Sisäilman laadun parantaminen. Olosuhteiden tasaaminen tilojen välillä

Abstract

Ihmiset viettävät valtaosan, noin 90 prosenttia ajastaan sisätiloissa. Onkin ensiarvoisen tärkeää, että olosuhteet sisällä ovat viihtyisät, turvalliset ja terveelliset. Tämä tutkimusraportti ja sen tutkimukset on toteutettu RYM-tutkimusohjelmassa Sisäympäristö ja sen työpaketissa 2: Sisäympäristön energiatehokas hallinta. Tässä tutkimusraportissa perehdytään opetus- ja toimistoympäristöjen sisäilman laadun parantamiseen tasaamalla olosuhteita vierekkäisten tilojen välillä.

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, voitaisiinko runsaasti kuormitettujen toimisto- ja opetusympäristöjen sisäilman laatua parantaa hyödyntämällä viereisten tilojen parempaa ilmanlaatua. Viereisten tilojen hyvän ilmanlaadun hyödyntäminen tapahtuisi vaihtamalla ilmaa suoraan tilojen välillä joko puhaltimien avulla tai lämpötilaeroista aiheutuvien konvektiivisten ilmavirtausten avulla. Tutkimushypoteesina oli, että epätasaisesti tiloihin jakautuvaa kuormitusta onnistuttaisiin tasaamaan ja ilmanlaatua näin parantamaan tarpeen mukaan.

Tämä kirjallinen raportti nostaa esille asioita, joita ei nykyään huomioida ilmanvaihtojärjestelmiä ja tiloja suunniteltaessa tai käytettäessä. Toisaalta raportin tavoitteena on esittää myös tilojen käyttäjille tietoa siitä, millaisia toimenpiteitä he itse voivat tehdä ilmanlaadun parantamiseksi ja millaisia vaikutuksia he voivat toimenpiteillään saada aikaan. Tutkimukseen kuului niin laskennallisia tarkasteluja kuin kokeellisia mittauksia olemassa olevissa kohteissa, joihin olosuhteiden tasaaminen korjaustoimenpiteenä ja ilmanlaatua parantavana tekijänä parhaiten sopii.

Tutkimusten keskeisimpänä tuloksena havaittiin, että ilmaa tiloista toisiin siirtämällä on mahdollista tasata tiloihin epätasaisesti kohdistuvaa kuormitusta ja edelleen parantaa sisäilman laatua. Kuormitustilanteissa sisäilman hiilidioksidipitoisuuksia saatiin alennettua merkittävästi tilan ilmanvaihtuvuuden parantuessa. Esimerkiksi suuren kokoontumistilan käytäväyhteys toimiston muihin tiloihin tuplasi kokoontumistilan ilmanvaihdon. Pienen neuvotteluhuoneen oven avaaminen viereiseen käytävään teki tilan ilmanvaihdosta kolme kertaa tehokkaampaa.

Tärkeänä tuloksena havaittiin myös, että tilojen välille ihmisten läsnäolosta tai muusta kuormituksesta aiheutuvien pientenkin lämpötilaerojen avulla saadaan aikaan merkittäviä ilmavirtoja. Lämpötilaeroja voidaan yhdessä esimerkiksi avoimen oven tai erityisten siirtoilma-aukkojen avulla hyödyntää, jotta saadaan aikaan tilojen välisiä ilmavirtoja, ja edelleen tilojen sisäilman laadun parantumista. Mikäli lämpötilaeroa tilojen välillä ei ole eikä synny, voidaan ilmavirtojen kulkua tehostaa puhaltimin. Jo hyvin pienitehoisilla siirtoilmapuhaltimilla saatiin aikaan huomattavaa laskua kuormitetun huoneen hiilidioksidipitoisuuksiin.

Ilman laadun tasaamisen hyödyntämisen taloudellisten hyötyjen laskettiin olevan huomattavia tapauksissa, joissa sen avulla suurten ilmanvaihtokoneiden käyttöajat voidaan pitää tarkoituksenmukaisina. Tutkitut siirtoilmapuhaltimet ovat tekniikaltaan yksinkertaisia sekä käytännössä huoltovapaita ja niiden takaisinmaksuaika on vain kuukausia. Olemassa olevien taloteknisten järjestelmien mahdollisuudet ja kunto tulee kuitenkin aina kartoittaa tapauskohtaisesti ennen uusien laitteiden asentamista.

Tutkimuksen aikana syntyi ajatus, ettei jokaista rakennuksen tilaa ole aina kannattavaa käsitellä ilmanvaihdon kannalta erillisenä yksikkönä. Joissain tapauksissa olisi järkevämpää nähdä tilat laajempana kokonaisuutena, jossa ilmaa voidaan siirtää tarpeen mukaan myös suoraan tilojen välillä. Kun tiloihin kohdistunut kuormitus voidaan jakaa laajemmalle alueelle, tulee rakennuksen koneellinen ilmanvaihto kokonaisuudessaan tehokkaammin hyödyksi. Myös tilat voivat olla ilmankulkureittejä, eivät ainoastaan ilmanvaihtokanavat.