivne jahutus Intelligentne valgustus Energia tootmine Optimaalne plaanilahendus Päikese varjutamine Fassaadide kavandamine Küttelahenduste kombineerimine Mõistlikult lahendatud piirded Maasoojuspumbad Varjutuse juhtimine soojuspumbad Ventilatsiooni soojustagastus Öine ventilatsioon Valgustuse juhtimine Päikese kollektorid Süsteemide terviklik juhtimine Hoone massi jahutamine Loomuliku valguse kasutamine Taastuvenergia akumuleerimine 6
Hoone kavandamise tervikprotsess Mõtestatud Projekteerimisja rakendusprotsess Toimivad tehnilised lahendused Läbimõeldud hooldus- ja käitamisprotsess -Tellija nõuded -Läbimõeldud ettevalmistus -Koostöö projekteerimisel -Pädev ehitushange -Kvaliteedi tagamine ehitusprotessis -Terviklik süsteemide kasutuselevõtt Vähese energiatarbega hoone kavandamiseks mõldud kontseptsioonid- lahendused- tooted Arhitektuur Ehitusfüüsika Eriosad -Ilmakaared -Ruumide paig. -Hoone mass -Materjalid -Passiivsed kaitseviisid -Karbi soojust. -Karbi tihedus -Ef. füüsikal. protsessid hoones -Küte / jahutus -Ventilatsioon -El. süsteemid -Valgustus -Veetarbimine - Automaatika -Kaugjälgimine -Monitooring -Kontrollmõõtmised -Hooldusjuhendid -Kinnisvara haldamise strateegia -kasutusviisid Sisekliima kvaliteet Klientide erinõuded Terviklikkuse optimeerimine Energia allikad Ostud / tootmine Äri spetsiifikast tulenevad erinõuded Keskkonna aspektid Energiakulutus CO2 Finantsmehhanismid Mõistliku Tellija mõttekäik Hoone peaks olema soodne ehitada, mugav kasutada ja jõukohane ülalpidada.. Üha enam Tellijad eelistab monumentaalsele, arhitektuuripreemiaid nooliva hoone välisilmele mõistlikke kasutuskulusid, enam veelgi, soovitakse, et hoone oleks sihipäraseks kasutamiseks sobiv. Mõistlike ehituskuludega Energiatõhus ja kasutamissõbralik hoone Tallinna Uus Raekoda 7
Tehnilised võimalused projekteerimistöö õnnestumiseks Analüüsi eraldi projekteerimisfaase- pane igale otsusele hinnalipik külge. Uuri ja näe seoseid Kasuta asjatundjate abi, väldi soolapuhujaid Kasuta võimalikult palju vaheetappe- otsustamise kohad, mida varasemas staadiumis saab võimalikele ebasoovitavatele lahendustele jälile, seda parem on lõpptulemus Kasuta asjakohast tarkvara ja kohaseid IT lahendusi Tee koostööd Arhitekt Arhitekt Ametnikud Konstruktor Ametnikud Konstruktor Omanik Eriosade insener Omanik BIM (ehitusinfo mudel) Eriosade insener Haldusjuht Ehituse projektijuht Järele- Haldusvalve juht insener Ehituse projekti- Järelevalve insener Aivar Uutar juht 15 Mis tähendab... eriosad HVAC Heating, Ventilating and Air-Conditioning). KVVK - küte, ventilatsioon, veevarustus, kanalisatsioon J jahutus AU- hooneautomaatika SPR- Sprinker TV- tuletõrje veevarustus / televisioon EL- elekter NV - nõrkvool Hoonekohased erisüsteemid- ravigaas, gaaskustutus, gaas, suruõhusüsteemid jne. 8
Mis on eriosad mida peab omanik / ehitaja sellest teadma Energeetiliselt on üldjuhul oluliseimad jahutus, küte, ventilatsioon nt.büroohoone jahutusvajadus võib varieeruda 30-120 W /m2- jahutusvajaduse rahuldamiseks on n+1 lahendust Paigaldutstehniliselt on keerukaimad enamasti kanalisatsioon ja ventilatsioon. Keerukusastmelt on üldjuhul komplitseerituimad hooneautomaatika, jahutus, ventilatsioon, küte, sprinkler. Hoone kasutajale murettekitavaimad- müra, temperatuur, õhu liikumiskiirus- enamasti seotud ventilatsiooni ja jahutusega Käitamiskuludest kalleim - enamasti jahutus ja ventilatsioon Kalleim hooldada - ventilatsioon, + eriseadmed Erisüsteemid- gaaskustutus, ravigaas, pneumotransport Ventilatsioon 9
Küte Jahutus 10
Veevarustus, kanalisatsioon Tuleohutus- ja kustutussüsteemid 11
Automaatika Kõik on kontrolli all energiakulutus on optimaalne soovitud mugavustaseme juures Hoone haldus Visualiseerimine Log Juhtimine HTML Rapotrid vastavalt vajadustele HTML LAN, WEB SMS / E-Mail 3 rd poolte seadmete integratisioon Alarmid Alarmiteated reaalajas Web Cam integration Kellele ja milleks see kõik: -haldaja -omanik -tarbijad Management station Management station Fire Intrusion Access Video Time Evacuation Scanning Venti-lation Heating AC Light Water Power Ülevaated ja aruanded toimunust, kulude, eriti energiakasutuse monitooringu ja lisatoimingute kulupõhine arvestus. Tegelik info hoone majandusliku ning turvalisuse juhtimiseks ja parandamiseks. Ühildamaks erinevaid standarte ja tootjaid ning tegemaks hoone avalikuks ka haldajale, omanikule, omavalitsusele. 12
Milleks automaatika...? Automaatika =automatiseerimine=mingi toimingu, mida kunagi tegi inimene teeb nüüd masin Automaatika aitab säästa kasutuskulusid, inimest pole tarvis Automaatika hoolitseb seadmete parima võimaliku tööreziimi eestinimene mõtleb selle välja ja ütleb automaatikale, mida teha Automaatika hoiatab avariide eest Automaatika jälgib/juhib hoone turvalisust Automaatika alarmeerib süsteemi vigadest Automaatika jätab meelde ja salvestab, mis majas toimus Automaatika tuletab meelde, millal on tarvis hooldada Automaatika võimaldab protsesse juhtida paralleelselt optimaalseimal viisil, inimesel jookseks juhe lihtsalt kokku Eriosad lähitulevikus Järest rohkem: hakatakse tähelepanu pöörama energiasäästule (sh. vesi, elekter, soojus) Hakatakse aru saama automatiseerimise kasulikkusest Inimeste tarvis saab olema teema, mille ümber koonduvad tehnilised lahendused Eriosad muutuvad järjest rohkem teineteisega integreeruvaks- raske on aru saada, kus üks lõpeb ja teine algab Eriosade projekteerimine muutub arhitektiga samavõrd oluliseks- kasutuskulu ja hoone funktsionaalsus kaalub üles monumentaalse ilu 13
Energia- tuleviku võti.. Hoonete ülalpidamiskulud (sh energiakulu) moodustavad kuni 80% kulutustest ehitisele selle elutsükli jooksul. 50-100 aastat on ehitiste üldine eluiga, mille vältel need püsivalt energiat tarbivad ja CO2 eraldavad. Elu- ja ärihooned kulutavad pea poole EU ja US energiast, tekitades enam kui kolmandiku kogu CO2 emissioonist ja ~70% kogu elektritarbimisest. Tavapäraste kütte-, ventilatsiooni- ja jahutussüsteemide efektiivsus on vaid 50% võrreldes täielikult integreeritud ja tervikliku süsteemiga. Energiajuhtimine integreeritud ja intelligentse hooneautomaatikasüsteemi abil tõstab efektiivsust ja vähendab hoone energiakulu poole võrra. Energiatõhususe direktiiv... EU on seadnud eesmärgiks aastaks 2020 saavutada keskmiseks hoone põhiseks primaarenergiatarbeks mitte rohkem kui 50 kwh/m2, a. Praegu on keskmine tarve 200 kwh/m2, a??? SFP ja COP COP- jahutusseadmete / soojuspumpade efektiivsusnäitaja (Coeficent of Performance (suhtarv)). Mida suurem, seda efektiivsem SFP- vent. Seadme efektiivsusnäitaja - (Specific Fan Power kw/(m3/s) ), mida väiksem seda parem 14
Näide energiatõhususest 11 000 m2 büroo ehitus maksis kokku 6,86 mio eur, sh. vent. süsteem maksis 0,54 mio eur ehk vent osa oli 8 % Tarnitud vent seadmed maksid 86 tuh eur ( st 16 % vent hinnast) Ostetud vent seadmete SFP oli keskmiselt 2,3 kw/(m3/s) Alternatiivsete seadmete hinnapakkumine oli 75,6 tuh eur, SFP oli 3,9kW/(m3/s) - hinnavahe 10 400 eur ehk 13 % soodsam!- selge ehitaja võit., kogu eh hinnast 0,16%, vent hinnast 2 % Seadmed töötavad E-R 7.00-18.00 1/1 ja töövälisel ajal ½ kiirusega Seadmete summarsed el võimused 50,6 kw ja 86 kw ( 22 m3/s õhuvahetus) Seadme tööaeg aastas 2860 h- täisvõimsusel, 5870 h poolvõimsusel El.energiatarve aastas var 1 =293 227kWh, var 2 =498 370 kwh, vahe 20 514 eur aastas (võtame lihtsustatult kwh hel hinnaks 0,1 eur) 10 400 eur odavamad seadmed kulutaks ühes aastas 20 514 eur eest rohkem el. energiat Vent seadme eluiga vähemalt 20 aastat...!!!!!! Need on vaid vent seadmed... jahutusseadmed, ventilaatorid, valgustid, küttesüsteemid..., Lihtne näide hoone kavandamisest Töö eesmärgiks oli leida ridaelamu piirete ja tehnosüsteemide osas lahendused, mille alusel saaks käivitada hoone projekteerimise. Tellija eesmärgiks oli luua lihtsa arhitektuuriga, läbimõeldud, kaasaegne ridaelamu, mis vastaks lisaks järgmistele kriteeriumitele: Kompaktne Energiatõhus Hea sisekliimaga Soodne ehitada Soodne pidada Mida tehti 15
Mida kõike silmad on näinud... See kilp on pinge all... Lokaalne automaatika... 16
Büroo Tallinnas Jahutuse isol katusel Neete pole vaja... Sissepuhkeõhu eelküte suvel 17
Jahutustalade ühendus Õhuvõtu kanali toestus 18
Kilbi esine ja vent reguleerimine Rasv süsteemis 19
Põlenud vent seade Aitäh 20