Caverion on yksi harvoista alan yrityksistä, jolla on oma tutkimus- ja kehityskeskus. ”Projektiliiketoiminnassa työskentelevillä on siis aina käytettävissään tieteellinen asiantuntijatiimi, jolla on runsaasti kokemusta erilaisista projekteista”, kertoo laboratoriojohtaja Detlef Makulla. Tutkimus- ja kehitystoiminta on tuottanut tähän mennessä 50 kansallista ja kansainvälistä patenttia. ”Peräti kymmenen niistä on kahdelta viime vuodelta”, Makulla lisää.
Caverionin T&K-keskuksessa Saksan Aachenissa, vajaan tuhannen neliömetrin tiloissa syntyy räätälöityjä sisäilma-, ilmanlaatu- ja akustiikkaratkaisuja. ”Täällä saa nähdä, miltä huomispäivän luotettavasti toimiva, tehokas ja kestävä kiinteistötekniikka näyttää”, Makulla sanoo. Tämä koskee erityisesti myös vaativiin ympäristöihin, kuten laboratorioihin, puhdastiloihin, katsomoihin ja näyttelytiloihin, tarkoitettuja ratkaisuja.
Ilmavirtaukset, rakennusten ja komponenttien lämpökäyttäytyminen voidaan laskea tietokonesimulaation avulla
Caverionin T&K-keskus tekee laboratoriotutkimuksia, kenttätutkimuksia ja simulaatioita sekä kehittää komponentteja ja kokonaisia järjestelmiä.
Laboratoriotutkimuksia voidaan tehdä luonnollisessa mittakaavassa ja testauksia varten on käytettävissä muun muassa 12 metriä korkea halli. LVI-järjestelmien mittaushuoneen seinällä voidaan jäljitellä erilaisia sääolosuhteita, ja halutun sisäilman simulointia varten on oma testaushuone. Tarvittaessa mittauksia tehdään myös suoraan asiakkaan luona.
Ilmavirtaukset sekä rakennusten ja komponenttien lämpökäyttäytyminen voidaan laskea tarkasti tietokonesimulaation avulla. Simuloinnin, virtauslaboratoriotestien ja kenttäkokeiden tiivis yhdistäminen mahdollistaa kulloinkin kustannustehokkaimman tutkimusvaihtoehdon valinnan. Lasketut tulokset voidaan tarkistaa käytännössä. Tarvittaessa tutkimustiimi kehittää räätälöityjä komponentteja ja jopa kokonaisratkaisuja vaativiin ympäristöihin.
”Rakennusprojektit voidaan näin suunnitella ja toteuttaa luotettavammin”, Detlef Makulla toteaa. ”Varhaisessa suunnitteluvaiheessa tehty lisätyö maksaa itsensä kaksinkertaisesti takaisin rakennuksen käytön aikana. Tästä hyötyvät niin asiakkaat kuin suunnittelijatkin.”
Case: Jäähallien sisäilma
Ilmanvaihtojärjestelmän kehittäminen Wolfsburgin jäähalliin on tyypillinen esimerkki siitä, miten optimaalinen sisäilma saadaan toteutettua kaikkiin ympäristöihin.
Haaste
Uusi halli rakennettiin aiemman tekojääradan päälle. Tämä rajoitti ilmanvaihdon toteuttamista, sillä ilmavirtaus oli mahdollista järjestää vain ylhäältä.
Ratkaisu
Tutkimustiimi kehitti yhdistetyn ilmanvaihtokonseptin, jossa jään yläpuolelle muodostetaan esikuivatusta ilmasta kylmän ilman kerros ja katsomoalueella käytetään perinteistä sekoittavaa ilmanvaihtojärjestelmää. Tarkan yhteensovittamisen ja erityisten poistoilmaventtiilien ansiosta järjestelmät pystyttiin yhdistämään niin, että ilmaolosuhteet ovat optimaaliset kaikkialla.
Tutkimuslaboratorion testausympäristö
Jään pinnalla lämpötila on 8 °C. Ilmasta poistetaan kosteus, mikä ehkäisee huurteen muodostumista. Kylmän ilman kerros säästää myös energiaa, sillä lämpöä siirtyy jäähän huomattavasti tavanomaista vähemmän. Katsomoihin saadaan normaali 21 °C:n huonelämpötila, joten olosuhteet ovat mukavat muihin jäähalleihin verrattuna.
Kylmän ilman kerrostuma jään yläpuolella
Suunnittelua varten tehtiin laajoja laboratoriotutkimuksia, joiden tulokset muunnettiin tietokonemallin avulla jäähallin olosuhteiksi. Vaikutukset jään laatuun ja pintalämpötiloihin voitiin näin arvioida jo suunnitteluvaiheessa, mikä toi sekä suunnittelijalle että rakennuttajalle lisävarmuutta suunnitteluun. Käyttöönoton aikana voitiin hyödyntää simuloinnin avulla saatuja tietoja, mistä oli hyötyä koko projektin kannalta.
Poikkileikkaus lämpötilan jakautumisesta jäähallissa
Kosteuden jakautumisen visualisointi
Ilmavirtausten visualisointi