Source: http://docplayer.fi/215319-Helsinkilaisten-asuntojen-ilmanvaihto-ongelmista.html
Timestamp: 2018-05-25 18:38:09+00:00
Document Index: 7218208

Matched Legal Cases: ['kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ']

Helsinkiläisten asuntojen ilmanvaihto-ongelmista - PDF
Download "Helsinkiläisten asuntojen ilmanvaihto-ongelmista"
1 HELSINGIN KAUPUNGIN YMPÄRISTÖKESKUKSEN JULKAISUJA 6/2003 Helsinkiläisten asuntojen ilmanvaihto-ongelmista Sisällysluettelo Ikäheimo M Sisällysluettelo...1 Tiivistelmä Johdanto Asuntojen ilmanvaihdon teoriaa Asuntojen ilmanvaihdon toimivuuden perusvaatimuksia Korvausilma Korvausilmaratkaisut Poistoilmaventtiilit Ilmansiirtoreitit Eri ilmanvaihtoratkaisujen ominaisuuksia Painovoimainen ilmanvaihto Koneellinen poistoilmanvaihto Huoneistokohtainen tehonsäätö koneellisen poiston järjestelmissä Koneellinen tulo ja poisto Aineisto ja menetelmät Painovoimaisen ilmanvaihdon kohteet Koneellisen poistoilmajärjestelmän kohteet Huoneistokohtaisen tehonsäädön kohteet Koneellisen tulo- ja poistoilmajärjestelmän kohteet Mittausmenetelmät Tulokset Painovoimaiset ilmanvaihtojärjestelmät Koneelliset poistoilmajärjestelmät Tunkkaisuusongelmat Hajuongelmat Riittämätön korvausilma Muut sisäilmaongelmat koneellisen poiston asunnoissa Muut kohteet Huoneistokohtainen tehonsäätö koneellisen poiston asunnoissa Koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihto Yhteenveto Painovoimainen ilmanvaihto Koneellisen poistoilmajärjestelmä Huoneistokohtainen säätö Koneellisen tulo- ja poistoilmajärjestelmä Ilmanvaihdon merkitys sisäilmaongelmissa Projektin yhteydessä tutkittuja erilliskysymyksiä Ilmanvaihdon mittausmenetelmien vertailua Mittaus anemometritorven avulla Paine-eromenetelmä Mittausten keskinäinen vastaavuus Menetelmien käytettävyys...34 Lähteet...35
2 2 Liitteet Liite 1. Koneellisen poiston kohteiden kokonaisilmamäärät Liite 2. Kokonaispoistoilmamäärät ja ilmanvaihtokertoimet koneellisen poiston kohteissa, joissa oli huoneistokohtainen tehonsäätö Liite 3. Koneellisen tulon ja poiston kohteiden kokonaisilmamäärät ja ilmanvaihtokertoimet
3 3 Tiivistelmä Tutkimusta varten valittiin kohteet Helsingin kaupungin ympäristökeskuksen asuinympäristövalvonnan käsittelyyn ottamista asunnoista, joissa asukkaat oireilunsa vuoksi tai muusta syystä epäilivät sisäilmaongelmaa. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten monessa kohteessa ilmanvaihtojärjestelmä toimi puutteellisesti. Pyrkimyksenä oli myös arvioida, miten monessa kohteessa pelkästään ilmanvaihdon korjaustoimenpiteillä voitaisiin sisäilmaongelma ratkaista. Tutkimukseen otettiin mukaan yhdeksän painovoimaisen, 31 koneellisen poiston sekä kuusi koneellisen tulo- ja poistoilman kohdetta. Koneellisen poistojärjestelmän erityistapauksena tutkittiin lisäksi kymmenen sellaista kohdetta, joissa asukkailla oli itse mahdollisuus säätää poistoilmanvaihdon tehoa. Mittaukset tehtiin kesän 2002 aikana. Painovoimaisen ilmanvaihdon kohteiden suurimmaksi ongelmien aiheuttajaksi todettiin myöhemmin tehdyt remonttitoimenpiteet. Asunto oli saatettu peruskorjata painovoimaisen järjestelmän toimivuuden kannalta liian tiiviiksi ja samalla oli jätetty huolehtimatta tuloilman riittävästä saannista. Koneellisen poistoilmanvaihdon rakennuksissa eniten ongelmia aiheutti riittämätön korvausilman saanti. Joissakin tapauksissa myös poistoilmajärjestelmä oli alitehoinen, mutta suurimmassa osassa tuloilman saanti oli puutteellista. Niissä kohteissa, joissa koneellisen poiston tehoa voitiin säätää huoneistokohtaisesti, suurin osa ongelmista johtui liian vähäisestä korvausilman saannista. Huoneistokohtaisesti säädettävää poistoa pidettiin joissakin tapauksissa ilman vaihtuvuuden kannalta liian pienellä teholla joko sähkönsäästön vuoksi tai siksi, että suuremmat tehoasetukset aiheuttivat meluongelmia asuntoon. Koneellisen tulo- ja poistojärjestelmän asunnoissa eniten ongelmia aiheutti tulo- ja poistoilmavirtojen epätasapaino. Tutkituista kohteista suurimmassa osassa todettiin ilmanvaihdon puutteellisen toiminnan vaikuttavan ainakin osittain sisäilmaongelmien esiintymiseen.
4 4 1. Johdanto Hyvin toimiva ilmanvaihto on kokonaisprosessi, jossa riittävällä tilavuusvirralla oikeisiin paikkoihin asunnossa tuotu korvausilma huoneesta toiseen siirtyessään poistaa samalla asuntoon syntyneet ilman epäpuhtaudet. Likaantunut ilma poistuu oikein sijoitettujen poistoilmaventtiilien kautta, joiden poistoilmavirrat on säädetty ottaen huomioon kunkin tilan erityistarpeet. Minkä tahansa tämän kokonaisprosessin osuuden virheellinen toiminta aiheuttaa ongelmia koko järjestelmän toiminnassa. Ilmanvaihtojärjestelmiä on kolmea perustyyppiä. Yksinkertaisimmassa painovoimaisessa ilmanvaihtojärjestelmässä ei ole lainkaan koneellisia puhaltimia, vaan järjestelmän toiminta perustuu ulko- ja sisätilojen väliseen paine-eroon. Koneellisen poiston ilmanvaihtojärjestelmässä korvausilma tulee painovoimaisen tapaan suoraan asunnon rakenteisiin asennettujen korvausilmaventtiilien kautta, mutta poistoilmaa varten järjestelmään on asennettu puhaltimet. Koneellisen tulon ja poiston järjestelmissä myös tuloilmaa varten on omat puhaltimet. Ilmanvaihtojärjestelmien puutteet ja virhetoiminnat saattavat olla suoranaisesti sisäilmaongelmien esiintymisen taustalla. Esimerkiksi puutteellisesti järjestetty korvausilman saanti saattaa aiheuttaa tunkkaisuutta, kun poistoilmajärjestelmän vaatima ilmamäärä tuleekin rakenteiden lävitse. Ilmanvaihdon ongelmat saattavat myös osaltaan pahentaa muiden sisäilman ongelmien vaikutusta. Vähäisenkin materiaalipäästön aiheuttamat ongelmat voivat pahentua, mikäli ilmanvaihtojärjestelmä ei laimenna asuintilaan vapautuneita yhdisteitä. Tässä tutkimuksessa selvitettiin, miten suuressa osassa Helsingin kaupungin ympäristökeskuksen käsittelyyn ottamissa sisäilmavalituksissa ilmanvaihdon puutteellisella toiminnalla on osuus ongelmien ilmenemiseen. Tavoitteena oli myös selvittää, miten monessa ongelmakohteessa pelkästään ilmanvaihdon parantamisella saataisiin sisäilmaongelma ratkaistua. Mittauksien yhteydessä selvitettiin myös kahden ilmanvaihdon mittausmenetelmän soveltuvuutta ympäristöntarkastajien kenttämittauksiin.
5 5 2. Asuntojen ilmanvaihdon teoriaa 2.1. Asuntojen ilmanvaihdon toimivuuden perusvaatimuksia Korvausilma Määrältään riittävän, raikkaan tuloilman saanti on toimivan ilmanvaihtojärjestelmän ehdottomia perusvaatimuksia. Vielä vuonna 1986 Teknillisen korkeakoulun LVI-laboratorion kauppa- ja teollisuusministeriön energiaosastolle laatimassa raportissa käsiteltiin vallitsevana tilanteena käytäntöä, jossa koneellisenkin poiston rakennuksissa korvausilmaventtiilien käytöstä oli luovuttu. Näissä rakennuksissa ilmanvaihdon korvausilma saatiin pelkästään rakennuksen vuotokohtien kautta. (Teknillinen korkeakoulu, LVI-laboratorio, 1986) Korvausilmaventtiileistä luopumisen kanssa samoihin aikoihin rakennusvaipasta ryhdyttiin tekemään energian säästön nimissä niin tiivistä kuin mahdollista. Erikoisesti ikkunarakenteet tiivistettiin täysin ilmaa läpäisemättömiksi, jolloin tukittiin perinteinen asunnon korvausilman reitti. Mikäli tuloilmaventtiilit eivät tuo asuntoon riittävästi korvausilmaa poistoilmajärjestelmän tarpeisiin (tai venttiilit puuttuvat täysin), järjestelmä ottaa korvausilmansa jotakin muuta kautta. Voimakkaasti alipaineisissa asunnoissa ulkoovi on yksi tavallisista tuloilmareiteistä. Tuloilmaa saattaa tulla myös asunnon rakenteissa olevien rakojen tai huoneistojen välisten läpivientien kautta. Hallitsemattomasti asuntoon tuleva korvausilma saattaa aiheuttaa sisäilman tunkkaisuutta. Voimakas alipaine saattaa vetää naapurihuoneistosta ruuankäryjä tai tupakansavua. Asuntoon voi kulkeutua myös radonia alapohjan rakojen kautta. Hallitsemattomassa korvausilman saannissa ei voida myöskään ottaa huomioon eri tilojen erityistarpeita. Tällöin tyypillisesti makuuhuoneeseen ei saada riittävästi raitista ilmaa, vaikka kyseisessä tilassa vietetään pisin yhtäjaksoinen osuus asunnossa oleskeluajasta Korvausilmaratkaisut Ennen 1990-lukua rakennetuissa asunnoissa on korvausilman minimisaannin turvaamiseksi yleisesti poistettu ikkunan yläpuolisesta ikkunapuitteesta noin 30 senttimetrin osuus tiivisteestä. Laskennallisesti tällaisen rakennuksen tuloilmavirraksi on arvioitu rakokorkeudella 5 mm ja tuloilman nopeudella 2 m/s 3 l/s ikkunaa kohti. (Palonen ym. 2000). Myös ikkunarakenne vaikuttaa merkittävästi tiivistepoiston toimivuuteen tuloilmaratkaisuna: liian tiivis ulkoikkuna ei päästä tarpeeksi tuloilmaa lävitse. Tiivisteen poistaminen korvausilmaratkaisuna on erittäin vaikea toteuttaa hallitusti. VTT on tutkinut samalla periaatteella toimivia tuloilmaikkunoita. Tutkimuksessa todettiin puiterakojen mitoittamisen olevan ongelmallista. Rakojen välyksen mittaustarkkuudeksi arvioitiin 0,5 mm, joka tutkimusoloissa aiheutti
6 6 viiden millin rakovälyksellä 20 prosentin epätarkkuuden ilmavirtoihin. (Luoma ja Siitonen 1989) Rakenteellisesti yksinkertaisin varsinainen korvausilmaventtiili on yleensä ikkunarakenteisiin asennettava rakoventtiili. Rakoventtiilissä ongelmia aiheuttaa usein sen asentaminen niin, että ilmavirran heittokuvio suuntautuu suoraan oleskeluvyöhykkeelle aiheuttaen vedon tunnetta. Mekaanisella säädöllä varustettu venttiilimalli jää helposti talven jälkeen kiinni. Rakoventtiili jää helposti myös verhojen ja verholautojen peittämäksi. (Kurnitski ym. 2000) Koneellisen poiston järjestelmissä korvausilmaventtiili voidaan asentaa myös seinärakenteeseen. Jälkiasennuksena seinäventtiilin asentaminen on rakoventtiilin asentamiseen verrattuna raskaampi toimenpide. Seinäventtiiliin on rakoventtiiliä helpompi asentaa erilaisia tuloilman suodattimia ja äänenvaimennusosia. Markkinoilla on myös seinäventtiilimalleja, jotka säätävät tuloilman määrää termostaatin avulla. Myös seinään asennettavat venttiilimallit aiheuttavat usein vetoisuusongelmia. Vuonna 2000 markkinoilla olleiden rakomaisten korvausilmaventtiilien teknisten tietojen perusteella ikkunarakenteeseen asennettu rakomainen korvausilmaventtiili voi tuoda huonetilaan vedottomasti korkeintaan 6-7 litraa ilmaa sekunnissa. Lautasmallisella venttiilillä vastaava maksimiarvo on 8 litraa sekunnissa. (Palonen ym. 2000) Käytännössä parhaat mahdollisuudet hyvälaatuisen korvausilman hallittuun saantiin tarjoaa koneellinen tuloilmajärjestelmä. Tuloilmalaitteisiin on mahdollista asentaa tehokkaat suodatinjärjestelmät, ja poistoilman lämpöenergiaa voidaan käyttää tuloilman lämmitykseen, jolloin vetoisuusongelmat vähenevät huomattavasti. Koneellisen tuloilmajärjestelmän tuloilmaventtiilit voidaan asentaa ja säätää paikallisten tarpeiden mukaisesti. Suurin rakenteellinen ongelma koneellisessa tuloilmajärjestelmässä syntyy pitkistä tuloilmakanavista, joihin saattaa ajan myötä kertyä epäpuhtauksia, erityisesti jos tuloilman suodatusaste on heikko. Tämä puolestaan saattaa aiheuttaa tunkkaisuutta sisäilmassa. Uusien rakennusten tuloilmakanavat voivat myös olla likaiset rakennustyön jäljiltä, ellei niitä ole tehtaalla etukäteen tulpattu tai puhdistettu rakennustyömaalla ennen rakennuksen käyttöönottoa. Omat ongelmansa syntyvät myös rakennekanavista, joissa rakennusten betonisia ontelolaattoja on käytetty osana tuloilmakanavistoa. Tämän ratkaisun puhdistaminen on erittäin vaikeaa, minkä lisäksi betonista ajan mittaan irtoava pöly aiheuttaa omia ongelmiaan kulkeutuessaan sisätiloihin. Koneellisen tuloja poistoilmajärjestelmän ilmanvirtojen tasapainottaminen on myös tärkeää alija ylipaineisuusongelmien välttämiseksi.
7 Poistoilmaventtiilit Asunnon ilmanvaihdon toimivuuden kannalta poistoilmaventtiilien kunnolla on suuri merkitys. Toimivan poistoilmaventtiilin on oltava puhdas ja hyvässä kunnossa. Poistoilmaventtiilien pyyhkiminen päältä saattaa antaa vaikutelman puhtaudesta, vaikka venttiili olisikin sisältä lähes tukossa. Yleisimmän lautasmallisen poistoilmaventtiilin puhdistuksessa käytännössä ainoa tapa on irrottaa koko venttiili poistoilmakanavan suulta. Vaikka ilmanvaihtokanavien puhdistaminen kuuluukin asunto-osakeyhtiölain mukaan yhtiön vastuulle, kannattaa asukkaan venttiilien puhdistuksen yhteydessä tarkistaa kanavan suuosan puhtaus. Poistoilmakanavien suut on joskus vuorattu lasivillalla ilmavirran aiheuttaman melun torjumiseksi ja riittävän ääneneristävyyden saavuttamiseksi. Tämä vuoraus saattaa ajan mittaan irrota ja tukkia kanavan osittain. Mikäli liesikuvun rasvasuodattimen pesu unohtuu pitkäksi aikaa, pahimmassa tapauksessa suodatin saattaa tukkiutua lähes kokonaan. Asukkailla on usein mahdollisuus päästä itse säätämään koneellisen poistojärjestelmän poistoventtiilien asentoja. Erityisesti lautasmallisia venttiilejä on usein kiusaus aukaista poistoilman virtauksen tehostamiseksi. Paikallisesti ilmavirtaus saattaa lisääntyä, mutta yhden venttiilin ilmavirtojen lisääntyminen vähentää samalla kanaviston muiden venttiilien tehoa. Kerrostalon yhteiskanavajärjestelmässä tämä saattaa sekoittaa koko rappukäytävän yhteispoiston säädöt Ilmansiirtoreitit Ilmanvaihtojärjestelmien tulo- ja poistoilmapisteiden moitteeton toteutus ja ylläpito ei vielä yksinään takaa ilmanvaihdon hyvää toimivuutta koko asunnossa. Ilman on myös liikuttava huoneesta toiseen. Makuu- ja oleskelutiloihin tuotu ilma suunnitellaan yleensä siirtymään huoneesta toiseen väliovien ja kynnyksen välisen raon kautta. Jos tämä rako ei ole mitoitettu riittäväksi, jotkut huoneista saattavat jäädä alipaineisiksi. Ilman tarkoituksenmukainen siirtyminen huoneesta toiseen saattaa estyä myös korvausilmaventtiilien väärän asettelun vuoksi. Jos korvausilmaventtiileitä on asennettu virheellisesti samaan tilaan poistoilmaventtiilien kanssa, saattaa lähinnä poistoa oleva korvausilmaventtiili aiheuttaa oikosulkuvirtauksen, jolloin asunnon muista korvausilmaventtiileistä ei enää tule riittävää määrää korvausilmaa hyvän sisäilman laadun ylläpitämiseen.
8 Eri ilmanvaihtoratkaisujen ominaisuuksia Painovoimainen ilmanvaihto Painovoimainen ilmanvaihto on yksinkertaisin käytössä olevista asuntojen ilmanvaihtojärjestelmistä. Poistoilmanvaihdosta huolehtivat pystyhormit, joiden imuteho johtuu pääasiassa sisä- ja ulkotilojen välisestä lämpötilaerosta. Tämän lisäksi järjestelmän toimintaan vaikuttavat hormien korkeus sekä ulkona vallitsevat tuuliolosuhteet. Lämpimänä kesäpäivänä painovoimaisen ilmanvaihdon poiston tehokkuus voi olla kolmannes kylmien talvipäivien vastaavasta. Myös tuuli saattaa aiheuttaa katolla ylipaineen, joka painaa ilman takaisin poistohormista huoneistoon päin (Korkala ja Karvonen 1987). Painovoimaisen ilmanvaihdon rakennus on saatettu myöhemmin peruskorjata tiiviimmäksi kuin mihin ilmanvaihtojärjestelmä on suunniteltu, ilman että riittävän korvausilman saannista on huolehdittu. Tällöin korvausilma ei välttämättä enää riitä turvaamaan asianmukaista ilmanvaihtuvuutta. Painovoimaisessa ilmanvaihdossa poistokanaviston paineet ovat hyvin pienet, jolloin järjestelmä on herkkä häiriintymään tuloilman järjestämisen ongelmista. Remontin yhteydessä asuntoon saatetaan asentaa rakoventtiilit ikkunarakenteisiin. Tämä venttiilityyppi saattaa olla suunniteltu lähinnä koneellisiin ilmanvaihtojärjestelmiin, jolloin pienipaineinen painovoimainen järjestelmä ei välttämättä pysty ottamaan riittävästi korvausilmaa. Painovoimaisia ilmanvaihtojärjestelmiä pyritään usein tehostamaan asentamalla huoneistojen keittiöihin ja pesutiloihin paikallisia koneellisia poistoja. Suomen rakentamismääräyskokoelman osa D2 (1997) kieltää painovoimaisen ja koneellisen järjestelmän yhdistämisen niin, että huonetilojen painesuhteet tai ilman virtaussuunnat huonetilojen välillä voivat muuttua Koneellinen poistoilmanvaihto Koneellisessa poistoilmanvaihtojärjestelmässä poistoilman virtauksesta huolehtivat poistoilmakanavistoon liitetyt puhaltimet. Korvausilma järjestelmään tuodaan huoneistoon samalla tavalla kuin painovoimaisessa järjestelmässä korvausilmaventtiilien kautta Huoneistokohtainen tehonsäätö koneellisen poiston järjestelmissä Koneellinen poistoilmanvaihto voidaan suunnitella siten, että asukkaalla on mahdollisuus säätää poistoilmavirtoja omien tarpeidensa mukaan. Mikäli poistoilmalaitteet ovat asuntokohtaisia, niiden tehoja voidaan säätää suoraan. Nykyisin on rakennettu kerrostalojen yhteisiä ilmanvaihtojärjestelmiä, joissa asuntokohtaisia poistoilmamääriä voidaan tehostaa avaamalla liesikuvun säätöpeltiä ajastinkäyttöisesti.
9 9 Huoneistokohtainen ilmavirtojen säätö antaa asukkaalle mahdollisuuden säätää ilmavirtoja tarpeittensa mukaan, minkä on todettu lisäävän merkittävästi tyytyväisyyttä sisäilman laatuun. Mikäli poistoilmanvaihtolaite on huoneistokohtainen, asukkaat saattavat pyrkiä säästämään energiakustannuksia pitämällä ilmanvaihtoa pienimmällä teholla. Yleensä esimerkiksi neliportaisessa poistoilman säädössä pienin teho on suunniteltu pitämään yllä tyhjän rakennuksen ilmanvaihtoa, joten se ei ole riittävä asumisen aiheuttamien ilmanvaihtotarpeiden täyttämiseen Koneellinen tulo ja poisto Koneellisessa tulo- ja poistoilmajärjestelmässä poistoilmavirtojen lisäksi myös tuloilmaa varten on oma puhaltimensa. Järjestelmä voidaan kerrostaloissa asentaa keskitetyksi, jolloin kaikkien asuntojen ilmanvaihdosta huolehtii yksi tulo- ja poistoilmakone. Viime aikoina myös kerrostaloihin on alettu asentaa huoneistokohtaisia tulo- ja poistoilmalaitteistoja. Koneellisessa tuloilmajärjestelmässä asunnon kaikki korvausilma tulee yhden kanaviston kautta, jolloin kanaviston ja tuloilmaventtiilien puhtaus on ensiarvoisen tärkeää sisäilman laadun kannalta. Kanaviston puhtaana pysymiseen vaikuttaa pääasiassa käytettyjen tuloilman suodattimien laatu. EU4- tai EU5- luokan suodattimet eivät vielä riitä kaupunkiolosuhteissa takaamaan puhdasta tuloilmaa. Tuloilmakanavistojen puhtauteen vaikuttaa paljon myös koko järjestelmän asennuksen ja ylläpidon huolellisuus. Vielä 1980-luvulla oli tavallista, että ilmanvaihtokanavien komponentit varastoitiin suojaamattomina rakennustyömaan kulkureittien viereen, eikä niitä puhdistettu asennuksen yhteydessä. Tästä virheellisestä menettelytavasta ei ole täysin päästy eroon vieläkään. Tuloilmalaitteistojen väärä asennus saattaa myös haitata niiden toimintaa. Esimerkiksi tuloilman suodattimien kehysten raoista saattaa päästä läpi huomattava määrä suodattamatonta ilmaa tuloilmakanavaan. Ongelmia on tuottanut myös aikoinaan käytössä ollut tapa käyttää betonista ontelolaattaa tuloilmakanavan osana. Laatasta irronnut pöly ja betoniaines aiheuttavat helposti sisäilmaongelmia, mikä lisäksi rakenne on vaikea puhdistaa. Oikein suunniteltu, asennettu ja ylläpidetty koneellinen tulo- ja poistoilmajärjestelmä antaa käytössä olevista asuntojen ilmanvaihtojärjestelmistä parhaat mahdollisuudet hallittuun sisäilmastoon. Tuloilmajärjestelmän ilmavirrat voidaan mitoittaa tilakohtaisten tarpeiden mukaan, minkä lisäksi järjestelmän tuloilmaventtiilit on helpompi suunnitella vedottomiksi kuin suoraan rakennusvaippaan asennettavat korvausilmaventtiilit. Koneellisessa tulo- ja poistoilmajärjestelmässä käytetään yleisesti poistoilmavirran lämpöenergiaa tuloilman lämmitykseen, mikä vähentää huomattavasti vetoisuusongelmia tavallisiin korvausilmaventtiileihin verrattuna. Tarpeen mukaan tuloilmajärjestelmään voidaan asentaa myös erillinen asunnon keskuslämmitysjärjestelmään kytketty tai sähkövastuksella toimiva ilmanlämmitysyksikkö.
10 10 3. Aineisto ja menetelmät 3.1. Painovoimaisen ilmanvaihdon kohteet Tämän projektin puitteissa tutkituista asunnoista yhdeksässä oli painovoimainen ilmanvaihtojärjestelmä (taulukko 1). Kaksi kohdetta oli rakennettu luvulla, kolme 50-luvulla, kolme 60-luvulla ja yksi 80-luvulla. Kahta rivitaloasuntoa lukuun ottamatta kaikki kohteet olivat kerrostaloissa. Taulukko 1. Painovoimaisen ilmanvaihdon kohteet Kohde Talotyyppi Huoneita Rakennusaika Pinta-ala Asukkaita Korvausilma (m 2 ) PA-1 kerrostalo 3h+k ei ole PA-2 kerrostalo 1h+k rakoventtiilit PA-3 kerrostalo 1h+kk seinäventtiilit PA-4 rivitalo 4h+k+s rakoventtiilit PA-5 kerrostalo 1h+k seinäventtiili PA-6 kerrostalo 2h+kk rakoventtiilit PA-7 rivitalo 6h+k ei ole PA-8 kerrostalo 2h+kk rakoventtiilit PA-9 kerrostalo 4h+k tiivistepoistot 3.2. Koneellisen poistoilmajärjestelmän kohteet Projektissa tutkittiin 31 koneellisen poistoilmanvaihdon kohdetta. Asuntojen taustatiedot on esitetty taulukossa 2. Tutkituista koneellisen poiston rakennuksista suurin osa oli rakennettu 80- luvulla, 90-luvulla rakennettuja asuntoja tutkituista oli toiseksi eniten (kuva 1). Suurin osa tutkituista rakennuksista oli kerrostaloja, toiseksi eniten oli pienkerrostaloja (kuva 2). Koneellisen poiston rakennuksissa korvausilma tuli yleisimmin rakoventtiilien kautta, seuraavaksi yleisin ratkaisu oli tiivistepoistojen käyttö (kuva 3).
11 luku 3 % 50-luku 3 % 60-luku 13 % 90-luku 26 % 70-luku 19 % 80-luku 36 % Kuva 1. Rakennusvuosien jakautuminen tutkituissa koneellisen poiston kohteissa Rivitalo 6 % Luhtitalo 3 % Pienkerrostalo 26 % Kerrostalo 65 % Kuva 2. Eri talotyyppien jakautuminen koneellisen poiston rakennuksissa
12 12 Vaakahormi 3 % Ei korvausilmaa 6 % Tiivistepoistot 36 % Rakoventtiilit 36 % Seinäventtiilit 19 % Kuva 3. Korvausilmaratkaisujen jakaumat koneellisen poiston rakennuksissa Taulukko 2. Koneellisen poistoilmajärjestelmän kohteet Kohde Talotyyppi Huoneita Rakennettu Pinta-ala Asukkaita Korvausilma (m 2 ) KP-1 kerrostalo 2+tk rakoventtiilit KP-2 kerrostalo 3h+k tiivistepoistot KP-3 kerrostalo 3h+k rakoventtiilit KP-4 kerrostalo 3h+k rakoventtiilit KP-5 rivitalo 3h+k+s tiivistepoistot KP-6 kerrostalo 1h+kk tiivistepoistot KP-7 kerrostalo 2h+kk seinäventtiilit KP-8 kerrostalo 3h+k tiivistepoistot KP-9 kerrostalo 5h+k rakoventtiilit KP-10 kerrostalo 3h+k tiivistepoistot KP-11 kerrostalo 1h+kk seinäventtiilit KP-12 kerrostalo 3h+kk tiivistepoisto KP-13 pienkerrostalo 2h+tk seinäventtiilit KP-14 pienkerrostalo 2h+kk seinäventtilit KP-15 kerrostalo 2h+kk rakoventtiilit KP-16 rivitalo 2h+kk tiivistepoistot KP-17 kerrostalo 3h+kk ei korvausilmaa KP-18 kerrostalo 4h+k /7 vaakahormit KP-19 kerrostalo 2h+kk tiivistepoistot KP-20 pienkerrotalo 2h+k seinäventtiilit KP-21 kerrostalo 3h+k rakoventtiilit KP-22 pienkerrostalo 3h+kk ei korvausilmaa KP-23 luhtitalo 2h+tk tiivistepoisto KP-24 kerrostalo 3h+kk tiivistepoistot KP-25 kerrostalo 3h+k tiivistepoistot KP-26 pienkerrostalo 4h+k rakoventtiilit KP-27 pienkerrostalo 3h+k rakoventtiilit KP-28 pienkerrostalo 2h+k rakoventtiilit KP-29 kerrostalo 3h+k+s seinäventtiilit KP-30 pienkerrostalo 3h+k+s rakoventtiilit KP-31 kerrostalo 2h+kk rakoventtiilit
13 Huoneistokohtaisen tehonsäädön kohteet Projektissa tutkittiin kymmenen koneellisen poistojärjestelmän asuntoa, joissa ilmanvaihdon tehoa voitiin säätää huoneistokohtaisesti (taulukko 3). Taulukko 3. Kohteet, joissa koneellisessa poistoilmanvaihdossa oli huoneistokohtainen säätö Kohde Talotyyppi Huonemäärä Rakennusaika Pinta-ala Asukas- Korvausilma (m 2 ) määrä HS-1 paritalo 4h+k+s ei korvausilmaa HS-2 rivitalo 4h+k ei korvausilmaa HS-3 omakotitalo 4h+tk+s hormi eteiseen HS-4 rivitalo 4h+k rakoventtiilit HS-5 kerrostalo 1h+kk 1927 (pk 44 1 rakoventtiilit 1992) HS-6 rivitalo 4h+k+s rakoventtiilit HS-7 kerrostalo 2h+k vaakahormi HS-8 kerrostalo 3h+kk tyhjä rakoventtiilit HS-9 kerrostalo 3h+kk rakoventtiilit HS-10 kerrostalo 3h+kk seinäventtiili 3.4. Koneellisen tulo- ja poistoilmajärjestelmän kohteet Kuudessa tutkituista asunnoista käytettiin koneellista tulo- ja poistoilmajärjestelmää (taulukko 4). Yksi kohteista oli liikehuoneisto. Kerrostaloasunnoissa KTP-2 ja KTP-4 ilmanvaihtojärjestelmän laitteisto sijaitsi itse asunnossa. Kohteessa KTP-6 ilmanvaihtolaitteisto oli koko rakennuksen yhteinen. Kohde KTP-5 oli liikehuoneisto. Taulukko 4. Koneellisen tulon ja poiston kohteet Kohde Talotyyppi Huoneita Rakennusaika Pinta-ala Asukkaita (m 2 ) KTP-1 kerrostalo 3h+kk KTP-2 kerrostalo 3h+k KTP-3 kerrostalo 2h+k+s KTP-4 kerrostalo 4k+k KTP-5 kerrostalo, pienliikehuoneisto KTP-6 kerrostalo 2+kk
14 Mittausmenetelmät Koneellisen poistoilmanvaihdon kohteissa poistoilmavirrat mitattiin standardin SFS-5512 mukaisesti kahdella eri menetelmällä. Passiivianemometritorven (Alnor AM-300) ja termoanemometrin (SwemaAir 300) avulla tilavuusvirta määritettiin anemometritorven lävitse kulkevan ilmavirran nopeuden avulla. Tämän lisäksi samoista poistoventtiileistä mitattiin tilavuusvirrat paineeromenetelmällä (mitta-anturi SwemaAir SWA07). Molemmat menetelmät on kuvattu tarkemmin kappaleessa 6, jossa vertaillaan menetelmien keskinäistä vastaavuutta ja soveltuvuutta kenttäkäyttöön. Painovoimaisessa ilmanvaihtojärjestelmässä poistoilmamäärät vaihtelevat niin paljon, että hetkellisten poistoilmavirtojen määrittäminen niistä ei anna kattavaa kuvaa järjestelmän toiminnasta. Lisäksi painovoimaisen järjestelmän poistoventtiilit ovat usein mallia, jonka päälle anemometritorvea ei voi asettaa tiiviisti, ja josta ei ole käytettävissä paine-eromenetelmälle välttämättömiä painehäviökäyriä. Painovoimaisen ilmanvaihtojärjestelmän toimintaa arvioitiin tutkimalla järjestelmän rakenneratkaisuja sekä määrittämällä ilmavirtojen kulkureittejä Dräger CH 216 virtausosoittimen avulla. Liesikupujen poistoilmavirrat mitattiin monipistemenetelmällä standardin SFS 5512 mukaisesti (Suomen standardisoimisyhdistys 1989). Liesikuvun rasvasuodattimen otsapinnalta mitattiin ilmavirran nopeus kahdeksassa pisteessä termoanemometrillä. Mittattujen ilman virtausnopeuksien keskiarvon (v) avulla laskettiin rasvasuodattimen lävitse menevän ilman tilavuusvirta (qv) yhtälöllä qv=0,85va o, jossa jossa A 0 on otsapinnan pinta-ala. Standardin mukaan menetelmän epätarkkuus on noin +10% (Suomen standardisoimisyhdistys 1989).
15 15 4. Tulokset 4.1. Painovoimaiset ilmanvaihtojärjestelmät Tutkituista yhdeksästä painovoimaisen ilmanvaihdon kohteista kahdessa sisäilmaongelmien syynä oli riittämätön korvausilman saanti. Kolmessa kohteessa poistoilmajärjestelmä ei toiminut. Kahdessa näistä kohteista syynä ongelmiin oli koneellisen poistojärjestelmän asentaminen osaan asuntoa (taulukko 5). Taulukko 5. Kokoomataulukko painovoimaisten ilmanvaihtojärjestelmien ongelmista Kohde Sisäilmaongelma Syy PA-1 riittämätön korvausilma korvausilmaventtiilit puuttuvat PA-2 väärä korvausilman jako asukkaan omat remonttitoimenpiteet PA-3 riittämätön poistoilma remontissa poistoventtiilit tukittu PA-4 poistoilmanvaihto ei toimi sekajärjestelmä, jossa koneellisen osan käyttö kumosi painovoimaisen osan toiminnan PA-5 poistoilmanvaihto ei toimi sekajärjestelmä, jossa koneellisen osan käyttö kumosi painovoimaisen osan toiminnan PA-6 ei todettu PA-7 ei todettu PA-8 ei todettu PA-9 ei todettu Asunnosta PA-1 puuttuivat korvausilmareitit kokonaan. Kohteessa PA-2 huoneiston entiset korvausilmaluukut oli remontoitu umpeen ja korvattu ikkunarakenteisiin asennetuilla rakoventtiileillä. Asukas oli kuitenkin omatoimisesti aukaissut keittiössä olevan korvausilmaluukun tehostaakseen ilman vaihtuvuutta. Koska ilma virtaa asunnon sisällä pienimmän vastuksen reittiä, suurin osa keittiön poistoilmaventtiilin ilmasta virtasi tästä uudelleen avatusta luukusta olohuoneen poistoilmavirtojen jäädessä vajavaiseksi. Kohteessa PA-3 keittiön poistoilmaventtiili oli tukittu kokonaan remontin yhteydessä. Pesuhuoneessa oleva poistoventtiili puolestaan oli jätetty alaslasketun laipiorakenteen taakse, jonka lautojen väliset raot eivät riittäneet turvaamaan riittävää ilman vaihtuvuutta. Kiinteän laipiorakenteen vuoksi myös poistoilmaventtiilin puhdistaminen on mahdotonta. Kohteessa PA-4 poistoilmanvaihdosta huolehtivat keittiön hormiin kytketty liesikupu sekä saunatiloihin asennettu huippuimuri, wc:n poistosta oli jätetty
16 16 huolehtimaan painovoimainen venttiili. Liesituulettimen tai saunan huippuimurin kytkeminen päälle aiheutti wc:n ilmavirtauksen kääntymisen väärään suuntaan. Liesituulettimen kytkeminen aiheutti samantyyppisen häiriön myös kohteessa PA-5. Tämän tutkimuksen suoritus osui painovoimaisen ilmanvaihdon toimivuuden kannalta erityisen epäedulliseen aikaan, sillä kesän kuumuuden vuoksi poistoilmavirroille tarpeellista lämpötilaeroa ulko- ja sisätilojen välille ei päässyt muodostumaan. Silti kohteissa PA-6 PA-9 painovoimaisen ilmanvaihdon todettiin toimivan tyydyttävästi Koneelliset poistoilmajärjestelmät Tutkituista koneellisen poiston järjestelmistä kuudessa tapauksessa (19%) alkuperäisen valituksen syynä oli asunnon tunkkaisuus, seitsemässä (23%) valitus johtui puolestaan hajun kulkeutumisesta toisesta huoneistosta. Kahdeksassa (26%) kohteessa valitus johtui yleisemmästä oireilusta, mutta tutkittaessa todettiin riittämättömän korvausilman saannin olevan osaltaan vaikuttamassa sisäilmaongelman esiintymiseen. Kuudessa (19%) kohteessa asukkaan valituksen syy ei liittynyt edellisiin luokitteluihin. Neljässä (13%) kohteista ilmanvaihdon puutteellisen toiminnan ei voitu osoittaa liittyvän ongelmien esiintymiseen. Koneellisen poistoilmajärjestelmän ilmamäärien kokonaisarvot on koottu liitteeseen 1. Kokonaisilmamäärien jakaumat on esitetty taulukossa 6. Taulukko 6. Koneellisen poistoilmajärjestelmän kokonaisilmamäärien jakaumat Osateho Kokoteho m 3 /h l/s m 3 /h l/s Lukumäärä Minimi Maksimi Keskiarvo Mediaani Standardipoikkeama Koneellisen poistoilmajärjestelmän kohteista 20:ssä (65%) ilmanvaihtokerroin oli puoliteholla alle sosiaali- ja terveysministeriön Sisäilmaohjeen (1997) ohjearvon 0,5 1/h. Kokoteholla ohjearvon alle jäi puolestaan 4 kohdetta (17%). Kahdeksassa koneellisen ilmanvaihdon asunnossa oli vain yksi tehoasetus.
17 17 Koneellisen poiston asuntojen ilmanvaihtokertoimien keskiarvo on osateholla alle Sisäilmaohjeen (sosiaali- ja terveysministeriö, 1997) ohjearvon 0,5 1/h (kuva 4). Osatehon pienin arvo on kohteesta, jossa poistoilmaventtiilit oli puhdistamisen puutteessa tukkiutuneet täysin. Taulukko 7. Koneellisen poistojärjestelmän kohteiden ilmanvaihtokertoimien jakaumat. Osateho (1/h) Kokoteho (1/h) Lukumäärä Minimi 0,03 0,3 Maksimi 1,6 1,4 Keskiarvo 0,4 0,7 Mediaani 0,4 0,6 Standardipoikkeama 0,3 0,3 Koneellisen poistoilmajärjestelmän kohteiden mittausajankohtana määritetyt ilmanvaihtokertoimet on esitetty kuvassa 4. 1,5 Ilmanvaihtokerroin (1/h) 1 0,5 1,56 1/h Osateho Kokoteho Kuva 4. Koneellisen poistoilmanvaihtojärjestelmän kohteiden ilmanvaihtokertoimet
18 Tunkkaisuusongelmat Kuudessa tutkitussa kohteessa asukkaiden valituksen aiheena oli asunnon tunkkaisuus (taulukko 8). Taulukko 8. Koneellisen poiston asunnot, joissa alkuperäinen valitus liittyi tunkkaisuusongelmiin Kohde Sisäilmaongelma Syy KP-1 tunkkaisuus erityisesti aamuisin riittämätön korvausilma makuuhuoneessa KP-2 yleinen tunkkaisuus osa korvausilmasta tuli rakenteiden kautta KP-22 yleinen tunkkaisuus riittämätön korvausilma KP-23 yleinen tunkkaisuus riittämätön korvausilma KP-24 erityisesti makuuhuone tunkkainen riittämätön korvausilma KP-26 tunkkaisuus, aamupäänsärky matala ilmanvaihtokerroin Yhdessä pienkerrostaloasunnossa (kohde KP-26) valitettiin mm. lasten aamupäänsärkyä. Asunnossa muun muassa öisin käytetyllä ilmanvaihdon osateholla ilmanvaihtokerroin oli 0,3 1/h. Tällainen yöaikainen ilmanvaihdon tason lasku on yleisestikin tapana koneellisen poiston ilmanvaihtojärjestelmissä. Yöaikaan asukkaat kuitenkin viettävät pisimpiä aikoja yhdessä huoneessa. Mikäli makuuhuoneeseen ei ole järjestetty riittävää korvausilman saantia, yön aikana huoneen hiilidioksiditasot saattavat nousta erittäin korkeiksi. Kerrostaloasunnossa KP-1 klo 6-20 päällä olevan ilmanvaihdon kokotehon ilmanvaihtokerroin oli 1,6 1/h, mutta asukas valitti silti tunkkaisuutta erityisesti aamuisin. Tarkastuksen yhteydessä kävi ilmi, että makuuhuoneen korvausilmaventtiili oli kiinni. Tässä tilanteessa ainoa huoneistoon tuleva korvausilma tuli olohuoneen venttiilistä, mistä se siirtyi ulos suoraan keittiön ja pesuhuoneen poistoventtiilien kautta. Kerrostalokohteessa KP-2 korvausilma tuli ikkunoihin tehtyjen tiivistepoistojen kautta. Asunnon ilmanvaihtokertoimet olivat 0,5 ja 1,0 1/h. Lähempi tarkastelu paljasti keittiön pesualtaan alapuolisesta rakenteesta reiän, jota kautta virtasi korvausilmaa sisätiloihin. Kahdessa asunnossa (KP-22, KP-23) ei ollut lainkaan korvausilmaventtiilejä. Kohteessa KP-22 ilmanvaihtokertoimet olivat osateholla 0,4 1/h, täysteholla 0,8 1/h. Kohteessa KP-23 ilmanvaihtokerroin oli puolestaan 1,0 1/h. Näissä asunnoissa korvausilma tuli rakenteiden rakojen kautta, mikä ei takaa riittävää raikkaan ilman saantia oikeisiin paikkoihin.
19 19 Kohteessa KP-24 asukkaat valittivat tunkkaisuudesta, erityisesti makuuhuoneessa. Asunnon ilmanvaihtokerroin oli 0,6 1/h, mutta korvausilma tuli ikkunatiivisteisiin tehdyn aukon kautta Hajuongelmat Kahdeksassa tutkituista koneellisen poiston asunnoista (kohteet KP-3, KP-4, KP-5, KP-6, KP-7, KP-8, KP-9 ja KP-17) alkuperäinen valitus liittyi hajuongelmiin (taulukko 9). Kolmessa kohteista (KP-3, KP-4, KP-5) ongelmaan liittyi selkeästi alitehoinen poistoilmajärjestelmä. Kohteessa KP-3 ilmanvaihtokertoimet olivat ilmanvaihdon puoliteholla 0,24 1/h ja kokoteholla 0,39 1/h. Kerrostaloasunnossa KP-4 ilmanvaihtokerroin oli puolestaan 0,2 1/h. Asunnon ainoa rakomallinen korvausilmaventtiili oli asennettu lapsen makuuhuoneen ikkunarakenteeseen, josta raittiilla ilmalla oli suora poistumisreitti vaatehuoneen poistoventtiilin kautta. Kohteessa KP-5 rivitaloon oli asennettu yhteiseksi poistoilmalaitteeksi huippuimuri, joka oli tähän tarpeeseen selkeästi alitehoinen (ilmanvaihtokerroin 0,3). Lisäksi asunnon tuloilmareitteinä olivat pelkästään ikkunoihin tehdyt tiivistepoistot. Taulukko 9. Koneellisen poiston kohteet, joissa alkuperäinen valitus liittyi hajuongelmiin Kohde Sisäilmaongelma Syy KP-3 tupakan haju naapurista alitehoinen poisto KP-4 hajuongelma alitehoinen poisto KP-5 hajuongelma alitehoinen poisto, riittämätön korvausilma KP-6 betonin hajua vaatekomerossa riittämätön korvausilma, järjestelmä imi osan korvausilmasta rakenteiden lävitse KP-7 hajuongelma alitehoinen poisto KP-8 hajuongelma riittämätön korvausilma KP-9 tupakan haju naapurista riittämätön korvausilma KP-17 haju, tunkkaisuus makuhuoneessa ei korvausilmareittejä Kohteessa KP-6 ongelmana oli vaatekomeroon rakenteiden lävitse kulkeutuva betonin haju. Asunnon poistoilmajärjestelmä oli tehokas: ilmanvaihtokertoimet olivat osateholla 0,7 1/h, kokoteholla 1,4 1/h. Korvausilma asuntoon tuli ikkunarakenteiden tiivistepoistojen kautta, minkä vuoksi asunto oli ilmeisesti voimakkaasti alipaineinen. Tällöin osa asunnon korvausilmasta tuli vaatekomeron pohjarakenteiden kautta. Kohteessa KP-8 ilmanvaihtokertoimet olivat suositusten mukaisia (osateho 0,6 1/h, kokoteho 1,0 1/h). Asunnon ainoa korvausilman reitti oli kuitenkin ikkunatiivisteisiin tehdyt aukot, jotka olivat väärässä paikassa ja mitoitettu liian pieniksi. Suositellun ikkunarakenteen yläreunasta poistettavan noin 30 senttimetrin tiivisteosuuden sijaan tiivistettä oli poistettu vain noin kymmenen senttimetriä tuuletusikkunoiden yläreunoista.
20 20 Kohteessa KP-9 ilmanvaihtokertoimet olivat matalat (osateho 0,2 1/h, kokoteho 0,4). Asunnossa ei ollut riittävästi korvausilmaventtiileitä. Asukkaan valitus koski yläkerran naapuria, jonka tupakointi aiheutti hajuhaitan asunnossa. Ongelma esiintyi erityisesti silloin, kun huoneistojen yhteinen takkaimuri ei ollut päällä. Kun takkaimuri ei ollut päällä, haju tuli huoneistoon hormin kautta. Kytkettäessä takkaimuri päälle hajua ei ollut. Asunnossa KP-17 asukkaat valittivat homeenhajua ja tunkkaisuutta erityisesti makuuhuoneessa. Asunnossa ei ollut lainkaan korvausilmaventtiileitä ja ilmanvaihtokertoimet olivat matalat (osateho 0,2 1/h, kokoteho 0,3 1/h) Riittämätön korvausilma Seitsemässä koneellisen poiston asunnossa (KP-10, KP-11, KP-12, KP-13, KP-14, KP-15, KP-16) ongelmien syynä oli riittämätön raittiin ilman saanti asuintiloihin (taulukko 10). Yhdestä huoneistossa (KP-10) korvausilma tuli ikkunatiivisteisiin tehdyn aukon kautta. Kohteessa (KP-11) poistoilmavaihdosta laskettu ilmanvaihtokerroin (0,6 1/h) täytti ohjearvon. Asunnossa oli kuitenkin vain yksi korvausilmaventtiili, mistä syystä erikoisesti pesuhuone oli erittäin alipaineinen. Tämän saattoi todeta esimerkiksi pesuhuoneen ovea avattaessa tuntuvana selkeänä vastuksena. Mikäli pesuhuoneen poisto ei saa korvausilmaansa normaalien siirtoilmareittien kautta, se saattaa ottaa sen esimerkiksi lattiakaivon ilmastusputkesta. Taulukko 10. Koneellisen poiston kohteet, joissa valitus johtui riittämättömästä korvausilman määrästä Kohde Sisäilmaongelma Syy KP-10 riittämätön korvausilma ei korvausilmareittejä KP-11 kosteusongelmat pesuhuoneessa riittämätön korvausilman määrä KP-12 yleistä oireilua ainoa korvausilmareitti yksi tiivistepoisto ikkunasta KP-13 makuuhuoneessa ei tarpeeksi korvausilmaa makuuhuoneen korvausilmaventtiili tukossa sekä oikosulkuvirtaus KP-14 yleistä oireilua riittämätön korvausilma, iv veti ilmaa kosteusvaurion läheisyydestä KP-15 riittämätön korvausilma alitehoinen poisto, pesuhuoneen venttiili tukossa KP-16 riittämätön korvausilma korvausilma tiivistepoistojen kautta, alitehoinen poisto Toisessa, keskustan kerrostalokohteessa (kohde KP-12) ilmanvaihtokerroin oli 0,7 1/h, mutta ainoa tuloilmareitti huoneistoon oli olohuoneen tuuletusikkunan yläreunan tiivisteeseen puukolla tehty noin 20 senttimetrin aukko. Tiivisteen irrotusjälki ei ollut tasainen, mikä luultavasti entisestään vähensi tiivistepoiston kautta tulevaa ilmamäärää. Asunnon makuuhuoneisiin ei tullut korvausilmaa lainkaan.