ICT intelligent support solutions toward the reduction of heating demand in cold and mild European climate conditions

Adopting intelligent solutions in residential buildings for reducing the HVAC energy demand, especially during the operational stages, is becoming more popular. Information and Communication Technology (ICT) devices are often the backbone of such intelligent solutions, since they can enable an easy and intuitive bidirectional communication between energy systems and users and, at the same time, are able to suggest energy saving procedures. These energy saving procedures are mainly suggested when energy hungry behaviors are registered. Particularly, authors of this paper have assumed setting indoor set point temperatures, adjusting ventilation airflow rates and opening windows as energy hungry behaviors to tackle by means of ICT-driven intelligent solutions. Two different localities, namely Helsinki and Milan, have been considered as representative of cold and mild European climate conditions. Results report that adopting ICT-driven intelligent solutions for setting heating setback and indoor set point temperatures and for controlling the mechanical ventilation according to actual people's presence and CO2 levels ensures consistent reductions of energy demand, especially in Helsinki, where mechanical ventilation is adopted. Moreover, if mechanical ventilation does not work properly or is missing, benefits in reducing energy demand can be even achieved by adopting ICT-driven intelligent solutions for advising building users when windows should be opened or closed according to sensed CO2 levels. This is relevant especially in Milan. The adoption of intelligent HVAC–window controls, which enable to turn off the HVAC when windows are opened, does not ensure a significant effect in Helsinki. Instead, this solution is promising in Milan, especially when heating systems with low thermal masses are installed

Asuntotuotannon laatumuutokset 2005–2020 : Korkeampaa, tiiviimpää, energiatehokkaampaa

Viimeisen 15 vuoden aikana on rakennettu 301 500 kerrostaloasuntoa (20 % vuoden 2020 kerrostaloasuntokannasta) ja 54 000 rivitaloasuntoa (13 % rivitaloasuntokannasta). Asuntotuotannolle on ollut 2010-luvun lopulla tunnusomaista kasvavien kaupunkien asemakaavoilla ohjattu tehokas maankäyttö, jonka avulla kerrostaloasuntojen vuosituotanto on noussut 30 000 asuntoon. Koska viime vuosina 75 % kerrostaloasunnoista on ollut pieniä yksiöitä ja kaksioita, on rakennusten ja kaupungin osa-alueiden uusi asuntokanta yksipuolinen. Maankäytön tehostaminen on tuonut kerrostaloihin lisää kerroksia ja kerroksiin lisää asuntoja. Asuinhuoneiden lukumäärällä määriteltyjen huoneistotyyppien pinta-ala on vähentynyt 10–30 %. Tilansäästö on saatu aikaan yhdistämällä toimintoja yhteiseen tilaan, pienentämällä huoneiden kokoa ja karsimalla varusteita. Entisen kaksion (2h+k) pinta-ala on jaettu keittiötilalla varustetuksi kolmen asuinhuoneen asunnoksi. Kun otetaan nykyisen kolmion (3h+kt tai 2h+tupakeittiö) vertailukohdaksi entisen tyyppinen kaksio, on asuntojen varustetaso, asuttavuus ja toiminnallisuus pysynyt ennallaan. Makuuhuoneiden niukan mitoituksen takia elinkaarijoustavuus on kuitenkin heikentynyt. Viranomaisohjaus ja yritysten tuotekehitys ovat saanut aikaan teknisiä parannuksia. Rakennusten terveellisyyttä ovat parantaneet mm. M1 luokitellut rakennustuotteet sekä rakennuksen sisäisiä ja ulkoisia äänilähteitä koskevat tiukemmat ääneneristysvaatimukset. Kerrostaloissa ovat yleistyneet asuntokohtaisen ilmanvaihto, lämmöntalteenotto, lattialämmitys, viilennys ja aurinkopaneelit. Rivitaloissa ovat yleistyneet puurakenteet, lämmön tuottaminen lämpöpumpuilla, lämmöntalteenotto sekä lattialämmitys. Energiatehokkailla ulkovaipparakenteilla, tehokkaalla lämmöntalteenotolla ja lämmityksellä sekä kiinteistöautomaatiolla on kerrostalojen energiankulutusta vähennetty 60 % ja rivitalojen 40 %. Asuinrakennusten ja asuntojen tekniset muutokset ovat nostaneet rakennuskustannuksia, mutta tilaratkaisuilla saavutetut säästöt ovat kompensoineet muutokset. Suurten kaupunkien uudisasuntojen myyntihintoja ja vuokria ovat kuitenkin nostaneet sijainnista ja kysyntä-tarjontatilanteesta johtuvat tekijät

Polttokennojärjestelmän toiminta rakennuksessa

Sähkön hinnan kohoaminen ja sähköverkkojen ongelmat ovat saaneet paljon tilaa lehtien palstoilla viime aikoina. Tämän seurauksena monet pohtivat hajautetun energiantuotannon mahdollisuuksia. Olisiko esimerkiksi polttokennoilla mahdollista päästä omavaraiseksi sähkön- ja lämmöntuoton suhteen? Joitakin polttokennojärjestelmiä on saatu jo markkinoillekin, mutta niiden mahdollisuuksista rakennuksen energiajärjestelmänä tiedetään varsin vähän. Luonteva ratkaisu ongelmaan on simuloiminen tietokoneella, mutta toistaiseksi polttokennojen simulointimallit ovat keskittyneet lähinnä materiaali- ja tuotekehitykseen, jossa aika-askeleet ovat lyhyitä ja mallit raskaita. Koko vuoden kestäviin rakennussimulointeihin ne eivät sovellu. Diplomityössä on toteutettu riittävän yksinkertainen kiinteäoksidipolttokennon (SOFC) malli, joka on liitetty kaupalliseen IDA-ICE rakennussimulointiohjelmaan. Malli koostuu IDA-ICE:een liittyvästä järjestelmämallista, sekä tarkemmasta kennomallista. Järjestelmämalli perustuu polynomiyhtälöihin, joiden kertoimet saadaan kennomallista. Lisäksi työssä on tarkasteltu eri polttokennotyyppejä, polttokennon ympärille rakentuvia järjestelmiä, sekä polttokennon soveltuvuutta yhdistettyyn sähkön- ja lämmöntuotantoon rakennuksessa. Polttokennotyypit määritetään käytetyn elektrolyytin mukaan. Osa elektrolyyteistä toimii alle sadan asteen lämpötilassa, toiset vaativat lähes tuhatta astetta. Tässä työssä mallinnettu kiinteäoksidipolttokenno kuuluu korkean lämpötilan kennoihin, joten järjestelmienkin esittelyssä pääpaino on niissä. Mukaan tarvitaan itse polttokennon lisäksi polttoaineen, ilman, lämmön, veden ja sähkön hallitusta virtauksesta vastaavat järjestelmät, sekä niiden yhteistoimintaa koordinoiva ohjaus- ja säätöjärjestelmä. Korkea lämpötila on eduksi monessa asiassa: polttoainevalikoima on laajempi ja ympäristön ja pakokaasun suuren lämpötilaeron ansiosta lämmön hyödyntäminen on helppoa. Työn lopussa on esitelty kaksi toteutetulla mallilla tehtyä simulointia ja luotu niiden perusteella yleiskuva polttokennon toiminnasta rakennuksessa

Mielenterveyskuntoutujien kokemuksia korona-ajasta asumisten tuen yksikössä

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia helsinkiläisen tuetun asumisyksikön mielenterveyskuntoutuja-asukkaiden kokemuksia korona-ajan vaikutuksista. Erityisesti, kuinka koronapandemia on vaikuttanut asukkaiden arkeen ja lisäksi kartoittaa haastattelujen perusteella heidän kokemuksiaan saadusta tuen laadusta asumisyksikön ohjaajilta, jotka työskentelevät samassa asuntoyksikössä. Tavoitteena haastattelujen perusteella oli tutkia sitä, miten ohjaajat ovat onnistuneet järjestämään ohjausta ja tukea koronapandemian aikana. Opinnäytetyö toteutettiin laadullisena tutkimuksena ja aineisto kerättiin teemahaastattelujen avulla haastattelemalla neljää mielenterveyskuntoutujaa kesällä 2022. Aineisto analysoitiin aineistolähtöisen sisällönanalyysin avulla. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet korona-ajan aiheuttavan ihmisissä ahdistuneisuutta, masentuneisuutta ja eristäytymisen aiheuttamaa yksinäisyyttä ja surumielisyyttä. Tutkimuksessa tehtyjen haastattelujen perusteella huomattiin, että haastateltavien mielenterveyskuntoutujien yksinäisyyden tunne kasvoi entisestään. Lisäksi rajoitukset läheisten ihmisten tapaamisiin koettiin merkittävimmiksi elämänlaatua heikentäviksi asioiksi. Tulosten perusteella läheisten merkitys koettiin tärkeänä ja sitä pidettiin myös tärkeänä tekijänä lisäämään hyvinvointia. Haastattelujen perusteella selvisi myös, että asumisyksikön ohjaajien tarjoama tuki on koettu hyvänä ja riittävänä koronan aikana