Riihitonttu koostuu kolmesta asuinkerrostalosta parkkihalleineen ja sisältää yhteensä yli 600 asuntoa. Talot ovat 4–9 kerroksia ja koko korttelin rakennusoikeus on yhteensä 31 400 kerrosneliömetriä asumista.
– Rakennusmassa on suuri ja tontti tiivis, joten uusiutuvaa lämmitysenergiaratkaisua suunniteltaessa syvälämpö otettiin mukaan keskusteluihin heti hankkeen alkuvaiheessa, kertoo Pekka Berg, NCC:n uudisrakentamisen projektipäällikkö.
– Koska syvälämpö on verrattain uusi teknologia, laadimme suunnitteluvaiheessa kattavan ja läpinäkyvän riskiskenaariokartan, jota kävimme yhteisesti läpi asiakkaan ja suunnittelijoiden kanssa. Hyvällä ennakkosuunnittelulla riskit pystyttiin tunnistamaan kattavasti ja projektin aikana reagointi oli nopeaa sekä hallittua.
Pekka Berg, NCC
Koaksiaalinen lämpökaivo on ratkaisu suuriin kiinteistöihin
Lämpökaivot Riihitontun projektiin toimitti QHeat, joka on geotermiseen energiaan erikoistunut suomalainen kasvuyhtiö.
– QHeatin patentoima koaksiaalikaivo eroaa tavanomaisesta lämpökaivosta syvyyden ja halkaisijan sekä putkituksen osalta. Koaksiaalikaivossa käytetään koko kaivon halkaisija virtauskanavana ja kaivoon lasketaan eristetty keskiputki. Kylmä vesi kulkee kallioperää vasten alaspäin kaivon ulkoreunaa pitkin. Kun vesi lämpiää kallioperän lämmöstä, se kiertyy kaivon pohjalla ylöspäin eristettyyn keskiputkeen. Näin ollen vesi pitää lämpötilansa, vaikka kaivon syvyys olisikin vaikkapa kahdessa kilometrissä, kertoo QHeatin toimitusjohtaja Erika Salmenvaara.
Koaksiaalinen lämpökaivo. Kuva: QHeat.
Koaksiaalinen lämpökaivo on ratkaisu suuriin kiinteistöihin ja parantaa kohteen energiaomavaraisuutta. Yksi kaivo mahdollistaa lämmityksen tai jäähdytyksen noin 15 000 kerrosneliömetrille, toki kaivon syvyyden mukaan. Teknologian avulla voidaan korvata kymmeniä perinteisiä, noin 300 metriä syviä maalämpökaivoja. Tämä säästää tonttialaa rakennettaessa tiiviissä kaupunkiympäristössä.
– Maaperästä rakennuskohteen tontilla tuotettu energia on lähes päästötöntä, ja QHeatin lämpökaivot täyttävät myös EU-taksonomian eli vihreän rahoituksen kriteerit, Erika jatkaa.
QHeatin laskelmien mukaan yhden 1 500 metriä syvän lämpökaivon päästövähennys on kaukolämpöön verrattuna 168 000 kg-eC02/vuosi, mikä vastaa noin 7 000 aurinkopaneelin päästövähennyspotentiaalia.
Erika Salmenvaara, QHeat
Monimutkaisuuden hallintaa yhteistyöllä
Yli kilometrin syvyiset lämpökaivot ovat vielä suhteellisen harvinaisia ja niiden poraaminen haastavaa.
– Riihitontussa kaivot toteutettiin tilaajan erillishankintana pääurakan sisällä. Kokonaisuus haastavine porauksineen ja yhteensovitus muun työmaan kanssa ei ollut helpoin tehtävä, mutta se saatiin toimimaan hyvällä suunnittelulla ja yhteistyöllä. Lähdimme rohkeasti, riskit selvittäen, mahdollistamaan asiakkaan tarpeet ja tekemään uutta, sanoo Pekka Berg.
Tontin koko rajaa toteutusmahdollisuuksia, koska kaivojen keskinäisen etäisyyden tulee olla noin 30 metriä. Riihitontussa kaivojen tavoitesyvyys oli noin 1 500 metriä ja alkuperäisen suunnitelman mukaan niitä oli tarkoitus porata kolme. Yhden kaivon porauksen kesto vaihteli 1,5-2 kuukauden välillä. Täysin ilman ongelmia ei selvitty.
– Syvälämpökaivojen porauksessa nostovoima ja paineilman määrä sekä painetasot, terät ja vasarat ovat kokoluokkaa suurempia. Haastetta tuo se, että lämpökaivo putkitetaan ensimmäiseen 300-500 metriin, jotta pohjavesivirtaamat saadaan pois kaivosta. Kun pohjavesivirtaamat saadaan pois, pystytään poraamaan syvemmälle. Putkitus on osa lämpökaivon toimintaa operatiivisessa vaiheessa, osin porausteknologiaa eli keino päästä syvemmälle. Putkitusvaihe vie noin viikon, jonka jälkeen voidaan jatkaa puolen kilometrin syvyydestä eteenpäin. Geologia ja porauskalusto määrittelevät lopulta sen kuinka syvälle päästään, Erika Salmenvaara kertoo.
Oppeja ja oivalluksia
Porauskaluston kapasiteetti siis rajoittaa jossain määrin, lisäksi geologia voi tuoda omat haasteensa. Tällöin ei ole järkevää pyrkiä syvemmälle vaan on parempi harkita toista kaivoa. Juuri näin kävi Riihitontussa.
– Maaperän ominaisuuksien takia kaikkien reikien osalta tavoitesyvyyksiin ei päästy, joten lopulta päädyimme yhteistyössä QHeatin ja Nrepin kanssa toteuttamaan yhden lisäkaivon, jotta tehot varmasti riittävät, Pekka kertoo.
– Porauksen tarvitsema alue ja aikataulu huomioiden tämä oli hankkeelle melko merkittävä muutos, mutta toteutus saatiin sovitettua kokonaisaikatauluun ja lisäkaivo otettiin onnistuneesti käyttöön.
Haasteista saa usein myös uusia oivalluksia tulevaa varten.
– Riihitontun projekti opetti meille todella tärkeän ja asiakkaalle hyödyllisen asian – lämpökaivoja voidaan ajaa eli operoida eri tavoin, Erika kertoo. Syvempää kaivoa ajetaan pohjakuorman eli jatkuvan energiatarpeen aikana. Matalampaa puolestaan huippukuorman aikana kuten aamutunteina tai talviaikaan. Näin kaivo ”lepää” ja latautuu huippukuormien välillä, ikään kuin luonnollisena lämpöakkuna.
Rohkeutta tarttua uuteen
Kohteeseen rakennettiin maalämmön pääkeskuksen sekä alajakokeskusten lisäksi kiinteistömuuntamo ja sähköliittymää kasvatettiin pienjännitteestä keskijänniteliittymäksi. Järjestelmällä on yksi lämpökeskus, joka jakaa lämmön alakeskuksiin, ja sitä kautta kerroksiin ja asuntoihin.
– Nopeat muutokset tarvitsevat isoja ratkaisuja. Ilmastoystävällinen lämmitys nojautuu sähköistämiseen ja jotta se olisi myös sähköverkkojen kannalta kestävää, on valittava energiatehokkaita lämpöpumppuratkaisuja. Syvälämpö on valinta, joka mahdollistaa paikallisen lämmityksen kortteli kerrallaan, QHeatin Erika Salmenvaara summaa.
– Matkaan mahtui melkoista monimutkaisuutta, mutta rakentajan näkökulmasta tämä oli erittäin mielenkiintoinen kokonaisuus. Oli hienoa olla vetämässä hanketta, jossa tilaajalla on kunnianhimoa ja kovat vastuullisuustavoitteet. Löysimme yhdessä korttelin tarpeisiin edistyksellisen lämmitysmuodon ja mahdollistimme heidän tavoitteidensa toteutumisen. Samalla tuotimme yhdessä hankkeen kaikkien osapuolien kanssa tietoa ja osaamista syvälämpökaivoista. Tämä on arvokasta seuraavia projekteja suunniteltaessa, NCC:n Pekka Berg päättää.
– Nrepillä etsimme jatkuvasti keinoja, kuinka vähentää sekä rakentamisen että käytön aikaisia päästöjä. Ilman rohkeutta tarttua ja kokeilla uudenlaisia innovatiivisia teknologioita, emme alana pysty uudistumaan riittävän nopeasti ja pysymään Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteissa. QHeatin ja NCC:n kanssa toteutettu pilotti on esimerkki kokonaisvaltaisesta ratkaisusta, jossa lämmöntuotanto on haluttu ratkaista uudella tavalla. Uusin ratkaisuihin liittyy aina riskejä, ja parhaimmillaan niiden kautta voidaan oppia uutta, kuten Niittykummun hankkeessa kävi, kommentoi Nrepin rakennuttamisjohtaja Henri Hynynen.
Henri Hynynen, Nrep
