Nollaenergiasauna
Scheinin-Garpelin, Anna (2014)
Scheinin-Garpelin, Anna
2014
Arkkitehtuurin koulutusohjelma
Talouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2014-11-05
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201410201510
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201410201510
Tiivistelmä
This thesis explores the possibilities of implementing the principles of zero-energy building to a public sauna. According to the zero-energy building principles, the building can strive to be self-sufficient energy vise, carbon dioxide emission free or even to be financially independent. The goal of this project has been to achieve a state of energy self-sufficiency.
In the 1960 the public saunas disappeared almost completely from the streets of Helsinki. Public saunas had up till then, been an important part of the city life. This culture of bathing together in public saunas has slowly shown signs of increased popularity.
This thesis consists of a written part of the work, calculations and the planning of a public zero-energy sauna. The sauna is at the popular Hietaniemi public beach. Hietaniemi beach has a new cafe and locker-room building from 2011 and the old pavilion from 1930. Accessibility is in key role in this thesis, I find it very important that public buildings and public space is there for everybody to enjoy and use. At the moment there is not a single beach that would be handicap accessible in Helsinki; I find that the situation desperately needs to be improved.
Zero and plus energy buildings pushes the goals of energy efficient architecture the most. The public sauna in this thesis, strives for a zero energy situation where the energy production covers the consumption on a yearly level. Favoring local renewable materials, as wood and flax-insulation ensures that the building stores in its materials, as much carbon as possible from carbon dioxide instead of contributing with carbon dioxide emissions of its own.
By calculating in detail the energy consumption of the saunas and the building itself, this thesis shows the different aspects of energy consumption in a public sauna. Balancing the different parts of public saunas energy consumption, and minimizing it when possible is challenging. The variation in energy production and usage is an interesting subject for analysis. The capacity to produce energy has been calculated as exactly as is possible at a monthly level. Great measures have been taken towards minimizing energy loss, and gaining a situation where it is possible to power a whole public sauna, with solar energy. There are naturally a lot of variables in the use of a public sauna, but the estimates help understand the whole picture of energy efficiency and the different needs of energy through the year. A sauna uses more energy while heating than compared to when in use. The stove releases a lot of energy, to vaporize the water of the löyly. Tässä diplomityössä käsitellään nollaenergiarakentamista ja sen mahdollisuuksia. Suunnittelukohde on julkinen saunarakennus, joka nollaenergia periaatteen mukaan on energian suhteen omavarainen. Nollaenergiarakentamisen tavoitteena voi olla päästötön rakennus, energian tai talouden suhteen omavarainen rakennus.
Julkisilla saunoilla on Helsingissä ollut tärkeä asema kaupunkirakenteessa ja kulttuurissa, mutta 1960-luvulla ne katosivat melkein kokonaan katuluvasta. Saunomisen kulttuuri on hyvin elinvoimainen ja kiinnostus saunomista kohtaan on osoittanut elpymisen merkkejä.
Diplomityön suunnitteluosuudessa, olen suunnitellut julkisen nollaenergiasaunan, Hietaniemen uimarannan yhteyteen. Rannalla on uusi kahvila- ja pukusuoja vuodelta 2011 ja pukusuojana aikaisemmin toiminut paviljonki on vuodelta 1930. Hietaniemestä puuttuu kuitenkin julkinen sauna. Julkisia saunoja on kaavoitettu ja toteutettu viime vuosina hanakammin. Helsingistä puuttuu kuitenkin tällä hetkellä kokonaan esteettömät uintimahdollisuudet meressä.
Yleinen nollaenergiasauna on haasteellinen, sen valtavan energian kulutuksensa takia, mutta täysin mahdollinen toteuttaa. Nollaenergia rakentamisen tavoitteena ovat tässä työssä, että rakennus on omavarainen vuositasolla, niin rakennuksen kuin saunojenkin lämmityksen energiantarpeen suhteen sekä että energiantuotanto kattaa lämpimän veden tuotannon omiin tarpeisiin sekä ilmastoinnin ja jäähdytyksen energiantarpeet tarvittaessa. Saunan rakentamisen ja käytön hiilijalanjälki on siis suunniteltu, mahdollisimman pieneksi. Materiaalivalinnat on tehty huomioiden eri materiaalien valmistukseen sekä kuljetukseen käytettävä energia. Suosimalla uusiutuvia paikallisia materiaaleja kuten puuta ja pellavaa, minimoidaan rakennuksen rakennusvaiheen hiilijalanjälkeä.
Laskelmissa olen pyrkinyt selvittämään energiakulutuksen ja energian tuotannon mahdollisimman laajasti ja tarkasti. Työni tavoitteena on ollut tutkia esimerkiksi aukioloaikojen ja saunomisen suhdetta käytettyyn energiaan, arvioida miten aikaansaadaan tilanne jossa käytetään yhtä paljon energiaa kuin mitä aurinkopaneelit tuottavat. Saunan käytön suhteen on kuitenkin aika monta muuttujaa joita on vaikea arvioida etukäteen. Sauna kuluttaa energiaa lämmetessään enemmän, kuin saavutettuaan saunomiseen sopivan lämpötilan, kuitenkin löylyn heitto vaikuttaa huomattavasti kiukaan luovuttamaan lämpöenergiaan. Myös julkisen saunan käyttäjämäärät voivat vaihdella suuresi ja esimerkiksi se kuinka paljon vettä keskivertoasiakas käyttää peseytymiseen vaikuttaa huomattavasti energian kulutukseen.
In the 1960 the public saunas disappeared almost completely from the streets of Helsinki. Public saunas had up till then, been an important part of the city life. This culture of bathing together in public saunas has slowly shown signs of increased popularity.
This thesis consists of a written part of the work, calculations and the planning of a public zero-energy sauna. The sauna is at the popular Hietaniemi public beach. Hietaniemi beach has a new cafe and locker-room building from 2011 and the old pavilion from 1930. Accessibility is in key role in this thesis, I find it very important that public buildings and public space is there for everybody to enjoy and use. At the moment there is not a single beach that would be handicap accessible in Helsinki; I find that the situation desperately needs to be improved.
Zero and plus energy buildings pushes the goals of energy efficient architecture the most. The public sauna in this thesis, strives for a zero energy situation where the energy production covers the consumption on a yearly level. Favoring local renewable materials, as wood and flax-insulation ensures that the building stores in its materials, as much carbon as possible from carbon dioxide instead of contributing with carbon dioxide emissions of its own.
By calculating in detail the energy consumption of the saunas and the building itself, this thesis shows the different aspects of energy consumption in a public sauna. Balancing the different parts of public saunas energy consumption, and minimizing it when possible is challenging. The variation in energy production and usage is an interesting subject for analysis. The capacity to produce energy has been calculated as exactly as is possible at a monthly level. Great measures have been taken towards minimizing energy loss, and gaining a situation where it is possible to power a whole public sauna, with solar energy. There are naturally a lot of variables in the use of a public sauna, but the estimates help understand the whole picture of energy efficiency and the different needs of energy through the year. A sauna uses more energy while heating than compared to when in use. The stove releases a lot of energy, to vaporize the water of the löyly.
Julkisilla saunoilla on Helsingissä ollut tärkeä asema kaupunkirakenteessa ja kulttuurissa, mutta 1960-luvulla ne katosivat melkein kokonaan katuluvasta. Saunomisen kulttuuri on hyvin elinvoimainen ja kiinnostus saunomista kohtaan on osoittanut elpymisen merkkejä.
Diplomityön suunnitteluosuudessa, olen suunnitellut julkisen nollaenergiasaunan, Hietaniemen uimarannan yhteyteen. Rannalla on uusi kahvila- ja pukusuoja vuodelta 2011 ja pukusuojana aikaisemmin toiminut paviljonki on vuodelta 1930. Hietaniemestä puuttuu kuitenkin julkinen sauna. Julkisia saunoja on kaavoitettu ja toteutettu viime vuosina hanakammin. Helsingistä puuttuu kuitenkin tällä hetkellä kokonaan esteettömät uintimahdollisuudet meressä.
Yleinen nollaenergiasauna on haasteellinen, sen valtavan energian kulutuksensa takia, mutta täysin mahdollinen toteuttaa. Nollaenergia rakentamisen tavoitteena ovat tässä työssä, että rakennus on omavarainen vuositasolla, niin rakennuksen kuin saunojenkin lämmityksen energiantarpeen suhteen sekä että energiantuotanto kattaa lämpimän veden tuotannon omiin tarpeisiin sekä ilmastoinnin ja jäähdytyksen energiantarpeet tarvittaessa. Saunan rakentamisen ja käytön hiilijalanjälki on siis suunniteltu, mahdollisimman pieneksi. Materiaalivalinnat on tehty huomioiden eri materiaalien valmistukseen sekä kuljetukseen käytettävä energia. Suosimalla uusiutuvia paikallisia materiaaleja kuten puuta ja pellavaa, minimoidaan rakennuksen rakennusvaiheen hiilijalanjälkeä.
Laskelmissa olen pyrkinyt selvittämään energiakulutuksen ja energian tuotannon mahdollisimman laajasti ja tarkasti. Työni tavoitteena on ollut tutkia esimerkiksi aukioloaikojen ja saunomisen suhdetta käytettyyn energiaan, arvioida miten aikaansaadaan tilanne jossa käytetään yhtä paljon energiaa kuin mitä aurinkopaneelit tuottavat. Saunan käytön suhteen on kuitenkin aika monta muuttujaa joita on vaikea arvioida etukäteen. Sauna kuluttaa energiaa lämmetessään enemmän, kuin saavutettuaan saunomiseen sopivan lämpötilan, kuitenkin löylyn heitto vaikuttaa huomattavasti kiukaan luovuttamaan lämpöenergiaan. Myös julkisen saunan käyttäjämäärät voivat vaihdella suuresi ja esimerkiksi se kuinka paljon vettä keskivertoasiakas käyttää peseytymiseen vaikuttaa huomattavasti energian kulutukseen.