TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL

Site logo

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL

Liginullenergiahoonete uurimisrühm

Sisukord

Liginullenergiahoonete uurimisrühm

Liginullenergiahoonete temaatika koondab enda alla hoonete energiatõhususe, ehitusfüüsika, sisekliima ja tehnosüsteemide valdkonnad ning osa mahulisest kavandamisest.

Liginullenergiahoonete uurimisrühm esindab järgmiste valdkondade tuumikkompetentsi:

  • Ehitusfüüsika
  • Küte, ventilatsioon ja jahutus (KVJ)
  • Hoonete sisekliima
  • Hoonete energiatõhus

Uurimisteemade teravik on suunatud liginullenergiahoonete tehniliste lahenduste ning arvutusmetoodikate väljatöötamisele, milleks tehakse aktiivset koostööd ka teiste valdkondadega nagu arhitektuur, ehitusmajandus, ehitusmaterjalid ning elektri ja soojuse tootmine, seda muuhulgas Teadmistepõhise ehituse tippkeskuse ZEBE raames. Teise keskse uurimisvaldkonna moodustavad hoonete renoveerimise ja olemasoleva hoonefondi parendamise teemad.

Liginullenergiahoonete uurimisrühm tekkis 2012 a ehitusfüüsika ja energiatõhususe ning kütte ja ventilatsiooni õppetoolide baasil, millel mõlemal on pikk ajalugu TalTechis. Oma lühikese eluea jooksul on liginullenergiahoonete uurimisrühm aidanud arendada Eesti hoonete energiatõhususe metoodikat, ette valmistada liginullenergiahoonete tehnilisi määratlusi Euroopa tasemel ning välja töötada Eesti liginullenergiahoonete nõudeid. Teadaolevalt reguleeris Eesti liginullenergiahoonete nõuded Euroopa teise riigina Taani järel. See on andnud ehitussektorile maksimaalselt pika kohanemisaja kuni nõuete rakendumiseni ning samuti võimaluse töötada välja ekspordikõlblikke tooteid ja lahendusi.

Ave Eessalu liginull

TalTechi liginullenergia testmaja

Testmaja on mõeldud erinevate energiatõhusust tõstvate tehnoloogiate katsetamiseks. Majas on võimalik katsetada elamute ja mitteelamute lahendusi, sh välispiirdeid, avatäidiseid, tehnosüsteeme ning lokaalse taastuvenergia süsteeme. Välisseinade katsetamise jaoks on olemas eemaldavad ja asendatavad välisseinade osad lõuna- ja põhjasuunal.


Päevavalguse järgi juhitav dimmerdatav valgustus ning ajamitega välisvarjestused on näide mitteelamute sisekliimalahendusest. Soojustagastusega ventilatsioonisüsteem on varustatud maakollektori eelsoojendus- ja jahutussoojusvahetiga, samuti õhkküttevõimalusega. Ruumide küttesüsteemid on dubleeritud, vastavalt katsele saab kasutada radiaator- või põrandkütet.


Samuti on kasutada mitmekülgsed soojusallikad, maasoojuspump, mis on nii spiraal- kui horisontaalkollektoritega, õhk-vesi soojuspump ja õhk-õhk soojuspump. Lokaalse taastuvenergia lahendused koosnevad päikeseelektrisüsteemi erineva kaldenurga ja suunatusega päikesepaneelidest ning samuti päikesekollektoritest, millega saab umbes üheksa kuud aastas vett soojendada või soojuspumpade kollektoreid laadida. Hoones on siiamaani läbi viidud välisseinade, soojusliku mugavuse, küttesüsteemide reguleerimise ja tasakaalustuse ning ventilatsiooniseadmete ja õhujaotuse uuringuid.

 

Kontakt:
Jarek Kurnitski
Ehitiste projekteerimise instituut

620 2406

jarek.kurnitski@taltech.ee

Käimasolevad projektid

1.12.2019−30.11.2026

Finest Twinsi projekti eesmärgiks on luua targa linna tippkeskus, mis keskendub viiele valdkonnale: transport, energia, ehitus-arhitektuur, andmed ja valitsemine. Tippkeskus on otsustes autonoomne ja selle ärimudeli oluliseks osaks on konkurentsipõhiste teadusarendusgrantide arendamine. Tippkeskuse loomisse on kaasatud TalTechi ja Aalto Ülikooli tippteadlased nendes viies valdkonnas. Projekti suurem eesmärk on edasi arendada Eesti e-riiki, keskendudes kohalikule tasandile ja sellele, kuidas linnateenused muutuksid piiriülesteks.

ETIS

1.10.2019−30.09.2024

DRIVE 0 eesmärk on jõuda ELi hoonete süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamiseni ja kiirendada hoonete renoveerimist, edendades tarbijakeskset taaskasutusega renoveerimise protsessi, et muuta renoveerimine tarbijatele ja rahastajatele atraktiivsemaks ning keskkonnasõbralikumaks. Selleks ühendatakse ehitustööstuses taaskasutuse vajadus konkreetsete kohalike või riiklike tegurite väljaselgitamisega, et käivitada ja motiveerida lõppkasutajaid põhjalikuks renoveerimiseks, mida toetab antropoloogiapõhine ja keskkonnasõbralik lähenemisviis, et muuta see kliendikeskseks ja kasutada kohalikke materjale, järgides 4 sammu: 1. Toimivate renoveerimislahenduste ja -kontseptsioonide väljatöötamine, näiteks mitmetest hiljutistest EL projektidest, lisaks taaskasutusega renoveerimislahenduste ja -kontseptsioonide asendamine, mis põhinevad kohalikel saadaolevatel materjalidel ja komponentidel, rõhuasetusega hõlpsasti paigaldatavatele eeldoodetud lisasoojustuselementidega ja tehnosüsteemidele. 2. Taaskasutusega renoveerimise kontseptsioonil põhineva atraktiivsete tarbijakesksete ärimudelite väljatöötamine, mida toetab digitaliseerimine. 3. Elanikele atraktiivse ja arusaadava teabe esitamine hoone omadustest ja toimivusest. 4. Uuringute ja näidisjuhtumite kaudu sidusrühmadele tõendite esitamine väljatöötatud lahenduste tulemuslikkuse kohta. Eesmärgid on järgmised: 1: Töötada välja toimivad eeltoodetud lisasoojustuselementidega ja tehnosüsteemidega renoveerimisahendused taaskasutades materjale ja tooteid. 2: Pakkuda elanikele ja potentsiaalsetele investoritele atraktiivset ja arusaadavat teavet hoone tegeliku toimivuse (energiatõhuss, sisekliimad ja heaolu) kohta. 3: Näidisrenoveerimise abil näidata taaskasutusega renoveerimist. 4: Taaskasutusega renoveerimise kontseptsioonide uute tarbijakesksete ärimudelite arendamine. 5: Kaasates EL-i huvigruppe, laiendada kontseptsiooni EL-i skaalal.

ETIS

1.10.2015−1.03.2023

Hoonete ning ehitatud piirkondade energia- ja ressursitõhususega tegelevas tippkeskuses on kuus uurimisrühma kolmest ülikoolist. Tippkeskus otsib lahendusi nullenergiahoonete ehitamiseks, hoonetes toimuva energiatarbimise ja -tootmise kokkusobitamiseks tsentraalse energiatootmisega ning ressursitõhususe parandamiseks nii energiatõhususe kui puidu kasutuse lisamise abil. Tippkeskuse teemad lähtuvad praeguste liginullenergiahoonetega seotud suurtest tehnilistest ja majanduslikest väljakutsetest, mille lahendamiseks on vaja teaduslikke uuringuid, uute lahenduste leidmist ning nende katsetamist näiteks pilootprojektides, et pikemas perspektiivis oleks võimalik jõuda nullenergiahooneteni. Nullenergiahooned on energia efektiivse kasutamise ja tootmisega seotud probleemipõhine teema, mis koondab enda alla hoonete energiatõhususe, ehitusfüüsika, sisekliima, tehnosüsteemide, teatud osa arhitektuurist, ehitusmajanduse ning taastuvenergia lokaal- ja hajatootmise lahendused. Kuna ei ole olemas ühtegi üksikut lahendust või tehnoloogiat, mis teeks hoonest nullenergiahoone, siis on vajalik kõigi nende valdkondade teadlaste koostöö ning tulemuste oskuslik kokkusobitamine töötavateks terviklahendusteks. Nullenergiavaldkond jaguneb kaheks uurimissuunaks, kus tegeletakse järgmiste tehniliste lahenduste ja tehnoloogiatega: - Energiatõhususe uurimissuuna teemad jagunevad passiivseteks ja aktiivseteks meetmeteks, nii hooneautomaatika abil juhitavateks kui isereguleeruvateks, mille eesmärgiks on lihtsasti kasutatavate ja hooldatavate hoonete kontseptsioonide ja projekteerimisstrateegiate valminime, et tagada kasutajate heaolu energia- ja kulutõhusal viisil. - Tarbimise juhtimise ja lokaalse tootmise uurimissuund tegeleb energia tootmise, muundamise ning salvestamise küsimustega, mis väljuvad hoone tasemelt tsentraalse energiasüsteemi tasemele selleks, et tagada hoonete ja energiasüsteemi optimaalne koostöö ning arendada välja selle hindamist võimaldav metoodika. Kolmas, ressursitõhususega tegelev uurimissuund töötab puidu kasutamist piiravate tehniliste pudelikaelade lahendamise nimel. Kesksed uurimisteemad on seotud tugevus- ja ilmastikukindlusomadusi parandavate komposiitmaterjalide tootmisega ning puithoonete ja -konstruktsioonide tulepüsivuse parandamisega. Tippkesksuse kolmes uurimissuunas töötab kokku kuus uurimisrühma: - TTÜ liginullenergiahoonete uurimisrühm, Jarek Kurnitski, Targo Kalamees - TTÜ jõuelektroonika ja tarbimise juhtimise uurimisrühm, Dmitri Vinnikov, Argo Rosin - TTÜ komposiitmaterjalide uurimisrühm, Meelis Pohlak, Jüri Majak - EMÜ looduslike ehitusmaterjalide uurimisrühm, Jaan Miljan - EMÜ hajaenergeetika uurimisrühm, Andres Annuk - TÜ füüsika instituudi uurimisrühm, Martin Timusk

ETIS

1.09.2019−31.08.2022

U-CERT töötab välja järgmise generatsiooni energiamärgise, mis põhinedes mandaadi M/480 Euroopa standarditel võimaldab hoonete energiatõhususe terviklikku määramist.

ETIS

1.10.2019−31.12.2020

Töös teostakse pikaajalise rekonstrueerimisstrateegia ettevalmistamiseks vajalikud uuringud, mis annavad keskse sisendi strateegia ja tegevuskava koostamiseks. Strateegia eesmärgiks on olemasoleva hoonefondi rekonstrueerimine 2050 aastaks liginullenergia energiatõhususe tasemele, mis vastab olulisel rekonstrueerimisel energiamärgise C-klassile. Töös hinnatakse muuhulgas kinnisvara väärtuse ja inimeste liikumise trendide järgi järgmisel 30 a kasutusest väljalangeva hoonefondi suurus ja paiknemine. Arvutatakse välja alles jäävate hoonete rekonstrueerimise mahud ja maksumused ning analüüsitakse meetmeid, millega oleks võimalik rekonstrueerimine teostada. Hoonete väljalangevuse kontekstis käsitletakse ka väikelinnade tugevdamist rekonstrueerimise ja võimaliku uusehituse abil arvestades elanike ümberasustamise vajadust.

ETIS

2.02.2018−31.12.2020

Töö eesmärgiks on välja töötada Haljala koolihoone näitel liginullenergia koolihoone tehnilised, võimalikult tüüpsed lahendused, samuti projekteerimise lähteülesande energiatõhususe osa liginullenergia koolihoone osas. Töö teise etapina on kavandatud energiatõhususe nõuete täitmise jälgimine ehitamise ajal ning saavutatud energiakasutuse monitooring peale hoone valmimist. Töö tulemused raporteeritakse sellisel viisil, et neid on võimalik edaspidi rakendada muude liginullenergiakoolihoonete kavandamisel, projekteerimisel ja ehitamisel.

ETIS

1.01.2018−31.12.2020

Ülikooli arendusprojekti eesmärk on välja arendada instituudi tuumikkompetentsid viiel teadusteemal, millel kõigil on olulised praktilised rakendused Eesti majanduse ehitatud keskkonnaga seotud valdkondades. Need sisaldavad ehitise elukaare infoloogilist modelleerimist, geoidi iteratiivset modelleerimist rannikualal, arhitektuurse kavandamise meetodeid, mis põhinevad päevavalgusel ja energial, bioklimaatilisi tingimusi ära kasutavat ventilatsiooni ja vedeliku voolamise dünaamikat.

ETIS

5.07.2019−30.06.2020

Projekti eesmärgiks on määrata kui palju tõhusa välispiirete soojustusega on võimalik vähendada elektri kasutust ning tipuvõimsusi, mis tekivad soojuspumpade laialdasel kasutusel eluhoonetes.

ETIS

8.07.2019−31.05.2020

Projekti eesmärgiks on välja töötada renoveerimise terviklahendused, mis sisaldavad adekvaatset kütet, ventilatsiooni ja ülekuumenemise vältimist või jahutust, kolmes Euroopa kliimas põhinedes Eesti, Saksamaa ja Itaaia korterelamutele ja kohalikele lahendustele. Renoveerimise terviklahendused peavad vastama nende riikide olulise rekonstrueerimise energiatõhususe nõuetele, mida tihti nimetatakse renoveerimise liginullenergianõueteks. Töö tulemused on kasutatavad pikaaegse rekonstrueerimisstrateegia elluviimisel.

ETIS

1.01.2019−31.12.2023

Projekt on keskendunud suure usaldusväärsusega uute teadmiste tootmiseks, et tagada seespoolse lisasoojustuse, ehitusniiskuse väljakuivamise ja soojuslikult efektiivsete piirdetarindite niiskusturvalisust. Projekt aitab kaasa hoonete energiatõhususe ambitsioonikate eesmärkide saavutamisele, mis peavad tagama süsinikdioksiidi heitmete minimeerimise aastaks 2050 ning suurendab hoonete niiskusturvalisust nii, et uued ja oluliselt rekonstrueeritud hooned oleksid niiskuseprobleemide eest kaitstud. Eesmägi saavutamiseks lahendatakse järgmised väljakutset pakkuvad uurimisteemad: • Tellistest välisseinte seespoolne lisasoojustamine külmas kliimas • Ehitusniiskuse turvalise väljakuivamise tagamine • Eeltoodetud ja väikese süsiniku jalajäljega piirdetarindite arendus • Piirdetarindite soojuskadude efektiivne vähendamine • Niiskusturvalisuse integreerimine terviklikku projekteerimisprotsessi

ETIS

 

1.06.2019−31.05.2022

En-ActivETICS projekti peamine eesmärk on arendada energeetiliselt aktiveeritud soojusisolatsiooni liitsüsteem hoonete energiatõhusatele piirdetarinditele. Selleks kombineeritakse omavahel traditsiooniline madala soojusläbivusega soojusisolatsiooni liitsüsteem ning suure soojusmahtuvusega faasimuutusmaterjal (ingl.k phase change material) ja painduv, päikesest elektrit tootev PV paneel. Projektis planeeritav on samm edasi fassaadilahenduste arendamisel, jõudmaks uue nn funktsionaalsete materjalide komponendini. Projekti innovatiivsus tuleneb uurimismistöö ja tehnoloogia väljakutsest jõuda toimiva uudse, kulu- ja energiatõhusa fassaadilahenduseni. Projekti raames uuritakse lahenduse soojus- ja niiskustehnilist toimivust, selle mehaanilisi omadusi ja püsivust nii tarkvarasimulatsioonide kui ka testseina reaalse katsekatmise teel kliimakambris. Lõpptulemusena peaks saama projekti käigus välja selgitatud, kuidas toimib taoline uudne soojusisolatsiooni liitsüsteem ning kuidas ja mil määrab on selle lahenduse omadusi ja iseärasusi arvestades võimalik seda kohandada nii uute kui ka renoveeritavate hoonete piirdetarindite soojustamisel.

ETIS

1.09.2017−31.08.2020

Uute puidust liginullenergiahoonete maksumuse vähendamine põhjamaises kliimas

ETIS

1.10.2018−30.09.2020

Käesolevaga on keeruline võrrelda erinevates Euroopa riikides asuvate hoonete energiatõhusust, sest nii kliimad kui ka kohalikud metoodikad erinevad märkimisväärselt. Seetõttu on keeruline hinnata liikmesriikide edukust Euroopa Liidu energia tarbimise vähendamise sihtide täitmisel. Antud projekti eesmärkideks on büroohoonete energiatarbimise kirjeldamine erinevates kliimades ja energiatõhususe tasemetel, energiatõhususe skaala välja töötamine ning valitud Euroopa riikide liginullenergiahoone nõuete ranguse hindamine. Uuring põhineb Eestis, Rootsis ja Norras asuvate tõhusate büroohoonete energiatarbimise modelleerimisel, võrdlusel mõõdetud energiakasutusega ning hoonete simuleerimisel valitud kliimades erinevate tehniliste lahendustega. Simulatsioone tehakse nii Euroopa-ülese kui ka kohalike metoodikatega. Uuringus tulemuselt kirjeldatakse kulutõhusad büroohoonete lahendused erinevates kliimades ja luuakse sisendit energiatõhususega seotud seadusandlusesse ning standarditesse.

ETIS

Doktorandid

Juhendaja: Prof. Hedrik Voll  Kaasjuhendaja: prof. Jarek Kurnitski

Soojustagastusega ventilatsioon korterelamute õhuvahetuse ja sisekliima tagamisel (Using the heat recovery ventilation to ensure the air exchange and indoor climate in apartment buildings)

ETIS

Juhendaja: Prof. Hedrik Voll  Kaasjuhendaja prof. Jarek Kurnitski

Mehaaniline ventilatsioon ja siseõhu kvaliteet (Mechanical ventilation and indoor air quality)

ETIS

Juhendaja: Prof. Jarek Kurnitski

Liginullenergiahoonete tehnilised lahendused kütte ja jahutuse osas (Heating and cooling solutions for buildings with nearly zero energy consumption)

ETIS

Juhendaja: Prof. Jarek Kurnitski  Kaasjuhendaja: prof. Martin Thalfeldt

Õhujaotusmeetodid ja vabasoojuseraldused mitteeluhoonetes (Air distribution and heat gains in non-residental buildings)

ETIS

Juhendaja: Prof. Jarek Kurnitski  Kaasjuhendaja: Prof Martin Thalfeldt

Küttesüsteemide juhtimine ja soojusväljastuse efektiivsus liginullenergia hoonetes (Heating system control and emission efficiency in nZEB buildings)

ETIS

Juhendaja: Prof. Jarek Kurnitski  Kaasjuhendaja: prof. Juhan Idnurm

Optimaalne geoloogiliste uuringute maksumuse suhe hoone maksumusse Eesti hoonete näitel (The optimal cost of site invetigation in relation to the total building cost in Estonia)

ETIS

Juhendaja: Prof. Jarek Kurnitski  Kaasjuhendaja: Prof Martin Thalfeldt

Lihtsustatud energiaarvutuse metoodika elamutele (Methodology for simplified and instant monthly energy calculation for residential buildings)

ETIS

Juhendaja: Prof. Jarek Kurnitski   Kaasjuhendaja: emeriitprofessor Teet-Andrus Kõiv

Maasoojuspumba spiraalkollektorite efektiivsuse analüüs Eesti kliima tingimustes (The efficiency analysis of the Ground Source Heat Pump (GSHP) spiral collectors in the Estonian climatic conditions)

ETIS

 

Juhendaja: Prof. Jarek Kurnitski

Küttesüsteemide soojusväljastuse efektiivsuse parameetrid energiaarvutuste tarbeks (Heating system emission efficiency parameters for energy calculations)

ETIS

Juhendaja: Targo Kalamees

Hooneümbrise soojuskadude minimeerimine liginullenergiahoones (Minimizing of heat loss of nZEB building envelope)

ETIS

Juhendaja: Prof. targo Kalamees   Kaasjuhendaja: emeriitprofessor Teet-Andrus Kõiv

Renoveeritud korterelamute energiatõhususe saavutamine (Achieving energy performance of renovated apartment buildings)

ETIS

Juhendaja: Prof. Targo Kalamees

Hoonete niiskusturvalisuse ja energiatõhususe suurendamine rakendades BIM meetodeid (Increasing moisture safety and energy performance of buildings by using BIM)

ETIS

Juhendaja : Prof. Targo Kalamees

Kivikonstruktsioonide seespoolse lisasoojustuse soojus- ja niiskustehniline toimivus külmas kliimas (Hygrothermal performance of masonry walls retrofitted with interior insulation in cold climate)

ETIS

Juhendaja: Prof. Targo Kalamees   Kaasjuhendaja: Jaan Kers

Ristkihtliimpuidust välispiirete hügrotermilised omadused (Hygrothermal performance of cross laminated timber envelopes)

ETIS