The effect of different weather conditions and construction year on overheating in apartment buildings.

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2021-05-17
Department
Major/Subject
Sustainable Energy in Buildings and Built Environment
Mcode
ENG3068
Degree programme
Master's Programme in Advanced Energy Solutions (AAE)
Language
en
Pages
49 + 6
Series
Abstract
Due to the global warming, summertime heatwaves have become more common in Finland. Because the Finnish apartments are not always designed for hot weather conditions, also the indoor air temperatures can rise uncomfortably high. Especially newer apartments tend to be well insulated to reduce energy consumption during heating seasons. High indoor temperatures can be a significant risk to elderly people and people with chronic diseases. It has been reported in multiple studies that heatwaves increase mortality within elderly people. In this thesis the significancy of overheating in apartment buildings is studied using hourly temperature measurement data measured in approximately 8500 apartment buildings located in Helsinki during 2018-2020. The research aims to present the indoor temperatures in a comprehensible way and to analyze the possible correlations between the measurement data, construction year of the apartment, available outdoor weather conditions and a user survey. The analysis was done in Matlab, where the temperature measurement data was transmitted to from .csv-files. Before the data was analyzed, it was preprocessed to cut out all the unreliable apartments with too many missing data points or suspiciously high or low temperatures. The results indicate that especially during hot summers the indoor air temperatures might rise dangerously high in many apartments. Also, the existing regulations for overheating are not usually achieved in apartment buildings. Furthermore, no clear correlation between the summertime indoor temperatures and the construction year of the building was found in the research. However, most of the buildings in the data were constructed before the newest versions of the Finnish building code were published, so it was more difficult to analyze the effect of the newest regulations.

Kesäaikaiset lämpöaallot ovat ilmastonmuutoksesta johtuen yleistyneet Suomessa. Koska suomalaisia asuntoja ei ole aina suunniteltu lämpimiä olosuhteita varten, myös sisälämpötilat voivat nousta kesäisin epämukavan korkealle. Ylilämpenemisen riski on suurempi uudemmissa rakennuksissa, jotka ovat yleensä paremmin eristetty talvisin lämmitykseen tarvittavan energian vähentämiseksi. Korkeat sisälämpötilat voivat olla myös merkittävä riski vanhemmille sekä kroonisesti sairaille ihmisille. Useissa tutkimuksissa on todettu, että helleaallot lisäävät kuolleisuutta vanhojen ihmisten keskuudessa. Tässä diplomityössä tutkitaan kerrostaloasuntojen ylilämpenemistä tunneittain mitattua lämpötiladataa avuksi käyttäen. Lämpötilamittaukset on tehty noin 8500 Helsingissä sijaitsevassa asunnossa vuosien 2018–2020 aikana. Tutkimuksen tavoitteena on esittää mittausdata lukijalle ymmärrettävällä tavalla, sekä analysoida mahdollisia korrelaatioita mittausdatan, rakennusvuoden sekä asukkaille tehdyn kyselyn välillä. Datan analysointi tehtiin käyttämällä Matlab:ia. Lämpötiladata siirettiin Matlab:iin .csv-tiedostoista, jonka jälkeen se prosessoitiin ennen käsittelyä. Prosessoinnin tarkoituksena oli poistaa asunnot, joista ei ollut saatu tarpeeksi mittausdataa, tai sisälsivät epäilyttävän matalia tai korkeita lämpötiloja. Työn tuloksen osoittavat, että etenkin kuumien kesien aikana sisälämpötilat nousevat useimmissa asunnoissa jopa vaarallisen korkeiksi. Myös nykyisiä ylilämpenemistä varten tehtyjä säädöksiä ei saavuteta tarpeeksi. Työssä ei onnistuttu löytämään selvää korrelaatiota rakennusvuoden ja kesäaikaisten sisälämpötilojen välillä. Tämä saattaa johtua siitä, että uudempien rakennusten määrä datassa on selkeästi pienempi, jolloin uusimpien rakennusmääräyskokoelmien versioiden vaikutusta on vaikea analysoida.
Description
Supervisor
Kosonen, Risto
Thesis advisor
Kilpeläinen, Simo
Keywords
overheating, thermal comfort, residential buildings, resident survey
Other note
Citation