Tutkimus: Tyytyväisyys rakennusten sisäolosuhteisiin ennustettavissa suunnitteluvaiheessa
VTT:n erikoistutkija Riikka Holopainen on kehittänyt väitöskirjassaan uuden menetelmän, joka ennustaa ekotehokkaiden rakennusten käyttäjien kokeman todellisen tyytyväisyyden sisäolosuhteiden laatuun. Menetelmän avulla voidaan huomioida erilaisten tilojen käyttötarpeet ja käyttäjät jo rakennuksen suunnitteluvaiheessa, jolloin voidaan vaikuttaa rakennuksen tulevaan viihtyvyyteen ja energiatehokkuuteen.
Holopaisen kehittämän termisen ihmismallin nimi on Human Thermal Model (HTM). Menetelmässä on yhdistetty rakennuksen energialaskentaohjelma sekä koettu sisäolosuhteiden laatu.
HTM hyödyntää muun muassa ihmisen lämmönsäätelyjärjestelmää, ja sillä voidaan laskea rakennuksen käyttäjän lämpöviihtyvyys pysyvissä ja muuttuvissa olosuhteissa. Mallin avulla saadaan tietoa esimerkiksi rakennevaihtoehtojen ja talotekniikkajärjestelmien vaikutuksesta rakennuksen käyttäjän kokemiin sisäolosuhteisiin.
Human Thermal Model sopii sekä uudisrakennuksiin että korjauskohteisiin. Tulevaisuudessa HTM-malli ja rakennuksen tietotekniikka voivat toimia yhdessä ja säätää rakennuksen ilmanvaihtoa, lämmitystä sekä jäähdytystä todellisen tarpeen mukaan automaattisesti.
Aiemmat menetelmät riittämättömiä matalaenergiatalojen suunnitteluun
Tähän asti sisäolosuhteiden laatua määriteltäessä on käytetty menetelmiä, jotka eivät huomioi ihmisen omaa lämmönsäätelyjärjestelmää. Esimerkiksi laboratoriomittauksiin perustuva malli yliarvioi henkilön kokeman lämpötilan lämpimissä olosuhteissa ja aliarvioi sen viileissä olosuhteissa. Malli myös ymmärtää ihmisen vaatetuksen sukelluspuvun kaltaiseksi umpioksi.
Ihmisen lämpöaistimuksen arviointiin vaikuttavat sisäiset ja ulkoiset tekijät. Sisäisiä ovat henkilön yksilölliset ominaisuudet, anatomia, liikunta ja työn fyysisyys sekä vaatetus. Ulkoisia tekijöitä ovat huoneen ilman ja pintojen lämpötilat, sisäilman liike sekä ilman suhteellinen kosteus. Holopaisen tutkimuksen mukaan lämpöaistimuksen ja viihtyvyyden merkittävimmät tekijät ovat sisäilman ja sisäpintojen lämpötilat, henkilön oma aktiivisuus ja vaatetus.
Huomioimalla erilaisten tilojen käyttötarpeet ja käyttäjät jo rakennuksen suunnitteluvaiheessa voidaan sisäolosuhteet mitoittaa optimaalisiksi ja lisätä tilojen viihtyvyyttä. Esimerkiksi sairaaloissa vuodepotilaat ovat paljon paikoillaan, ja tarvitsevat riittävän lämpimät sisätilat sekä vuodevaatteet. Kaupan kassa taas voi joutua kesällä istumaan kuumassa ja talvella kylmässä ja vedossa.
