Etusivu » Hoito ja korjaaminen » Artikkelit » painovoimaisen ilmanvaihdon tehostaminen asuinkerrostaloissa
Painovoimaisen ilmanvaihdon tehostaminen asuinkerrostaloissa
Martti Lukander
Ilmanvaihdon tarkoitus on ylläpitää rakennuksessa terveellistä, turvallista ja miellyttävää sisäilmaa. Uudisrakentamisessa asuintilojen ilman tulee vaihtua vähintään kerran kahdessa tunnissa.
Vanhojen, painovoimaista ilmanvaihtoa käyttävien, rakennusten ei tarvitse täyttää nykymääräysten mukaisia ilmanvaihtovaatimuksia, jos rakennuksessa on alun perin hyväksytty painovoimainen ilmanvaihto. Määräykset eivät myöskään edellytä, että rakennuksen muutostöiden yhteydessä siirryttäisiin koneelliseen ilmanvaihtoon.
Painovoimaista ilmanvaihtoa käyttävien talojen ilmanvaihtoa voidaan parantaa yleensä suhteellisen pienillä toimilla. Koneelliseen poistoilmajärjestelmään siirtyminen ei ole kokonaisenergiankulutuksen kannalta perusteltu ratkaisu, kun otetaan huomioon laitteistojen energiankulutus ja se, että asennukset ovat yleensä huonosti sovitettavissa painovoimaista ilmanvaihtoa käyttäviin rakennuksiin. Asuinkerrostaloissa voidaan kuitenkin harkita osittaista koneellista ilmanvaihtoa, koska sen avulla ilmanvaihto saadaan kaikissa asunnoissa tasalaatuiseksi sääolosuhteista riippumatta.
Ilmavirtaukset kannattaa tutkia
Taloyhtiön on lakisääteisesti nuohottava tulo- ja poistoilmahormit kymmenen vuoden välein. Jos talossa on epäilyjä ilmanvaihdon riittävyydestä eikä ilmanvaihtoreittejä ole huollettu pitkään aikaan, taloyhtiön kannattaa teettää rakennuksessa ilmanvaihdon kuntotutkimus. Sen perusteella harkitaan onko tarpeellista ryhtyä korjaus- tai muutostöihin. Ilmavirtausmittaukset tehdään alkutilanteessa, ja tarvittaessa toisen kerran sen jälkeen kun venttiilit ja ilman kulun esteet on poistettu. Usein esimerkiksi kellaritiloissa on tukittu venttiilejä.
Ilmanvaihdon perussäätö ja korjaustyöt kannattaa ajoittaa samaan yhteyteen ikkunoiden kunnostuksen ja pattereiden termostaattikorjausten kanssa, koska ne kaikki vaikuttavat ratkaisevasti ilmanvaihtoon. Kunnostustyön suunnittelussa tulee käyttää asiantuntijoita, koska suunnittelu vaatii rakennuksen ilmanvaihdon, rakenteiden tiiviyden ja mahdollisten rakennushistoriallisten arvojen kokonaisvaltaista ymmärtämistä. Kunnostustöiden laajuudesta riippuen hanke saattaa vaatia rakennusluvan. Ilmanvaihdon korjaamiseen ja energiatehokkuuden parantamiseen on saatavilla valtion tukea.
Jos kuntotutkimuksen perusteella päädytään säilyttämään pelkästään painovoimainen ratkaisu, sen toimintaa voidaan tehostaa monin tavoin. Syyt heikentyneeseen ilmanvaihtoon johtuvat yleisemmin ulkoilmakanavien reittien esteistä sekä poistoilmakanaviin tulleista vuodoista ja tukoksista.
Painovoimaisen ilmanvaihdon periaate.
Painovoimaisen ilmanvaihdon ominaisuuksia
Ilmanvaihdon toimivuus perustuu lämpötilan ja tuulen aiheuttamiin paine-eroihin sisä- ja ulkoilman välillä. Painovoimainen ilmanvaihto on edullista rakentaa ja se vie vain vähän tilaa. Lisäksi se on lähes äänetöntä. Ilmanvaihdon riittävyys sekä virtausten hallinta on kuitenkin vaikeaa. Tehokkaimmillaan ilmanvaihto on talvella, jolloin sisä- ja ulkoilman lämpötilaero on suurimmillaan. Myös tuulinen sää edesauttaa virtauksen syntyä. Kesällä sisä- ja ulkolämpötilan eron ollessa pienimmillään ilma kiertää huonosti, jolloin ilmanvaihtoa pyritään tehostamaan esimerkiksi tuulettamalla yöllä ikkunoiden kautta. Painovoimainen ilmanvaihto edellyttää nopeaa tehokasta tuuletusta.
Ilmanvaihdon toimimiseen vaikuttaa myös rakennuksen korkeus. Alakerroksissa, missä poistoilmakanava on pisimmillään, ilma liikkuu paremmin kuin ylemmissä kerroksissa.
Tuloilma ja sen tehostaminen
Yleensä painovoimaisen ilmanvaihdon tehostamisen tarve syntyy, kun sisäilman laatu ei tyydytä rakennuksen käyttäjää. Sisäilman laadun lisäksi konkreettisia merkkejä ilmanvaihdon heikkoudesta ovat lattioiden kylmyys, vetoisuus, home, hajujen kulkeutuminen tiloista toisiin sekä märkätilojen pintojen hidas kuivuminen.
Perinteisesti raitista ilmaa on otettu ikkunoiden ja ovien raoista tai rakoventtiileistä sekä ulkoilmaventtiileistä. Kerrostaloissa julkisivussa oli usein ulkoilmakanava, josta tulevaa raitista ilmaa johdettiin rakennuksen rungon keskellä oleviin huonetiloihin. Kanava suojattiin ulkopuolelta säleiköllä. Raitisilma kulki seinillä olevista säädettävistä venttiileistä kohti huoneiston keskiosia, josta se poistui tulihormeja tai erillisiä poistoilmakanavia pitkin katolle. Sisällä poistoilmahormien päissä käytettiin ilman virtausta säätäviä venttiilejä. Vedon parantamiseksi sijoitettiin katolle usein tuulivoimaan perustuva roottori (Savonius), joka tuulisella säällä voimisti vetoa kanavassa.
Ilmanvaihdon tehostamiseen ryhdyttäessä kannattaa aluksi tarkistaa tuloilmareitit ja niissä mahdollisesti olevien venttiilien ja suodattamien kunto. Ikkunoiden uusimisen yhteydessä on saatettu tukkia tuloilmareitit: toisinaan kiinteät kalusteet on asennettu venttiilien päälle, joskus tuloilmaventtiili on jäänyt tapettikerrosten alle. Vanhat ikkunat on voitu vedontunteen ehkäisemiseksi tiivistää liian tiiviiksi, ja rakoventtiilit on ehkä teipattu umpeen.
Kun ilman kiertoon tarkoitetut reitit on estetty, ilma pyrkii tulemaan rakennukseen hallitsemattomasti muiden rakennuksen vuotokohtien kautta, jolloin syntyy epämääräistä vedontunnetta eripuolella rakennusta ja raitista ilmaa virtaa kaiken kaikkiaan liian vähän.
Ilmanvaihtoon alun perin tarkoitettujen reittien avaaminen päästää tuloilman virtaamaan rakennuksen sisään siten kuin alkuperäisessä suunnitelmassa on tarkoitettu. Tuloilmaa saadaan lisää, jos ikkunan karmin yläosaan, sivuosien yläreunaan tai karmin ja seinän väliin jäävään tilkerakoon asennetaan rakoventtiilit.
Ulkoilman virtausta sisätiloihin voidaan tehostaa uusilla raitisilmaratkaisuilla, joissa vedon tunne pyritään eliminoimaan. Vedottomuus saavutetaan parhaiten lämmittämällä tuloilma, ennen kuin se johdetaan oleskelualueelle. Kun virtaava ilma on lämmintä, sen voidaan antaa liikkua hieman nopeammin kuin kylmän tuloilman.
Lämmintä ilmaa voidaan tuoda sisään sijoittamalla uudet venttiilit olemassa olevien lämpöpattereiden taakse, mistä ilma nousee lämmitettynä muuhun huonetilaan. Tämä onnistuu suhteellisen vähin kustannuksin, koska pattereita ja ikkunoita ei jouduta samassa yhteydessä vaihtamaan.
Toinen tapa on asentaa ns. tuloilmapatterit olevien pattereiden tilalle. Tuloilmapatterissa virtauslevyt ottavat raitista ilmaa ulkoa ja ohjaavat ilman patterin kautta lämmitettynä huoneeseen. Ilma virtaa ikkunan editse huoneen kattoon, jolloin vedontunnetta ei synny.
Tuloilmaikkunassa ilma johdetaan ikkunan alareunasta molempien ikkunavälien kautta lämminneenä ikkunan yläreunasta huonetilaan. Sisään-sisään -aukeava ikkunatyyppi soveltuu sellaisenaan tuloilmaikkunaksi, koska karmin alakappaleessa olevien tuuletus- ja vesireikien ansiosta ilma saadaan johdetuksi ikkunalasien väliin, josta se voidaan ohjata sisäpuitteen yläreunan kautta huonetilaan. Puitteen yläreunan tiivisteitä avataan tarvittava määrä, jotta virtaus on hallittua.
Suodattimet ja venttiilit
Tuloilmareiteillä olevat suodattimet kannattaa puhdistaa ja huonokuntoiset venttiilit vaihtaa nykyaikaisiin venttiileihin, joissa on valmiina suodatus, ääneneristys ja säätömahdollisuus. Saatavilla on venttiilejä, jotka säätyvät ulkolämpötilan mukaan. Kylmemmällä ilmalla ne sulkeutuvat itsestään ja estävät ilmavirran turhan kasvun, jolloin kylmän tuloilmavirran aiheuttama vedontunne pienenee. Lämpimällä säällä, jolloin halutaan suurempaa ilmavirtaa, venttiilit avautuvat. Kaupunkialueella suodattimet tulisi vaihtaa vähintään kaksi kertaa vuodessa. Taloyhtiöiden kannattaa käyttää suodattimien puhdistamisessa ja vaihtamisessa asiaan perehtyneitä huoltoliikkeitä.
Ilman virtaus rakennuksen sisällä
Sisätilassa painovoimaisesti liikkuva ilma virtaa sisätiloihin pääasiassa ovirakojen kautta tiloihin ja takaisin ulos poistoilmahormien kautta. Kun lattioita on uusittu, huoneiden välisten ovien kynnysraot ovat saattaneet pienentyä tai hävitä kokonaan, jolloin ilman kulku on estynyt.
Oviraot palautetaan yleensä joko ovea lyhentämällä tai kynnystä madaltamalla. Voidaan harkita käytettäväksi myös siirtoilmasäleikköjä tai reikiä oven alalaidassa.
Ilman siirtyminen huonetiloista hormiin ja ulos
Poistoilmahormien venttiilit on syytä puhdistaa säännöllisesti ja tarvittaessa uusia. Hormien paikat ja kunto on tarkistettava ja varmistuttava siitä ettei esimerkiksi tapetoinnin alle ole jäänyt tukittuja venttiileitä. Jos asunnossa on uuneja, niitä voidaan käyttää tukemaan painovoimaisen ilmanvaihtoa. Lämmityksestä johtuvan ilmanvaihdon lisäksi tulisijat lämmittävät ilmanvaihtohormit ja siten tehostavat painovoimaista ilmanvaihtoa.
Vanhimmissa kerrostaloissa on saatettu purkaa lämmitykseen tarkoitetut uunit ja samalla muurata umpeen hormien aukot. Hormit ovat alun perin toimineet myös poistoilmakanavina, joten kunnostustyön yhteydessä on tarkoituksen mukaista avata ne ja lisätä niihin venttiilit .
Usein muuratuissa hormeissa on rapautumista ja vuotokohtia, jotka heikentävät ilmanvirtausta.
Hormitutkimuksen avulla selviää, joudutaanko hormi kunnostamaan, ,ja jos joudutaan, putkitetaanko se vai voidaanko se pinnoittaa uudelleen.
Hormi johtaa katolle, missä ilma siirtyy suoraan ulos. Poistoilman virtausta voidaan tehostaa tuuliroottorilla, joka toimii tuulisella säällä. Roottoria ei voi säätää, joten roottoreita käytettäessä ilman virtausnopeus saattaa joskus olla liiankin suuri.
Painovoimaisen ilmanvaihdon tehostaminen koneellisella poistoilmapuhaltimella
Ilmanvaihdon kuntotutkimuksen perusteella voidaan päätyä muuttamaan painovoimainen ilmanvaihto osittain koneelliseksi, jotta saavutettaisiin riittävän terveellinen ja turvallinen sisäilma kaikissa asunnoissa. Ilman koneellinen poistaminen rakennuksesta varmistaa ilman vaihtumisen kaikkina vuodenaikoina ja kaikissa sääolosuhteissa.
Koneellinen poisto toteutetaan joko huippuimurilla tai kanavapuhaltimella. Huippuimuri sijoitetaan vesikatolle hormin päähän, kun taas kanavapuhallin asennetaan usein ullakkotilaan. Hormeja pyritään yleensä yhdistämään yhteiskanavajärjestelmäksi, jolloin yhdellä laitteella voidaan koneellistaa monta hormia. Koneiden toimintaa voidaan säädellä paineanturisäädöllä siten, että poistettavan ilman määrä pysyy sääoloista riippumatta samana. Koneellinen poisto on usein säädettävissä siten, että sitä pystytään käyttämään vain silloin kun sitä tarvitaan.
Poistoilmakanaviin kertyy ajan myötä pölyä ja likaa, joten nuohous 10 vuoden välein on tarpeen. Koneellisen poiston aiheuttamia äänihaittoja voidaan eliminoida asentamalla poistoilmaventtiileihin äänenvaimentimet.
Siirryttäessä koneelliseen poistoon on varmistettava tuloilman riittävä virtaaminen rakennukseen sekä hormien ja venttiileiden kunto, kuten aiempana on mainittu. Lämmön talteenottoa ei pystytä järjestämään rakennukseen, jossa on vain koneellinen poisto.
Muutos painovoimaisesta ilmanvaihdosta kokonaan koneelliseen ilmanvaihtoon, jossa on sekä tulo- että poistoilman kulku, on selvästi monimutkaisempi ja kalliimpi toimenpide kuin pelkkä koneellinen poistoilmajärjestelmä. Tällaiset muutostyöt vaativat asuntokohtaisia kanavointeja ja aiheuttavat usein asunnoissa monia muutoksia kuten uusia hormeja tai hormilaajennuksia, huonekorkeuden madaltumista ja alakattoja. Ilmanvaihtolaitteet vaativat myös erilliset tilat esimerkiksi ullakolta..Ilmanvaihtojärjestelmän muuttaminen edellyttää työn laajuudesta riippuen toimenpide- tai rakennusluvan.