Adapting Nordic Buildings for Enhanced Summertime Resilience in the Face of Climate Change

Escaloivien ilmastonmuutoksen vaikutusten edessä rakennusten sietokyvyn ymmärtäminen äärimmäisiä sääilmiöitä, erityisesti kylmillä ilmastovyöhykkeillä, kohtaan on ratkaisevan tärkeää ihmisten lämpömukavuuteen ja hyvinvointiin liittyvien riskien vähentämiseksi. Tämä opinnäytetyö käsittelee tätä aihetta tutkimalla erilaisten rakennusten sietokykyä ilmastonmuutokseen ja siihen liittyviin kuumiin kesiin pohjoismaisissa ilmastoissa. Yhdistämällä kenttämittauksia ja simulaatiotutkimuksia tutkimus arvioi sisätilojen ylikuumenemisriskejä, energiankulutusta ja tehontarvetta eri rakennustyypeissä, ja tarkastelee myös sisä- ja ulkolämpötilojen välistä suhdetta helleaalloissa. Tulokset paljastavat merkittäviä haasteita, joita korkeat ylikuumenemisriskit aiheuttavat asuinrakennuksissa, erityisesti vanhemmissa rakennuksissa verrattuna uudempaan, uusimpien rakennusmääräysten mukaan suunniteltuihin rakennuksiin. Tutkimuksessa korostettiin passiivisten strategioiden tehokkuutta riskien lieventämisessä. Tulokset kuitenkin osoittivat, että asuinrakennuksissa tarvitaan mekaanisia jäähdytysjärjestelmiä mukavien ja terveellisten sisälämpötilojen varmistamiseksi nykyisten ja tulevien helleaaltojen aikana. Tarvittava jäähdytyssähkö osoittautui olevan huomattavan pieni verrattuna rakennusten muuhun energiankulutukseen. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin vahvoja korrelaatioita sisä- ja ulkolämpötilojen välillä kuumina kesinä, jotka heikkenivät pitkittyneiden helleaaltojen aikana. Tämä korostaa näiden suhteiden monimutkaista ja dynaamista luonnetta erilaisissa ympäristöolosuhteissa ja korostaa äärimmäisten lämpötilojen huomioon ottamisen tärkeyttä rakennusten suunnittelussa ja toiminnassa kylmissä ilmastoissa. Toimistotaloissa kaikki-ilma- ja ilma-vesijärjestelmien havaittiin toimivan yhtä hyvin jäähdytysenergian kulutuksen ja sisälämpötilojen osalta muuttuvassa ilmastossa. Maksimaalinen jäähdytystehon tarve olisi kuitenkin suurempi kaikki-ilma-järjestelmällä (ventilatiivinen) äärimmäisissä sääolosuhteissa. Jäähdytyssähkön kulutus kasvoi kuitenkin jopa 47 % tulevassa keskimääräisessä ilmastossa ja jopa 128 % tulevassa äärimmäisessä ilmastossa ilmavesijärjestelmällä, ja jopa 51 % tulevassa keskimääräisessä ilmastossa ja 108 % tulevassa äärimmäisessä ilmastossa kaikki-ilma-järjestelmällä vuoteen 2050 mennessä riippuen CO2-päästöskenaariosta.