Energiatehokkaan tehdasvalmisteisen puutalon talotekniikkaratkaisujen kehittäminen

The objective of this Master's Thesis was to find out the best possible building technology solutions for energy efficient, prefabricated timber houses. With the help of analytical decision making, the goal was to find new and innovative building technology solutions that would simplify the whole prefabrication process, without sacrificing the usability or functionality of the houses. The concentration of this Thesis was on the ventilating and electrical systems. The secondary objective of this Master's Thesis was to improve the floor plan of our sample house from a building technological viewpoint. In the beginning of the Thesis a brief review was made into timber, low energy and prefabricated house production. All the building technology systems, along with their routings and regulations, were reviewed in this Thesis. The objective of the floor plan improvement was to reduce the need for ventilation duct in the building, since this would also directly reduce material costs. The improvement was done by trying to find out the optimal place for the technical room in the building. Our sample house in this improvement process was a 140 m2 prefabricated timber house. For the comparisons of different building technological products SWOT -analyses and estimates of costs were made for each system. The comparisons of different building technological products were done with the Analytical Hierarchy Process. In the ventilation duct comparison two different product lines were compared, and for the electrical system three different systems were compared. In conclusion of the improvement part, it is possible to state that it was very profitable in the sample house that was used. In the improved floor plan the need for ventilation duct fell to 59 per cent of the original floor plan. By improving floor plans it is possible to achieve savings in material costs, shorter installation times for building service products and a faster rate of prefabricated house production at the factory. In conclusion of the ventilation system comparison, the justified choice would be Vallox BlueSky. Its features enable faster prefabrication times for the ventilation system, which again enables different kinds of savings. In conclusion of the electrical system comparison, the justified choice would be the solution equipped with Elko Wireless-switches. Elko Wireless-lighting switches make the electrical system more flexible, faster to install and enables a simplifying effect for the whole electrical systems installation process because of the possibility to use pre-programmed plug & play solutions for different house models.Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää parhaat mahdolliset talotekniset komponentit energiatehokkaille tehdasvalmisteisille puutaloille. Analyyttisen päätöksenteon avulla pyrittiin etsimään uusia ja innovatiivisia taloteknisiä ratkaisuja, joiden avulla koko valmistalorakentamisen prosessia saataisiin tehostettua ja nopeutettua, huomioiden kuitenkin myös valmiiden talojen käytettävyys taloteknisten tuotteiden toiminnallisuuden kannalta. Taloteknisistä komponenteista keskityttiin ilmanvaihto- ja sähköjärjestelmän tuotteisiin. Lisätavoitteena tässä työssä oli parantaa case-kohteen nykyistä pohjaratkaisua talotekniikan kannalta edullisempaan suuntaan. Työn alussa luodaan yleiskatsaus puu-, matalaenergia- ja valmistalorakentamiseen. Työssä käytiin myös läpi talotekniset järjestelmät ja niiden reititykset, sekä näitä koskevat viranomaismääräykset. Pohjaratkaisun parantamisprosessin osalta tarkoituksena oli minimoida tarvikemenekki, joka vaikuttaa myös suoraan tarvikekustannuksiin. Pohjaratkaisun parantamisprosessin mallintamiseen käytettiin ilmanvaihtokanavistoa, ja se suoritettiin hakemalla rakennuksessa optimaalisinta sijaintipaikkaa tekniselle tilalle, eli käytännössä ilmanvaihtokoneelle. Case-kohteena parantamisprosessissa käytimme 140 m2 tehdasvalmisteista puutaloa. Taloteknisten tuotteiden vertailuja varten tehtiin SWOT-analyysit ja kustannusarviot jokaiselle vertailtavalle tuotteelle. Vertailut suoritettiin analyyttisen hierarkiaprosessin avulla. Ilmanvaihtokanaviston osalta vertailtiin kahta eri kanavointijärjestelmää ja sähköjärjestelmän osalta kolmea eri järjestelmää. Pohjaratkaisun parantamisprosessista saatiin tulokseksi, että se oli erittäin kannattavaa käyttämässämme case-kohteessa. Parannetussa pohjaratkaisussa ilmanvaihdon kanavamenekki tippui noin 59 %:iin alkuperäisestä. Parantamisprosessilla saavutetaan merkittäviä materiaalisäästöjä, taloteknisten järjestelmien asennusajat lyhenevät koska asennettavaa tuotetta on vähemmän ja talojen tehdastuotantoa saadaan tehostettua koska taloja voidaan nyt valmistaa entistä nopeammin. Ilmanvaihtokanaviston analyyttisen vertailun tuloksena saatiin, että perusteltu valinta ilmanjakojärjestelmäksi olisi Vallox BlueSky. Sen ominaisuudet mahdollistavat talojen nopeammat läpimenoajat tehtaan ilmanvaihtoasennuspisteessä, ja tämä puolestaan aikaansaa erilaisia säästöjä kustannuksissa. Sähköjärjestelmän analyyttisen vertailun perusteella kannattaisi valita Elko Wireless-kytkimillä varustettu ratkaisu. Elko Wireless-kytkimet tuovat sähköjärjestelmään muuntojoustavuutta, nopeamman asennuksen valaistuksen kytkimien osalta sekä mahdollisuuden yksinkertaistaa koko sähköjärjestelmän asennusprosessia käyttämällä esiohjelmoituja ratkaisuja talotehtaiden eri talomalleja varten