Tuulen ja lämpötilan vaikutus korkeiden rakennusten ulkovaipan paine-eroihin
Pyörälä, Harri (2020)
Pyörälä, Harri
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020072819607
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020072819607
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä tarkasteltiin lämpötilaerojen ja tuulen vaikutusta korkeiden rakennusten paine-eroihin. Työssä käydään läpi paine-eroihin vaikuttavien ulkoisten olosuhteiden teoriaa ja niiden aiheuttamia ongelmia rakennuksissa. Lopuksi tarkastellaan laskemalla ja simuloimalla eri lämpötilojen ja tuulennopeuksien yhteisvaikutus Oulun Sairaalarinteelle rakennettavaan 12-kerroksiseen asuinkerrostaloon. Tarkastelun kohteena oli paine-erot ulkoseinien ylitse, niiden aiheuttamat vuotoilmavirrat sekä osastoinnin ja rakenteiden tiiviyden vaikutukset paine-eroihin.
Laskennan ja simuloinnin tulokset vastasivat hyvin toisiaan. Suurilla tuulennopeuksilla laskennan tuloksissa oli havaittavissa pientä poikkeamaa simulointituloksista. Kun tuulennopeus on alle 5 m/s, tuulen vaikutus rakennuksen paine-eroihin on vähäinen ja lämpötilaerojen aiheuttamat paine-erot hallitsevat vuotoilmavirtoja. Tuulen aiheuttamat paine-erot tulevat hallitsevaksi, kun tuulen nopeus on yli 10 m/s. Korkeilla tuulennopeuksilla rakennuksen kokonaisvuotoilmavirrat olivat lähes yhtä suuret lämpötilaerosta riippumatta, mutta yksittäisissä tiloissa paine-erot ja vuotoilmavirrat vaihtelivat paljon tilanteen mukaan.
Sairaalarinteeseen rakennettavan asuinrakennuksen ulkovaippa ja osastoinnit mallinnettiin suunnitelmien mukaan. Kohteen hyvän osastoinnin vuoksi paine-erot eivät kasvaneet missään tarkastellussa tilanteessa haitallisiksi. Työn laskentamenetelmiä voidaan käyttää vertailussa todellisiin paine-eromittauksiin valmiissa kohteissa, jolloin saadaan parempi kuva laskennan tarkkuudesta.
Laskennan ja simuloinnin tulokset vastasivat hyvin toisiaan. Suurilla tuulennopeuksilla laskennan tuloksissa oli havaittavissa pientä poikkeamaa simulointituloksista. Kun tuulennopeus on alle 5 m/s, tuulen vaikutus rakennuksen paine-eroihin on vähäinen ja lämpötilaerojen aiheuttamat paine-erot hallitsevat vuotoilmavirtoja. Tuulen aiheuttamat paine-erot tulevat hallitsevaksi, kun tuulen nopeus on yli 10 m/s. Korkeilla tuulennopeuksilla rakennuksen kokonaisvuotoilmavirrat olivat lähes yhtä suuret lämpötilaerosta riippumatta, mutta yksittäisissä tiloissa paine-erot ja vuotoilmavirrat vaihtelivat paljon tilanteen mukaan.
Sairaalarinteeseen rakennettavan asuinrakennuksen ulkovaippa ja osastoinnit mallinnettiin suunnitelmien mukaan. Kohteen hyvän osastoinnin vuoksi paine-erot eivät kasvaneet missään tarkastellussa tilanteessa haitallisiksi. Työn laskentamenetelmiä voidaan käyttää vertailussa todellisiin paine-eromittauksiin valmiissa kohteissa, jolloin saadaan parempi kuva laskennan tarkkuudesta.