Green Building Council Finland

Kylmäkujasta ulkoilmaan: Kumpulan kampuksen energiatehokkaat ratkaisut

FiGBC kävi tutustumassa Helsingin yliopiston Kumpulan kampuksella sijaitsevaan Exactum-taloon, jonka palvelinsaliin on tehty energiatehokkuutta edistäviä ratkaisuja edullisin ja helposti toteutettavin menetelmin.

Palvelinsalin lisäksi sähkölaitteiden jäähdyttämistä on testattu suoraan ulkoilmassa: kokeilussa on selvitetty, miten laitteet selviävät lämpötilan vaihtelusta – myös talvipakkasilla. Paikanpäällä ratkaisuja olivat esittelemässä tutkimusryhmän tutkijat Jussi Kangasharju ja Mikko Pervilä.

Kylmäkujaratkaisulla merkittävää energiansäästöä pikkurahalla

Sekä liike- ja toimistorakennusten että oppilaitosten kasvava varustelutaso aiheuttaa haasteita energiatehokkuudelle.  Vaikka sähkönkulutusta voidaan alentaa siirtymällä energiatehokkaiden laitteiden käyttöön, muodostuu haasteeksi usein laitteiden käytöstä syntyvä lämmin ilma.

Kysymys kuuluukin, miten tilaa voidaan jäähdyttää niin, että ratkaisu on tehokas energiankulutuksen ja kustannusten suhteen sekä tarvittaessa saavutettavissa pienin ponnistuksin.

Helsingin yliopiston Kumpulan kampuksella on selvitetty, miten jäähdytysilman kulku voidaan optimoida niin, että ilma kulkeutuu tilassa tehokkaasti sinne, missä sitä tarvitaan. Palvelinsalissa sijaitsevat serverit tuottavat käytössä runsaasti lämmintä ilmaa: ylikuumentumisen estämiseksi laitteiden ympärillä tarvitaan tällöin viileää ilmaa.

Kumpulassa tavoitteet on saavutettu rakentamalla palvelinsaliin kylmäkuja, joka eristää tietoliikennepalvelimet muusta tilasta. Ratkaisun ansiosta kylmä ja lämmin ilma kiertävät palvelinsalissa tehokkaasti ja optimoidusti. Kuja ja siellä olevat palvelimet on käytännössä erotettu omaksi saarekkeekseen muovipressujen ja ilmastointiteipin avulla.

Lisäksi tilan lattiaa on korotettu, jotta viileän ilman kulku voidaan ohjata tehokkaammin: jäähdytyslaitteiden viilentämä ilma kulkeutuu lattian alla huoneen keskelle, jossa se lattiassa olevien aukkojen kautta nousee ylös kylmäkujaan.

Muutostöiden kustannukset olivat verrattain alhaiset: materiaalihankintojen lopullinen lasku oli vajaa 150 euroa. Energiankulutuksen säästössä ratkaisut maksoivat itsensä takaisin jo 3–4 kuukaudessa.

Jäähdytysratkaisun ansiosta jäähdytyslaitteiden sähkönkulutus laski 30 prosenttia. Tilan jäähdyttämistä varten palvelinsalissa oli alun perin käytössä viisi suurikokoista jäähdytintä. Muutostöiden seurauksena yhden jäähdytyslaitteen käytöstä luovuttiin kuitenkin kokonaan ja käytössä olevien laitteiden tehoa voitiin alentaa.

Palvelinsaliin tehdyt jäähdytysratkaisut ovat osa tietotekniikan tutkimuslaitoksen tutkijan Mikko Pervilän väitöskirjatutkimusta. Tutkimuksessa selvitetään syitä laitteiden samanaikaisiin vikaantumisiin. Analysoitua tutkimusaineistoa voidaan jatkossa hyödyntää teknisten ratkaisujen toteuttamisessa.

Laitteiden jäähdyttäminen ulkona ympäri vuoden

Epäilemättä yksinkertaisimpia tapoja jäähdyttää tilaa ja tehostaa ilmanvaihtoa on avata ikkunat. Exactumissa laitteiden jäähdyttämistä on sen sijaan edistetty viemällä laiteet suoraan ulos. Ratkaisu ei toki ole ennen kuulumaton: vastaavia kokeita on suorittu maailmalla aiemminkin, usein kuitenkin Suomea lämpimimmissä olosuhteissa.

Kangasharju ja Pervilä ovat työryhmineen selvittäneet, voiko sähkölaitteita pitää ulkona vuodenajasta ja lämpötilasta riippumatta – ilman, että niiden suorituskyky laskee.  Kokeet ovat osoittaneet, että laitteet kestävät käytössä jopa 20 asteen pakkasen.

Projektin ensisijaisena tavoitteena oli selvittää, mitkä osat laitteista menevät kylmässä rikki, ja missä järjestyksessä. ”Laitteet säilyivät kuitenkin kosteudesta ja pakkasista huolimatta ehjinä, mikä jo itsessään on tutkimustulos”, toteaa Kangasharju.

Projekti on jatkunut nyt kaksi vuotta, eikä ongelmia laitteiden toiminnassa ole ilmennyt.

Tällä hetkellä laitteista syntyvällä lämmöllä lämmitetään serverikennon (eng. Helsinki Chamber, HC) yhteyteen rakennettua kasvihuonetta. Laitteet on alun perin tuotu katolle jäähdytysratkaisun testausta varten, eli ne eivät ole olleet varsinaisesti muussa käytössä.

Laitteiden käytöstä syntyvä lämpö voidaan hyödyntää suoraan kasvihuoneen lämmittämiseen. Eräänlaista sähkölaitteiden uudelleenkäyttöä siis!

Exactumin terassi ja serverikenno talvella. Kuva Mikko Pervilä.

Serverit on suojattu lumelta ja vedeltä. Laitteiden pito ulkona ei ole vaikuttanut koneiden toimintaan. Kuva Mikko Pervilä.

Näkymä Exactumin terasille. Lähes reaaliajassa päivittyvä kuva löytyy täältä.

Kasvihuoneprojektin suurin haaste ei kuitenkaan liity energiaratkaisuihin vaan kasvihuoneen alla olevan, rakennuksen katon käytännön kestävyyteen. Katon kantokyky on säädösten mukaan laskettava niin, että katto tarvittaessa kestää sen päälle lisättävien rakenteiden lisäksi metrin korkuisen lumikerroksen. Laskelmat kuitenkin osoittivat, että painon suhteen ei tule ongelmia.

Jatkossa lisää kehittelyä

Kasvihuoneen jatko on vielä avoin. Palvelinsalissa kylmän ja lämpimän ilman kulku on osin saatu optimoitua, toimintaa on kuitenkin mahdollista tehostaa entisestään. Tällä hetkellä tilassa syntyy noin 100 kW lämpöä, joka pääasiassa ohjataan ulkoilmaan. Jatkossa on tarkoitus selvittää, miten ylimääräinen lämpö voidaan hyödyntää muuhun käyttöön, vaikkapa suihkuveden tai saunan lämmittämiseen.

Edellä esitettyjen ratkaisujen avulla energiatehokkuutta voidaan parantaa merkittävästi. Kylmäkujaratkaisulla voidaan vaikuttaa sähkölaitteiden tehovaatimuksiin, ulkoilma puolestaan tarjoaa lähes ilmaisen jäähdytysratkaisun.

Kumpulassa tehty projekti on todistanut, että toteutetut ratkaisut ovat tehokkaita sekä energian- ja taloudellisen säästön että sosiaalisen vastuun suhteen.

Energiatehokkuutta parannettaessa onkin olennaista määrittää, mitkä ovat tilan ja kiinteistön tarpeet. Pitkällä aikavälillä toimivat ratkaisut saattavat usein löytyä ennen kaikkea kokeilemalla ja kohdetta arvioimalla.

Lisää tietoa:

Share on linkedin
Share on twitter
Share on facebook

Green Building Council Finlandin syyskokous 2022

29.11.2022
Green Building Council Finland (FIGBC) on syyskokouksessaan 29.11.2022 päättänyt uuden hallituksen kokoonpanosta sekä vuoden 2023 toimintasuunnitelmasta, tulo- ja menoarviosta sekä jäsenmaksujen suuruuksista. Tavoitteista tekoihin Green Building Council Finlandin työssä on

Rakentamisen kiertotalouden ajankohtaispäivät 2022

25.11.2022
Green Building Council Finlandin Elina Samila avasi vuoden 2022 Rakentamisen kiertotalouden ajankohtaispäivät 16.11.-17.11.2022. Nämä järjestyksessä viidennet ajankohtaispäivät keräsivät lähes 300 kuulijaa. Tapahtuma järjestettiin Ympäristöministeriön tuella. Lisäksi tapahtuman järjestelyissä olivat mukana

Ilmarisen Nurminen: Hiilineutraalit sijoitukset 2035 

25.11.2022
–  Ilmarinen on merkittävä kiinteistösijoittaja Suomessa ja suhtaudumme tähän rooliimme vakavasti ja vastuullisesti. Tahdomme olla kehittämässä koko alaa ja olemme siksi mukana järjestössä, jolla on kanssamme samanlainen ajatusmaailma ja tavoitteet.

Rakennushankkeiden ympäristöluokitukset kiinnostavat edelleen

14.11.2022
FIGBC Tietoiskussa 14.11.2022 rakennushankkeiden ympäristöluokituksista käytiin tiivis markkinakatsaus käytössä olevista järjestelmistä. Markkinakatsauksen jälkeen perehdyimme eri luokitusten tuoreimpiin uutisiin, joita esittelivät FIGBC-verkoston jäsenet ja yhteistyökumppanit. Myös Suomessa luokitus vaikuttaa merkittävästi kohteiden

Tavoitteista toimiin! Avara, Material Maintenance MaMa, Materiaalikabinetti #BuildingLife kannattajiksi, Orient Occident julkaisee hiilineutraaliustiekarttansa

14.11.2022
Onko teidän yrityksenne valmis laatimaan oman hiilitiekarttansa tai toimintaohjelmansa kohti hiilineutraaliutta vuoteen 2035 mennessä? Hyviä vinkkejä organisaation oman toimintaohjelman laatimiseen saat #BuildingLife Hiilineutraalin rakennetun ympäristön toimintaohjelmasta, joka on nyt myös

FIGBC lausunto rakennuksen ilmastoselvityksen ja materiaaliselosteen asetusluonnoksille

11.11.2022
Ympäristöministeriö pyysi lausuntoja rakennuksen ilmastoselvityksen ja materiaaliselosteen asetusluonnoksista 11.11.2022 mennessä. Kutsuimme FIGBC:n jäsenistön asiantuntijoita yhteiseen työpajaan 28.10.2022. Muun muassa työpajan pohjalta olemme laatineet Green Building Council Finlandin lausunnon. Asetukset annettaisiin

Pikaoppaat vähähiiliseen rakentamiseen

11.11.2022
Green Building Council Finland ja A-Insinöörit julkaisevat seitsemän pikaopasta vähähiiliseen rakentamiseen kiinteistö- ja rakennusalan eri ammattiryhmille. Oppaiden vinkit perustuvat tehtäväkohtaisiin vähähiilisyyskoulutuksiin, joita on järjestetty #BuildingLife-ohjelman puitteissa vuonna 2022. Rakennuttajan, arkkitehdin

Saint-Gobain Finlandin Kaiser: Jälkijunaa ei kannata odottaa 

4.11.2022
Kansainvälisesti ja paikallisesti toimiva rakennustuotevalmistaja Saint-Gobain-konserni toimii samoin myös Green Building Councilissa.  – Maailmassa on 70 kansallista Green Building Coucilia ja Saint-Gobain on mukana noin 40:ssä. Green Building Council on

Miten kiinteistöala voi vähentää energiankulutustaan varautuessaan tulevaan talveen

2.11.2022
FIGBC:n Kiinteistöt-toimikunta on koonnut ehdotuksia ja ideoita konkreettisiksi toimenpiteiksi ja ratkaisuiksi asuinkohteille ja toimitiloille energiankäytön vähentämiselle talvikaudella.Aihe on erityisen ajankohtainen. Sähkön hinnasta ja riittävyydestä käydään vilkasta keskustelua ja Venäjän hyökkäyssota

Tule meille vuoden 2023 kumppanijäseneksi! 

1.11.2022
Haemme vuodelle 2023 FIGBC:n kumppanijäsentä. Kumppanijäsenen kanssa vauhditetaan rakennetun ympäristön muutosta hiilineutraaliksi ja kiertotalouden mukaan toimivaksi. Kumppanijäsenyyden vuosimaksu on 7 500 euroa varsinaisen jäsenmaksun lisäksi ja hakuaika päättyy 30.11.2022.  Green

Purkupihasta FIGBC:n uusin jäsen – samalla kolmensadan jäsenen raja rikki 

27.10.2022
Green Building Council Finlandin tavoitteena on, että rakennettu ympäristö on keskeinen osa ilmastonmuutoksen ratkaisua. Järjestönä ja jäsentemme verkostona tuotamme erilaisia selvityksiä ja toimintamalleja, joiden avulla alalla toimivat voivat vauhdittaa omaa

Kymmenessä vuodessa kolmensadan jäsenen raja rikki – FIGBC aikoo jatkossakin vauhdittaa toimialan kehitystä 

27.10.2022
Suomen Green Building Councilin perusti vuoden 2010 keväällä 29 organisaatiota, jotka näkivät tarpeen uudenlaiselle yhteistyölle toimialamme kestävän kehityksen vauhdittamiseksi.   FIGBC:n perustajajäseniä ovat Asuntosäätiö, Citycon Oyj, CO2.FI Oy, Fimera Oy ERMS,