Comprehensive development of nearly zero-energy municipal service buildings (COMBI). Tutkimushankkeen johdanto- ja yhteenvetoraportti.

Tässä COMBI-tutkimushankkeen johdanto- ja yhteenvetoraportissa esitetään vuosina 2015—2018 toteutetun tutkimushankkeen keskeiset suositukset ja johtopäätökset. Hankkeen tavoitteena on ollut parantaa julkisten palvelurakennusten, kuten koulujen, päiväkotien ja vanhainkotien energiatehokkuutta turvallisesti ja kustannustehokkaasti. Hankkeessa on tarkasteltu sekä uudis- että korjausrakentamista.Tutkittuja aihepiirejä on hankkeessa ollut suuri määrä. Arkkitehtuurin osalta on tarkasteltu palvelurakennusten arkkitehtisuunnittelun kehittämistä energiatehokkuuden ja tilasuunnittelun näkökulmista sekä ympäristöystävällisyyden ja kestävyyden huomioon ottamista arkkitehtisuunnittelussa. Rakenteiden osalta on tutkittu niiden lämpö- ja kosteusteknistä toimintaa ja määritetty kosteusteknisiä materiaaliominaisuuksia. Kenttätutkimuksissa on tarkasteltu sisäilman olosuhteita 24 palvelurakennuksessa Tampereen ja ympäristökuntien sekä Helsingin alueella. Myös palvelurakennusten laskennallista ja toteutunutta energiankulutusta on tutkittu Tampereen, Helsingin ja Oulun kohteista. Taloteknisten järjestelmien osalta on tarkasteltu niiden kustannusoptimaalisuutta, uusiutuvan energian etätuotantoa, taloautomaatiojärjestelmien toimintaa, aurinkosuojausta ja valaistusta. Rakennusprosessin osalta näkökulmina ovat olleet päätöksenteon prosessit, talotekniikan käytännön toteutus, rakennuksen toimivuuden varmistus sekä olosuhteiden ja energiankulutuksen seuranta. Lisäksi on kehitetty työkaluja rakennushankkeen taloudellisuustarkasteluihin.Tämän johdanto- ja yhteenvetoraportin liitteenä on hankkeen tulosten pohjalta koottu COMBI 8 suosituslista, jossa esitettyjen toimenpiteiden katsotaan laajasti edesauttavan julkisten palvelurakennusten toimivuutta ja energiatehokkuutta. Raportin liitteenä on myös 45 kpl lyhyitä tuloskortteja sekä niihin liittyvät esitysaineistot, joiden tarkoituksena on helpottaa hankkeessa kerätyn tiedon leviämistä. Hankkeen alkuperäisjulkaisut on listattu tämän raportin liitteenä olevassa julkaisuluettelossa.Keskeisenä johtopäätöksenä todetaan, että hyvä energiatehokkuus on ainoastaan yksi laadukkaan rakentamisen monista ominaisuuksista. Laadukas rakentaminen edellyttää kokonaisvaltaista ja oikeaaikaista asioiden tarkastelua sekä ehjän ketjun rakentamista suunnittelusta toteutukseen ja käyttöön. Tässä onnistumisen edellytyksenä ovat rakennushankkeessa ja sen jälkeen rakennuksen parissa toimivien henkilöiden hyvä ammattitaito ja yhteistyö sekä riittävät resurssit. COMBI-hankkeen tulosten tavoitteena on antaa eri osapuolille tietoa ja työkaluja turvallisen, taloudellisen ja energiatehokkaan lopputuloksen saavuttamiseksi

Requirements for Test Series for Relative Humidity Measurements to Calibrate Drying Time Simulation Model

There is a great need for an easy-to-use tool to simulate drying of concrete floors. In order to model practical situations, the tool should take into account changing conditions, especially wetting at worksite, but also temperature. For this purpose, a simulation program was developed for drying time estimations for concrete floors, which was published in 2021 and is named as the “by2020 Concrete drying time estimate”. This study presents the results of the laboratory test series conducted to calibrate the drying time estimations of the by2020 software. As all possible scenarios for practical situations were not possible to study in the test series, results from the literature were partly used for calibration and validation of the tool. A methodology for test series for calibration of the drying time estimation model is proposed based on this study. It was found that a model suitable for practical applications can be implemented based on relative humidity measurements only. However, the tests series of relative humidity measurements should take into account the influence of various factors such as wetting period and different temperature conditions

Moisture behavior of external insulated precast concrete wall panels

Excess moisture in concrete structures is a major problem in building industry. It is claimed that degradation of the finishing materials of concrete slabs is the largest source of volatile organic compound in the building stock in the Nordic countries. Considering concrete wall panels, the choice of the insulation material influences concrete drying considerably and causes a risk for moisture accumulation on the interior surface, if vapor tight finishing materials are used or if finishing materials are installed prematurely. Mineral wool insulation, which has predominately been used in Finland, is a vapor open material. However, vapor tight plastic foam insulation materials are nowadays more commonplace. Here we show that the overall rate of drying of the concrete panel with a vapor open insulation material is higher in comparison to the concrete panel with vapor tight insulation materials. However, relative humidity distribution near the inner surface of the concrete panel at the end of the drying phase is almost identical irrespective of the insulation material and the water vapor resistance of the interior surface material has a greater impact on the relative humidity level on the inner concrete surface. Moisture behavior of concrete panel walls is studied under a certain building schedule in Finnish environment and building conditions by numerical simulation. The model for drying of concrete is calibrated based on laboratory measurements. According to our study, self-desiccation and changing diffusivity due to the hydration process of the concrete cannot be ignored when evaluating the moisture behavior of the concrete wall panel structure with a low water binder ratio (w/b < 0.5). Measurements indicate that the early age humidity drop is by up to 10 percentage points.publishedVersionPeer reviewe

A new tool for the drying time and the moisture risk estimation in concrete floors

Moisture management in building site has improved significantly in recent years. However, problems with concrete floors are repeatedly found. One possible reason for the failure may be that the time required for adequate drying of the concrete has not been properly considered when scheduling the building process and because the pressure to complete the building, the floor covering has been installed too early. In building industry, there is a clear need for better understanding of the adequate drying times of concrete structures, as well as tools to make sufficient drying estimates. The new tool BY2020 provides a new approach to drying and moisture risk estimations. The simulation tool is a FEM-based model that allows change in geometry with time so that the material layers are automatically added into the model, based on the determined schedule. The boundary conditions are also changing with time based on the schedule. In addition, the water vapor resistance of the flooring material can be modelled to evaluate the long-term moisture behavior of the floor structure. Preliminary results are encouraging and the feedback on the new approach has been positive. Validation process is ongoing and target completion time for the tool is late 2020

Rakenteiden rakennusfysikaalisen toimivuuden arviointi lämpötilan ja suhteellisen kosteuden kenttämittausten sekä niistä koottavan tietokannan avulla

publishedVersio

Kapasitiivisten kosteusantureiden käyttäytyminen betoniseinien ja kipsivalulattioiden kuivumisen seurannassa

publishedVersio

Comprehensive development of nearly zero-energy municipal service buildings (COMBI). Tutkimushankkeen johdanto- ja yhteenvetoraportti.

Tässä COMBI-tutkimushankkeen johdanto- ja yhteenvetoraportissa esitetään vuosina 2015—2018 toteutetun tutkimushankkeen keskeiset suositukset ja johtopäätökset. Hankkeen tavoitteena on ollut parantaa julkisten palvelurakennusten, kuten koulujen, päiväkotien ja vanhainkotien energiatehokkuutta turvallisesti ja kustannustehokkaasti. Hankkeessa on tarkasteltu sekä uudis- että korjausrakentamista.Tutkittuja aihepiirejä on hankkeessa ollut suuri määrä. Arkkitehtuurin osalta on tarkasteltu palvelurakennusten arkkitehtisuunnittelun kehittämistä energiatehokkuuden ja tilasuunnittelun näkökulmista sekä ympäristöystävällisyyden ja kestävyyden huomioon ottamista arkkitehtisuunnittelussa. Rakenteiden osalta on tutkittu niiden lämpö- ja kosteusteknistä toimintaa ja määritetty kosteusteknisiä materiaaliominaisuuksia. Kenttätutkimuksissa on tarkasteltu sisäilman olosuhteita 24 palvelurakennuksessa Tampereen ja ympäristökuntien sekä Helsingin alueella. Myös palvelurakennusten laskennallista ja toteutunutta energiankulutusta on tutkittu Tampereen, Helsingin ja Oulun kohteista. Taloteknisten järjestelmien osalta on tarkasteltu niiden kustannusoptimaalisuutta, uusiutuvan energian etätuotantoa, taloautomaatiojärjestelmien toimintaa, aurinkosuojausta ja valaistusta. Rakennusprosessin osalta näkökulmina ovat olleet päätöksenteon prosessit, talotekniikan käytännön toteutus, rakennuksen toimivuuden varmistus sekä olosuhteiden ja energiankulutuksen seuranta. Lisäksi on kehitetty työkaluja rakennushankkeen taloudellisuustarkasteluihin.Tämän johdanto- ja yhteenvetoraportin liitteenä on hankkeen tulosten pohjalta koottu COMBI 8 suosituslista, jossa esitettyjen toimenpiteiden katsotaan laajasti edesauttavan julkisten palvelurakennusten toimivuutta ja energiatehokkuutta. Raportin liitteenä on myös 45 kpl lyhyitä tuloskortteja sekä niihin liittyvät esitysaineistot, joiden tarkoituksena on helpottaa hankkeessa kerätyn tiedon leviämistä. Hankkeen alkuperäisjulkaisut on listattu tämän raportin liitteenä olevassa julkaisuluettelossa.Keskeisenä johtopäätöksenä todetaan, että hyvä energiatehokkuus on ainoastaan yksi laadukkaan rakentamisen monista ominaisuuksista. Laadukas rakentaminen edellyttää kokonaisvaltaista ja oikeaaikaista asioiden tarkastelua sekä ehjän ketjun rakentamista suunnittelusta toteutukseen ja käyttöön. Tässä onnistumisen edellytyksenä ovat rakennushankkeessa ja sen jälkeen rakennuksen parissa toimivien henkilöiden hyvä ammattitaito ja yhteistyö sekä riittävät resurssit. COMBI-hankkeen tulosten tavoitteena on antaa eri osapuolille tietoa ja työkaluja turvallisen, taloudellisen ja energiatehokkaan lopputuloksen saavuttamiseksi