Thermal and moisture technical behavior of ice rink in ice halls

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Date
2008
Major/Subject
Talonrakennustekniikka
Mcode
Rak-43
Degree programme
Language
fi
Pages
95 (+24)
Series
Abstract
Jäähallit ovat rakennuksia, joissa lämpötilojen, energiankäytön- ja kosteudenhallinta on vaativaa. Jäähallien käytön kannalta jääradan jää on jäähallien keskeisin osa. Tämä opinnäytetyönä tehty tutkimus käsittelee pääasiassa jääradan lämpö- ja kosteusteknistä toimintaa jäähallissa. Työssä tavoitteena oli saada jääradan rakennusfysikaalisesta toiminnasta lisätietoa, josta on hyötyä suunniteltaessa aikaisempaa paremmin käyttäjien tarpeet täyttäviä jäähalleja. Tutkimusmenetelminä käytettiin kenttämittauksia, teoreettisia tarkasteluja ja laboratoriossa tehtyjä testejä. Kylmä jäärata vaikuttaa merkittävästi jäähallien lämpö- ja kosteustekniseen toimitaan. Jää jäähdyttää jäähallia ja jääradan alapuolella olevaa maaperää. Maaperän routasuojaukseen käytetään lämmöneristeitä, routimatonta maa-ainesta ja tarpeen mukaan maaperän lämmitystä. Jäärata vaikuttaa myös rungon routasuojauksen suunnitteluun, mutta jos jääradan reuna ei ole lähellä ulkoseinälinjaa, mitoitus voidaan toteuttaa talonrakennuksen routasuojausohjeen mukaan. Jääradan routaeristeet ovat kovassa kosteusrasituksessa. Testin ja laskennallisen tarkastelun perusteella ympärivuoden käytettävien jäähallien jääradan lämmöneristeiden kosteudenhallinta osoittautui mahdolliseksi myös perinteisessä rakenneratkaisussa, jossa lämmöneristeet ovat jääradan laatan ja maaperän välissä. Tutkimuksessa mitattiin jääradan jään pinnalle kohdistunutta lämpökuormaa kahdesta hallista yhden kauden ajan. Keskimääräinen jään pinnalle kohdistuva lämpövirrantiheys hallissa A oli 47 W/m2 ja hallissa B 62 W/m2. Lämpösäteily on suurin lämpökuorman osatekijä ja toiseksi isoin on jäälle levitettävä vesi. Hallissa B jäälle levitettävän veden osuus päivittäisestä lämpökuormasta oli 30 %, kun päivässä oli 5 jäädytystä. Suurin tuntikohtainen lämpökuorma, 200 kW, koko jääradalle oli jääkiekko-ottelun aikana. Konvektion ja kosteuden tiivistymisen vaikutus osoittautui lähes mitättömäksi. Kehitetty menetelmä jään pintalämpötilan ja pinnalle kohdistuvan lämpökuorman mittaukseen osoittautui hyväksi menetelmäksi, jolla voidaan ohjata jäähallin energiataloudellista käyttöä.
Description
Supervisor
Viljanen, Martti
Thesis advisor
Lu-Tervola, Xiaoshu
Keywords
ice rink, jäärata, ice hall, lämpökuorma, heat transfer, energiatehokkuus, moisture transfer, lämpösäteily, energy efficiency, lämpövirtalevy, frost protection, routasuojaus, condensation, sisäinen kondenssi
Other note
Citation