Kirsikkapuiston päiväkodin tilaaja, Hemsö, on sitoutunut saavuttamaan nettonollapäästöt koko arvoketjussaan vuoteen 2040 mennessä. Uusia keinoja pienentää kohteiden päästöjä etsitään jatkuvasti, ja lämpöpumpputeknologiat ovat siitä yksi esimerkki.

– Tämäntyyppinen päästöjen oikea vähentäminen kompensaation sijaan on juuri sitä, jota mekin haluamme olla omalla toiminnallamme edistämässä. Tämä on hieno esimerkki siitä, kuinka rakentamisen laadun ja olosuhteiden parantamisen ei tarvitse olla ristiriidassa ympäristötavoitteiden kanssa. Olen tyytyväinen, että hankkeessamme on sellainen ilmapiiri, että se kannustaa tällaisiin innovaatioihin, sanoo Kirsi Viheriäranta, Hemsön rakennuttamispäällikkö.

Tilatehokas palapeli valmiiksi koottuna

– Tilaajan kanssa tiiviissä yhteistyössä päädyimme suunnitteluvaiheessa kokeilemaan uudenlaista ratkaisua eli tehtaalla kokonaispaketiksi koottua maalämpöjärjestelmää. Voisi sanoa, että tässä mallissa 3 000 osan palapeli on etukäteen valmiina ja kehystettynä. Tavallisestihan ostetaan palapeli ja palat kootaan työmaalla, kuvailee ratkaisua Jani Alanko, NCC:n talotekniikka-asiantuntija.

Maalämpöpaketin teollisuusputkistosuunnitelma tehtiin jo projektin alkuvaiheessa 3D-mallinnusta hyödyntäen.

– Maalämpöpakettien kytkennät ovat usein hyvin monimutkaisia, ja ne muodostavat tiheän "putkiviidakon". Pakettiratkaisun monimutkaisuus ja komponenttien tiivis sijoittelu vaativatkin erityistä huolellisuutta. Paketti sisältää lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmän tehdastestattuna, lisäksi automaatio ja kaapelointi ovat valmiina ja putket asennettuna tukevan teräsalustan päälle. Konepajalla näiden järjestelmien laadunhallinta eli putki- ja sähkötöiden tarkastukset voidaan tehdä samanaikaisesti, toisin kuin työmaalla, Jani Alanko kertoo.

Ajatusmaailmaa telakkateollisuudesta

Ratkaisun toteutti energia-​ ja ympäristöteknologiaan erikoistunut Oilon, joka on pitkään kehittänyt lämpöpumpputeknologioiden vakiointiratkaisuja. Kirsikkapuistoon toteutettiin Oilonin ensimmäinen käyttöönottovalmiina toimitettu moduuliratkaisu. Oilon toimitti moduulin pääkomponentit, kaksi RE6605-lämpöpumppua, 180 kW sähkökattilan, kahden 1000 litran varaajan ja jäähdytysvaraajan.  

– Kirsikkapuiston päiväkodin maalämpöpumppumoduuli on ensimmäinen laatuaan ja toimii pilottikohteena. Toivomme, että voimme jatkossakin toteuttaa vastaavia toimituksia tiiviissä yhteistyössä NCC:n kanssa, toteaa Oilonin myyntipäällikkö Markus Aarnio.

Kuvassa NCC:n Jani Alanko ja Oilonin Markus Aarnio seuraamassa maalämpöratkaisun sijoittamista tekniseen tilaan.

Ajatusmaailmaa on haettu NCC toiveiden mukaisesti telakkateollisuudesta. Laivoissa kehitetyt lohkoratkaisut säästävät tilaa myös maalla.

– Kun lämmitys- sekä jäähdytysratkaisu menee pienempään tilaan, jää arvokkaita hyötyneliöitä enemmän tilojen käyttäjille. On myös hyvä tunnistaa, että vuokratuotto tulee vuokrattavista neliöistä, joissa ei ole mukana mm. tekniikkatilojen neliöitä, Jani Alanko kertoo.

Kirsikkapuiston 2 550 bm2 kohteessa maalämpöpaketti on sovitettu alle 30 m² tilaan.

– Tämä on merkittävä ero tavanomaisiin maalämpökeskuksiin, jotka vaativat yleensä suunnittelijoiden toiveiden mukaan 60–80 m², kun ollaan noin 140 kW jäähdytys- sekä lämmitystehossa.

Painoa ratkaisulla sen sijaan on reilusti. Tyhjäpaino on 5 500 kg ja nesteineen painoa kertyy 11 000 kg.

– Suunnittelun aikana tulikin yllätyksenä kuinka paljon maalämpöpaketti painaa, kun kaikki pakataan hyvin pieneen tilaan ja nesteet ovat putkistoissa. Ratkaisuksi päädyimme mm. lisäraudoittamaan ontelolaattoja ja suunnittelemaan haalauskaluston eli raskaiden komponenttien siirtämiseen suunnitellun kaluston Teollisuusmuutot-kumppanin kanssa tavallista suuremmaksi, Jani kertoo.  

Isojen komponenttien haalaus haastaa suunnittelua

Maalämpöpaketti nostettiin paikoilleen julkisivuun jätetyn aukon kautta. Isoja komponentteja haalattaessa kiinnityksissä ja lujuuslaskelmissa tulee olla vielä normaaliakin huolellisempi

– Kun julkisivuun jätetään suurempia aukkoja, on tärkeää kiinnittää erityistä huomiota aukon yläpuolella olevien pintarakenteiden kiinnitykseen. Lisäksi sokkelielementin ylösnosto vaikuttaa siihen, että seinäelementin alapinta asettuu noin 200 mm lattiapinnan yläpuolelle. Tämä on huomioitava suunnittelussa, jotta rakenteiden kiinnitys onnistuu turvallisesti ja oikein. Lisäksi pakettiratkaisun teräsalustalle on tehtävä aina lujuuslaskelmat, jotta varmistetaan alustan kestävyys haalauksen ja siirtojen aikana, Jani jatkaa.

Moduuli asennettiin teknisessä tilassa paikoilleen värinävaimennuskumien päälle varmistaen hiljaisen ja energiatehokkaan toiminnan.


Etuina nopeus, matala hiilijalanjälki ja alhaiset lämmityskustannukset jo työmaan aikana

Järjestelmä toimii yhdeksän 300 metrin maalämpökaivon avulla, joiden poraukset Rototec toteutti tontilla heinäkuussa. Kesän aikana toteutettiin myös sähköpääkeskusten asennukset ja kytkennät maapiiriin sekä lattialämmityksen putkien asennukset. Lokakuusta alkaen työmaa on lämmennyt yksinomaan maalämmön kautta tuotetulla lattialämmityksellä.

Työmaalle pakettiratkaisu on selkeästi nopeampi toteuttaa, ja lisäksi se vaikuttaa merkittävästi hiilijalanjälkeen sekä lämmityskustannuksiin. Kirsikkapuistossa ratkaisulla vastataan työmaan lämmitystarpeeseen nyt ilmojen viiletessä.  

– Maalämpöpaketti on tavallista maalämpöratkaisua jopa noin 5-8 viikkoa nopeammin käyttökunnossa. Järjestelmä saadaan tarvittaessa toimivaksi ennen kuin edes maalämpökaivojen poraus sekä vaakaputkistot ovat valmiina, koska sähkökattilasta saadaan n. 150 kW teho vesikiertoiseen lattialämmitykseen. Järjestelmää myös valvotaan alusta alkaen etänä Oilonin toimesta, jolloin voimme yhdessä optimoida hyötysuhdetta ja lämpötilaa työmaan vaiheita vastaavaksi, kertoo vastaava mestari Risto Törmä NCC:ltä.

Taulukko 1: Arvio kohteen työmaa-aikaisen lämmityksen energiakustannuksista ja hiilijalanjäljestä eri lämmönlähteillä.

Taulukko 1.  Arviolaskelma lämmitysjärjestelmien eroista työmaa-aikaisen lämmityskauden aikana 1.10.–31.3., sisälämpötilassa 15 astetta. Hiilijalanjäljen laskennassa on käytetty vuoden 2025 päästötietokannan arvoja. Kaikkien lämmitysmuotojen tuottama energia siirtyy välillisesti vesikiertoiseen lattialämmitysjärjestelmään. Laskelma: J. Alanko NCC


Risto Törmälle maalämmön toteuttaminen pakettiratkaisuna oli pitkällä uralla uusi kokemus.

– Rakennesuunnittelussa tällainen ratkaisu pitää ottaa huomioon hyvissä ajoin, jotta toteutus sujuu mallikkaasti. Nyt kun tiedämme ratkaisun toimivan, kannattaa näitä hyödyntää muuallakin. Lattialämmitysmahdollisuus jo työmaa-aikana on paitsi merkittävä kustannustekijä, myös työhyvinvointiin vaikuttava seikka, kun lämpö saadaan koko rakennukseen tasaisesti, Risto toteaa.

Jani Alangon mukaan on aina hyvä varmistaa, voisiko osan tuotteista valmistaa muualla kuin työmaalla.

– Tämä on osa LEAN-ajattelua, joka tehostaa rakennusprosessia vähentämällä hukkaa ja hyödyntämällä työmaan ulkopuolisten valmistelujen mahdollisuuksia.