Etusivu » Hoito ja korjaaminen » Artikkelit » painovoimaisen ilmanvaihdon tehostaminen omakotitalossa
Painovoimaisen ilmanvaihdon tehostaminen omakotitalossa
Martti Lukander
Ilmanvaihdon tarkoitus on ylläpitää rakennuksessa terveellistä ja miellyttävää sisäilman laatua. Hyvin toimiva ilmanvaihto tuulettaa rakennusta ja rakenteita sekä edesauttaa rakennuksen säilymistä kuivana ja terveenä. Ilmanvaihtojärjestelmä poistaa rakennuksesta itsestään tai ihmisen toiminnasta peräisin olevia ilman epäpuhtauksia ja tuo tilalle raitista korvausilmaa ulkoa.
Asuminen synnyttää sisätiloihin kosteutta, käryjä ja hajuja, jotka johdetaan jäteilmana ulos rakennuksesta. Yleensä asuntojen ilmanvaihto järjestetään siten, että ilmaa tuodaan ulkoa puhtaampiin tiloihin, josta se johdetaan likaisempien tilojen kuten wc:n ja keittiön kautta poistoilmakanavia pitkin takaisin ulos.
Painovoimainen ilmanvaihto ja sen käyttö
Painovoimaisesti toimiva ilmanvaihto perustuu sisä- ja ulkoilman välillä olevaan paine- ja lämpötilaeroon. Sisätilan lämpimämpi ja kevyempi ilma pyrkii nousemaan ylös hormeja pitkin katolle, jolloin kylmempää ja painavampaa ulkoilmaa alkaa virrata tilalle. Tehokkaimmin ilma vaihtuu talvella, koska lämpötila ero sisä- ja ulkoilman välillä on suurimmillaan. Kesäkuumalla ilmanvaihtoa voi tehostaa pitämällä yöllä ikkunoita auki. Myös rakennuksen korkeus vaikuttaa painovoimaisen ilmanvaihdon tehokkuuteen. Liiallinen ilmanvaihto saattaa olla myös ongelma, koska kylmä liikkuva ilma muodostaa lattianrajassa vedontunnetta. Perinteisesti taloissa on lämmitetty uuneja, mikä on tehostanut ilmanvaihtoa.
Paikalliset sääolosuhteet, kuten tuuli, vaikuttavat painovoimaisen ilmanvaihdon toimivuuteen. Ulkoa tulevaa ilmaa varten rakennuksen ulkovaippaan on järjestetty reittejä tuloilmalle. Näistä reiteistä ilmaa virtaa tuulella reippaammin sisälle, jolloin ilmanvaihto tehostuu.
Ilmavirtojen riittävyys
Veden käyttö kotitalouksissa on lisääntynyt huomattavasti viime vuosikymmenten aikana. Asuntojen sisätiloissa on enemmän ulos johdettavaa kosteutta kuin ennen. Vanhoissa painovoimaista ilmanvaihtoa käyttävissä rakennuksissa on usein ollut nykyvaatimuksiin nähden niukka ilmanvaihto, ja sitä on saatettu muutostöiden yhteydessä entisestään heikentää. Puutteellisen ilmanvaihdon merkkejä ovat rakennuksen vetoisuus, home, hajujen kulkeutuminen tiloista toisiin, märkätilojen pintojen hidas kuivuminen sekä kosteuden kulkeutuminen hallitsemattomasti esimerkiksi yläpohjan ontelotiloihin.
Perinteisesti ulkoilma eli korvausilma on johdettu sisään rakennuksen ulkoseinissä olevien vuotokohtien, kuten ikkuna- ja ovirakojen kautta sekä ikkunoihin asennetuista rakoventtiileistä. Vanhanaikainen painovoimainen ilmanvaihto on saattanut synnyttää ulkoseinien lähellä kiusallista vedon tunnetta.
Vedon takia rakennuksen ikkunoita ja ovia on usein pyritty tiivistämään, mikä on ehkäissyt vetoa, mutta johtanut samalla ilmanvaihdon heikkenemiseen. Myös poistoilman kulkua on saatettu vuosien saatossa tehdyissä rakennuksen muutostöissä heikentää. Poistoilmareittinä toimineita vanhoja tulipesiä on purettu, hormeja mahdollisesti tukittu ja seiniä tapetoitu siten, että vanhat venttiilit ovat jääneet päällysteen alle. Painovoimaisen ilmanvaihtojärjestelmän oikeaoppinen kunnostaminen tehostaa rakennuksen ilmanvaihtoa ja tekee sen paremmin hallittavaksi.
Painovoimaisen ilmanvaihdon tehostaminen
Kunnostustyön suunnittelussa kannattaa käyttää asiantuntijoiden apua. Suunnittelu vaatii rakennuksen ilmanvaihdon, rakenteiden tiiviyden ja mahdollisten rakennushistoriallisten arvojen kokonaisvaltaista ymmärtämistä. Heikentyneen ilmanvaihdon palauttaminen alkuperäiselle tasolle saattaa onnistua pelkästään tulo- ja poistoreittejä avaamalla, mutta se ei välttämättä ole riittävä ratkaisu rakennuksen nykyiseen käyttöön.
Koneelliseen poistoilmajärjestelmään siirtyminen ei ole kokonaisenergiankulutuksen kannalta perusteltu ratkaisu, kun otetaan huomioon laitteiston energiankulutus ja se, että asennukset ovat yleensä huonosti sovitettavissa painovoimaista ilmanvaihtoa käyttävään rakennukseen. Toisaalta koneellista poistoa käyttäen saadaan rakennuksen ilmanvaihto tasalaatuiseksi sääolosuhteista riippumatta. Tavallisesti omakotitalon ilmanvaihtoon, julkisivuun ja katolle tehtävät muutokset vaativat rakennusvalvontaviranomaisten luvan. Luvan hakijana toimii rakennuspaikan haltija ja pääsuunnittelijana rakennusalan koulutuksen saanut suunnittelija.
Tuloilma
On monia eri tapoja johtaa tuloilma hallitusti rakennukseen. Vedottomuus saavutetaan parhaiten lämmittämällä tuloilma ennen kuin se johdetaan oleskelualueelle. Myös riittävän pieni ilman nopeus sisätiloissa ehkäisee vedon tunnetta. Lämpimän ilman voidaan antaa liikkua hieman nopeammin kuin kylmän tuloilman. Ilman liikkumisen nopeuteen voidaan vaikuttaa säädettävillä venttiileillä, jotka asennetaan sekä tulo- että poistoilmareiteille.
Lämmintä ilmaa voidaan tuoda sisään sijoittamalla uudet venttiilit huoneessa olevien lämpöpattereiden taakse, josta ilma nousee lämmitettynä muuhun huonetilaan. Tämä onnistuu suhteellisen vähin kustannuksin, koska pattereita ja ikkunoita ei jouduta samassa yhteydessä vaihtamaan. Toinen tapa on vaihtaa patterit ns. tuloilmapattereihin, joissa virtauslevyt ottavat raitista ilmaa ulkoa ja ohjaavat ilman patterin kautta lämmitettynä huoneeseen. Ilma virtaa ikkunan editse huoneen kattoon, jolloin vedontunnetta ei synny.
Kolmas tapa on käyttää ns. tuloilmaikkunaa. Tätä vaihtoehtoa käytetään lähinnä silloin, kun ikkunoita ollaan joka tapauksessa uusimassa. Tuloilmaikkuna on kolmilasinen, ja siinä 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, mistä se voidaan ohjata sisäpuitteen yläreunan kautta huonetilaan. Puitteen yläreunan tiivisteitä avataan tarvittava määrä, jotta virtaus on hallittua.
Jos päädytään perinteiseen ratkaisuun, jossa tuloilmaa ei lämmitetä, uudet raitisilmareitit kannattaa sijoittaa ikkunan yläpuolelle, jolloin ilma ehtii lämmitä ennen huoneen alaosiin siirtymistä.
Suodattimet ja venttiilit
Tuloilman reiteillä olevat suodattimet kannattaa puhdistaa ja huonokuntoiset venttiilit vaihtaa nykyaikaisiin venttiileihin, joissa on valmiina suodatus, ääneneristys ja säätömahdollisuus. Venttiilit säätyvät ulkolämpötilan mukaan siten, että kylmemmällä ilmalla ne sulkeutuvat itsestään ja estävät ilmavirran turhan kasvun, jolloin kylmän tuloilmavirran aiheuttama vedontunne pienenee. Lämpimällä säällä, jolloin virtaus halutaan suuremmaksi, venttiilit avautuvat. Suodattimet tulisi puhdistaa tai vaihtaa kaupunkialueella vähintään kaksi kertaa vuodessa.
Poistoilma
Omakotitaloissa ilmanpoisto tulisi järjestää ainakin keittiöstä, kylpyhuoneesta, wc- ja saunatiloista, vaatehuoneesta ja muista asunnon varastotiloista. Jos oleskelutiloista tai makuuhuoneista on pitkä matka lähimpään poistoilmakanavaan, saattaa ilman virtaus olla näissä tiloissa heikko. Ilmavirran tehostaminen onnistuu vain lisäämällä poistoilman nopeutta. Asunnon sisällä ilman pitää päästä virtaamaan kohti poistoilmakanavia. Siksi sisäovissa on rakokynnykset, tai vaihtoehtoisesti ovet on voitu varustaa siirtoilmasäleiköillä, joiden kautta ilma virtaa huoneesta toiseen.
Lattioiden uusimisen yhteydessä huoneiden välisten ovien ilmareitit ovat saattaneet pienentyä tai hävitä kokonaan, jolloin ilman kulku on estynyt. Näiden reittien avaaminen tehostaa ilman liikkumista huoneiston sisällä. Jos oven lyhentäminen tai kynnyksen madaltaminen ei onnistu, voidaan oveen asentaa säleikkö tai tehdä reikiä oven alalaitaan.
Ilman siirtyminen huonetiloista hormiin ja sitä kautta ulos
Poistoilmahormien venttiilit on syytä puhdistaa. Jos venttiileissä ei ole säätömahdollisuutta ne kannattaa vaihtaa uusiin säädettäviin venttiileihin. Hormien kunto on tarkistettava ja tukittujen hormien paikat selvitettävä sekä varmistuttava siitä, ettei tapetoinnin alle ole jäänyt poistoilmaventtiileitä.
Vanhan rakennuksen hormien kunnostus sekä tulisijojen varustaminen varaavilla takoilla tai kamiinoilla tehostaa painovoimaisen ilmanvaihdon toimintaa. Usein muuratut hormit ovat rapautuneet ja niissä on vuotokohtia, jolloin ilmanvirtaus heikkenee. Hormitutkimuksesta selviää joudutaanko hormi kunnostamaan, ja jos joudutaan, putkitetaanko se ilmanvaihtokanavalla vai voidaanko se pinnoittaa uudelleen. Hormi johtaa katolle, missä ilma siirtyy suoraan ulos.
Märkätilojen lattian mukavuuslämmityksellä pystytään kuivattamaan kosteaa tilaa ja samalla parantamaan huoneilman virtaavuutta poistoilmakanavaan.
Poistoilman virtausta kanavassa voidaan tehostaa hormin päässä olevalla tuuliroottorilla. Roottoria ei voida säätää, joten roottoreita käytettäessä ilman virtausnopeus saattaa tuulisella säällä olla liiankin suuri.
Kanavapuhallin tai huippuimuri
Painovoimaista ilmanvaihtoa voidaan tehostaa myös muuttamalla se osittain koneelliseksi. Ilman koneellinen poistaminen rakennuksesta varmistaa ilmanvaihtuvuuden kaikkina vuodenaikoina ja kaikissa sääolosuhteissa. Koneellinen poisto toteutetaan joko huippuimurilla tai kanavapuhaltimella. Huippuimuri sijoitetaan vesikatolle hormin päähän. Kanavapuhallin asennetaan suojattuun tilaan yleensä ullakolle. Koneiden toimintaa voidaan säädellä paineanturisäädöllä siten, että poistettavan ilman määrä pysyy sääoloista riippumatta samana. Koneellinen poisto on säädettävissä siten, että sitä pystytään käyttämään vain silloin, kun se on tarpeen.
Yleensä koneellinen poisto sijoitetaan kosteiden tilojen hormiin, jolloin sen vaikutus ilman kosteuden hallintaan on suurin. Koneelliseen poistoon siirryttäessä täytyy ilmanvaihto tasapainottaa, jottei ilma ala virrata osassa poistoilmakanaviaväärään suuntaan. Omakotitalossa keittiön varustaminen moottoroidulla liesituulettimella täytyy ottaa huomioon ilmanvaihtojärjestelmää tasapainotettaessa.
Poistoilmakanaviin kertyy ajan myötä pölyä ja likaa, joka on aika ajoin puhdistettava. Koneellisen poiston aiheuttamia äänihaittoja voidaan eliminoida asentamalla poistoilmaventtiileihin äänenvaimentimet.
Siirryttäessä koneelliseen poistoon on varmistettava tuloilman riittävä virtaaminen rakennukseen sekä hormien ja venttiileiden kunto. Lämmön talteenottoa ei pystytä järjestämään rakennukseen, jossa on vain koneellinen poisto.
Muutos painovoimaisesta ilmanvaihdosta kokonaan koneelliseen ilmanvaihtoon, jossa sekä tulo- että poistoilman kulku järjestetään koneelliseksi, on selvästi monimutkaisempi ja kalliimpi toimenpide kuin pelkkä koneellinen poistoilmajärjestelmä. Tällaiset muutostyöt vaativat uusia kanavointeja ja aiheuttavat usein asunnossa monia muutoksia kuten uusia hormeja tai hormilaajennuksia, huonekorkeuden madaltumista ja alakattoja. Ilmanvaihtolaitteet vaativat myös erilliset tilat esimerkiksi ullakolta. Lisäksi on huolella arvioitava ja otettava huomioon suunnittelussa koneellisen ilmanvaihdon vaikutus rakenteiden rakennusfysikaaliseen toimintaan.