Rakennusten energiatehokkuuden parantaminen tehokkaalla energiasimuloinnilla vaatii yhdenmukaisen tilamallin luomisen suunnitteluvaiheessa | Pöyry in Finland Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Rectangle 212 + Rectangle 212 + Rectangle 212 Created with Sketch. Slice 1 Created with Sketch Beta. > Slice 1 Created with Sketch Beta. > Slice 1 Created with Sketch Beta. > Slice 1 Created with Sketch Beta. > Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Twitter Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta. Slice 1 Created with Sketch Beta.

RAKENNUSTEN ENERGIATEHOKKUUS / 4.7.2019

Rakennusten energiatehokkuuden parantaminen tehokkaalla energiasimuloinnilla vaatii yhdenmukaisen tilamallin luomisen suunnitteluvaiheessa

Energiasimultointia voidaan käyttää rakennuksen energiatehokkuuden perustana. Rakennuksen energiasimulointi tuottaa sekä taloudellisia että terveydellisiä hyötyjä. Simuloinnin tavoitteita ovat niin asukkaiden tai tilojen käyttäjien viihtyvyys ja terveys, järjestelmien oikea mitoitus, terveet rakenteet kuin energiansäästökin.

Parhaiden energiaratkaisujen avulla asuin- ja käyttömukavuudesta ei tingitä, mutta käytön aikainen energiankulutus optimoidaan. Rakennuksen energiankulutukseen voidaan vaikuttaa merkittävästi niin sanottujen passiivisten jäähdytystapojen, kuten esimerkiksi rakennuksen ikkunapintojen suuntien ja määrän, ulkopuolisen varjostuksen ja ikkunoiden ominaisuuksien avulla. Jotta ratkaisut voidaan toteuttaa tehokkaasti vaaditaan toimivaa energiasimulointia jo suunnitteluvaiheessa.

Rakennuksen energiatehokkuuden ja terveyden lisäksi energiasimulointia tarvitaan rakennuslupaan. Rakennusluvan saamisen yhtenä ehtona on E-luku eli laskennallinen rakennuksen energiankulutusta kuvaava luku. Siksi viimeistään rakennusluvan haun yhteydessä kohteelle tehdään ensimmäiset energiasimulaatiot. Rakennusten energiasimuloinnit ovat tyypillisesti osa LVI-suunnittelua.

Energiasimulointi voi kuitenkin viedä aikaa ja kasvattaa kustannuksia, jos simuloinnin tarpeita ei ole huomioitu jo tilamallia luodessa. Normaalin käytännön mukaisesti ja myös YTV:n (Yleiset Tietomallivaatimukset) mukaan rakennuksen tilamallin luo arkkitehti, joka on siis usein rakennuksen ensimmäinen mallintaja. Arkkitehdin luoma tilamalli toimii pohjana kaikille muille suunnittelumalleille ja on keskeinen osa monia analyyseja ja simulointeja. Turhia kuluja ja aikatauluongelmia syntyy, mikäli LVI-suunnittelun käyttämä laskentamenetelmä ei pysty käsittelemään arkkitehdin luomaa mallia ja LVI-suunnittelijan on mallinnettava uusi malli rakennuksen energiasimulointeja varten. 

Energiasimulointi tehostuu rakennuksen tietomallilla

Rakennuksen energiatehokkuutta parantavaa simulointityötä voidaan merkittävästi tehostaa oikealla rakennuksen tietomallin käytöllä. Rakennuksen tietomalli (engl. Building Information Model, BIM) on rakennuksen ja rakennusprosessin koko elinkaaren aikaisten tietojen kokonaisuus digitaalisessa muodossa.

Suunnitteluprojektin alussa on tärkeää määrittää esimerkiksi tietomallikoordinaattorin (BIM-koordinaattori) avulla käyttötarkoitukset, joihin mallia tullaan rakennuksen elinkaaren aikana mahdollisesti käyttämään, jotta malli saadaan rakennettua alusta lähtien oikein. Esimerkiksi energiatehokkuutta parantavan simuloinnin mahdollistavassa tietomallissa esimerkiksi ikkunat on määritelty ikkunoiksi, seinät seiniksi, välipohjat välipohjiksi ja rakennuksen kolmiulotteinen tarkastelu on mahdollista.

Energiasimulointia varten BIM-mallissa on huomioitava simuloinnin kannalta tärkeimmät asiat:

  • Building Body, jolla määritetään ulkoseiniksi luokiteltavat rakenneosat, on määritelty oikein
  • huonemääritykset on laadittu
  • kaikki tarvittavat tiedot ovat mukana export-tiedostossa
  • vaatimusmalli, jossa on esitetty sisäilmaolosuhteet on liitetty tilaobjektiin tai erilliseen tiedostoon
  • rakenteiden U-arvot ovat mallissa

Kiinteistön ylemmän tason energiatodistus IFC-standardin avulla

Yleinen tietoformaatti on välttämätön, jotta tietomallin käyttäjien – suunnittelun osa-alueiden - eri ohjelmistot voidaan integroida yhteen malliin. Tietomallinnuksessa yleiseksi tietoformaatiksi on noussut IFC (Industry Foundation Classes), joka on kansainvälinen ja jatkuvasti kehitettävä rakennusalan standardi tietokonejärjestelmien väliseen tiedon siirtoon.

IFC:n avulla tuotemallitietoa voidaan siirtää ohjelmistoista riippumattomasti paitsi CAD-järjestelmien välillä myös esimerkiksi suunnitteluohjelmistosta erilaisiin analyysi-, tuotanto- ja tuotetieto-ohjelmistoihin.

Ylemmän tason energiatodistuksen laatimisen vaatimuksena on, että simulointi tehdään EQUA:n IDA ICE:n (IDA Indoor Climate and Energy) kaltaisella dynaamisella laskentamenetelmällä. Simulaation pohjana IDA:ssa on tehokasta käyttää IFC-muotoista tietomallia. 

Paremmalla yhteistyöllä vältetään kallis tuplatyö ja optimoidaan energiatehokkuus

Koko suunnitteluryhmän, kuten energiasimuloijan, LVI-suunnittelijan ja arkkitehdin välinen tiimityö on erittäin tärkeää, jotta energiaratkaisut saadaan optimoitua.

Arkkitehdin IFC-muotoisella tietomallilla on siis suuri merkitys energiasimuloijan työmäärään. Oikein tehty tietomalli vähentää simulointiin kuluvaa aikaa merkittävästi. Kaksinkertaista työtä ei synny, kun tehokkaan BIM-mallin koordinoinnin avulla tunnistetaan eri osapuolien tarpeet mallin käytölle ja esimerkiksi energiasimuloinnin tarpeet jo mallia luodessa.

Kun tilat ovat arkkitehtimallissa oikein määritettynä, energiasimuloinnin laatiminen on nopeaa ja virheiden mahdollisuus on minimoitu. Lopputuloksena saadaan suunnitelmat terveelle ja viihtyisälle rakennukselle, jonka energiaa säästävät ratkaisut huomioivat rakennuksen koko elinkaaren.

Tietomallikoordinaattorit tukevat suunnittelualojen välistä vuorovaikutusta

Rakennushankkeen mittakaavassa energiasimulointi on parhaimmillaan tuntimääräisesti pieni panostus jolla on suuri merkitys rakennuksen koko elinkaaren energiankulutukseen, olosuhteisiin, viihtyvyyteen ja sekä rakenteiden että käyttäjien terveyteen. 

Kustannusten minimoimiseksi on tärkeää, että mallia tehdessä ymmärretään ja huomioidaan kaikkien suunnittelualojen tarpeet.

Pöyryn tietomallikoordinaattorit ohjaavat suunnittelun eri osa-alueita yhteisen tietomallin hyödyntämiseen. Vuorovaikutusta parantamalla IFC:n mukaisen rakennuksen tietomallin hyödyntäminen tehostuu kaikissa projekteissa.

Ota yhteyttä Pöyryn asiantuntijoihin, kun haluat lisätietoa siitä, miten luot säästöjä energiasimulaation avulla.

Yhteystiedot

Kirsi Kokkonen
Johtaja, Technologies & Smart Solutions