Korkean asuinkerrostalon rakentamiskustannuksiltaan minimoitu ilmanvaihto- ja lämmitysjärjestelmä

High-rise apartment buildings are becoming more common in Finland. A standard method in building services implementation is yet to be determined. Therefore, a need for a calculation method can be used to determine the appropriate building services solution. Increased energy efficiency may make it profitable to substitute separate heating and ventilation systems with a heating ventilation system. The cost effectiveness of a heating ventilation system needed to be investigated according to current energy regulations and current price levels. In this master's thesis, different building service solutions were studied by implementing different heating and ventilation solutions to a case study calculation. The implemented heating systems were radiator heating, floor heating and heating ventilation. The ventilation systems were varied using decentralized ventilation with exhaust air wall-blowing and centralized systems. High-rise building production includes some special features due to witch low-rise building solutions aren't applicable. For example stack-effect and the effect of wind-pressure are high-lighted in the management of pressure relations in high-rise buildings. When minimizing the construction costs for the heating system radiator heating with centralized piping was found to be the most cost effective heating solution. Heating ventilation was not found to be competitive, despite the current tight energy regulations. Competitiveness of floor heating as a heating solution has diminished by longer construction time and logistical difficulties and also higher material and working costs. The optimal ventilation system for the case study was found to be the decentralized system. The most dominate parameter in the construction costs was the cost of the floor space needed for air shafts. A centralized ventilation system can be implemented in under 30- storey buildings with one ventilation zone. Increasing the number of zones increases the construction costs. During the study, a calculation method for optimizing ventilation systems for high-rise apartment buildings was developed. The calculation method, however, has not been tested and the method needs to yet be refined.Korkeat asuinkerrostalot ovat yleistyneet Suomessa. Vakiintunutta käytäntöä korkeiden asuinkerrostalojen ilmanvaihdon järjestämiseen ei vielä ole ehtinyt muotoutua. Luonnosvaiheeseen soveltuvalle ja helppokäyttöiselle työkalulle koetaan tarvetta. Lämmitysjärjestelmien kohdalla parantunut energiatehokkuus parantaa ilmanvaihtolämmityksen kilpailukykyä muihin lämmitysjärjestelmiin verrattuna, jos kaksi erillistä järjestelmää on mahdollista korvata yhdellä. Ilmanvaihtolämmityksen kilpailukyky nykyisin energiamääräyksin ja vallitsevalla hintatasolla koettiin tarpeelliseksi selvittää. Tutkimuksessa vertaillaan eri taloteknisiä järjestelmiä esimerkkikohteen kautta. Esimerkkikohteena toimii Espoon Keilaniemeen suunnitellut asuintornit. Vertailtavat järjestelmät rajattiin etukäteen: lämmitysjärjestelmistä selvitys tehtiin radiaattori-, lattialämmitys- ja huoneistokohtaiselle ilmalämmitysjärjestelmälle. Ilmanvaihtojärjestelmistä vertailuun valittiin huoneistokohtainen järjestelmä jäteilman seinäpuhalluksella sekä keskitetty järjestelmä. Matalan tuotannon ratkaisut eivät sovellu suoraan käytettäväksi korkeassa tuotannossa. Korkeassa kohteessa esimerkiksi savupiippuilmiön tai tuulenpaineen vaikutus korostuu, mikä heijastuu rakennuksen painesuhteiden hallintaan. Työssä todetaan radiaattorilämmitys keskitetyin nousuputkin selvästi edullisemmaksi lämmitysjärjestelmäksi. Ilmalämmitys ei ole kilpailukykyinen vaihtoehto rakennusten parantuneesta energiatehokkuudesta huolimatta. Lattialämmitysjärjestelmän kilpailukykyä heikentää pidentyvä rakennusaika, työmaan hankaloituva logistiikka sekä materiaalikustannukset. Tutkimuksessa todetaan hajautettu ilmanvaihtojärjestelmä edullisemmaksi vaihtoehdoksi. Ilmanvaihtojärjestelmän määrääväksi kustannukseksi paljastuu pystykanavien tilakustannus maltillisillakin uudistuotannon neliöhinnoilla. Keskitetty järjestelmä on mahdollista toteuttaa yksivyöhykkeisenä alle 30-kerroksisissa pistetaloissa. Useampi vyöhyke nostaa etenkin tilakustannuksia, ja heikentää keskitetyn järjestelmän kilpailukykyä, merkittävästi. Työn kuluessa karttuneen tietotaidon jalostaminen on aloitettu ilmanvaihtotavan valintaa helpottavan laskentatyökalun suunnittelulla. Kyseisessä tutkimusraportissa esitetään kehitetty laskentamalli, jonka testaus ja kalibrointi jäävät jatkotutkimuksen varaan