Antti Alanko. Ilmanvaihdon käyttötapojen ja käyttötasojen vaikutus sisäilmaan koulurakennuksissa

Transkriptio

1 Antti Alanko Ilmanvaihdon käyttötapojen ja käyttötasojen vaikutus sisäilmaan koulurakennuksissa Opinnäytetyöt, Rakennusterveys 2018

2 Antti Alanko Ilmanvaihdon käyttötapojen ja käyttötasojen vaikutus sisäilmaan koulurakennuksissa Opinnäytetyöt Koulutus- ja kehittämispalvelu Aducate Itä-Suomen yliopisto Kuopio 2018 Aihealue: Rakennusterveys

3 Itä-Suomen yliopisto, Koulutus- ja kehittämispalvelu Aducate

4 TIIVISTELMÄ: Tutkimuksen tavoite oli selvittää ja vertailla kahden erilaisen ilmanvaihdon käyttötavan, osatehokäytön ja jaksottaisen käytön, vaikutuksia käyttöaikaiseen sisäilmanlaatuun sekä niiden etuja ja puutteita eri ilmanjakotavoilla toteutetuissa koulurakennuksissa. Tutkimukseen valikoitiin neljä eri ilmanjakotavalla toteutettua koulurakennusta, joista laajempien mittausten lisäksi valittiin tarkempaan tarkasteluun yksi luokkatila kustakin koulurakennuksesta. Vaikutuksia painesuhteisiin ja sisäilmaan sekä käyttötapojen etuja ja puutteita tarkasteltiin lukuisilla eri mittausmenetelmillä. Tarkasteltavina kohteina olivat mm. kanaviston tasapaino osatehokäytöllä, ilmanjaon toiminta eri tehotasoilla, käyttötavan vaikutus käyttöajan sisäilmasto-olosuhteisiin sekä käyttötavan vaikutus painesuhteisiin. Tutkimusten perusteella ilmanvaihdon osatehokäyttö ja jaksottainen käyttö eivät oikein säädettyinä poikkea toisistaan merkittävästi käyttöaikojen sisäilmasto-olosuhteiden kannalta. Huomioitavaa kuitenkin on, että yhdessäkään kohteessa käyttöaikojen ulkopuolinen ilmanvaihto ei ollut hallinnassa ennen tutkimuksia. Molemmilla käyttötavoilla voidaan saavuttaa hyvät painesuhteet, joskin erityisesti osateholla painesuhteiden hallinta voi vaatia isojakin toimenpiteitä. Jaksottaisen käyttötavan toteuttaminen on usein helpompaa ja sillä on mahdollista päästä myös alhaisempaan energiankulutukseen osatehokäyttöön nähden käyntiaikojen optimoinnilla. Ilmanvaihdon käyttötapa tulisi valita aina rakennuskohtaisesti, jolloin rakennuksen yksilölliset ominaisuudet tulevat huomioiduiksi. Käyttöaikojen ja käyttöaikojen ulkopuolisen ilmanvaihdon toiminta tulisi myös aina olla varmennettu kaikilla ilmanvaihtotasoilla ilmamäärämittausten ja paine-eroseurannan avulla. AVAINSANAT: Ilmanvaihto, ilmanvaihdon käyttötavat, jaksottainen käyttö, osatehokäyttö, sisäilma

5 ABSTRACT: The purpose of the study was to compare two different ventilation operation methods, partial power and intermittent use, and examine their effects on air quality in building operating times and investigate their advantages and shortcomings in school buildings equipped with different air distribution methods. Four different school buildings with different air distribution methods were selected to the study and, in addition to wider measurements, one classroom from each school was selected for closer examination. Impacts on building pressure differences and indoor air and the advantages and disadvantages of the two ventilation operation methods were investigated by a variety of measurement methods. The main objects considered were, among others, ductwork balance in partial power use, air distribution performance at different power levels, operation method s effect on operating time indoor air quality, and the operation method s effect in building pressure differences. On the study basis, the ventilation operation methods didn t differ from each other in terms of indoor air quality, if commissioned properly. However, it should be noted that the ventilation outside operating times wasn t under proper control in any of the examined buildings before the studies. Proper building pressure differences can be achieved with both operation methods, although in partial power use the control of pressure differences can require major modifications to the ventilation system. The intermittent use is often easier to implement and it can also be more energy efficient by optimizing the running times. The ventilation operation methods should always be selected on a per-site basis so the unique features of the individual building will be taken to account. The ventilation use in and outside operating times should always be confirmed by airflow and pressure difference measurements in every ventilation level. KEYWORDS: Ventilation, ventilation operation methods, intermittent use, partial power use, indoor air

6 Esipuhe Ilmanvaihdon käyttötavat ovat viimeaikoina askarruttaneet monia tahoja. Koulukuntia ja mielipiteitä löytyy monenlaisia, mutta harvemmin käyttötavan valinta perustuu tutkittuun tai mitattuun tietoon. Tämä ehkä johtuu siitä, että aiheesta on toteutettu yllättävän vähän kokonaisvaltaisia tutkimuksia. Toivon mukaan tämä lopputyö voisi innostaa eri tahoja tutustumaan aihepiiriin tarkemmin sekä pohtimaan ja tutkimaan eri näkökulmia laajemmin. Kiitän ennen kaikkea Jumalaa, joka on johdattanut tieni työelämässä kirjavien vaiheiden kautta tähän nykytilanteeseen. Kiitos työnantajalleni Are Oy:lle joka on mahdollistanut kouluttautumiseni, sekä Jyväskylän Tilapalvelulle ja Äänekosken Tilapalvelulle luottamuksesta ja kärsivällisyydestä työtäni kohtaan ja mahdollisuudesta toteuttaa tutkimukset heidän kohteissaan. Olen tämän koulutuksen myötä saanut tutustua mahtaviin ammattilaisiin ja haluankin kiittää opiskelutovereitani kaikista mielenkiintoisista keskusteluista koulutuksen aikana sekä Aducaten Karia, Tiinaa ja Soilea tuesta ja kannustuksesta koulutuksen aikana. Suuri kiitos ohjaajilleni Pertti Pasaselle (UEF) ja Timo Keskikurulle (Senaatti- Kiinteistöt), joilta olen saanut kannustusta ja hyviä ajatuksia mittauksiin ja apua kokonaisuuden hahmottamiseen. Kiitän Hannu Koskelaa (Turun AMK) merkkiainemittauksista ja rakentavista keskusteluista sekä myös mittauksissa avustaneita henkilöitä, Jukka Flyktmania ja Toni Laukkasta. Kiitos myös Martin Täubelille (THL) sekä Alpo Ilmariselle ja Pirita Suortamolle (Sirate Oy) joustavasta laitteiston lainaamisesta sekä mittausavusta. Suuri kiitos kuuluu myös perheelleni kärsivällisyydestä ja koko koulutuksen läpi kestäneestä tuesta. Saarijärvi, Antti Alanko 5

7 Sisällysluettelo 1. Johdanto Tavoitteet Kirjallisuuskatsaus Käyttöaikojen ulkopuolinen ilmanvaihto Ilmatiiviys Painesuhteet Ilmanjakomenetelmät Ilmanjaon merkkiainemittaukset Sisäilman fysikaaliset olosuhteet Kemialliset epäpuhtaudet Hiilidioksidi Haihtuvat orgaaniset yhdisteet VOC-yhdisteiden mittaaminen sisäilmasta Hiukkaset Lähteet, kulkeutuminen, ominaisuudet Tuloilman suodatus Sisäilman hiukkaset Altistuminen Terveysvaikutukset Aineisto ja menetelmät Tutkimuskohde Kohde Rakennekuvaukset Ilmanvaihtojärjestelmä Tutkittava luokkahuone Tutkimuskohde - Kohde Rakennekuvaus Ilmanvaihtojärjestelmä Tutkittava luokkahuone Tutkimuskohde - Kohde Rakennekuvaus Ilmanvaihtojärjestelmä Tutkittava luokkahuone Tutkimuskohde - Kohde Rakennekuvaus Ilmanvaihtojärjestelmä Tutkittava luokkahuone Tutkimuskohteiden merkittävimmät erot Erot rakenteissa

8 Erot ilmanvaihtojärjestelmissä Erot luokkahuoneissa Tutkimusmenetelmät Mittalaitteet Tutkimuskohteiden valinta Osatehoarvot Aistinvarainen tarkastelu Ilmamäärä- ja painesuhdemittaukset Tutkittavien luokkahuoneiden valinta Käyttötavat Kohde Kohde Kohde Kohde Ilmanjaon savukokeet Merkkiainemittaukset Olosuhdeseuranta Hiukkasmittaukset VOC-määritys ilmasta Ilmatiiviysmittaukset Tulokset Ilmamäärämittaukset ja osatehon tarkastelu Kohde Kohde Kohde Kohde Ilmanjaon savukokeet Ilman iän määritys Olosuhdeseuranta Kohde Lämpötilat Ulkoilma Painesuhteet Kohde Lämpötilat Ulkoilma Painesuhteet Kohde Lämpötilat Ulkoilma Painesuhteet Kohde

9 Lämpötilat Ulkoilma Painesuhteet Hiukkasmittaukset Suodatusten erotusasteet Ilmanvaihtojärjestelmän hiukkaslähteet Sisäilman hiukkasten I/O-suhteet VOC-määritys ilmasta Kohde Kohde Ilmatiiviysmittaukset Tulosten tarkastelu Lait ja asetukset Kanaviston tasapaino osateholla Ilmanjaon toiminta eri tehotasoilla Käyttötavan vaikutus Käyttöajan sisäilmasto-olosuhteisiin Epäpuhtauksien huuhtelu Ilmanjaon toiminta Käyttötavan vaikutus rakennuksen painesuhteisiin Johtopäätökset ja pohdinta LÄHDELUETTELO LIITTEET 8

10 TAULUKKOLUETTELO Taulukko 1. Sisä- ja ulkoilman sekä asunnon ja porraskäytävän väliset tavoitteelliset paine-erot. (Ympäristö ja terveys-lehti 2009) Taulukko 2. Rakennuksen tiiviyden vaikutus painesuhteisiin. (Kuurola, P. 2015) Taulukko 3. Yleisimpiä sisäilmanlaatua heikentäviä tekijöitä ja niiden aiheuttamat haitat ja oireet. (Pitkäranta, M. 2016, muokattu) Taulukko 4. Tutkimuskohteiden rakenteelliset erot Taulukko 5. Tutkimuskohteiden ilmanvaihtojärjestelmien erot Taulukko 6. Tutkittavien luokkahuoneiden erot Taulukko 7. VOC-ilmanäytteidenoton ajankohdat eri käyttötavoilla ja käyttötilanteissa Taulukko 8. Kohteen 1 luokkatilan 104 mitatut ilmavirrat ja ilmavirtojen suhteet Taulukko 9. Kohteen 2 luokkatilan H5 mitatut ilmavirrat ja ilmavirtojen suhteet Taulukko 10. Kohteen 3 luokkatilan 229 mitatut ilmavirrat ja ilmavirtojen suhteet Taulukko 11. Kohteen 4 luokkatilan A1-303 mitatut ilmavirrat ja ilmavirtojen suhteet Taulukko 12. Kohteen 1 ilmanjaon merkkiainemittausten tulokset Taulukko 13. Kohteen 2 ilmanjaon merkkiainemittausten tulokset Taulukko 14. Kohteen 3 ilmanjaon merkkiainemittausten tulokset Taulukko 15. Kohteen 4 ilmanjaon merkkiainemittausten tulokset Taulukko 16. Kohteen 1 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste osatehokäytöllä Taulukko 17. Kohteen 1 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste jaksottaisella käytöllä Taulukko 18. Kohteen 1 paine-eroseurannan kooste osatehokäytöllä Taulukko 19. Kohteen 1 paine-eroseurannan kooste jaksottaisella käytöllä Taulukko 20. Kohteen 2 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste osatehokäytöllä Taulukko 21. Kohteen 2 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste jaksottaisella käytöllä Taulukko 22. Kohteen 2 paine-eroseurannan kooste osatehokäytöllä Taulukko 23. Kohteen 2 paine-eroseurannan kooste jaksottaisella käytöllä Taulukko 24. Kohteen 3 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste osatehokäytöllä Taulukko 25. Kohteen 3 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste jaksottaisella käytöllä Taulukko 26. Kohteen 3 paine-eroseurannan kooste osatehokäytöllä Taulukko 27. Kohteen 3 paine-eroseurannan kooste jaksottaisella käytöllä Taulukko 28. Kohteen 4 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste osatehokäytöllä Taulukko 29. Kohteen 4 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste jaksottaisella käytöllä Taulukko 30. Kohteen 4 paine-eroseurannan kooste osatehokäytöllä Taulukko 31. Kohteen 4 paine-eroseurannan kooste jaksottaisella käytöllä Taulukko 32. Tuloilman suodattimen hiukkaserotusasteiden keskiarvot osateholla ja mitoitusteholla Taulukko 33. I/O-suhteet yhden tunnin ajalta ennen käyttäjien saapumista tiloihin Taulukko 34. Kohteen 3 VOC-ilmanäytteiden analyysivastausten kooste Taulukko 35. Kohteen 4 VOC-ilmanäytteiden analyysivastausten kooste Taulukko 36. Kooste ilmatiiviysmittauksista Taulukko 37. Tulo- ja poistoilmavirtojen osatehon suhteiden vaihtelu mitoitustehon ilmavirtoihin nähden 94 Taulukko 38. Tilojen painesuhteiden muutos mitoitustehoon nähden Taulukko 39. VOC-ilmanäytteiden kooste Taulukko 40. Suodattimen hiukkaserotusaste eri tehotasoilla Taulukko 41. Sisäilman hiukkaspitoisuuksien I/O-suhteiden kooste Taulukko 42. Paine-eromittausten keskiarvot eri käyttötilanteissa ja eri käyttötavoilla Taulukko 43. Tutkimuskohteissa esiintyneitä painesuhteiden hallintaan heikentävästi vaikuttavia tekijöitä

11 KUVALUETTELO Kuva 1. Tuulen, savupiippuvaikutuksen ja ilmanvaihdon yhteisvaikutus rakennuksen painejakaumiin. (Pitkäranta, M. 2016) Kuva 2. Esimerkkejä sekoittavan ilmanjaon päätelaitteista. Kattoasenteinen monisuutinhajottaja, seinähajottaja, sivuraolla varustettu kattohajottaja (Halton Oy:n verkkosivut) Kuva 3. Matalanopeuksinen syrjäyttävä tuloilmalaite. (Fläkt woods Oy:n verkkosivut) Kuva 4. Tuloilmasuihkun ja poistoilman imun vaikutuksen ero huonevirtaukseen. (Kosonen, R. ym. 2014)25 Kuva 5. Esimerkki hyvästä ja huonosta ilmanvaihdon hyötysuhteesta kahdella eri tuloilman lämpötilalla syrjäytysilmanjakoa käytettäessä. (Sanberg, E. ym. 2014b) Kuva 6. Lämpötilan vaikutus suorituskykyyn. (Säteri, J. 2014) Kuva 7. Esimerkkejä muutamien epäpuhtauksien hiukkaskokoalueista. (Camfil-Suodatinkoulu/ASHRAEkäsikirja) Kuva 8. Hiukkasten depositiomekanismeja. (Asmi, A. 2000) Kuva 9. Hiukkassuodatuksen mekanismeja. Valkoinen ympyrä kuvaa suodattimen yksittäisen kuidun poikkileikkausta. (Koskinen, E. 2014) Kuva 10. Esimerkki SFS-EN 779:2012-standardin mukaan luokitellun F7 suodattimen luokituksesta uuden SFS-EN ISO standartin mukaan Kuva 11. Hiukkasten kulkeutumis- ja muodonmuutosprosesseja sisäympäristössä. (Fromme, H. 2012) Kuva 12. Osuus suomalaisten altistumisesta, edelleen käsiteltynä Kutvonen, J. ym pohjalta. (Hänninen, O ) Kuva 13. Sisäilman aiheuttama tautikuorma (Hänninen, O. ym. 2013) Kuva 14. Kahdenkymmenen valitun ympäristötekijän suhteellinen vaikutus suomalaisten ympäristötautitaakkaan (pl. aktiivitupakointi). (Hänninen, O. ym. 2014) Kuva 15. Kohde Kuva 16. Kohteen 1 ilmastointikonehuone Kuva 17. Kohteen 1 tutkittava luokkahuone Kuva 18. Kohde Kuva 19. Kohteen 2 ilmanvaihtokonehuone Kuva 20. Kohteen 2 tutkittava luokkahuone H5/Luokka Kuva 21. Kohde Kuva 22. Kohteen 3 ilmanvaihtokone 11TK Kuva 23. Tutkittava luokkahuone Kuva 24. Kohde Kuva 25. Kohteen 4 ilmanvaihtokonehuone Kuva 26. Tutkittava luokkahuone A Kuva 27. TSI VelociCalc 9565 monitoimimittari ja TSI TC964 kuumalanka-anturi Kuva 28. Kohteen 1 osatehokäytön aikaohjelma. Keltainen väri tarkoittaa osatehoa, vihreä mitoitustehoa.. 56 Kuva 29. Kohteen 1 jaksottaisen käytön aikaohjelma. Punainen väri tarkoittaa ilmanvaihdon olevan pysähdyksissä, vihreä mitoitusteholla Kuva 30. Kohteen 2 osatehokäytön aikaohjelma. Keltainen väri tarkoittaa osatehoa, vihreä mitoitustehoa.. 56 Kuva 31. Kohteen 2 jaksottaisen käytön aikaohjelma. Punainen väri tarkoittaa ilmanvaihdon olevan pysähdyksissä, vihreä mitoitusteholla Kuva 32. Kohteen 3 osatehokäytön aikaohjelma. Keltainen väri tarkoittaa osatehoa, vihreä mitoitustehoa.. 57 Kuva 33. Kohteen 3 jaksottaisen käytön aikaohjelma. Punainen väri tarkoittaa ilmanvaihdon olevan pysähdyksissä, vihreä mitoitusteholla Kuva 34. Kohteen 4 osatehokäytön aikaohjelma. Keltainen väri tarkoittaa osatehoa, vihreä mitoitustehoa.. 57 Kuva 35. Kohteen 4 jaksottaisen käytön aikaohjelma. Punainen väri tarkoittaa ilmanvaihdon olevan pysähdyksissä, keltainen osateholla, vihreä mitoitusteholla Kuva 36. Ilmanjaon savukokeiden toiminta

12 Kuva 37. Savu ja merkkiainekokeissa käytetty valaisin Kuva 38. Merkkiainemittausten näytteenottolaitteisto Kuva 39. Merkkiainemittausten näytteenottopisteitä Kuva 40. Merkkiaineen syöttö tuloilmakanavaan Kuva 41. Olosuhdeseurantalaitteiston antureiden referenssimittaukset Kuva 42. Lämpötila- ja paine-eromittauksia Kuva 43. Hiukkasmittaussalkun toimintaperiaate Kuva 44. Hiukkasmittauspisteiden periaatteelliset sijainnit Kuva 45. Hiukkasmittauksia ilmanvaihtokonehuoneesta, tuloilmalaitteesta ja sisätilasta Kuva kloorioktaania sisältävä astia on punaisen nuolen osoittamassa kohdassa. Sinisillä nuolilla on kuvattu pääilmavirtausta. VOC-näytteenotto tapahtui pulpetin päältä Kuva 47. Ilmatiiviyden mittauslaitteet Kuva 48. Tiiviysmittauksia varten tukittuja päätelaitteita KUVAAJALUETTELO Kuvaaja 1. Paine-eromittausten suhteellinen epätarkkuus pienillä painetasoilla Kuvaaja 2. Tuulen nopeus kohteen 1 seurantamittausten aikana Kuvaaja 3. Mittausjakson paine-erot luokan 104 ulkovaipan yli Kuvaaja 4. Tuulen nopeus kohteen 2 seurantamittausten aikana Kuvaaja 5. Mittausjakson paine-erot luokan 1/H5 ulkovaipan yli Kuvaaja 6. Tuulen nopeus kohteen 3 seurantamittausten aikana Kuvaaja 7. Mittausjakson paine-erot ruokalan ulkovaipan yli ja laskennasta tuulen vuoksi pois jätettävät alueet Kuvaaja 8. Mittausjakson paine-erot luokan 229 ulkovaipan yli ja laskennasta tuulen vuoksi pois jätettävät alueet Kuvaaja 9. Tuulen nopeus kohteen 4 seurantamittausten aikana Kuvaaja 10. Mittausjakson paine-erot ulkovaipan yli Kuvaaja 11. Tutkimuskohteiden tuloilmasuodattimien mitatut hiukkasten erotusasteet eri kokoluokissa Kuvaaja 12. Tuloilman suodattimen hiukkaserotusasteen seurantamittaus eri tehotasoilla Kuvaaja 13. Tuloilman suodattimen hiukkaserotusasteen seurantamittaus eri tehotasoilla Kuvaaja 14. Ilmanvaihtojärjestelmien sisäisten osien hiukkaspitoisuuksien I/O-suhteet Kuvaaja 15. Tuloilmalaitteen ja ulkoilman hiukkaslukumäärien seurantamittausten I/O-suhteet kohteessa

13 KESKEISET KÄSITTEET JA LYHENTEET Alipaine Hiukkaset I/O-suhde Ilman ikä Ilmanjako Ilmanjakomenetelmä Ilmanvaihdon hyötysuhde Ilmanvaihdon jaksottainen käyttö Ilmanvaihdon käyttötapa Ilmanvaihdon osatehokäyttö Alipaineisessa rakennuksessa/tilassa on ympäristöään pienempi ilmanpaine, jolloin ilma pyrkii virtaamaan rakennukseen/tilaan sen ulkopuolelta. Hiukkaset ovat ilmassa leijuvia kiinteitä tai nestemäisiä hiukkasia, mitkä koostuvat luonnollisista tai ihmisperäisistä lähteistä. Sisäilman epäpuhtauspitoisuuden suhde ulkoilman vastaavaan pitoisuuteen. Kuvaa rakennusten suojaustehokkuutta ulkoilman epäpuhtauksia, esimerkiksi pienhiukkasia vastaan. Keskimääräinen aika, joka tuloilmalta kestää kulkeutua mittauspisteeseen. Tuloilman johtaminen huonetilaan siihen tarkoitetulla laitteella. Menetelmä, jolla tuloilma johdetaan huonetilaan. Ilmanvaihdon hyötysuhde kuvaa sitä, kuinka tehokkaasti tuloilma hyödynnetään koko tilan ilman laadun kannalta. Koko rakennuksen ilmanvaihto pysäytetään käyttöaikojen ulkopuolella ja käynnistetään jaksottaisesti niin, että käyttöajan ja käyttöajan ulkopuolinen ulkoilmavirran minimi-ilmavirtavaatimus toteutuu keskimääräisesti kunakin vuorokautena. Rakennuksen ilmanvaihdon tehotason erilaiset käyttötavat ja käyttöajat rakennuksen käyttöaikoina ja niiden ulkopuolella. Rakennuksen ilmanvaihtotaso on käyttöaikojen ulkopuolella noin % mitoitusilmavirroista. 12

14 Ilmanvaihto Ilmanvaihtokerroin Ilmatiiviys Käyttöaika Lämpöviihtyvyys Oleskeluvyöhyke Huoneilman laadun ylläpitämistä ja parantamista huoneen ilmaa vaihtamalla. Tunnin aikana huonetilaan tai tilasta virrannut ulkoilmavirta tilan ilmatilavuutta kohti (m 3 /h)/m 3 = 1/h. Rakenteen kyky estää haitallinen ilmanvaihtuvuus rakenteen eri kerrosten läpi. Aika, jolloin rakennusta käytetään sen käyttötarkoituksen mukaisesti. Ihmisen tyytyväisyys ympäristön lämpötilaan. Huoneen tilavuus, joka rajoittuu lattiarajasta 1,8m korkeuteen ja alkaa 0,6 m seinäpinnasta. Painesuhde Mitattavan rakennuksen/tilan ilmanpaineen suhde rakennusta/tilaa ympäröivään ilmanpaineeseen. PM* Siirtoilma Terveyshaitta VOC Ylipaine Hiukkanen, jonka aerodynaaminen halkaisija on * mikrometriä µm. Ilmaa, joka johdetaan tilasta toiseen tilaan. Terveydensuojelulain (763/1994) mukaan ihmisessä todettavaa sairautta, muuta terveydenhäiriötä tai sellaisen tekijän tai olosuhteen esiintymistä, joka voi vähentää väestön tai yksilön elinympäristön terveyttä. Volatile Organic Compound, haihtuva orgaaninen yhdiste. Kuvaa orgaanisia kaasumaisia yhdisteitä, joiden kiehumispiste on C. Ylipaineisessa rakennuksessa/tilassa on ympäristöään suurempi ilmanpaine, jolloin ilma pyrkii virtaamaan rakennuksesta/tilasta sen ulkopuolelle. LIITTEET 13

15 Liite 1 Mittauksissa käytetyt laitteet ja niiden tarkkuudet Liite 2 Ilmanvaihdon merkkiainemittaukset Liite 3 Ilmamäärien mittauspöytäkirjat Liite 4 Olosuhteiden seurantamittaukset Liite 5 Hiukkasmittaukset Liite 6 VOC-näytteiden analyysivastaukset Liite 7 Ilmatiiveysmittaukset Tutkimuksissa käytettyjen savukokeiden videoraportit ovat katsottavissa osoitteessa 14

16 1. Johdanto Sisäilman laadun kannalta yksi merkittävin tekijä on rakennuksen ilmanvaihto. Ilmanvaihdon tarkoituksena on ylläpitää ja parantaa sisäilman laatua poistamalla sisäilmasta epäpuhtauksia, sekä tuoda suodatettua korvausilmaa tiloihin, jotta rakennuksessa voidaan sen käyttöaikoina taata terveellinen, turvallinen ja viihtyisä sisäilman laatu. Koska ilmanvaihto on samalla myös rakennusten yksi suurimpia energiankuluttajia, on sen käytön optimointi rakennuksen käyttöasteen mukaan taloudellisesti kannattavaa. Kuitenkin ensisijaisesti on huomioitava rakennuksen sisäilma. Näiden kahden tulisikin kulkea käsi kädessä siten, että sisäilma vie. Ilmanvaihdon käyttötavoille on monenlaisia käytäntöjä, mutta Keski-Suomessa kertyneen kenttäkokemusten mukaan kaksi yleisintä ilmanvaihdon käyttötapaa ovat ilmanvaihdon ympärivuorokautinen käyttö käyttötilanteen mukaan mitoitus- tai osateholla sekä yleisilmanvaihdon sulkeminen käyttöaikojen ulkopuolella hygieniatiloja lukuun ottamatta. Koska jälkimmäinen ei painesuhteiden hallinnan ja käyttötilojen ilmanvaihtuvuuden kannalta ole suositeltavaa, eikä osatehokäyttökään ole usein painesuhteiden hallinnan kannalta ongelmaton, tässä opinnäytetyössä esitetään vaihtoehtoisen ilmanvaihdon jaksottaisen käytön tutkimustulokset. Muuttuvailmavirtaiset järjestelmät on tässä tutkimuksessa rajattu pois, joskin tutkimustuloksia voidaan soveltaa niihinkin. Huomioitavaa on, että rakennuksen painesuhteet eivät koskaan ole täysin hallittavissa voimakkaasti vaihtelevien ympäristötekijöiden vuoksi. Käyttöaikojen ulkopuolisen ilmanvaihdon käyttötavan ei myöskään tule missään tapauksessa heikentää käytön aikaista sisäilman laatua. Laajaa tutkimustietoa eri käyttötapojen vaikutuksista sisäilmaan ei ole juurikaan saatavilla, joten tässä tutkimuksessa on keskitytty vertailemaan tavanomaista laajemmilla mittauksilla osatehokäytön sekä jaksottaisen käytön vaikutuksia sisäilmaan eri ilmanjakomenetelmillä. 15

17 Työssä tutkittiin em. kahden käyttötavan vaikutuksia sisäilmaan sekä vertailtiin niiden etuja ja puutteita eri ilmanjakotavoilla toteutetuissa koulurakennuksissa. Samalla myös arvioidaan, voidaanko ilmanvaihdon energiatehokkuutta parantaa sisäilman laadusta tinkimättä tai jopa parantamalla sitä. Tutkimustuloksia hyödynnetään ilmanvaihtotapojen valintaa koskevan ohjeistuksen laadinnassa. Yhden tutkimuskohteen osalta käyttötapojen energiatehokkuuksia on myös laskennallisesti vertailtu keskenään Henri Järvenpään opinnäytetyössä Rakennuksen käyttöajan ulkopuolisen ilmanvaihdon käyttötavan vaikutus energiatehokkuuteen. Käyttötapojen aikaohjelmat ovat samat kuin tässä tutkimuksessa. Tutkimuksissa käytettyjen savukokeiden videoraportit ovat katsottavissa osoitteessa 16

18 2. Tavoitteet Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää ja vertailla ilmanvaihdon osatehokäytön ja jaksottaisen käytön vaikutuksia sisäilmaan sekä niiden etuja ja puutteita eri ilmanjakotavoilla toteutetuissa koulurakennuksissa. Tavoitteiden saavuttamiseksi ja tutkimusmenetelmien määrittelemiseksi tutkimuksissa pyrittiin saamaan vastaus seuraaviin kysymyksiin: - Miten ilmanvaihdon osateho- ja jaksottainen käyttö poikkeavat toisistaan käyttöajan sisäilmasto-olosuhteiden kannalta? - Miten eri käyttötavat poikkeavat toisistaan painesuhteiden hallinnan kannalta? - Miten osatehoilmanvaihto toimii päätelaitetasolla eri ilmanjakotavoilla (ilmavirtaukset, oikosulkuvirtaukset, katvealueet)? - Miten kanaviston ilmamääräjakauma pysyy tasapainossa osatehokäytöllä, jääkö rakennukseen tuulettumattomia tiloja? - Aiheuttaako ilmanvaihdon pysäyttäminen riskiä sisäilmasto-olosuhteille? - Mitä vaatimuksia eri käyttötavat asettavat ilmanvaihtolaitteille? - Mikä on sisäilmaolosuhteiden ja painesuhteiden kannalta optimaalisin tapa käyttää ilmanvaihtoa käyttöaikojen ulkopuolella? Tutkimukseen oli tarkoitus valikoida tutkittavaksi neljä eri ilmanjakotavalla toteutettua koulurakennusta, joiden ilmanvaihto, säädöt ja painesuhteet olisivat pääosin kunnossa sekä mitoitus- että osatehoilla. Kuitenkin tutkimusten alussa kohteisiin jouduttiin tekemään korjaavia säätötoimenpiteitä käyttötapavertailun toteuttamiseksi. Tutkimuksen laajuuden vuoksi tarkastelusta jätettiin pois tarpeenmukaisella ilmanvaihdolla varustetut rakennukset. 17

19 3. Kirjallisuuskatsaus Koska tämän tutkimuksen aihepiiristä on rajallinen määrä tutkimuksia, käsitellään kirjallisuuskatsauksessa lähinnä tutkimuksen eri osa-alueisiin suoraan liittyviä tekijöitä. Osa-alueet ovat kokonaisuuksina hyvin laajoja, minkä vuoksi tämä kirjallisuuskatsaus on rajattu tämän tutkimuksen mittausmenetelmiin sekä tulosten tulkintaa ja pohdintaa tukeviin aihealueisiin. 3.1 KÄYTTÖAIKOJEN ULKOPUOLINEN ILMANVAIHTO Suomen rakentamismääräyskokoelman osa D2 antaa seuraavat edellytykset ilmanvaihdon käytölle: Ilmanvaihtojärjestelmä on suunniteltava ja rakennettava rakennuksen suunnitellun käyttötarkoituksen ja käytön perusteella siten, että se luo omalta osaltaan edellytykset tavanomaisissa sääoloissa ja käyttötilanteissa terveelliselle, turvalliselle ja viihtyisälle sisäilmastolle Oleskelutiloihin on käyttöaikana johdettava terveellisen, turvallisen ja viihtyisän sisäilman laadun takaava ulkoilmavirta Ilmanvaihtojärjestelmän ilmavirtoja on voitava ohjata kuormituksen ja ilman laadun mukaan käyttötilannetta vastaavasti Muun kuin asuinrakennuksen ilmanvaihto suunnitellaan ja rakennetaan siten, että käyttöajan ulkopuolella rakennuksen ulkoilmavirta on vähintään 0,15 (dm³/s)/m², joka vastaa ilmanvaihtokerrointa 0,2 1/h huoneessa, jonka vapaa korkeus on 2,5 m. Käyttöajan ulkopuolella voidaan ilmanvaihto toteuttaa pitämällä hygieniatilojen ilmanvaihtoa jatkuvasti käynnissä tai ilmanvaihdon jaksottaisella käytöllä. (Ympäristöministeriö, Rakennetun ympäristön osasto 2012). 18

20 Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että esimerkiksi tavanomaisessa 60 m 2 ja 3 m korkuisessa opetustilassa määräysten mukainen ilmanvaihto toteutuu 180 l/s mitoitetulla ilmavirralla jo yhdellä vajaan tunnin mittaisella jaksolla, kun käyttöaikojen ulkopuolinen aika on tuntia. Kenttätyössä kertyneen kokemuksen mukaan tällainen jakso olisi tosin käyttäjien sisäilman aistittavan kokemisen kannalta liian lyhyt. Sisäilmastoluokituksessa 2008 ohjeistetaankin, että perusilmanvaihtojakson jälkeen ilmanvaihtoa on käytettävä normaaliteholla kaksi tuntia ennen käyttäjien tuloa rakennukseen. Normaalin käyttöajan ulkopuolista perusilmanvaihtoa (0,1 0,2 dm 3 /s)/m 2 saa käyttää vain, kun tilassa ei ole ihmisiä. Esim. siivouksen aikana tulisi olla vähintään normaalin käyttötilanteen mukainen ilmanvaihto. Lisäksi uuden rakennuksen ilmanvaihtoa on pidettävä jatkuvasti käytössä yhden vuoden ajan. (Rakennustietosäätiö RTS 2008). Asumisterveysasetuksessa 2015 todetaan, että Rakennuksen käyttöajan ulkopuolella ilmanvaihdon tulee olla sellainen, ettei rakennus- ja sisustusmateriaaleista tai muista lähteistä vapautuvien ja kulkeutuvien epäpuhtauksien kertyminen sisäilmaan aiheuta käyttöaikana tiloissa oleskeleville terveyshaittaa. (Rakennustietosäätiö RTS 2015). Asetuksen soveltamisohjeessa tarkennetaan, että Tämä voidaan toteuttaa siten, että käyttöajan ulkopuolella ilmanvaihto on jatkuvasti päällä vähintään pienellä osateholla, ilmanvaihtoa käytetään jaksottaisesti tai ilmanvaihto käynnistetään niin aikaisessa vaiheessa ennen tilojen käyttöaikaa, että ilmanlaatu täyttää käytön aikana sille asetetut vaatimukset. Tämän lisäksi käyttöajan ulkopuolella ilmanvaihto ei saa aiheuttaa epäpuhtauksien kulkeutumista sisätiloihin esimerkiksi korvausilman puutteesta syntyneen liiallisen alipaineisuuden vuoksi. Lisäksi ilmanvaihdon sammuttamista ei tule suunnitella tai toteuttaa ennen kuin varmistetaan, ettei rakenteissa ole mikrobivaurioita, joista voisi kulkeutua epäpuhtauksia sisäilmaan ilmanvaihdon sammuttamisen johdosta. (Valvira 2016). 19

21 Mikael Fingerroosin ym. (2004) mukaan ilmanvaihdon jatkuvalla käytöllä ei kyselytutkimuksen perusteella voida osoittaa, että jatkuva käyttö koettaisiin käyttöaikaista sisäilman laatua parantavana tekijänä. Oleellisimpana tutkimuksen kannalta pidettiin, että riippumatta käyttötavasta ilmanvaihto kytketään riittävän aikaisin päälle ennen rakennusten käyttäjien saapumista (2 h). Tutkitut ilmanvaihdon käyntiasetukset olivat: 24h täydellä teholla, yöaikaan ½-teholla ja yöaikaan ilmanvaihto pois päältä (hygieniatilojen ja laboratorioiden poistoja lukuun ottamatta). Pelkkä erillispoistojen käyttö yöaikoina aiheutti alipainetta, mutta se ei huonontanut tuloksia. (Fingerroos, M., ym. 2004). Sisäilman lämpötilalla on todettu olevan merkittävä vaikutus ihmisten oireiluun ja viihtyvyyteen (Säteri, J. ym. 2014). Tämän vuoksi korkean lämpötilan laskemisella lämmityskauden ulkopuolellakin voidaan katsoa olevan sisäilman laadun kokemisen ja työtehokkuuden kannalta myönteisiä vaikutuksia (Seppänen, O. 2005). Kesäaikaisen yöjäähdytyksen on tutkimuksissa todettu olevan hyvin potentiaalinen tapa rakennusten rakenteiden jäähdyttämiseen erityisesti Pohjois-Euroopassa (Artmann, N. ym. 2006, Santamouris, M. 2006). Tällöin rakennusten käyttöaikaista sisäilmaa voidaan jäähdyttää käyttöaikojen ulkopuolella ilman varsinaista jäähdytysjärjestelmää. Yöjäähdytystarpeen tulisikin ohittaa tavanomaiset aikaohjelmat, tosin esimerkiksi koulurakennuksissa kesäloma-aikoina yöjäähdytystä ei välttämättä tarvita. 3.2 ILMATIIVIYS Rakennuksen ilmatiiviys on olennainen rakennuksen ilmanvaihtolaitteistoon ja sisäilmaan vaikuttava tekijä. Sisäilman kannalta on tärkeää, että rakennuksen korvaus- ja siirtoilmareitit ovat hallittuja. Suomen rakennusmääräyskokoelman D2 kohdan mukaan Rakennuksen paineet ja rakenteiden tiiviys suunnitellaan ja toteutetaan siten, että ne osaltaan vähentävät radonin ja muiden epäpuhtauksien siirtymistä rakennuksessa. (Ympäristöministeriö, Rakennetun ympäristön osasto 2012). 20

22 Hallitsemattomien ilmavuotojen - kuten halkeamien, tiivistämättömien läpivientien ja epätiiviiden rakenneliittymien - kautta sisäilmaan voi kulkeutua epäpuhtauksia ulkoilmasta ja rakenteista. Epäpuhtauksien kulkeutumisen lisäksi huono ilmatiiviys voi aiheuttaa vetoa ja heikentää oleellisesti ilmaääneneristävyyttä (Sherman M.H. ym. 2006). 3.3 PAINESUHTEET Rakennuksen painesuhteilla tarkoitetaan sisä- ja ulkoilman tai rakennuksen eri osien välisiä ilmanpaine-eroja. Painesuhteet määräytyvät ilmanvaihdon ja tilojen käytön sekä tuulen ja termisen paine-eron (savupiippuvaikutuksen) yhteisvaikutuksesta. Nämä tekijät saavat painesuhteet vaihtelemaan eri olosuhteissa rakennuksen ulkovaipan sekä tilojen ja eri kerrosten yli. Kuvassa 1 on esitetty yhteisvaikutuksia rakennuksen painesuhteisiin. (Pitkäranta, M s. 86, 122). Kuva 1. Tuulen, savupiippuvaikutuksen ja ilmanvaihdon yhteisvaikutus rakennuksen painejakaumiin. (Pitkäranta, M. 2016) Paine-erojen seurauksena syntyvät ilmavirtaukset siirtävät mukanaan mm. lämpöä, kosteutta ja epäpuhtauksia, kuten mineraalivillakuituja, rakennepölyjä, mikrobiperäisiä epäpuhtauksia, hajuja sekä radonia. Epäpuhtauksien kulkeutumiseen vaikuttaa oleellisesti rakennuksen vaipan ilmatiiviys. Esimerkiksi epäpuhtauksien kulkeutuminen sisätiloihin on todennäköistä, kun rakennuksen ulko- tai väliseinärakenteissa on mm. rakoja, halkeamia ja/tai avoimia läpivientejä ja rakennus/tila on alipaineinen ulkoilmaan tai ympäröiviin tiloihin nähden. Kosteus voi vuorostaan siirtyä rakenteisiin 21

23 epätiiviin ulkovaipan ja ylipaineen yhteisvaikutuksesta, jolloin rakenteisiin voi muodostua kosteusvaurioita kondensoitumisen myötä. Tavanomaisissa rakennuksissa, missä rakennuksen käytöstä aiheutuva kosteuskuorma on alhainen (esim. koulut, toimistot, ym.), ulko- ja jäteilmavirrat tulisi yleensä pyrkiä suunnittelemaan yhtä suuriksi, jolloin koko rakennuksessa säilyy ilmavirtatasapaino. (Sandberg, E. ym 2014a, Pitkäranta, M s , ). Sosiaali- ja terveysministeriön Asumisterveysohjeen (Sosiaali- ja terveysministeriö 2003) soveltamisoppaassa Asumisterveysopas 2009 on esitetty rakennuksen sisä- ja ulkoilman sekä asunnon ja porraskäytävän väliset tavoitteelliset paine-erot (Taulukko 1). (Ympäristö ja terveys-lehti 2009). Taulukko 1. Sisä- ja ulkoilman sekä asunnon ja porraskäytävän väliset tavoitteelliset paineerot. (Ympäristö ja terveys-lehti 2009) Ilmanvaihtotapa Paine-ero Huomautuksia Painovoimainen ilmanvaihto Koneellinen poistoilmanvaihto Koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihto Rakennuksen tiiviydellä on merkittävä vaikutus painesuhteisiin. Tiiviissä rakennuksessa koneellisen ilmanvaihdon mahdollinen virtausepätasapaino vaikuttaa huomattavasti enemmän painesuhteisiin kuin vastaavasti epätiiviissä rakennuksessa (Taulukko 2). (Kuurola, P. 2015). 0-5 Pa ulkoilmaan 0 Pa porraskäytävään Pa ulkoilmaan 0-5 Pa porraskäytävään 0-2 Pa ulkoilmaan 0 Pa porraskäytävään Paine-erot vaihtelevat voimakkaasti sään mukaan Paine-erot vaihtelevat voimakkaasti sään mukaan Paine-erot vaihtelevat voimakkaasti sään mukaan Taulukko 2. Rakennuksen tiiviyden vaikutus painesuhteisiin. (Kuurola, P. 2015) Ilmanvaihdon säätö Paine-ero (Pa) n50 = 0,15 1/h n50 = 4,0 1/h n50 = 1 1/h Tasapainotettu ilmanvaihto % vähemmän tuloilmaa % enemmän tuloilmaa

24 3.4 ILMANJAKOMENETELMÄT Ilmanjaon tarkoitus on tuoda huonetilaan puhdasta tuloilmaa hallitusti. Ilmanjakoon vaikuttavat yleisesti tuloilmavirtaus ja sen lämpötila, tilan lämpökuormat ja niiden jakautuminen sekä tilassa tapahtuva toiminta. Ilmanjakotapoja on useita erilaisia, mutta tässä tutkimuksessa keskitytään lähinnä sekoittavaan ja syrjäyttävään ilmanjakotapaan. Sekoittavan ilmanjaon periaatteena on laimentaa huoneilman epäpuhtauksia sekoittamalla ulkoilmavirta tehokkaasti huoneilmaan. Tällöin lämpö- ja epäpuhtauspitoisuudet ovat yleensä samat koko tilassa. Ilmavirtauksen nopeus sekoittavalla tuloilmalaitteella on usein yli 2,0 m/s, minkä vuoksi laitteiden sijoituksissa tulee huomioida, ettei oleskeluvyöhykkeelle muodostu vetoisuutta. Sekoittavan ilmanjaon tuloilmalaitteita ovat mm. lautas-, kartio-, monisuutin-, rako-, pyörrevirta- ja suutinhajottajat (Kuva 2). Kukin hajottajatyyppi muodostaa erilaiset hajotuskuviot, mitkä soveltuvat eri käyttötarkoituksiin. (Cao, G. ym. 2013, Kosonen, R. ym. 2014) Kuva 2. Esimerkkejä sekoittavan ilmanjaon päätelaitteista. Kattoasenteinen monisuutinhajottaja, seinähajottaja, sivuraolla varustettu kattohajottaja (Halton Oy:n verkkosivut) Syrjäyttävässä ilmanjaossa tuloilma tuodaan oleskeluvyöhykkeelle matalanopeuksisen (<0,5 m/s) päätelaitteen avulla lähellä lattiapintaa. Toimiakseen tehokkaasti tuloilman lämpötilan tulee olla huoneilmaa alhaisempi, jolloin tuloilma ohjautuu oleskelutilan alaosaan ja ilma kerrostuu lämpimämmän ilman noustessa ylös. Tämä tehostaa ihmisistä aiheutuvien epäpuhtauksien poistumista nostaen ilmanvaihtotehokkuuden arvoa. Tosin mikäli epäpuhtauslähde ei ole huonelämpötilaan nähden ylilämpöinen, 23

25 on syrjäyttävä ilmanjako tehoton epäpuhtauksien poistamisen suhteen ja oleskeluvyöhykkeelle voi muodostua korkeitakin paikallisia pitoisuuksia. Matalissa, noin 2,3 3 m korkeissa toimistotiloissa kerrostumista ei ole mahdollista hyödyntää. (Cao, G. ym. 2013, Kosonen, R. ym. 2014, Sandberg, E. ym. 2014). Kuva 3. Matalanopeuksinen syrjäyttävä tuloilmalaite. (Fläkt woods Oy:n verkkosivut) Molemmissa em. ilmanjakomenetelmissä on omat toiminnalliset haasteensa niin epäpuhtauksien leviämisen kuin vetoisuus-ongelmien suhteen, mutta molempien on eräässä vertailututkimuksessa todettu olevan yhtä tehokkaita poistamaan epäpuhtauksia lattiapinnan toimiessa epäpuhtauslähteenä. Vaikka poistoilmalaitteen sijainnilla ei havaittu merkittävää vaikutusta huonevirtauksiin, sillä voitiin kuitenkin huomattavasti vaikuttaa huoneen paikallisiin altistumistasoihin. Kuvassa 4 esitetään tuloilmasuihkun ja poistoilman imun vaikutusten eroa, kun ilma puhalletaan tai imetään nopeudella 10 m/s. Suurin vaikuttava tekijä epäpuhtauksien poistamiseen havaittiin olevan epäpuhtauslähteen suhteellinen sijainti huoneen pääilmavirtauskuvioihin ja oleskeluvyöhykkeeseen nähden. (He, G. ym. 2005). 24

26 Kuva 4. Tuloilmasuihkun ja poistoilman imun vaikutuksen ero huonevirtaukseen. (Kosonen, R. ym. 2014) 3.5 ILMANJAON MERKKIAINEMITTAUKSET Merkkiainemittausten avulla voidaan arvioida tuloilman jaon ja tilan ilmavirtausten toimintaa määrittelemällä paikallinen ilman ikä ja ilmanvaihtokerroin, sekä ilmanvaihdon hyötysuhde. Tuloilman jako toimii tehokkaasti, kun tuloilma kulkeutuu tuloilmalaitteelta hengitysvyöhykkeelle mahdollisimman nopeasti ja siihen sekoittuu matkalla mahdollisimman vähän epäpuhtauksia sisältävää huoneilmaa. Tuloilmalaitteella ilman ikä on nolla ja kulkeutuessaan huoneessa ilma vanhenee. Tarkasteltavassa pisteessä ilman ikä kertoo kuinka suoraan se on pisteeseen kulkeutunut. Mitä pienempi ilman paikallinen ikä on, sitä tehokkaammin ilmanjako siinä pisteessä toimii. Mitä suurempi ilman paikallinen ikä vuorostaan on, sitä heikommin ilmanjako tarkasteltavassa pisteessä toimii. Ilman ikä kertoo siis keskimääräisen ajan, joka tuloilmalta kestää kulkeutua mittauspisteeseen. (Sandberg, E. ym. 2014b). Ilmanvaihdon hyötysuhteella kuvataan sitä, kuinka tehokkaasti tuloilma hyödynnetään koko tilan ilman laadun kannalta. Heikoimmillaan hyötysuhde on silloin, jos tuloilma virtaa suoraan poistoon, jolloin se jää kokonaan hyödyntämättä. Tätä ilmiötä kutsutaan oikosulkuvirtaukseksi. Tällöin ilmanvaihdon hyötysuhde on alle 50 %. Täysin sekoittavan ilmanjaon hyötysuhde on 50 % (Kuva 5). Vastaavasti mäntävirtauksen hyötysuhde on 100 %. (Sandberg, E. ym. 2014b). 25

27 Kuva 5. Esimerkki hyvästä ja huonosta ilmanvaihdon hyötysuhteesta kahdella eri tuloilman lämpötilalla syrjäytysilmanjakoa käytettäessä. (Sanberg, E. ym. 2014b) Paikallinen ilman ikä ja ilmanvaihtokerroin sekä ilmanvaihdon hyötysuhde voidaan selvittää samoilla mittausmenetelmillä. Ilman merkitsemiseen käytetään vaaratonta, helposti pienillä pitoisuuksilla mitattavaa, luonnossa tavanomaisesti esiintymätöntä ja inerttiä kaasua, jota sekoitetaan pienenä pitoisuutena tuloilman joukkoon. Pitoisuuksia seurataan tarkasteltavissa pisteissä jatkuvatoimisella kaasuanalysaattorilla, kunnes kaikki pisteet saavuttavat tasapainopitoisuuden. Yhden mittauspisteen tulee sijaita poistoilmassa. Mittaus voidaan tehdä myös alenemamenetelmällä, kun merkkiainepäästö katkaistaan tasapainopitoisuuden saavutettua. (Etheridge, D. ym. 1996, Sandberg, E. ym. 2014b) 3.6 SISÄILMAN FYSIKAALISET OLOSUHTEET Sisäilman fysikaalisia tekijöitä ovat mm. lämpöolot, suhteellinen kosteus, ilmanvaihto, ilmavirtaukset, ilman ionit, säteily, valaistus ja melu, joista tässä katsauksessa käsitellään lähinnä lämpöoloja, kosteutta, ilmanvaihtoa sekä ilmavirtauksia. Fysikaaliset tekijät eivät itsessään ole epäpuhtauksia, mutta useiden aineiden kemialliset päästöt riippuvat voimakkaasti sisäilman lämpötilasta ja suhteellisesta kosteudesta. Myös ilmanvaihdon toiminta, tasapaino ja tehokkuus vaikuttavat epäpuhtauksien kulkeutumiseen ja pitoisuuksiin sisäilmassa. Fysikaaliset tekijät voivat aiheuttaa 26

28 ihmisille oireilua tai terveyshaittaa sellaisenaan, mutta kaikkien tekijöiden terveysvaikutuksia ei toistaiseksi tunneta. (Sosiaali- ja terveysministeriö 2003, Ympäristö ja Terveys-lehti 2009, Säteri, J. 2014). Ihmisen lämpöviihtyvyyteen vaikuttavat ilman lämpötila, säteilylämpötila, kosteus, ilman liike (veto), vaatetus ja aktiivisuustaso. Myös epätasainen lämpötila, pystysuuntaiset lämpötilaerot tai nopeasti muuttuvat olosuhteet vaikuttavat viihtyisyyteen. Kansainvälisissä suosituksissa pään ja nilkkojen väliseksi lämpötilaeroksi on valittu 3 C, mutta niinkin suuri lämpötilaero voi johtaa korkeisiin lämpötiloihin hengitysvyöhykkeellä, minkä vuoksi lämpötilaero on parempi rajoittaa 0,1 ja 1,8 metrin välillä 2 C:een. Tutkimuksissa on myös havaittu, että ihmisten viihtyisäksi kokema huonelämpötila riippuu edellisten vuorokausien tai koko kuukauden keskimääräisestä ulkolämpötilasta. Tähän on todettu vaikuttavan mm. vaatetus. Lisäksi ihmisten lämpöaistimukset ovat hyvin yksilöllisiä. VTT:llä kehitetyn ihmisen lämpöaistimuksen laskentasovelluksella Human Thermal Model, HTM tehdyissä tutkimuksissa on havaittu että yksilöiden välillä on jopa 6 C eroja optimaalisissa lämpötilatasoissa, vaikka vaatetus ja aktiivisuustaso olisivat samat. Tämä selittyy lihaskudoksen merkittävästi korkeammalla lämmöntuotolla rasvakudoksen lämmöntuottoon verrattuna, mihin vaikuttaa henkilökohtainen lihaskudosten määrä kehon sisäiseen lämmöntuottoon ja sitä kautta henkilökohtaiseen lämpöaistimukseen. (Ympäristö ja Terveys-lehti 2009, Säteri, J. 2014, Tuomaala, P. ym. 2016). Useissa tutkimuksissa on todettu sisäilman lämpöolojen vaikuttavan työn tuottavuuteen ja suorituskykyyn. Alle 21 C lämpötila huonontaa sorminäppäryyttä, mikä todennäköisesti alentaa mm. tekstinkäsittelyä vaativien töiden työtehoa. Myös ilman liike ja kylmien pintojen säteilyvaikutus voi myös vastaavasti heikentää työtehoa. Lämpimänä vuodenaikana työn suorituskyky alkaa heikentyä, kun huonelämpötila ylittää 25 C ja talvella suorituskyvyn heikentymien alkaa lämpötilan ylittäessä 21 C (Kuva 6). (Säteri, J. 2014). 27

29 Kuva 6. Lämpötilan vaikutus suorituskykyyn. (Säteri, J. 2014) Myös sisäilman suhteellinen kosteus vaikuttaa ihmisten viihtyvyyteen. Liian alhainen ilmankosteus (alle 20 %) heikentää liman poistumista hengitystiehyeistä ja hidastaa hengitysteiden värekarvojen liikettä, jolloin limakalvojen kyky vastustaa tulehduksia heikkenee. Liian korkea suhteellinen kosteus vuorostaan edistää mm. pölypunkkien esiintymistä ja voi lämmityskaudella aiheuttaa kosteuden tiivistymistä rakenteisiin lisäten mikrobikasvun riskiä. Asuntojen ilman suhteellisen kosteuden tulisi olla %, tosin kyseisen tason ylläpitäminen kaikkina vuoden aikoina on ilmastollisista syistä usein mahdotonta toteuttaa. Esimerkiksi talvisin sisäilman suhteellinen kosteus voi laskea alle 10 prosenttiin ulkoa tulevan kylmän ilman lämmetessä. (Ympäristö ja Terveys-lehti 2009). 3.7 KEMIALLISET EPÄPUHTAUDET Hiilidioksidi Sisäilman hiilidioksidi (CO2) on peräisin ulkoilmasta ja tilan käyttäjistä. Hiilidioksidia syntyy kaikessa palamisessa sekä ihmisen uloshengityksessä. Suomessa ulkoilman hiilidioksidipitoisuus on nykyään noin 400 ppm. Sisäilman pitoisuus vaihtelee voimak- 28

30 kaasti tilan käyttöasteen mukaan. Haitalliseksi tunnettu pitoisuus on 5000 ppm (8 tunnin keskipitoisuus), mutta koska hengityksen ja ihon kautta vapautuvien epäpuhtauksien määrä on likimain verrannollinen hiilidioksidin tuottoon, voidaan sitä käyttää kuvaamaan ilmanvaihdon riittävyyttä vaikka hiilidioksidipitoisuus ei sellaisenaan olisikaan haitallisen korkea. Korkea hiilidioksidipitoisuus huonetilassa kuvaa siis riittämätöntä ilmanvaihtoa. (Säteri, J. ym. 2014, Sosiaali- ja terveysministeriö 2014, Pitkäranta, M. 2016). Asumisterveysasetuksen 2015 mukaan hiilidioksidipitoisuuden toimenpideraja ylittyy jos pitoisuus sisäilmassa on mg/m3 (1 150 ppm) suurempi kuin ulkoilman hiilidioksidipitoisuus, eli yleensä noin 1550 ppm (Rakennustietosäätiö RTS 2015). Suomen rakentamismääräyskokoelman osan D2 mukaan sisäilman hiilidioksidinpitoisuuden suunnittelun ohjearvo on yleensä enintään 2160 mg/m 3 (1200 ppm) (Ympäristöministeriö, Rakennetun ympäristön osasto 2012). Haihtuvat orgaaniset yhdisteet Haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC-yhdisteet) ovat yleensä osa normaalia elinympäristöä. Niitä haihtuu sisäilmaan mm. rakennusmateriaaleista, kalusteista, kemikaaleista sekä tilojen käyttäjistä ja toiminnasta (siivouskemikaalit, askartelu, hajusteet ym.). Myös ulkoilmasta voi kulkeutua sisäilmaan VOC-yhdisteitä erityisesti liikenteen päästöistä. Uusista materiaaleista saattaa emittoitua VOC-yhdisteitä huomattavastikin, minkä vuoksi uusissa rakennuksissa ja saneerausten jälkeen ilmanvaihtoa suositellaan pidettävän tehostettuna ½ - 1 vuotta. Joissain tapauksissa materiaalit saattavat myös hajota kemiallisesti mm. rakenteellisen tai kosteusvaurion myötä. VOC-emissioita suurentavat erityisesti korkeat lämpötilat ja kosteus. Sisäilman VOC-yhdisteiden pitoisuuksiin vaikuttavat mm. säteilylämpötila, ilmanvaihdon toiminta, rakennuksen painesuhteet, ilman liikkeet tilassa, vuodenaika sekä tilan käyttö. Julkisissa rakennuk- 29

31 sissa VOC-pitoisuudet ovat yleensä asuinrakennuksia pienempiä, johtuen mm. tehokkaammasta ilmanvaihdosta. (Pitkäranta, M s , Ympäristö ja Terveys-lehti 2009). Sisäilman VOC-yhdisteet ja niiden terveysvaikutukset ovat vielä osittain tuntemattomia ja niiden mittaamiseen liittyy lukuisia epävarmuustekijöitä, minkä vuoksi pelkkien mittausten perusteella ei yleensä voi tehdä luotettavia päätelmiä sisäilman terveydellisestä laadusta. (Pitkäranta, M s. 71) VOC-yhdisteiden mittaaminen sisäilmasta VOC-yhdisteiden mittauksissa on huomioitava, että sisäilman pitoisuuksiin vaikuttavat mm. lämpötila, ilmankosteus, lämpösäteily, ilmanvaihto, painesuhteet, mittauspaikka ja ilman liikkeet tilassa, vuodenaika sekä tilojen käyttö. Näytteenottopisteen valinnassa tulee huomioida ilmanvaihdon tulo- ja poistoilmalaitteet sekä tilan ilmavirtaukset. Ennen mittausta tarkastettavaa tilaa ei saa tuulettaa 12 tuntiin eikä rakenteita ei saa purkaa. Haihtuvat orgaaniset yhdisteet kerätään sisäilmasta Tenax-TA adsorbenttiputkeen. Yleensä sisäilmanäytteiden keräys tehdään pumpun avulla, minkä keräysnopeus on noin 100ml/min. Suositeltava näytetilavuus on 8-12 l. Näytteet analysoidaan laboratoriossa termodesorptio-kaasukromatografi-massaspektrometrimenetelmällä. Analyysien tulokset ilmoitetaan yksikössä µg/m 3 (mikrogrammaa tutkittavaa VOC-yhdistettä kuutiometrissä ilmaa). Tuloksissa ilmoitetaan tunnistettujen yhdisteiden yksittäiset pitoisuudet sekä kaikkien analysoitujen yhdisteiden yhteenlaskettu pitoisuus (TVOC) tolueeniekvivalenttina. (Pitkäranta, M s ). Hiukkaset Lähteet, kulkeutuminen, ominaisuudet Aerosolihiukkaset ovat ilmakehässä leijuvia kiinteitä tai nestemäisiä hiukkasia, mitkä koostuvat luonnollisista (merisuola, maaperä, tulivuoret, kasvit, mikrobit, ym.) sekä 30

32 antropogeenisistä eli ihmisten toiminnasta aiheutuvista (polttoprosessit, liikenne, ym.) lähteistä. Kuvassa 7 on esitetty muutamien epäpuhtauksien hiukkaskokoalueita. Lähteet voivat olla primäärisiä ja sekundäärisiä. Primäärisiä lähteitä ovat esimerkiksi teollisuus, maantiet, tulipalot tai rakennustyömaat. Suurin osa hiukkaista ovat sekundäärisiä, mitkä syntyvät ilmakehässä tapahtuvista monimutkaisista kemiallisista reaktioista. Hiukkaset voidaan luokitella kokonsa mukaan kokonaisleijumaan (TSP, total suspended particulates), hengitettäviin hiukkasiin (PM10), pienhiukkasiin (PM2.5) sekä ultrapieniin hiukkasiin (UFP). Hengitettävät hiukkaset ovat alle 10 mikrometriä (10 μm), pienhiukkaset alle 2,5 μm sekä ultrapienet (nano-) hiukkaset alle 0,1 μm. Terveysvaikutusten kannalta pienhiukkaset ja ultrapienet hiukkaset ovat merkittävimpiä. (Ympäristö ja Terveys-lehti 2009, Säteri, J. 2014, Chen, R. ym ). Kuva 7. Esimerkkejä muutamien epäpuhtauksien hiukkaskokoalueista. (Camfil-Suodatinkoulu/ASHRAE-käsikirja) Hiukkasten depositio tarkoittaa niiden poistumaa ilmasta pinnoille. Merkittävimmät depositiomekanismit sisäilmassa ovat gravitaatio, eli hiukkasten laskeutuminen pinnoille, Brownin liikkeen aiheuttama diffuusio, mikä aiheutuu hiukkasiin kohdistuvista kantajakaasun (ilman) molekyylien törmäyksistä, sekä turbulenttinen diffuusio, missä turbulenttisen virtauksen pyörteiden mukana kulkeutuvat hiukkaset pääsevät kulkeutumaan pinnoille (kuva 8). Depositiomekanismi on voimakkaasti riippuvainen hiukkasten koosta ja ilmavirtausolosuhteista. Sähköisesti varautuneessa ilmassa myös 31

33 sähköiset voimat vaikuttavat merkittävästi hiukkasten poistumiseen ilmasta. (Asmi, A. 2000). Kuva 8. Hiukkasten depositiomekanismeja. (Asmi, A. 2000) Tuloilman suodatus Koneellisella ilmanvaihtojärjestelmällä varustetuissa rakennuksissa ulkoilman epäpuhtauslähteitä voidaan tehokkaimmin rajoittaa suodattamalla tuloilma tehokkaasti. Tällöin tuloilman laatu pysyy hyvänä ja parantaa asukkaiden/työntekijöiden terveyttä, viihtyvyyttä ja tuottavuutta. Hiukkasmaisten epäpuhtauksien suodattamiseen käytetään yleisimmin kuiduista valmistettua suodatusmateriaalia. Suodattimen kyky kerätä hiukkasia perustuu mekaanisiin ja sähköisiin ilmiöihin, joiden yhteisvaikutukset muodostavat suodattimen erotusasteen. Eri ilmiöt vaikuttavat eri tavoin eri kokoluokissa. Kuvassa 9 on esitetty erotusmekanismien pääasialliset toimintaperiaatteet. (Koskinen, E. ym. 2014). Kuva 9. Hiukkassuodatuksen mekanismeja. Valkoinen ympyrä kuvaa suodattimen yksittäisen kuidun poikkileikkausta. (Koskinen, E. 2014) 32

34 Huomioitavaa on, että tämän tutkimuksen tutkimuskohteiden tuloilman suodatuksessa käytetään yhä F7 tason hienosuodattimia, mutta uuden suodatinluokituksen myötä suodatustaso tulee vastaamaan kuvan 10 mukaisia erotusasteita. Esimerkiksi aiempaa F7 luokkaa vastaa epm %. Vanhat luokat F7-9, M5-6 ja G1-4 poistuvat kokonaan ja tilalle tulevat ISO epm1, ISO epm2,5, ISO epm10 ja ISO Coarse. (Jalkanen, T. ym. 2017). Kuva 10. Esimerkki SFS-EN 779:2012-standardin mukaan luokitellun F7 suodattimen luokituksesta uuden SFS-EN ISO standartin mukaan Sisäilman hiukkaset Sisäilman hiukkasista noin puolet on peräisin ulkoilmasta, josta ne kulkeutuvat sisäilmaan mm. rakenteellisten epätiiviyksien, ikkunoiden ja ovien sekä ilmanvaihdon kautta. Hiukkasten sisälähteinä toimivat mm. oleskelu (tekstiilit, iho), siivous, ruoanlaitto, lemmikkieläimet, tulisijat ja kynttilöiden poltto. Hiukkasten kulkeutumiseen ja olomuotoon sisäympäristössä vaikuttavat sarja fysikaalisia ja kemiallisia tapahtumia (kuva 11). Tämä voi vaikuttaa huomattavasti niiden kemialliseen koostumukseen, fysikaalisiin ominaisuuksiin ja jakautumiseen sisäympäristössä. (Fromme, H. 2012, Hänninen, O. 2015). 33

35 Kuva 11. Hiukkasten kulkeutumis- ja muodonmuutosprosesseja sisäympäristössä. (Fromme, H. 2012) Altistuminen Pienhiukkasille altistutaan pääosin hengitysteiden kautta. Ihmisen sisään hengittämät hiukkaset jakautuvat hengitysteiden eri osiin kokoluokkien mukaan. Kaiken kokoisista hiukkasista osa myös kulkeutuu pois hengitysteistä uloshengitysilman mukana. (Salonen, R.O. ym. 2006). Hiukkasten ajallinen ja paikallinen vaihtelu on suurta. Säännöllisyyttä pitoisuusvaihteluihin lisää kuitenkin esimerkiksi kaupunkiliikenne, mikä noudattaa hyvin samanlaista rytmiä joka vuorokausi. Koska ihmiset viettävät tutkimusten mukaan noin % ajastaan sisätiloissa, tapahtuu merkittävä osa hiukkasaltistuksestakin sisäympäristössä. Kuitenkin tutkimuksissa on havaittu, että juuri ulkoilman hiukkaspitoisuudet ovat yhteydessä väestön terveyteen. (Koistinen, K.J. ym. 2000, Salonen, R.O., ym. 2006). Suomessa suurin osa pienhiukkasaltistuksesta on ulkomailta peräisin olevasta kaukokulkeumasta. Kuvassa 12 on esitetty lähteiden arvioidut osuudet suomalaisten altistumisesta. (Kutvonen, J. ym ). 34

36 Kuva 12. Osuus suomalaisten altistumisesta, edelleen käsiteltynä Kutvonen, J. ym pohjalta. (Hänninen, O ) 3.8 TERVEYSVAIKUTUKSET Terveyshaitta tarkoittaa terveydensuojelulain (763/1994) mukaan ihmisessä todettavaa sairautta, muuta terveydenhäiriötä tai sellaisen tekijän tai olosuhteen esiintymistä, joka voi vähentää väestön tai yksilön elinympäristön terveellisyyttä. Lain 26 :n mukaan asunnon ja muun sisätilan sisäilman puhtauden, lämpötilan, kosteuden, melun, ilmanvaihdon, valon, säteilyn ja muiden vastaavien olosuhteiden tulee olla sellaiset, ettei niistä aiheudu asunnossa tai sisätilassa oleskeleville terveyshaittaa. Haitan arvio perustuu käytännössä asumisterveysohjeeseen ja asumisterveysasetukseen sekä niiden viitearvoihin. (Terveydensuojelulaki 763/1994, Ympäristö- ja Terveys-lehti 2009, Asumisterveysasetus 545/2015). Rakennuksen koettuun sisäilman laatuun vaikuttavat useat tekijät sekä niiden lähteet ja haittatekijät haittaa aiheuttavina pitoisuuksina. Yleisimpiä tekijöitä on esitetty taulukossa 3. (Pitkäranta, M. 2016). 35

37 Taulukko 3. Yleisimpiä sisäilmanlaatua heikentäviä tekijöitä ja niiden aiheuttamat haitat ja oireet. (Pitkäranta, M. 2016, muokattu) Epäpuhtaus tai muu haittatekijä Tavanomainen lähde / syy Haitta / oire Allergeenit Hiilidioksidi (CO2) Häiritsevät hajut Vähäinen ilmanvaihtuvuus Liiallinen alipaineisuus rakennuksen ulkovaipan yli Koti- ja lemmikkieläimet, siitepölyt, kemikaalit, pölypunkit, mikrobikasvustot Ihmiset, lemmikkieläimet, heikko ilmanvaihto Materiaalien kosteusvauriot, ilmavuodot rakenteista, materiaalit, kemikaalit, käyttäjät Heikkotehoinen ilmanvaihto, IV-järjestelmän viat, ilmanjaon puutteet Ulkoilmavirtoihin nähden liialliset poistoilmamäärät Allerginen nuha, silmä-, astma- ja iho-oireilu Suuri pitoisuus viittaa tilojen käyttöön nähden riittämättömään ilmanvaihtoon Ärsytysoireet, epämukavuus Epäpuhtauksien kertymisestä aiheutuva oireilu ja epämukavuus Epäpuhtauksien kulkeutuminen rakenteista sisäilmaan Kuiva sisäilma Kylmä ja kuiva ulkoilma Ihon ja limakalvojen ärsytysoireet, oireiluherkkyyden kasvu Lämpötila, liian matala tai korkea, vetoisuus Mikrobit ja niiden aineenvaihduntatuotteet Pienhiukkaset LVI-järjestelmän puutteet ja säätövirheet, pintasäteily, ilmavuodot Kosteus ja mikrobivauriot, ilmavuodot rakenteista, IV-kanaviston epäpuhtauden kosteissa järjestelmänosissa Ulkoilma (teollisuus, liikenne), tupakansavu, kopiokoneet, kosteusvauriot, pienpoltto Epämukavuus, sairastavuuden lisääntyminen Hengitystieärsytys, astma, allergiset sairaudet, hengitystieinfektioiden lisääntyminen, yleisoireet Viihtyvyyshaitat, sydän- ja hengityselinsairaudet, astma Radon Maaperä, rakennuksen alustäyttö Keuhkosyöpäriskin kasvu Teolliset mineraalivilla- Lämmön- ja ääneneristysmateriaalit raken- Silmien ja hengitysteiden ärsytysoireet kuidut teissa ja IV-järjestelmässä VOC-yhdisteet Kosteusvauriot, rakennusmateriaalit, sisustusmateriaalit, tekstiilit, pesuaineet, kosmetiikka, ihmiset ja lemmikkieläimet Ärsytysoireet, astma Sisäilman aiheuttaman tautikuorman viisi merkittävintä altistetta ovat järjestyksessään pienhiukkaset, radon, bioaerosolit (esim. siitepölyt, itiöt ja eläinhilse), passiivitupakointi sekä kosteusvauriot (Kuva 13) (Hänninen, O. ym. 2013). 36

38 Kuva 13. Sisäilman aiheuttama tautikuorma (Hänninen, O. ym. 2013) Ympäristöterveyden näkökulmasta tärkeimmät tekijät tautitaakan kannalta ovat melko vastaavat sisäilman tautikuormaan nähden, joskin mukaan tärkeimpien sijalle nousevat ympäristömelu ja auringon UV-säteily (Kuva 14). Useissa kansainvälisissä tutkimuksissa on kiistatta todettu pienhiukkasten olevan merkittävin ympäristöterveysriski (Pope, C.A. ym. 2006). Niiden on myös arvioitu Suomessa aiheuttavan 1800 kuolemaa vuodessa (Pekkanen, J. 2010). Lisäksi eräässä viimeaikaisessa tutkimuksessa on myös havaittu yhteys ilmansaasteiden ja Alzheimerin sekä vaskulaarisen dementian välillä (Oudin, A. ym. 2016). Kuva 14. Kahdenkymmenen valitun ympäristötekijän suhteellinen vaikutus suomalaisten ympäristötautitaakkaan (pl. aktiivitupakointi). (Hänninen, O. ym. 2014) 37

39 Ihmisten käsityksiin ympäristötekijöiden terveysvaikutuksista vaikuttavat huomattavasti mm. media, sosiaalinen media, terveydenhuollon ammattilaiset, ystävät/tutut ja omat kokemukset. Tietojen oikeellisuudessa ja näkökulmien painotuksissa on usein kuitenkin suuriakin eroja eri tietolähteiden välillä. Ung-Lanki ym toteuttamassa kyselytutkimuksessa elinympäristöstä aiheutuvien terveysriskien suhtautumisesta havaittiin, etteivät ihmisten käsitykset vastaa aina tutkimustietoa altisteiden todellisista terveyshaitoista. Tutkimuksen kyselyvastausten perusteella ihmisten käsitys tärkeimpien ympäristötekijöiden aiheuttamista riskeistä ihmisten terveydelle on melko päinvastainen todelliseen tutkimustietoon verrattaessa. Havainnollistavana esimerkkinä suomalaiset pitävät puun pienpolttoa pienenä terveysriskinä, kun sen todellisuudessa on todettu olevan merkittävin kansanterveydellinen riski. Kyselyssä oli mukana merkittävimmät ympäristöaltisteet; puunpolton savut, sisäilman radon, liikennemelu, liikenteen pakokaasut, teollisuuden päästöt, katupöly, auringon ultraviolettisäteily ja tupakan savu. Lisäksi kyselyyn sisällytettiin elintarvikkeiden lisäaineiden koetut riskit, mitkä vastausten perusteella koettiin merkittävimmiksi terveysriskiksi. Lisäaineiden riskeistä muihin ympäristöaltisteisiin nähden ei kuitenkaan ole tutkimukseen perustuvaa näyttöä. (Ung-Lanki, S. ym. 2013). 38

40 4. Aineisto ja menetelmät Aineisto on kerätty yhteensä neljästä eri koulusta. Tarkemmat tutkimukset ovat keskittyneet neljään luokkatilaan, yksi kustakin koulusta. Kaikki tutkitut luokkatilat ovat lain mukaisia perusryhmän opetusta varten suunniteltuja opetustila 3 -luokan tiloja (Valtioneuvoston päätös peruskoulu- ja lukiorakennusten suunnittelun, rakentamisen ja normaalihintojen perusteista 264/1988, 3 ). Tutkitut kohteet on valittu eri tuloilmanjakolaitetyyppien perusteella. Lähtökohtana on myös pyritty pitämään, että rakennuksen ilmanvaihto, säädöt ja painesuhteet olisivat pääosin kunnossa ja kiinteistön automaatiolla pystytään toteuttamaan. Eriasteisia ilmanvaihdon ja/tai automatiikan muutos- ja korjaustöitä jouduttiin kuitenkin toteuttamaan lähes jokaisessa kohteessa. Alkuperäinen pyrkimys oli myös, että kaikki tutkittavat tilat vastaisivat toisiaan tarkemmin tilavuudeltaan sekä ilmamääriltään, mutta tästäkin on jouduttu käytännön syistä tinkimään. Tutkittaviksi luokkatiloiksi on valittu kunkin rakennuksen ilmanvaihtoa yleisesti edustava luokkatila, jonka ilmanvaihdon runko- ja kytkentäkanavisto on myös sallinut tilakohtaiset mittaukset ja tutkimukset. Rakennekuvauksissa keskitytään tutkimusten kannalta oleellisimpiin tekijöihin. 4.1 TUTKIMUSKOHDE KOHDE 1 Päiväkoti toimii pääosin rakennuksen eri osassa, eikä sen talotekniikan toimintaan ole kiinnitetty suurta huomiota. Rakennusosien välinen painesuhde on tutkimusten ajan pyritty pitämään tasapainossa. 39

41 Kuva 15. Kohde 1 Rakennekuvaukset Kiinteistö on rakennettu vuonna Rakennus on rakennettu paikallavaletuille maanvaraisille teräsbetonianturoille. Sokkelit ovat betonipintaisia sandwich-elementtejä. Rakennuksen ulkokuori on tutkittavan tilan osalta sisältäpäin seuraava: kantava teräsbetonielementti, mineraalivillaeriste, tuulensuojakipsilevy, hienosahattu lauta, hienosahattu rima. Yläpohja on ontelolaattarakenteinen, jonka päällä on puhallettavaa mineraalivillaa. Vesikatteena on kolminkertainen bitumikermikate. Tutkittavassa tilassa on kahdenlaisia väliseinärakenteita: kantava 180mm vahva teräsbetoninen väliseinä sekä 130mm vahva paikallamuurattu kalkkihiekkakiviseinä. Tilassa on ripustettu avattava kipsilevyalakatto, minkä sisälle on asennettu tarvittava talotekniikka. Väliovet ovat äänieristettyjä julkisen tilan ovia sekä ulkoikkunat ovat kaksipuitteisia, nelilasisia puu-alumiini-ikkunoita. 40

42 Ilmanvaihtojärjestelmä Rakennuksessa on koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmä. Ilmanvaihto hoidetaan yhteensä kuudella ilmanvaihtokoneella, joista tässä tutkimuksessa on keskitytty tarkemmin tutkittavan luokkahuoneen aluetta palvelevaan koneeseen. Muiden koneiden kokonaisilmamäärät ja niiden vaikutus tutkimusalueen ja rakennuksen painesuhteisiin on otettu huomioon. Niiden ilmamääriin ja säätöihin on tehty muutoksia tarpeen mukaan. Luokkahuonetta palveleva TK01 ilmanvaihtokone on varustettu lämmöntalteenottoroottorilla, jälkilämmitys- sekä jäähdyspatterilla. Puhaltimet ovat taajuusmuuttajilla varustettuja suoravetoisia kammiopuhaltimia. Ulkoilman otto tapahtuu neljän ilmanvaihtokoneen yhteisestä ilmanottokammiosta, minkä ilmanottoaukossa on lumisuojasäleikkö. Jäteilma puhalletaan katolle ulospuhallushajottajista. Sekä tulo-, että poistoilmasuodattimet ovat suodatinluokkaa F7. Ilmanjako on toteutettu pääosin kattoasenteisilla monisuutinhajottajilla. Kuva 16. Kohteen 1 ilmastointikonehuone Tutkittava luokkahuone Tutkittavan luokkahuoneen tilapositio on 104 ja se toimii sekä tavanomaisena opetustilana, että musiikkiluokkana. Tilan ilmamäärät ±260 l/s riittävät Sisäilmastoluokituksen 2008 S2 -tason mukaan 32 henkilölle. Tilan pinta-ala on noin 60m 2 ja tilavuus noin 41

43 199 m 3. Huonekorkeus on alakattolevyihin asti noin 3,3 m ja kattorakenteeseen noin 3,7 m. Luokassa on sekoittava ilmanjako, mikä on toteutettu kattoon keskeisesti asennetuilla monisuutinhajottajilla. Poistoilmalaitteet sijaitsevat käytävän puoleisella seinustalla lähellä kahta tuloilmahajottajaa, mikä on tutkimuksissa huomioitu laitteiden suuntauksissa. Kuva 17. Kohteen 1 tutkittava luokkahuone TUTKIMUSKOHDE - KOHDE 2 Kuva 18. Kohde 2 42

44 Rakennekuvaus Rakennus on alun perin rakennettu vuonna 1893 ja se on peruskorjattu edellisen kerran vuosina Rakennus on massiivihirsirunkoinen, minkä sisäpuolella on kipsilevyt ja ulkopuolelle on lisätty lämmöneristys, tuulensuojalevyt ja lautaverhous. Höyrynsulusta ei ole tietoa. Rakennuksessa on kivi-/puurakenteinen matala rossipohja. Yläpohja on lautarakenteinen, jonka päällä on höyrynsulkupahvi ja puhallettavaa mineraalivillaa. Ilmanvaihtojärjestelmä Rakennuksessa on koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmä, mikä on asennettu vuonna Ilmanvaihto hoidetaan yhdellä ilmanvaihtokoneella ja yhdellä hygieniatilojen huippuimurilla. Lisäksi rossipohjaan on asennettu alipaineistus. Rakennusta palveleva TK01 ilmanvaihtokone on varustettu lämmöntalteenottoroottorilla sekä jälkilämmityspatterilla. Puhaltimet ovat kaksinopeuksisia hihnakäyttöisiä radiaalipuhaltimia. Ulkoilman otto tapahtuu ilmanottokanavasta, minkä ilmanottoaukossa on tavanomainen säleikkö vaakasälein. Jäteilma puhalletaan katolle ulospuhallushajottajasta. Tuloilmasuodattimet ovat suodatinluokkaa F7 ja poistoilma luokkaa M6. Ilmanjako on toteutettu seinähajottajilla. Kuva 19. Kohteen 2 ilmanvaihtokonehuone 43

45 Tutkittava luokkahuone Tutkittavan luokkahuoneen tilapositio on H5/Luokka 1, mikä toimii tavanomaisena opetustilana. Tilan ilmamäärät ±160 l/s riittävät Sisäilmastoluokituksen 2008 S2 -tason mukaan 20 henkilölle. Tilan pinta-ala on noin 56,5 m 2 ja tilavuus noin 226 m 3. Huonekorkeus on noin 4 m.. Luokassa on sekoittava ilmanjako, mikä on toteutettu katonrajaan asennetuilla seinähajottajilla, joiden ilmasuihku suuntautuu sisäseinältä vastakkaiselle ulkoseinälle. Poistoilmalaitteet sijaitsevat tasaisesti käytävän puoleisella seinustalla tekniikkakotelon alapinnassa. Kuva 20. Kohteen 2 tutkittava luokkahuone H5/Luokka TUTKIMUSKOHDE - KOHDE 3 Rakennuksessa on kaksi eri aikaan valmistunutta osaa. Vanhempi on rakennettu 1950 ja peruskorjattu Uusi osa on valmistunut vuonna Tutkimus keskittyi rakennuksen uuteen osaan, joskin myös vanhan osan talotekniikkaa on tarkastettu painesuhteiden osalta. 44

46 Kuva 21. Kohde 3 Rakennekuvaus Laajennusosa on rakennettu vuonna Rakennuksen perustus on maanvarainen teräsbetonilaatta. Ulkokuori on tutkittavan tilan osalta sisältäpäin seuraava: Betoni, mineraalivillaeriste, betoni. Yläpohja on ontelolaattarakenteinen, jonka päällä on puhallettavaa mineraalivillaa. Vesikatteena on peltikate. Väliseinät ovat tiilimuurattuja. Tutkittavan tilan väliovi on ääntä eristävä julkisen tilan puuovi sekä ulkoikkunat ovat kaksipuitteisia puu-alumiini-ikkunoita. Ilmanvaihtojärjestelmä Rakennuksessa on koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmä. Laajennusosan ilmanvaihto hoidetaan yhteensä viidellä ilmanvaihtokoneella, joista tässä tutkimuksessa on keskitytty tarkemmin tutkittavan luokkahuoneen koneeseen ja sen palvelualueeseen. Muiden koneiden kokonaisilmamäärät ja niiden vaikutus tutkimusalueen ja rakennuksen painesuhteisiin on otettu huomioon. Niiden ilmamääriin ja säätöihin on tehty muutoksia tarpeen mukaan. Luokkahuonetta palveleva TK-11 ilmanvaihtokone on varustettu lämmöntalteenottoroottorilla ja jälkilämmityspatterilla. Puhaltimet ovat taajuusmuuttajilla varustettuja 45

47 suoravetoisia kammiopuhaltimia. Ulkoilma otetaan ilmanottokammiosta, minkä ilmanottoaukossa on säleikkö vaakasälein. Jäteilma puhalletaan katolle ulospuhallushajottajasta. Sekä tulo-, että poistoilmasuodattimien suodatinluokka on F7. Kuva 22. Kohteen 3 ilmanvaihtokone 11TK Tutkittava luokkahuone Tutkittavan luokkahuoneen tilapositio on 229 ja se toimii tavanomaisena opetustilana. Tilan ilmamäärät ±200 l/s riittävät Sisäilmastoluokituksen 2008 S2 -tason mukaan 25 henkilölle. Tilan pinta-ala on noin 58,5 m 2 ja tilavuus noin 170m 3. Huonekorkeus on noin 3 m. Luokassa on syrjäyttävä ilmanjako, mikä on toteutettu kahdella lattiatasoon asennetulla syrjäyttävällä tuloilmalaitteella, joiden ilmasuihku suuntautuu sisäseinältä ulkoseinän suuntaan. Poistoilmaventtiilit sijaitsevat luokan toisessa ulkoseinän puoleisessa nurkassa katonrajassa. Tilassa on n. 24 m 2 tekniikkakotelo kahdella seinustalla. Kuva 23. Tutkittava luokkahuone

48 4.4 TUTKIMUSKOHDE - KOHDE 4 Kuva 24. Kohde 4 Rakennekuvaus Kiinteistö on rakennettu vuonna 1932 ja peruskorjattu vaiheittain vuosina Rakennus on maanvarainen ja kiviperusteinen. Rakennuksen ulkokuori on tutkittavan tilan osalta sisältäpäin seuraava: Betoni, mineraalivillaeriste, tiili, rappaus. Yläpohja on betonirakenteinen, jonka päällä on puhallettavaa mineraalivillaa. Vesikatteena on peltikate. Väliseinät ovat betonirakenteisia. Tilassa ei ole alakattoa eikä tekniikkakoteloita. Kaikki tekniikka on näkyvissä. Tutkittavan tilan väliovi on ääntä eristävä julkisen tilan puupalo-ovi sekä ulkoikkunat ovat kaksipuitteisia, kolmelasisia puuikkunoita. Ilmanvaihtojärjestelmä Rakennuksessa on koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmä. Rakennuksen ilmanvaihto hoidetaan yhdellä ilmanvaihtokoneella sekä yhdellä hygieniatilojen huippuimurilla. Näiden ilmamääriin ja säätöihin on tehty muutoksia tarpeen mukaan. Luokkahuonetta palveleva TK4 ilmanvaihtokone on varustettu lämmöntalteenottoroottorilla ja jälkilämmityspatterilla. Puhaltimet ovat taajuusmuuttajilla varustettuja 47

49 hihnakäyttöisiä kaksi-imuaukkoisia radiaalipuhaltimia. Ulkoilman otto tapahtuu ilmanottokanavistosta, minkä ilmanottoaukossa on säleikkö vaakasälein. Jäteilma puhalletaan katolle ulospuhallushajottajasta. Sekä tulo-, että poistoilmasuodattimet ovat suodatinluokkaa F7. Kuva 25. Kohteen 4 ilmanvaihtokonehuone Tutkittava luokkahuone Tutkittavan luokkahuoneen tilapositio on A1-303 ja se toimii tavanomaisena opetustilana. Tilan ilmamäärät ovat ±260 l/s ja ne riittävät Sisäilmastoluokituksen 2008 S2 - tason mukaan 32 henkilölle. Tilan pinta-ala on noin 54 m 2 ja tilavuus noin 188 m 3. Huonekorkeus on noin 3,5 m. Luokassa on sekoittava ilmanjako, mikä on toteutettu kattoon keskeisesti asennetuilla suutinkanavilla (activent), joiden ilmasuihku suuntautuu ulkoseinän suuntaisesti. Poistoilmalaitteet sijaitsevat luokan käytävän puoleisella seinustalla. Kuva 26. Tutkittava luokkahuone A

50 4.5 TUTKIMUSKOHTEIDEN MERKITTÄVIMMÄT EROT Erot rakenteissa Koska rakennukset ovat kaikki eri rakennusaikakausina valmistuneet ja osaa on myös peruskorjattu, on rakenteissa ja rakennustavoissa luonnollisesti eroavaisuuksia. Rakenteellisesti merkittävimmin muista kohteista poikkeaa hirsirunkoinen kohde 2. Muissa kolmessa koulussa on rakenteissa enemmän yhtäläisyyksiä, kuten betoninen sisäkuori sekä maanvarainen alapohja. Rakenteiden tiiviyteen vaikuttavat merkittävästi myös ikkunoiden ja ovien iät ja asennustavat, joissa on suuria vaihteluita. Vaihteluita havaittiin myös läpivientien tiiviyksissä. Rakenteellisia eroavaisuuksia on tarkasteltu taulukossa 4. Taulukko 4. Tutkimuskohteiden rakenteelliset erot Kuvaus Kohde 1 Kohde 2 Kohde 3 Kohde 4 Rakennusvuosi Peruskorjaus Alapohja Maanvarainen Rossipohja Maanvarainen Maanvarainen laatta laatta Ulkoseinä (sisäulko) Betonielementti/läm- Kipsilevy/massiivihirsi/läm- Betonielementti/lämmöneriste/betoni Betoni/lämmöneriste/betonmöneriste/tuulensuoja/ulkoverhoumöneriste/tuulensuoja/ulkoverhous Väliseinät Muurattu Levyseinät Tiilimuuraus Betoni Ikkunat/väliovet Puu-alumiini-ikkunat / äänieristetty ovi Puuikkunat lämpölasilla / äänieristetty palo-ovi Puu-alumiini-ikkunat / äänieristetty ovi Puuikkunat lämpölasilla / äänieristetty palo-ovi Yläpohja Ontelolaatta/ puhallusvilla Lankku/ilmansulkupahvi/puhallusvilla Ontelolaatta/ puhallusvilla Betoniholvi / puhallusvilla Erot ilmanvaihtojärjestelmissä Ilmanvaihtojärjestelmissä merkittävimmin muista kohteista eroaa myöskin kohde 2, missä puhaltimien ilmavirrat eivät ole portaattomasti säädettävissä. Myös koneiden iät poikkeavat toisistaan, joskin kaikissa on melko nykyaikainen automatiikka pienin 49

51 eroavaisuuksin. Kunkin kohteen tutkittavat ilmanvaihtokoneet ovat varustetut lämmöntalteenottoroottoreilla ja F7-tason suodatuksilla. Tutkittaviin luokkahuoneisiin vaikuttavien ilmanvaihtojärjestelmien eroavaisuuksia on tarkasteltu taulukossa 5. Taulukko 5. Tutkimuskohteiden ilmanvaihtojärjestelmien erot Kuvaus Kohde 1 Kohde 2 Kohde 3 Kohde 4 Ilmanvaihtokoneen ikä Ilmanotto Yhteiskammio/lumisuojasäleikkö Ilmanottokanava/vaakasäleikkö Ilmanottokammio/vaakasäleikkö Ilmanottokanava/vaakasäleikkö Suodatustaso F7/F7 F7/M6 F7/F7 F7/F7 (tulo/poisto) Lämmöntalteenottojärjestelmä Roottori Roottori Roottori Roottori Jäähdytys On (ei käynnissä Ei Ei Ei tutkimusaikana) Puhallintyyppi Suoravetoinen taajuusmuutajaohjattu Kaksinopeuksinen hihnakäyttöi- Suoravetoinen taajuusmuutaja- Hihnakäyttöinen kaksi-imuaukkoipuhallihallipuhallihallin kammionen radiaalipuohjattu kammionen radiaalipu- taajuusmuuttajalla Kokonaisilmamäärät (tulo/poisto) Äänenvaimennusmateriaali Pisimmän runkokanavan pituus ±3,5 m 3 /s ±0,8 m 3 /s ±2,7 m 3 /s +6,8 m 3 /s -6,4 m 3 /s Lasikuitukankaalla Reikäpellillä pääl- Polyesterikuitu Harsokankaalla päällyslystetty mineraa- päällystetty mine- tetty mineraalivilllivillraalivilla n. 41,0 m n. 2 m n. 45 m n. 33 m 50

52 Erot luokkahuoneissa Luokkahuoneissa tavoitteena oli tarkastella eri ilmanjakomenetelmiä eri käyttötasoilla, mutta merkittävimmät tutkimuksiin vaikuttavat erot liittyvät ilmamääriin sekä luokkien mittoihin. Myös läpivientien määrä ja niiden tiivistysten taso vaihteli. Luokkahuoneiden eroavaisuuksia on tarkasteltu taulukossa 6. Taulukko 6. Tutkittavien luokkahuoneiden erot Kuvaus Kohde 1 Kohde 2 Kohde 3 Kohde 4 Kerros Koko 7,6x7,9 m 9,2x3,7 m 8,2x7,1 m 8,3x6,5 Pinta-ala 59,7 m 2 56,5 m 2 58,5 m 2 54 m 2 Tilavuus 199,1 m 3 209,6 m m 3 188,1 m 3 Korkeus 3,3 m 4,0 m 3,1 m 3,5 m Kotelot/alakatot osittainen alakatto osittainen n. 620 n. 380mm mm laskettu tek- lasku n. 45,6 m 2 niikkakotelo n. 13,1 m 2 osittainen n. 500 Ei ole mm laskettu tekniikkakotelo n. 24 Lämmitys Lattialämmitys Seinäpatterit Seinäpatterit Seinäpatterit Ilmanjako Kattoasenteiset Seinähajottajat 3 Syrjäyttävät tuloilmalaitteet Activent-suutin- monisuutinhajottajat kpl 2 kanavat 3 kpl 4 kpl kpl Ilmamäärä ±260 l/s ±160 l/s ±200 l/s ±260 l/s Henkilömitoitus (S2-taso) 32 hlö 20 hlö 25 hlö 32 hlö m 2 51

53 4.6 TUTKIMUSMENETELMÄT Tutkimusmenetelmät valittiin tavoitteisiin liittyvien kysymysten ratkaisemiseksi. Päätelaitevertailuun haluttiin valita omassa työssä yleisimmin koulurakennuksissa vastaan tulleita päätelaitetyyppejä kuten seinähajottajat, monisuutinhajottajat, rei itetyt kattohajottajat, suutinkanavat (muunnettavalla hajotuskuviolla, esim. Swegon IBIS) sekä syrjäyttävät tuloilmalaitteet. Lopulliseen tutkimukseen valikoituvat kohteiden valintakriteerien perusteella neljä päätelaitetyyppiä; Seinähajottajat, monisuutinhajottajat, activent suutinkanavat sekä syrjäyttävät tuloilmalaitteet. Mittalaitteet Menetelmissä mainittujen mittalaitteiden tiedot ja tarkkuudet on kuvattu liitteessä 1. Tutkimuskohteiden valinta Kohteita valittaessa tutustuttiin useiden eri koulurakennusten ilmanvaihtopiirustuksiin sopivien kohteiden löytymiseksi. Tutkimuskohteiden perusedellytyksenä pidettiin, ettei rakennuksissa nykytilanteessa ole tiedossa eikä niissä koeta laajalti merkittäviä sisäilmaongelmia ja että talotekniikan säädöt ja automatiikka olisivat suunnittelultaan ja toteutukseltaan kunnossa. Ilmanvaihtojärjestelmien valintakriteereinä pidettiin mm. päätelaitetyyppejä, luokkiin mitoitettuja ilmavirtoja sekä runko- ja kytkentäkanavien rakenteita. Kiinteistöautomaatiolta tavoiteltiin laajaa säädettävyyttä ilmamäärien, lämpötilojen ja aikaohjelmien suhteen. Tutkittaviksi tiloiksi pyrittiin myös löytämään suunnilleen samanmuotoiset ja -kokoiset tilat. Eri päätelaitetyypeillä varustettujen tilojen löytyminen em. kriteereillä osoittautui kuitenkin haastavaksi, sillä esimerkiksi seinähajottajista on paikallisissa koulurakennuksissa jo monin paikoin luovuttu ja niitä on uusittu muilla päätelaitetyypeillä. Valinnan osalta suurimmat kompromissit jouduttiin tekemään ilmamäärien sekä luokkahuoneiden mittojen kohdalla ja pian kohteiden tarkastusten ja mittausten alussa jouduttiin 52

54 myös toteamaan, että kohteet vaativat ilmamäärien ja automatiikan osalta eriasteisia muutos- ja korjaustöitä. Osatehoarvot Kaikissa kohteissa pyrittiin saavuttamaan osatehoarvoksi noin 30 % mitoitetuista kokonaisilmavirroista. Käytännössä tämä saavutettiin kaikissa muissa kohteissa paitsi kohteessa 2, missä ½-tehotason ilmavirrat olivat noin 40 % mitoitetuista kokonaisilmavirroista. Aistinvarainen tarkastelu Ennen varsinaisia mittauksia, kohteita on tarkasteltu aistinvaraisesti. Aistinvaraisen tarkastelun kohteina pidettiin mm. ilmanvaihtolaitteiden yleiskuntoa ja niiden toimintaan liittyviä tekijöitä. Luokkatiloissa tarkasteltiin runko- ja kytkentäkanaville pääsyä, sekä arvioitiin luotettavia mittausmenetelmiä. Myös automatiikan toimintaa ja ohjauksia tarkastettiin käytännössä. Aistinvaraista tarkastelua ja havainnointia tehtiin koko tutkimusten ajan eri käyttötilanteissa ja mittausvaiheissa. Ilmamäärä- ja painesuhdemittaukset Kohteiden ilmamäärämittaukset on toteutettu kalibroidulla TSI VelociCalc 9565 monitoimimittarilla ja siihen liitetyllä kalibroidulla TSI TC 964 kuumalanka-anturilla. Ilmavirtojen mittauksissa on käytetty sekä paine-eroon että kanavanopeuteen perustuvia menetelmiä, kuten paine-eron mittaus päätelaitteissa ja tasauslaatikoissa olevista letkuyhteistä, paine-eron mittaus venttiileistä säätöasennon ja mittauspainekäyrästön perusteella, paine-eron mittaus säätöpeltien asennon ja mittauspaine-eron mukaan sekä kanavanopeuden mittaus 5-pistemenetelmällä kuumalanka-anturilla. Kokonaisilmavirtoja mitattiin myös ilmastointikoneiden mittauslaitteista. Menetelmät ovat standardin SFS 5512 mukaisia. Kussakin kohteessa huoneilmavirtojen parhaat mit- 53

55 tausmenetelmät on valikoitu säätö-/päätelaitteiden valmistajan antaman mittaustarkkuuden, suojaetäisyyksien ja kanavarakenteen perusteella sekä mahdollisuuksien mukaan. Menetelmien tarkkuuksia on arvioitu kohdekohtaisesti mm. vertaamalla eri mittausmenetelmien tuloksia ja painesuhdemittauksia keskenään. Kokonaisvirhettä on arvioitu virheen kasautumislain (Taylor, J.S. 1997) laskukaavalla m = ± c1 2 m1 2 +c2 2 m2 2 +c3 2 m cn 2 mn 2, missä m on mittaustuloksen suhteellinen epätarkkuus %, m1 mittausvälineen epätarkkuus (kalibrointivirhe), m2 mittausmenetelmän epätarkkuus (laitevirhe) %, m3 mittarin lukemaepätarkkuus (havaitsemisvirhe) %, mn Muut mahdolliset epätarkkuudet % ja c1 n kertoimet, joilla otetaan huomioon erillisten epätarkkuuksien vaikutus lopputulokseen. Ilmavirtojen määrittäminen paine-eroon perustuvan mittaamisen mukaan tapahtuu laskukaavalla qv = k Pm = [dm 3 s], missä qv on ilmavirta dm 3 /s, k on päätelaitevalmistajan määrittelemä k-arvo ja Pm on päätelaitteesta valmistajan ohjeen mukaisesti mitattu paine-ero. Kuva 27. TSI VelociCalc 9565 monitoimimittari ja TSI TC964 kuumalanka-anturi Jokaisen kohteen luokkia palvelevan ilmanvaihtokoneen ilmavirrat tarkastusmitattiin pistokoeluontoisesti siten, että mittaukset kattoivat noin puolet konealueen tiloista. 54

56 Mittaukset toteutettiin kyseisissä tiloissa sekä mitoitusteholla, että osateholla. Tällä pyrittiin selvittämään osatehon ilmamääräjakaumaa. Ilmamääräjakaumia verrattiin myös eri kohteiden kanavalinjojen pituuksien perusteella. Ilmamäärämittausten yhteydessä tehtiin myös tilakohtaisia hetkellisiä painesuhdemittauksia käytäviin nähden ja mittausten aikana käytössä oli myös jatkuvatoiminen painesuhdeseuranta rakennusvaipan yli kohteesta riippuen 4 10 mittauspisteellä. Mittausten perusteella ilmavirtoja tasapainotettiin tarpeen mukaan tila-, osasto- ja rakennuskohtaisesti. Mikäli koko rakennuksen tai jonkun tutkittavasta tilasta erillään olevan osaston painesuhteet eivät olleet tavoitellun mukaiset, toteutettiin painesuhteiden hallintaa mm. ko. osaston, käytävien ja keittiö-ruokatilojen kokonaisilmamäärillä. Tutkittavien luokkahuoneiden valinta Ilmamäärämittausten ja hetkellisten paine-eromittausten perusteella valittiin mahdollisimman hyvin molemmilla tehotasoilla tasapainossa olevat luokkatilat. Luokkatilojen valintaan vaikuttivat myös oleellisesti ilmanvaihdon runko- ja kytkentäkanaville pääsy muiden mittausten toteuttamiseksi, sekä luotettavien huoneilmavirtojen mittausmenetelmien toteutuminen. Käyttötavat Kaikkiin kohteisiin pyrittiin rakennusautomaatiosta asettelemaan toisiaan vastaavat aikaohjelmat. Tämä ei kuitenkaan automaatiojärjestelmien ja käyttöasteiden poikkeavuuksien vuoksi ollut kaikilta osin mahdollista. Käyttöaikojen kuvaajissa keltainen taustaväri kuvaa osatehoarvoa, vaaleanpunainen seis-tasoa ja vihreä mitoitustehoa. 55

57 Kohde 1 Osatehokäyttö on kuvan 28 mukainen. Ma x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ti x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ke x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x To x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Pe x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x La Su Kuva 28. Kohteen 1 osatehokäytön aikaohjelma. Keltainen väri tarkoittaa osatehoa, vihreä mitoitustehoa. Jaksottainen käyttö on kuvan 29 mukainen. Ma x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ti x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ke x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x To x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Pe x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x La x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Su x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Kuva 29. Kohteen 1 jaksottaisen käytön aikaohjelma. Punainen väri tarkoittaa ilmanvaihdon olevan pysähdyksissä, vihreä mitoitusteholla Kohde 2 Osatehokäyttö on kuvan 30 mukainen. Ma x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ti x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ke x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x To x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Pe x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x La x x x x x x x x x x Su Kuva 30. Kohteen 2 osatehokäytön aikaohjelma. Keltainen väri tarkoittaa osatehoa, vihreä mitoitustehoa. Jaksottainen käyttö on kuvan 31 mukainen. Ma x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ti x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ke x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x To x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Pe x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x La x x x x x x x x x x x x x Su x x x x x x x x x x x x x Kuva 31. Kohteen 2 jaksottaisen käytön aikaohjelma. Punainen väri tarkoittaa ilmanvaihdon olevan pysähdyksissä, vihreä mitoitusteholla. 56

58 Kohde 3 Osatehokäyttö on kuvan 32 mukainen. Ma x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ti x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ke x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x To x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Pe x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x La x x x x x x x x x x x x x x x x Su x x x x x x x x x x x x x x Kuva 32. Kohteen 3 osatehokäytön aikaohjelma. Keltainen väri tarkoittaa osatehoa, vihreä mitoitustehoa. Jaksottainen käyttö on kuvan 33 mukainen. Ma x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ti x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ke x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x To x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Pe x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x La x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Su x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Kuva 33. Kohteen 3 jaksottaisen käytön aikaohjelma. Punainen väri tarkoittaa ilmanvaihdon olevan pysähdyksissä, vihreä mitoitusteholla Kohde 4 Osatehokäyttö on kuvan 34 mukainen. Ma x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ti x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ke x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x To x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Pe x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x La x x x x x x x x x x Su Kuva 34. Kohteen 4 osatehokäytön aikaohjelma. Keltainen väri tarkoittaa osatehoa, vihreä mitoitustehoa. Jaksottainen käyttö on kuvan 35 mukainen. Ma to päiville piti siivousaikataulujen vuoksi jättää ilmanvaihto osateholle klo välillä. Ma x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ti x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ke x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x To x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Pe x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x La x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Su x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Kuva 35. Kohteen 4 jaksottaisen käytön aikaohjelma. Punainen väri tarkoittaa ilmanvaihdon olevan pysähdyksissä, keltainen osateholla, vihreä mitoitusteholla. 57

59 Ilmanjaon savukokeet Valinnan jälkeen jokaiseen tutkittavaan tilaan toteutettiin ilmanjaon savukokeet mitoitus- ja osatehoilla itse vuonna 2015 kehitetyllä menetelmällä ja rakennetulla kalustolla. Savukokeissa tutkittavan tilan tuloilman kytkentä- tai runkokanavaan asennettiin erillinen tilapäinen savutushaara, mihin kytkettiin apupuhallin letkulla. Apupuhallin on tyristorisäätöinen kanavapuhallin ja sen teho säädettiin siten, että tilan ilmavirrat pysyivät suunnitellulla tasolla savutusten ajan. Savu ohjattiin käytettävästä Look Solutions USA, Ltd. Viper NT savukoneesta apupuhaltimen imuaukkoon, mistä se kulkeutui tuloilmakanavaan ja sen myötä päätelaitteista tutkittavaan tilaan. Itse savukone sijaitsi aina eri tilassa kuin tutkittavat tilat. Kuva 36. Ilmanjaon savukokeiden toiminta Mitoitustehon savukokeissa oppilaiden tuottamaa lämpökuormaa simuloitiin istuimien selkänojiin sijoitetuilla 60W hehkulampuilla. Tutkittavien tilojen lämpökuormaa kuvaavien lamppujen määrä määriteltiin ilmamäärien perusteella siten, että se pääosin vastaa Sisäilmastoluokituksen S2-tason mukaista henkilömäärämitoitusta 8 l/s / 58

60 hlö. Osateholla, jolloin rakennuksessa ei kuuluisikaan olla toimintaa, lämpökuormia ei käytetty. Lämpökuorman valinta perustuu Suomen rakentamismääräyskokoelman osan D3 laskentaoppaan ohjeelliseen lasten kokonaislämmönluovutukseen 110W (huomioi kostean lämmönsiirron), mistä saadaan kuiva lämpökuorma kertomalla kokonaislämmönluovutus 0,6, jolloin kuiva lämpökuorma olisi 66W (D3 laskentaopas. 2012). Kuva 37. Savu ja merkkiainekokeissa käytetty valaisin Savukokeiden perusteella kartoitettiin luokkatilojen pääilmavirtauksia ja ilmanjaon toimintaa molemmilla tehotasoilla. Kaikki savukokeet dokumentoitiin kahdella videokameralla lisäanalysointia varten ja tulosten perusteella valittiin merkkiainemittausten näytteenottopaikat. Savukokeiden aikaiset lämpö- ja kosteusolot sekä painesuhteet mitattiin ja dokumentoitiin. Merkkiainemittaukset Merkkiainemittaukset tehtiin kaasuanalysaattorilla Bruel & Kjaer Analysaattoriin imettiin huoneilmaa kanavanvalitsimen kautta yhdestä näytteenottopisteestä kerrallaan mittausohjelman ohjaamana. Yhden näytteen imeminen ja analysointi kesti noin 40 sekuntia. 59

61 Kuva 38. Merkkiainemittausten näytteenottolaitteisto Merkkiainemittauksilla tutkittiin tuloilmanjaon toimintaa määrittämällä tutkittavista luokista ilman ikä ja ilmanvaihdon hyötysuhde. Mittauspisteitä oli kussakin luokassa neljä kappaletta, mitkä valikoitiin ilmanjaon savukokeiden perusteella: poistoilma, opettajan työpiste, keskellä luokkaa, oven puoleinen nurkka. Kuten ilmanjaon savukokeissa, mitoitustehon merkkiainemittauksissa oppilaiden tuottamaa lämpökuormaa simuloitiin istuimien selkänojiin sijoitetuilla 60W hehkulampuilla. Kuva 39. Merkkiainemittausten näytteenottopisteitä Ilmanäytteet otettiin poistoilmaa lukuun ottamatta oppilaiden ja opettajan hengitysvyöhykkeiltä. Ilman ikä ja ilmanvaihdon hyötysuhde mitattiin päästämällä merkkiaineena käytettyä rikkiheksafluoridia (SF6) tuloilman joukkoon vakionopeudella 0,15 l/min (0,92 g/min). Huonepitoisuuden saavutettua tasapainotilan merkkiainepäästö 60

62 katkaistiin ja mittausta jatkettiin, kunnes pitoisuus oli pudonnut lähelle nollaa. Tuloksena saatiin pitoisuuden kasvu- ja alenemakäyrät. Tarkempi menetelmä ilman iän ja ilmanvaihdon hyötysuhteiden määrittämisestä on kuvattu liitteessä 2. Kuva 40. Merkkiaineen syöttö tuloilmakanavaan Olosuhdeseuranta Olosuhdeseuranta on toteutettu Are Oy:n rakentamalla langattomalla wareless mittauslaitteistolla. Laitteiston anturit ovat Produal Oy:n antureita. Ennen mittauksia laitteiden kalibrointitasot on tarkastettu referenssimittauksin kalibroituun TSI VelociCalc 9565-P monitoimimittariin ja TSI TC 980 sisäilma-anturiin nähden. Mittalaitteiden tarkemmat tiedot ja tarkkuudet on esitetty liitteessä 1. Kuva 41. Olosuhdeseurantalaitteiston antureiden referenssimittaukset 61

63 Jokaisessa rakennuksessa tarkemmat seurantamittaukset keskittyivät tutkittaviin luokkahuoneisiin, joissa mitattiin lämpötilaa eri pisteistä (tilan eri puolilta, lämpötilan kerrostuvuus, tuloilma ja poistoilma) sekä painesuhteita ulkoilmaan ja käytävään nähden. Lämpötilan kerrostuvuutta mitattiin neljältä korkeudelta standardin SFS 5511 mukaan sekä seisovan, että istuvan ihmisen kannalta: 0,1 m, 0,6 m (istuva), 1,1 m ja 1,7 m (seisova). Tuloilman lämpötilatavoite oli jokaisessa kohteessa 1,5 2,0 C oleskeluvyöhykkeen lämpötilaa alhaisempi. Kuva 42. Lämpötila- ja paine-eromittauksia Tutkittavien luokkahuoneiden lisäksi ilman lämpötilaa seurattiin myös 1-3 muusta luokasta. Rakennusten painesuhteita mitattiin koon ja korkeuden perusteella 4 10 pisteestä eri ilmansuunnilta ja kerroksista. Kaikissa kohteissa mitattiin samanaikaisesti myös ulkoilman lämpötilaa. Seurantamittauksilla oli tarkoitus kartoittaa tutkittavien kahden ilmanvaihdon käyttötavan vaikutuksia perusolosuhteisiin sekä mitata muiden mittausten aikaiset olosuhteet niiden vaikutusten arvioimiseksi. Hiukkasmittaukset Hiukkasmittaukset on toteutettu kahdella kalibroidulla optisella Lighthouse 3016-IAQ 6-kanavaisella hiukkaslaskurilla. Lukumääräperusteinen mittausmenetelmä valittiin, 62

64 koska suodatinluokitukset perustuvat vastaaviin mittauksiin. Mitatut kokoluokat olivat PM0.3, PM0.5, PM1, PM2.5, PM5 ja PM10. Mittauksia varten kehitettiin mittausmenetelmä, millä voidaan pienellä vaivalla toteuttaa seurantamittaukset kenttäolosuhteissa ilmanvaihtokoneiden sisäosista. Kahden mittarin käytössä puutteena on mittareiden välinen tarkkuusero, mikä erityisesti isommilla kokoluokilla voi poiketa toisistaan huomattavasti. Lisäksi suuremmilla (PM5-10) kokoluokilla myös tilastollinen vaihtelu vaikuttaa tulosten eroihin, minkä vuoksi kyseiset kokoluokat jätetään pääosin huomioimatta tässä tutkimuksessa. Menetelmää varten hiukkaslaskureille rakennettiin ilma- ja pölytiiviit salkut, joiden sisällä olevat laskurit saadaan kytkettyä verkkovirtaan ja isokineettinen näytteenotto n. 1,5 m salkun ulkopuolelle. Salkku saadaan myös kytkettyä ilmanvaihtokoneen paineeseen omalla letkuyhteellä, jolloin hiukkaslaskuri pysyy valmistajan ohjeistuksen mukaisesti ympäröivässä paineessa, kuitenkin altistumatta vääränlaisille olosuhteille. Lisäksi laitteiden operointi salkuissa eristää laitteesta kantautuvan äänen tehokkaasti, jolloin laitteiden toiminta ei häiritse mitattavan tilan käyttäjiä. Salkun toimintaperiaate on esitelty kuvassa 43. Kuva 43. Hiukkasmittaussalkun toimintaperiaate Kaikissa mittauksissa toinen hiukkaslaskuri mittasi jatkuvatoimisesti ilmanoton/ulkoilman (Kuvassa 44, laskuri 1) hiukkaspitoisuuksia. Jokaisen tutkittavan luokan ilmanvaihtokoneeseen tehtiin seuraavat lyhyet, noin 0,5-1,5 tunnin kestoiset, seuranta- 63

65 mittaukset: Suodatuksen erotusaste (toisen laskurin näytteenotto ilmanotossa/ulkoilmassa (laskuri 1) ja toisen suodatuksen jälkeen (laskuri 2a)), hiukkaspitoisuus puhallinkammion jälkeen (laskuri 2b) sekä hiukkaspitoisuus tuloilmalaitteessa (laskuri 2c). Lisäksi kohteessa 3 mitattiin suodatuksen erotusastetta n. 10 vuorokauden ajan. Pitkäaikainen, noin 3-5 vuorokauden, seuranta toteutettiin kussakin tutkittavassa luokkatilassa (laskuri 2d) sekä osateho-, että jaksottaisella käytöllä. Kaikissa mittauksissa näytteenottoaika oli 2 min ja näytteenottoväli 3 min. Kunkin näytteen koko oli 5,72 l. Kuva 44. Hiukkasmittauspisteiden periaatteelliset sijainnit Kuva 45. Hiukkasmittauksia ilmanvaihtokonehuoneesta, tuloilmalaitteesta ja sisätilasta 64

66 Suodattimien hiukkaskokoluokittainen erotusaste laskettiin mittausten perusteella kaavalla E (d) = (1 Nj(d) ) 100 (%), Ne(d) missä d on hiukkaskoko, Ne(d) hiukkasten lukumäärä ennen suodatinta ja Nj(d) suodattimen jälkeen. Sisäilman ja ulkoilman hiukkaspitoisuuksien avulla arvioitiin sisä- ja ulkoilman pitoisuuksien I/O-suhdetta kokoluokittain. Ilmanvaihdon käyttötapojen vaikutusta käyttöaikojen I/O-suhteisiin arvioitiin tarkastelemalla hiukkaspitoisuuksien I/O-suhteita yhden tunnin ajalta ennen käyttäjien saapumista tiloihin. VOC-määritys ilmasta Sisäilman VOC-määritys tehtiin kohteista 3 ja 4 sekä ilmanvaihdon osatehokäytöllä, että jaksottaisella käytöllä. Tavoitteena oli tutkia eri käyttötapojen vaikutusta huuhtelujakson tehoon. Huuhtelujakson pituus ennen oletetun käyttöajan alkua oli kaikissa kohteissa sama, eli 2 h. Näytteet otettiin molemmilla käyttötavoilla siten, että ensimmäinen näytteenotto aloitettiin tuntia ennen huuhtelujakson aloitusta ja toinen välittömästi huuhtelujakson jälkeen kun käyttäjät oletetusti saapuisivat tilaan (Taulukko 7). Taulukko 7. VOC-ilmanäytteidenoton ajankohdat eri käyttötavoilla ja käyttötilanteissa Klo Jaksottainen käyttö, IV asetus 0 % 0 % 100 % 100 % Osatehokäyttö, IV asetus 30 % 30 % 100 % 100 % Näytteenotto 1. näyte 2. näyte Käyttötila Yöteho Yöteho Huuhtelu Käyttöaika Pumpun virtaus oli 195,2 ml/min ja näytteenottoaika oli n. 45 min. Tulosten vertailukelpoisuutta parannettiin asettamalla tiloihin 1-kloorioktaania astiaan merkkiaineeksi 2 vuorokautta ennen näytteenottoa. Astiat sijoitettiin molemmissa 65

67 tapauksissa pääilmavirtausten mukaisesti ylävirran puolelle näytteenottopisteeseen nähden (kuva 46). Käyttötapojen vertailussa arvioidaan 1-kloorioktaanin keskimääräistä haihtumisnopeutta ja lopullisia pitoisuuksia käyttöaikojen alussa. Kuva kloorioktaania sisältävä astia on punaisen nuolen osoittamassa kohdassa. Sinisillä nuolilla on kuvattu pääilmavirtausta. VOC-näytteenotto tapahtui pulpetin päältä. Ilmatiiviysmittaukset Ilmatiiviyttä mitattiin luomalla puhaltimen avulla alipaine tutkittavaan tilaan / rakennukseen. Kohteen 2 ilmatiiviys mitattiin koko koulun osalta, muista kohteista vain tutkittavan tilan osalta. Standardin EN mukainen ilmanvuotoluku määritettiin mittaamalla ensin lähtöpaine-ero, minkä jälkeen puhaltimella luotiin alipaine tutkittavaan tilaan/rakennukseen. Puhaltimen ilmavirtaus mitattiin vähintään viidellä tasaisin välein olevalla paine-erolla siten, että suurin paine-ero oli vähintään 50 Pa. Kohteessa 2 tämä ei kuitenkaan toteutunut, sillä suurin paine-ero, minkä puhallin kykeni muodostamaan, oli 40 Pa. Tulos ilmoitetaan ilmanvuotolukuna, q50[m 3 / (h m 2 )], mikä ilmaisee kuinka monta kuutiota ilmaa rakennuksen tai tilan vaipan alasta virtaa tunnin aikana yhden neliömetrin kokoisen alan läpi, kun sisä- ja ulkopuolen välinen paine-ero on 50 Pa. Tämän lisäksi tarkasteltavana on normitettu vuotoala 50 Pa paineella, NLA50[cm 2 /m 2 ]. 66

68 Ilmatiiviysmittaukset suoritettiin Retrotec 3300 HP Fan puhaltimella ja DM 32 manometrilla. Mittaukset toteutettiin siten, että puhallin asennettiin luokan välioveen tai rakennuksen ulko-oveen. Kuva 47. Ilmatiiviyden mittauslaitteet Mittauksia varten tutkittavan tilan päätelaitteet tiivistettiin käyttämällä mahdollisuuksien mukaan kumipalloja, teippiä ja muovia. Kohteen 2 osalta ilmanvaihtokanavien tiivistäminen toteutettiin konehuoneesta sulkemalla ulko- ja jäteilman sulkupellit sekä muovittamalla ne. Kuva 48. Tiiviysmittauksia varten tukittuja päätelaitteita 67

69 5. Tulokset Lähes jokaiseen tutkimuskohteeseen jouduttiin ennen tarkempia tutkimuksia toteuttamaan sekä mitoitus- että osatehon korjaavia ilmanvaihdon ja automatiikan säätötoimenpiteitä, jotta rakennusten painesuhteet olisivat pääosin hyvällä tasolla. Hyvä perustaso oli tarpeellinen, jotta ilmanvaihdon käyttötapojen vertailu olisi luotettavaa. Osatehon ilmavirroissa on huomioitu erillispoistojen ilmavirrat. Jaksottaisella käytöllä, ilmanvaihdon ollessa pois päältä, myös erillispoistot olivat suljettuina, pois lukien kohteessa 4, missä hygieniatilojen huippuimuri ei seurannut automatiikan ohjausta. 5.1 ILMAMÄÄRÄMITTAUKSET JA OSATEHON TARKASTELU Ilmamäärien tarkastusmittaustulokset on esitetty tarkemmin liitteessä 3. Osa osatehon ilmavirtamittauksista on tehty hyvin pienillä paine-eroilla, jolloin mittaustarkkuus on huono. Lisäksi laitteiden suojaetäisyydet olivat paikoin riittämättömät, mikä heikentää mittaustarkkuutta entisestään. Mittarin valmistajan ilmoittama tarkkuus on ±1 % lukemasta ±1 Pa. Esim. 1,5 Pa mittauspaineessa siis n. 1 Pa, jolloin mittausvälineen epätarkkuus on ((1,5 Pa + 1Pa) / 1,5 Pa 1)x100 = 66,7 %. Tuloksen havaitsemisvirheeksi arvioidaan n. 10 % lukeman vaihteluvälin ollessa n. 1,4-1,6 Pa. Kokonaisvirhettä voidaan arvioida menetelmissä esitetyn virheen kasautumislain kaavan mukaan seuraavasti: m1 = 66,7 % (mittausvälineen epätarkkuus, kun mittauspaine on 1,5 Pa ja mittarin tarkkuus ±1 % lukemasta ±1 Pa) m2 = 5 % (menetelmävirhe, tieto laitteen valmistajalta) m3 = 10 % (arvioitu havaitsemisvirhe) c1 = ½ (paine-eron mittaus, qv = k Pm) *) c2 = 1 68

70 c3 = ½ (paine-eron mittaus) *) *) esim. 10 %:n virhe mittauspaine-erossa vaikuttaa ilmavirtaan n. 5 %. m = ± ½ 2 x66, x5 2 +½ 2 x10 2 = 34 % Vastaavasti alle 10 Pa mittauksissa mittaustuloksen suhteellinen epätarkkuus on kuvaajan 1 mukainen, kun menetelmävirhe ja havaitsemisvirhe ovat 5 %. Kuvaaja 1. Paine-eromittausten suhteellinen epätarkkuus pienillä painetasoilla Mittaustuloksen suhteellinen epätarkkuus on osatehon mittauksissa siis yli 10 % mitatusta ilmavirrasta, kun mittauspaine-ero on alle 6 Pa ja yli 15 %, kun mittauspaineero on alle 3,5 Pa. Kohde 1 Kohteen ilmamääriä ja automatiikan asetusarvoja jouduttiin säätämään mitoitus- ja osatehoilla paremman tasapainon saavuttamiseksi. Tutkittavassa luokkatilassa 104 mitatut ilmamäärät olivat taulukon 8 mukaiset. Taulukko 8. Kohteen 1 luokkatilan 104 mitatut ilmavirrat ja ilmavirtojen suhteet Tehotaso Tuloilmamäärä Poistoilmamäärä Tulo-/poistosuhde Mitoitusteho +241 l/s -234 l/s 1.03 Osateho +82 l/s -102 l/s

71 Osatehon mittaustarkkuutta erityisesti tuloilmassa heikentää pieni mittauspaine-ero, mikä oli tutkittavan luokan tuloilmassa n. 1,5 2 Pa ja poistoilmassa 5 6 Pa. Kaikkien mittausten osalta osatehon ilmavirrat olivat keskimäärin tuloilmassa 33 % ja poistoilmassa 38 % mitoitusilmavirroista. Tarkastusmitattujen luokkien ilmavirtojen vaihteluväli osateholla oli tulopuolella % ja poistopuolella % mitoitusilmavirroista. Tutkittavan luokan kanavalinjan pituus on n. 41,0m, joka oli samalla järjestelmän pisin linja. Kanavalinjojen pituuksilla ei havaittu olevan vaikutusta osatehon ilmavirtojen tasapainoon. Kohde 2 Kohteen ilmanvaihtokoneen tehotasot eivät olleet portaattomasti säädettävissä, minkä vuoksi osatehon tarvittavia korjaavia säätötoimenpiteitä ei voitu toteuttaa. Tutkittavassa luokkatilassa H5 mitatut ilmamäärät olivat taulukon 9 mukaiset. Taulukko 9. Kohteen 2 luokkatilan H5 mitatut ilmavirrat ja ilmavirtojen suhteet Tehotaso Tuloilmamäärä Poistoilmamäärä Tulo-/poistosuhde Mitoitusteho +160 l/s -160 l/s 1.00 Osateho +55 l/s -73 l/s 0.75 Osatehon mittaustarkkuutta tuloilmassa heikentää pieni mittauspaine-ero, mikä oli tutkittavan luokan tuloilmalaitteissa 2 Pa. Kaikkien mittausten osalta osatehon ilmavirrat olivat keskimäärin tuloilmassa 39 % ja poistoilmassa 45 % mitoitusilmavirroista. Tarkastusmitattujen luokkien ilmavirtojen vaihteluväli osateholla oli tulopuolella % ja poistopuolella % mitoitusilmavirroista. 70

72 Tutkittavan luokan kanavalinjan pituus on n. 2m, joka oli samalla järjestelmän pisin linja. Tutkittavan luokan osatehon tuloilmavirta oli n. 10 % heikompi mitoitusilmavirtaan nähden kuin muissa mitatuissa tiloissa. Kohde 3 Kohteen ilmamääriä ja automatiikan asetusarvoja jouduttiin säätämään mitoitus- ja osatehoilla paremman tasapainon saavuttamiseksi. Tutkittavassa luokkatilassa 229 mitatut ilmamäärät olivat taulukon 10 mukaiset. Taulukko 10. Kohteen 3 luokkatilan 229 mitatut ilmavirrat ja ilmavirtojen suhteet Tehotaso Tuloilmamäärä Poistoilmamäärä Tulo-/poistosuhde Mitoitusteho +208 l/s -199 l/s 1.05 Osateho +64 l/s -65 l/s 0.98 Osatehon mittaustarkkuus oli kohtuullinen. Mittauspaine-ero oli tutkittavan luokan tuloilmassa n. 8 9 Pa ja poistoilmassa 6 10 Pa. Kaikkien mittausten osalta osatehon ilmavirrat olivat keskimäärin tuloilmassa 30 % ja poistoilmassa 34 % mitoitusilmavirroista. Tarkastusmitattujen luokkien ilmavirtojen vaihteluväli osateholla oli tulopuolella % ja poistopuolella % mitoitusilmavirroista. Tutkittavan luokan kanavalinjan pituus on n. 12,0m. Pisin kanavalinja järjestelmässä oli n. 45,0m. Kanavalinjojen pituuksilla ei havaittu olevan vaikutusta osatehon ilmavirtojen tasapainoon. 71

73 Kohde 4 Kohteen automatiikan asetusarvoja jouduttiin säätämään mitoitus- ja osatehoilla paremman tasapainon saavuttamiseksi. Tarvittavia korjaavia ilmamäärien säätötoimenpiteitä ei toteutettu niiden vaatiman laajuuden vuoksi, vaan kohteesta valittiin tutkittavaksi parhaassa tasapainossa oleva luokkatila. Tutkittavassa luokkatilassa A1-303 mitatut ilmamäärät olivat taulukon 11 mukaiset. Taulukko 11. Kohteen 4 luokkatilan A1-303 mitatut ilmavirrat ja ilmavirtojen suhteet Tehotaso Tuloilmamäärä Poistoilmamäärä Tulo-/poistosuhde Mitoitusteho +225 l/s -215 l/s 1.05 Osateho +64 l/s -65 l/s 0.98 Osatehon mittaustarkkuus tutkittavassa luokkatilassa oli kohtuullinen. Mittaukset toteutettiin kanavasta kuumalanka-anturilla 5-pistemenetelmällä, jolloin mittaustarkkuus on ±3 %, mikäli suojaetäisyydet ovet riittävät. Yleisesti mittaustarkkuus osatehon paine-eromittauksissa oli heikko laitteiden huonojen suojaetäisyyksien ja pienien mittauspaine-erojen vuoksi. Kaikkien mittausten osalta osatehon ilmavirrat olivat keskimäärin tuloilmassa 30 % ja poistoilmassa 31 % mitoitusilmavirroista. Tarkastusmitattujen luokkien ilmavirtojen vaihteluväli osateholla oli tulopuolella % ja poistopuolella % mitoitusilmavirroista. Tutkittavan luokan kanavalinjan pituus on n. 22,0m. Pisin kanavalinja järjestelmässä oli n. 33,0m. Kanavalinjojen pituuksilla ei havaittu olevan merkittävää vaikutusta osatehon ilmavirtojen tasapainoon, mutta heikoimmat osatehon tuloilmavirrat mitoitustehoon nähden olivat pisimmän kanavalinjan päässä. 72

74 5.2 ILMANJAON SAVUKOKEET Savukokeiden tulokset tukevat pääosin ilmanjaon merkkiainemittausten tuloksia. Savukokeiden videoinnit ovat nähtävillä osoitteessa: ILMAN IÄN MÄÄRITYS Raportti merkkiainemittauksista on liitteenä 2. Tuloilmanjaon toimintaa tutkittiin määrittämällä tutkittavista koululuokista ilman ikä ja ilmanvaihdon hyötysuhde. Ilman ikä kuvaa keskimääräistä aikaa, joka tuloilmalta kestää kulkeutua mittauspisteeseen. Kussakin luokassa oli neljä mittauspistettä; poistoilma, opettajan työpiste, keskellä luokkaa ja oven puoleinen nurkka. Näytteet otettiin poistoilmaa lukuun ottamatta oppilaiden ja opettajan hengitysvyöhykkeeltä. Suhteellinen ilman ikä kuvaa hengitysvyöhykkeillä olleiden mittauspisteiden ilman iän suhdetta poistoilman ikään. Mittaustulokset on esitetty taulukoissa Taulukko 12. Kohteen 1 ilmanjaon merkkiainemittausten tulokset 73

75 Taulukko 13. Kohteen 2 ilmanjaon merkkiainemittausten tulokset Taulukko 14. Kohteen 3 ilmanjaon merkkiainemittausten tulokset 74

76 Taulukko 15. Kohteen 4 ilmanjaon merkkiainemittausten tulokset 5.4 OLOSUHDESEURANTA Olosuhdeseurannan trendikuvaajat on esitetty laajemmin liitteessä 4. Tiedonkeruuväli oli kaikissa mittauksissa 5 min. Koska eri käyttötapojen vaikutuksia on tarkoitus verrata käyttöaikaiseen toimintaan, mittauskoosteissa huomioidaan vain tilan oletetun todellisen käyttöajan mittaustulokset. Kohde 1 Mittausjakso oli Ilmanvaihto oli osatehokäytöllä ja jaksottaisella käytöllä Luokan oletettu käyttöaika on ma - pe klo. 8:00 15: Lämpötilat Lämpötilan kerrostuvuuden mittaustulokset on esitetty liitteessä 4. Mittaustulokset osoittavat, että lämpötilan kerrostumista ei tapahdu. Tulo- ja poistoilman lämpötilamittaukset on esitetty liitteessä 4. Mittaustulokset osoittavat, että tuloilman lämpötila pysyy koneen käydessä vakaana. 75

77 Kooste osatehokäytön käyttöaikaisista lämpötilamittauksista on esitetty taulukossa 16 ja jaksottaisen käytön käyttöaikaisista lämpötilamittauksista taulukossa 17. Taulukko 16. Kohteen 1 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste osatehokäytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Ylin arvo Alin arvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila Luokka, tuloilma 18,2 18,3 18, Luokka, poistoilma 21,1 22,5 19, Luokka 0,1m 21,5 22,1 20, Luokka 0,6m 21,2 21,9 20, Luokka 1,1m 21,3 22,4 20, Luokka 1,1m ref 21,2 21,9 20, Luokka 1,8m 21,2 21,8 20,3 Ulkoilma 4,3 25,3-4,0 Lämpötila C Lämpötila C Lämpötila C Lämpötila C Lämpötila C Lämpötila C Lämpötila C Lämpötila C Taulukko 17. Kohteen 1 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste jaksottaisella käytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Ylin arvo Alin arvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila Luokka, tuloilma 18,2 18,3 18,0 Lämpötila C Luokka, poistoilma 21,0 22,5 19,8 Lämpötila C Luokka 0,1m 21,4 22,1 20,3 Lämpötila C Luokka 0,6m 21,2 21,9 20,1 Lämpötila C Luokka 1,1m 21,3 22,1 20,3 Lämpötila C Luokka 1,1m ref 21,2 21,9 20,4 Lämpötila C Luokka 1,8m 21,1 21,8 20,3 Lämpötila C Ulkoilma 4,9 20,3-2,8 Lämpötila C Ulkoilma Ulkoilman mittauspistettä ei saatu auringonpaisteen kannalta suotuisaan paikkaan, minkä vuoksi päiväajan mittaukset vääristyivät. Todellisuudessa korkein päivälämpötila oli säätietojen mukaan noin +10 C. Mittausjakson ulkoilman lämpötila ja suhteellinen kosteus on esitetty liitteessä 4. 76

78 Painesuhteet Kaikki painesuhdemittausten kuvaajat on esitetty liitteessä 4. Painesuhteiden arvioinnissa on huomioitu tuulen vaikutus, kun tuulen keskimääräinen nopeus on ylittänyt n. 5,0 m/s (kuvaaja 2, sininen viiva). Tuulitiedot on ladattu sääpalvelusta (luettu ). Painesuhteiden käyttäytyminen korreloi tuulen nopeuden kanssa hyvin (sääasema sijaitsee alle 1 km päässä kohteesta). Laskennassa on verrattu tuuli- ja paine-erokuvaajia (kuvaajat 2 ja 3) keskenään, minkä pohjalta on päädytty huomioimaan vain kuvaajan 3 keltaisen alueen sisään jäävät arvot (-10 6 Pa). Vuorokausikeskiarvoissa on kuitenkin huomioitu kaikki arvot. Kuvaaja 2. Tuulen nopeus kohteen 1 seurantamittausten aikana Kuvaaja 3. Mittausjakson paine-erot luokan 104 ulkovaipan yli Osatehokäytön painesuhdeseurannan kooste on esitetty taulukossa 18 ja jaksottaisen käytön taulukossa 19. Koosteissa on esitetty keskiarvot työajalle, käyttöaikojen ulkopuoliselle ajalle ja koko vuorokaudelle sekä minimi- ja maksimiarvot. Tuloksista ilmenee, että jaksottaisella käytöllä saavutettiin hieman pienempi alipaine työajoilta, mikä todennäköisesti kuitenkin johtuu sääolosuhteista. 77

79 Taulukko 18. Kohteen 1 paine-eroseurannan kooste osatehokäytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila Työaika Muu Vuorokausi Maks. Min, Luokka - ulkoilma -4,2-3,3-3,7 2, Luokka - käytävä -0,5-0,2 1,0-4, Henkilökunta -5,3-2,9-3, Ruokasali -4,1-3,6-4,1-1 Ulkovaipan mittaukset yht. -4,5-3,2-3,9 1,0-1 Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Taulukko 19. Kohteen 1 paine-eroseurannan kooste jaksottaisella käytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila Työaika Muu Vuorokausi Maks. Min Luokka - ulkoilma -2,2-3,7-3,0 4, Luokka - käytävä -0,5-0,1-0,3 2,0-4, Henkilökunta -3,2-4,4-4,2 4, Ruokasali -1,4-2,5-2,0 4,0-1 Ulkovaipan mittaukset yht. -2,3-3,5-3,1 4,0-1 Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Kohde 2 Mittausjakso oli Ilmanvaihto oli osatehokäytöllä ja jaksottaisella käytöllä Luokan oletettu käyttöaika on ma - pe klo. 8:00 15: Lämpötilat Lämpötilan kerrostuvuuden mittaustulokset on esitetty liitteessä 4. Mittaustulokset osoittavat, että lämpötilan kerrostumista tapahtuu 0,1 1,8 m korkeudella n. 2 2,5 C. Tulo- ja poistoilman lämpötilamittaukset on esitetty liitteessä 4. Mittaustulokset osoittavat, että tuloilman lämpötila pysyy koneen käydessä vakaana. Kooste osatehokäytön käyttöaikaisista lämpötilamittauksista on esitetty taulukossa 20 ja jaksottaisen käytön käyttöaikaisista lämpötilamittauksista taulukossa

80 Taulukko 20. Kohteen 2 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste osatehokäytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Ylin arvo Alin arvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila 1 H6 Ryhmähuone, tuloilma 18,6 19,1 17,9 Lämpötila C 1 H5 Luokka 1, poistoilma 20,9 22,7 19,4 Lämpötila C 1 H5 Luokka 1, 0,1m 18,1 19,6 16,9 Lämpötila C 1 H5 Luokka 1, 0,6m 19,3 20,7 18,0 Lämpötila C 1 H5 Luokka 1, 1,1m 20,3 21,7 18,7 Lämpötila C 1 H5 Luokka 1, 1,1m ref 20,5 21,7 19,3 Lämpötila C 1 H5 Luokka 1, 1,8m 20,4 21,6 19,2 Lämpötila C 1 H5 Ulkoilma 3,6 6,3 1,0 Lämpötila C Taulukko 21. Kohteen 2 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste jaksottaisella käytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Ylin arvo Alin arvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila 1 H6 Ryhmähuone, tuloilma 18,3 19,3 17,8 Lämpötila C 1 H5 Luokka 1, poistoilma 20,7 22,0 18,8 Lämpötila C 1 H5 Luokka 1, 0,1m 18,1 19,0 16,9 Lämpötila C 1 H5 Luokka 1, 0,6m 19,2 20,1 18,0 Lämpötila C 1 H5 Luokka 1, 1,1m 20,1 21,1 19,0 Lämpötila C 1 H5 Luokka 1, 1,1m ref 20,3 21,1 18,7 Lämpötila C 1 H5 Luokka 1, 1,8m 20,2 21,3 18,9 Lämpötila C 1 H5 Ulkoilma 2,2 10,9-4,1 Lämpötila C Ulkoilma Mittausjakson ulkoilman lämpötila ja suhteellinen kosteus on esitetty liitteessä Painesuhteet Kaikki painesuhdemittausten kuvaajat on esitetty liitteessä 4. Paine-eromittausten arvioinnissa on huomioitu tuulen vaikutus, kun tuulen keskimääräinen nopeus on ylittänyt n. 5,0 m/s (kuvaaja 4, sininen viiva). Tuulitiedot on ladattu sääpalvelusta (luettu ). Painesuhteiden käyttäytyminen korreloi tuulen nopeuden kanssa melko hyvin, joskin on huomioitava sääaseman huomattava etäisyys kohteesta. Laskennassa on verrattu tuuli- ja paine-erokuvaajia (kuvaajat 4 ja 4) keskenään, minkä pohjalta on päädytty 79

81 huomioimaan vain kuvaajan 5 keltaisen alueen sisään jäävät arvot (-9 5 Pa). Vuorokausikeskiarvoissa on kuitenkin huomioitu kaikki arvot. Kuvaaja 4. Tuulen nopeus kohteen 2 seurantamittausten aikana Kuvaaja 5. Mittausjakson paine-erot luokan 1/H5 ulkovaipan yli Osatehokäytön painesuhdeseurannan kooste on esitetty taulukossa 22 ja jaksottaisen käytön taulukossa 23. Koosteissa on esitetty keskiarvot työajalle, käyttöaikojen ulkopuoliselle ajalle ja koko vuorokaudelle sekä minimi- ja maksimiarvot. Tuloksista ilmenee, että molemmilla käyttötavoilla saavutettiin vastaavat painesuhteet kaikissa käyttötilanteissa. Taulukko 22. Kohteen 2 paine-eroseurannan kooste osatehokäytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila Työaika Muu Vuorokausi Maks. Min, 1 H14 Kuisti -2,8-3,5-3,1-1,0-6,0 1 H5 Luokka 1 - ulkoilma -2,8-3,4-3,5 1,0-9,0 1 H5 Luokka 1 - käytävä 1,0-1,0 1 H11 Opettajienhuone -3,4-3,8-3,7 1,0-9,0 Ulkovaipan mittaukset yht. -3,0-3,5-3,4 1,0-9,0 Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Taulukko 23. Kohteen 2 paine-eroseurannan kooste jaksottaisella käytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila Työaika Muu Vuorokausi Maks. Min, 1 H14 Kuisti -3,1-3,2-3,2 3,0-6,0 1 H5 Luokka 1 - ulkoilma -3,3-3,4-3,3 5,0-9,0 1 H5 Luokka 1 - käytävä -0,1 5,0-3,0 1 H11 Opettajienhuone -3,5-3,4-3,6 3,0-9,0 Ulkovaipan mittaukset yht. -3,3-3,3-3,3 5,0-9,0 Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa 80

82 Kohde 3 Mittausjakso oli Ilmanvaihto oli osatehokäytöllä ja jaksottaisella käytöllä Luokan oletettu käyttöaika on ma - pe klo. 8:00 15: Lämpötilat Lämpötilan kerrostuvuuden mittaustulokset on esitetty liitteessä 4. Mittaustulokset osoittavat, että lämpötilan kerrostumista ei tapahdu. Tulo- ja poistoilman lämpötilamittaukset on esitetty liitteessä 4. Mittaustulokset osoittavat, että tuloilman lämpötila pysyy koneen käydessä vakaana. Kooste osatehokäytön käyttöaikaisista lämpötilamittauksista on esitetty taulukossa 24 ja jaksottaisen käytön käyttöaikaisista lämpötilamittauksista taulukossa 25. Taulukko 24. Kohteen 3 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste osatehokäytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Ylin arvo Alin arvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila Opetustila, tuloilma 19,7 20,2 19,0 Lämpötila C Opetustila, poistoilma 22,1 23,6 20,9 Lämpötila C Opetustila, 0,1m 21,5 22,0 20,8 Lämpötila C Opetustila, 0,6m 21,5 22,3 20,5 Lämpötila C Opetustila, 1,1m 21,6 22,5 20,7 Lämpötila C Opetustila, 1,1m ref 21,8 22,2 21,0 Lämpötila C Opetustila, 1,8m 21,7 22,5 20,7 Lämpötila C Ulkoilma 1,8 11,3-5,6 Lämpötila C Taulukko 25. Kohteen 3 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste jaksottaisella käytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Ylin arvo Alin arvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila Opetustila, tuloilma 19,5 19,9 18,7 Lämpötila C Opetustila, poistoilma 22,2 23,9 20,9 Lämpötila C Opetustila, 0,1m 21,6 22,0 21,1 Lämpötila C Opetustila, 0,6m 21,6 22,6 20,8 Lämpötila C Opetustila, 1,1m 21,7 23,1 21,0 Lämpötila C Opetustila, 1,1m ref 21,8 22,5 21,0 Lämpötila C Opetustila, 1,8m 21,8 22,8 21,0 Lämpötila C Ulkoilma 4,1 9,6 1,6 Lämpötila C 81

83 Ulkoilma Mittausjakson ulkoilman lämpötila ja suhteellinen kosteus on esitetty liitteessä Painesuhteet Kaikki painesuhdemittausten kuvaajat on esitetty liitteessä 4. Paine-eromittausten arvioinnissa on huomioitu tuulen vaikutus, kun tuulen keskimääräinen nopeus on ylittänyt n. 5,0 m/s (kuvaaja 6, sininen viiva). Tuulitiedot on ladattu sääpalvelusta (luettu ). Painesuhteiden käyttäytyminen korreloi tuulen nopeuden kanssa melko hyvin. Laskennassa on verrattu tuuli- ja paine-erokuvaajia (kuvaajat 6 ja 7) keskenään, minkä pohjalta on päädytty huomioimaan vain kuvaajien 7 ja 8 keltaisen alueen ulkopuolelle jäävät arvot. Vuorokausikeskiarvoissa on kuitenkin huomioitu kaikki arvot. Kuvaaja 6. Tuulen nopeus kohteen 3 seurantamittausten aikana Kuvaaja 7. Mittausjakson paine-erot ruokalan ulkovaipan yli ja laskennasta tuulen vuoksi pois jätettävät alueet 82

84 Kuvaaja 8. Mittausjakson paine-erot luokan 229 ulkovaipan yli ja laskennasta tuulen vuoksi pois jätettävät alueet Osatehokäytön painesuhdeseurannan kooste on esitetty taulukossa 26 ja jaksottaisen käytön taulukossa 27. Koosteissa on esitetty keskiarvot työajalle, käyttöaikojen ulkopuoliselle ajalle ja koko vuorokaudelle sekä minimi- ja maksimiarvot. Tuloksista ilmenee, että molemmilla käyttötavoilla saavutettiin vastaavat painesuhteet kaikissa käyttötilanteissa. Jaksottaisella käytöllä kuitenkin käynnistysten yhteydessä rakennus alipaineistui hetkellisesti (<5 min), mikä näkyy minimiarvoissa ja trendikuvaajissa huomattavina alipainepiikkeinä. Poikkeaman syy oli puhaltimien erilaiset käynnistysviiveet jäätymissuojan aktivoitumisen ehkäisemiseksi. Taulukko 26. Kohteen 3 paine-eroseurannan kooste osatehokäytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila Työaika Muu Vuorokausi Maks. Min, Ruokala - ulkoilma -7,5-8,9-9,0-13, Opetustila - ulkoilma -0,4-1,5-1,2 2,0-3, Opetustila - ulkoilma -4,1-5,2-5,4 3, Opetustila - käytävä 0,4 0,2 0,3 2, Opetustila - ulkoilma -1,3-2,0-2,4 5,0-8, Opetustila - ulkoilma 1,4-0,5 7,0-4,0 Ulkovaipan mittaukset yht. -2,4-3,6-3,6 7,0-12,0 Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Taulukko 27. Kohteen 3 paine-eroseurannan kooste jaksottaisella käytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila Työaika Muu Vuorokausi Maks. Min, Ruokala - ulkoilma -6,5-7,8-7,5-13, Opetustila - ulkoilma -0,2-1,4-1,0 3, Opetustila - ulkoilma -4,2-5,2-5,0 3,0-29, Opetustila - käytävä 0,5 0,1 0,3 9,0-13, Opetustila - ulkoilma -1,6-2,4-2,3 6,0-28, Opetustila - ulkoilma 0,8-1,4-0,7 6,0-2 Ulkovaipan mittaukset yht. -2,3-3,6-3,3 6,0-29,0 Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa 83

85 Kohde 4 Mittausjakso oli Ilmanvaihto oli osatehokäytöllä ja jaksottaisella käytöllä Luokan oletettu käyttöaika on ma - pe klo. 8:00 15: Lämpötilat Lämpötilan kerrostuvuuden mittaustulokset on esitetty liitteessä 4. Mittaustulokset osoittavat, että lämpötilan kerrostumista ei tapahdu. Tulo- ja poistoilman lämpötilamittaukset on esitetty liitteessä 4. Mittaustulokset osoittavat, että tuloilman lämpötila pysyy koneen käydessä vakaana. Kooste osatehokäytön käyttöaikaisista lämpötilamittauksista on esitetty taulukossa 28 ja jaksottaisen käytön käyttöaikaisista lämpötilamittauksista taulukossa 29. Taulukko 28. Kohteen 4 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste osatehokäytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Ylin arvo Alin arvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila 3 A1-303 Opetustila, tuloilma 18,8 19,6 18,4 Lämpötila C 3 A1-303 Opetustila, poistoilma 20,6 22,0 19,3 Lämpötila C 3 A1-303 Opetustila, 0,1m 19,7 20,4 19,2 Lämpötila C 3 A1-303 Opetustila, 0,6m 19,8 20,6 19,1 Lämpötila C 3 A1-303 Opetustila, 1,1m 2 20,7 19,2 Lämpötila C 3 A1-303 Opetustila, 1,1m ref 19,7 23,2 18,1 Lämpötila C 3 A1-303 Opetustila, 1,8m 2 20,8 19,0 Lämpötila C Ulkoilma 2,2 7,2-6,6 Lämpötila C Taulukko 29. Kohteen 4 käyttöaikaisten lämpötilamittausten kooste jaksottaisella käytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Ylin arvo Alin arvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila 3 A1-303 Opetustila, tuloilma 18,7 19,3 18,4 Lämpötila C 3 A1-303 Opetustila, poistoilma 20,7 22,3 19,6 Lämpötila C 3 A1-303 Opetustila, 0,1m 19,9 20,4 19,2 Lämpötila C 3 A1-303 Opetustila, 0,6m 2 20,9 19,1 Lämpötila C 3 A1-303 Opetustila, 1,1m 20,1 21,0 19,2 Lämpötila C 3 A1-303 Opetustila, 1,1m ref 19,3 20,2 18,4 Lämpötila C 3 A1-303 Opetustila, 1,8m 20,1 21,1 19,3 Lämpötila C Ulkoilma 3,5 7,8-3,5 Lämpötila C 84

86 Ulkoilma Mittausjakson ulkoilman lämpötila ja suhteellinen kosteus on esitetty liitteessä Painesuhteet Kaikki painesuhdemittausten kuvaajat on esitetty liitteessä 4. Paine-eromittausten arvioinnissa on huomioitu tuulen vaikutus, kun tuulen keskimääräinen nopeus on ylittänyt n. 5,0 m/s (kuvaaja 9, sininen viiva). Tuulitiedot on ladattu sääpalvelusta (luettu ). Painesuhteiden käyttäytyminen korreloi tuulen nopeuden kanssa melko hyvin. Laskennassa on verrattu tuuli- ja paine-erokuvaajia (kuvaajat 9 ja 10) keskenään, minkä pohjalta on päädytty huomioimaan vain kuvaajan 10 keltaisen alueen ulkopuolelle jäävät arvot. Vuorokausikeskiarvoissa on kuitenkin huomioitu kaikki arvot. Kuvaaja 9. Tuulen nopeus kohteen 4 seurantamittausten aikana Kuvaaja 10. Mittausjakson paine-erot ulkovaipan yli Osatehokäytön painesuhdeseurannan kooste on esitetty taulukossa 30 ja jaksottaisen käytön taulukossa 31. Koosteissa on esitetty keskiarvot työajalle, käyttöaikojen ulko- 85

87 puoliselle ajalle ja koko vuorokaudelle sekä minimi- ja maksimiarvot. Tuloksista ilmenee, että molemmilla käyttötavoilla saavutettiin melko vastaavat painesuhteet kaikissa käyttötilanteissa. Jaksottaisella käytöllä kuitenkin käynnistysten yhteydessä rakennus ylipaineistui hetkellisesti (<5 min), mikä näkyy minimiarvoissa ja trendikuvaajissa huomattavina ylipainepiikkeinä. Poikkeama johtui todennäköisesti tulo- ja poistoilmapuhaltimien eriaikaisista käynnistymisistä. Taulukko 30. Kohteen 4 paine-eroseurannan kooste osatehokäytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila Työaika Muu Vuorokausi Maks. Min, 1 A1-106 Opetustila - ulkoilma -2,5-3,9-3,5 3,0-12,0 1 A1-128 Terveydenh. - ulkoilma -5,3-7,0-6,5 17,0-14,0 2 A1-205 Opetustila - ulkoilma 1,1-0,5 8,0-8,0 2 A1-215 Koulunk.avust. - ulkoilma 2,3-1,3-0,1 7,0-7,0 3 A1-303 Opetustila - ulkoilma -0,3 0,2 5,0-8,0 3 A1-303 Opetustila - porrash. -3,1-1,1-1,8-8,0 3 A1-309 Opetustila - ulkoilma 0,2 0,3 0,3 7,0-16,0 4 A1-412 Opetustila - ulkoilma 5,8 4,3 4,8 14,0-5,0 4 A1-406 Opetustila - ulkoilma 4,9 4,5 4,6 13,0-11,0 4 A1-411 Opetustila - ulkoilma 5,6 4,4 4,7 14,0-3,0 Ulkovaipan mittaukset yht. 1,3 0,1 0,5 17,0-16,0 Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Taulukko 31. Kohteen 4 paine-eroseurannan kooste jaksottaisella käytöllä Mittauspisteen sijainti Keskiarvo Mitattava arvo Krs Huone nro Huonetila Työaika Muu Vuorokausi Maks. Min, 1 A1-106 Opetustila - ulkoilma -2,8-6,1-4,7 6,0-13,0 1 A1-128 Terveydenh. - ulkoilma -4,5-7,6-6,3 16,0-15,0 2 A1-205 Opetustila - ulkoilma 1,2-2,6-1,0 13,0-12,0 2 A1-215 Koulunk.avust. - ulkoilma 3,2-1,1 0,7 7,0-8,0 3 A1-303 Opetustila - ulkoilma -0,1-1,6-1,0 6,0-8,0 3 A1-303 Opetustila - porrash. -3,7-2,0-2,7-7,0 3 A1-309 Opetustila - ulkoilma -0,4-1,1-0,8 14,0-1 4 A1-412 Opetustila - ulkoilma 6,1 2,8 4,2 18,0-3,0 4 A1-406 Opetustila - ulkoilma 3,9 2,2 2,9 13,0-7,0 4 A1-411 Opetustila - ulkoilma 6,3 3,0 4,4 15,0-4,0 Ulkovaipan mittaukset yht. 1,4-1,3-0,2 18,0-15,0 Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa Paine-ero Pa 86

88 5.5 HIUKKASMITTAUKSET Mittaustulokset on esitetty tarkemmin liitteessä 5. Valtaosa PM5 ja PM10 mittaustuloksista on jätetty tarkastelematta huonon statistiikan vuoksi. Suodatusten erotusasteet Suodattimien erotusastetta mitattiin jokaisessa koulussa n minuutin ajan ilmanvaihdon ollessa mitoitusteholla. Lasketut erotusasteen on esitetty kuvaajassa 11. Kuvaaja 11. Tutkimuskohteiden tuloilmasuodattimien mitatut hiukkasten erotusasteet eri kokoluokissa Erotusasteen käyttäytymistä eri tehotasoilla tutkittiin kohteessa 3 n. 10 päivää kestävillä mittauksilla. Mittaustulokset on esitetty kuvaajissa 12 ja 13 sekä taulukossa 32. Tuloksista voidaan todeta, että ilmanvaihdon ollessa osateholla, suodattimen PM0.3 hiukkasten keskimääräinen erotusaste kasvaa 8 %, PM0.5 hiukkasten keskimääräinen erotusaste pysyy samana sekä PM1 PM2.5 hiukkaskokoluokassa erotusaste laskee 2 4 %. PM5 ja PM10 kokoluokissa keskimääräinen erotusaste on molemmilla tehotasoilla 100 %. 87

89 Kuvaaja 12. Tuloilman suodattimen hiukkaserotusasteen seurantamittaus eri tehotasoilla Kuvaaja 13. Tuloilman suodattimen hiukkaserotusasteen seurantamittaus eri tehotasoilla Taulukko 32. Tuloilman suodattimen hiukkaserotusasteiden keskiarvot osateholla ja mitoitusteholla PM0.3 PM0.5 PM1 PM2.5 PM5 PM10 Osateho 53 % 71 % 89 % 97 % 100 % 100 % Mitoitusteho 45 % 71 % 93 % 99 % 100 % 100 % 88

90 Ilmanvaihtojärjestelmän hiukkaslähteet Ilmanvaihtojärjestelmän sisäisiä hiukkaslähteitä kuvataan hiukkaspitoisuuksien I/Osuhteella, mikä kertoo kuinka suuri osuus ulkoilman hiukkasista kulkeutuu mitattavaan järjestelmän osaan. Mittaustulokset on esitetty hiukkaskokoluokittain kuvaajassa 14. Suodatuksen läpäisysuhde on erotusasteen käänteisluku ja se kuvaa lähtötasoa, mihin muiden osien hiukkaspitoisuuksien I/O-suhteita verrataan. Puhallinkammion I/O-suhde kertoo mahdollisista LTO-kiekon tai luukkujen ohivuodoista ja tuloilmalaitteen I/O-suhde kertoo kanavistosta mahdollisesti irtoavista tai sinne jäävistä hiukkasista. Kohteessa 4 ei ollut puhallinkammion näytteenotolle kunnollista mahdollisuutta, minkä vuoksi sitä ei toteutettu. Kuvaaja 14. Ilmanvaihtojärjestelmien sisäisten osien hiukkaspitoisuuksien I/O-suhteet Kohteen 2 puhallinkammion korkeat PM1 ja PM2.5 hiukkasten I/O-suhteet muihin kohteisiin nähden voivat mahdollisesti johtua puhallinkammion villaeristeistä. Hiukkaskokojakaumien I/O-suhteiden muutoksiin voi yleisesti vaikuttaa myös LTO-kiekon ohivuodot sekä kosteutta palauttavat järjestelmät. 89

91 Kohteessa 3 toteutettiin yksittäinen n. 1 vuorokauden mittainen seuranta, missä mitattiin ulkoilman ja tuloilmalaitteen hiukkaspitoisuuksien I/O-suhdetta tehotason muutoksissa. Tulokset on esitetty kuvaajassa 15. Kuvaaja 15. Tuloilmalaitteen ja ulkoilman hiukkaslukumäärien seurantamittausten I/O-suhteet kohteessa 3 Sisäilman hiukkasten I/O-suhteet Sisäilman hiukkasten I/O-suhteita mitattiin jatkuvatoimisesti, mutta käyttötapojen vaikutusta käyttöaikaisiin hiukkaspitoisuuksien I/O-suhteisiin arvioitiin tarkastelemalla I/O-suhteita yhden tunnin ajalta ennen käyttäjien saapumista tiloihin. Keskiarvot kaikista mittauksista on esitetty taulukossa 33. Mittausten trendikuvaajat ovat liitteessä 5. Taulukko 33. Hiukkasten I/O-suhteet yhden tunnin ajalta ennen käyttäjien saapumista tiloihin Kohde Osatehokäytön I/O-suhde Jaksottaisen käytön I/O-suhde Kohde 1 0,41 0, ,29 0, Kohde 2 0,36 0,30 0,35 0, ,26 0, Kohde 3 0,33 0, ,38 0, Kohde 4 0,28 0,20 0,13 0, ,35 0,23 0,15 0, Keskiarvo 0,35 0,24 0,13 0, ,32 0,

92 5.6 VOC-MÄÄRITYS ILMASTA VOC-näytteiden analyysivastaukset ovat liitteessä 6. Merkkiaineena käytetty 1-kloorioktaani on ei-poolinen yhdiste, jolloin regeneratiivinen lämmöntalteenottokiekko ei palauta sitä merkittävästi tuloilmaan. Kohde 3 Osatehokäytöllä 1-kloorioktaania sisältävät astiat vietiin tutkittavaan luokkahuoneeseen klo 6:40 ja haettiin pois klo 8:45, jolloin haihtumisaika oli n. 48,1h. Astian 1 paino alussa oli 112,88g ja lopussa 112,65g ja astian 2 paino alussa oli 95,42g ja lopussa 94,98g. Näin ollen 1-kloorioktaania haihtui 230 mg astiasta 1 ja 440 mg astiasta 2, eli yhteensä 670 mg. Keskimääräinen haihtumisnopeus oli yhteensä 670 mg / 48,1 h, eli n. 13,9 mg/h. Jaksottaisella käytöllä astiat vietiin klo 6:50 ja haettiin klo 8:50, jolloin haihtumisaika oli 50h. Astian 1 paino alussa oli 108,37 g ja lopussa 108,1g ja astian 2 paino alussa oli 121,59 g ja lopussa 120,9 g. Näin ollen 1-kloorioktaania haihtui 270 mg astiasta 1 ja 690 mg astiasta 2, eli yhteensä 960 mg. Keskimääräinen haihtumisnopeus oli yhteensä 960 mg / 50 h, eli 19,2 mg/h. VOC-ilmanäytteiden analyysivastaukset olivat taulukon 34 mukaiset. Taulukko 34. Kohteen 3 VOC-ilmanäytteiden analyysivastausten kooste OSATEHOKÄYTTÖ IV 30% Mitoitusteho 1-kloorioktaani µg/m 3 TVOC µg/m 3 1-kloorioktaani µg/m 3 TVOC µg/m JAKSOTTAINEN KÄYTTÖ IV SEIS Mitoitusteho 1-kloorioktaani µg/m 3 TVOC µg/m 3 1-kloorioktaani µg/m 3 TVOC µg/m

93 Kohde 4 Osatehokäytöllä 1-kloorioktaania sisältävät astiat vietiin tutkittavaan luokkahuoneeseen klo 14:00 ja haettiin pois klo 8:30, jolloin haihtumisaika oli 42,5h. Astian paino alussa oli 189,48 g ja lopussa 189,12 g. Näin ollen 1-kloorioktaania haihtui 360 mg. Keskimääräinen haihtumisnopeus oli 360 mg / 42,5 h, eli n. 8,47 mg/h. Jaksottaisella käytöllä astiat vietiin klo 13:20 ja haettiin klo 8:40, jolloin haihtumisaika oli n. 43,3h. Astian paino alussa oli 165,54 g ja lopussa 165,14 g. Näin ollen 1-kloorioktaania haihtui 400 mg. Keskimääräinen haihtumisnopeus oli 400 mg / 43,3h, eli n. 9,23 mg/h. VOC-ilmanäytteiden analyysivastaukset olivat taulukon 35 mukaiset. Taulukko 35. Kohteen 4 VOC-ilmanäytteiden analyysivastausten kooste OSATEHOKÄYTTÖ IV 30% Mitoitusteho 1-kloorioktaani µg/m 3 TVOC µg/m 3 1-kloorioktaani µg/m 3 TVOC µg/m <10 JAKSOTTAINEN KÄYTTÖ IV SEIS Mitoitusteho 1-kloorioktaani µg/m 3 TVOC µg/m 3 1-kloorioktaani µg/m 3 TVOC µg/m ILMATIIVIYSMITTAUKSET Raportti ilmatiiviysmittauksista on liitteessä 7. Kohteessa 2 ilmatiiviys on mitattu koko rakennuksen osalta. Mittauksissa ei saavutettu tavoiteltavaa 50 Pa alipainetta, minkä vuoksi mittausohjelma on antanut laskennalliset arvot 50 Pa alipaineelle. Muissa kouluissa ilmatiiviys on mitattu tutkittavan tilan osalta. Kohteiden 1, 2 ja 4 osalta mittaustuloksia heikentää havaitut väliseinien läpivientien epätiiviydet. Taulukko 36. Kooste ilmatiiviysmittauksista Kohde 1 Kohde 2 Kohde 3 Kohde 4 Ilman vaihtuminen n 50, m 3 /h ,0 994,0 Vuotoilmanvirtaus q 50, l/h 3,0 6,0 1,9 5,3 Ilmavirtaus V 50, m 3 /hm 2 2,7 7,6 1,6 4,7 Todellinen vuotoala EfLA 50, cm 2 189, ,5 303,0 92

94 6. Tulosten tarkastelu 6.1 LAIT JA ASETUKSET Määräysten ja ohjeistusten valossa tässä tutkimuksessa suunniteltu ilmanvaihdon jaksottainen käyttö selvästi täyttää vaatimukset käyttöaikojen ulkopuolisen ilmanvaihtuvuuden osalta. Esimerkiksi Suoman rakentamismääräyskokoelman osan D2 mukainen 0,15 (dm 3 /s)/m 2 ja Sisäilmastoluokituksen 2008 mukainen 0,1 0,2 (dm 3 /s)/m 2 vaatimus käyttöaikojen ulkopuoliselle ilmanvaihtuvuudelle täyttyy tutkimuskohteissa jo alle tunnin mittaisella jaksolla. 6.2 KANAVISTON TASAPAINO OSATEHOLLA Ilmamäärien tarkastusmittausten perusteella tavoitellulla 30 % osateholla tutkittaviin rakennuksiin ei jäänyt tuulettumattomia tiloja. Kuitenkin kanaviston tasapaino muuttui mitoitustehoon nähden. Taulukossa 37 on esitetty kohdekohtaisesti mitattujen osatehon ilmavirtojen suhteiden vaihtelu mitoitustehon ilmavirtoihin nähden. Tuloksista ilmenee, että ilmavirtojen lasku ei tapahdu samassa suhteessa kaikilla päätelaitteilla. Erityisesti tuloilmassa tilakohtaisen vaihtelun todettiin olevan kohteesta riippuen jopa 10 %. Poistoilman osalta vaihtelu oli suurempaa, kun päätelaitteina oli jokin muu kuin lautasmallinen venttiili. Suurta vaihtelua mittauksissa voi selittää myös pienet mittauspaine-erot, mitkä heikentävät mittaustarkkuutta. Kohteen 1 osalta tulo- ja poistoilmavirtojen väliseen tasoeroon osateholla vaikutti poistoilmapuhaltimen minimiarvon rajoitus, minkä vuoksi poistoilmavirtoja ei voitu laskea yhtä alas kuin tuloilmaa. Kohteen 2 tasoeroon puolestaan vaikutti se, että puhaltimien ilmavirrat olivat 2-nopeuksisia eli ilmavirta-asetuksia ei voitu säätää portaattomasti. Ilmanvaihdon päätelaitekohtaiseen tasapainoon osateholla vaikuttaa myös kanaviston mitoitukset, mutta ne eivät tässä työssä olleet tarkastelun kohteena. 93

95 Taulukko 37. Tulo- ja poistoilmavirtojen osatehon suhteiden vaihtelu mitoitustehon ilmavirtoihin nähden Kohde Tuloilma Poistoilma Kohde % % Kohde % % Kohde % % Kohde % % Ilmavirtamittausten yhteydessä toteutettujen tilakohtaisten hetkellisten painesuhdemittausten perusteella myös painesuhteet käytävätiloihin nähden muuttuivat siirryttäessä mitoitusteholta osateholle. Painesuhteiden muutosten vaihteluvälit ja keskiarvot on esitetty taulukossa 38. Kussakin kohteessa kaikki mitatut painesuhteet on verrattu samaan käytävätilaan nähden. Kohteen 2 luokkatilojen ovet eivät olleet tiiviitä käytäviin nähden, minkä vuoksi painesuhteita ei siltä osin voitu tarkastella luotettavasti. Taulukko 38. Tilojen painesuhteiden muutos mitoitustehoon nähden Kohde Osatehon painesuhteiden muutosten vaihtelu mitoitustehoon nähden Pa Kohde 1-1,5 (+)1-0,2 Kohde ,7 Kohde 4-1 (+)8 +2,4 Muutosten keskiarvo Pa 6.3 ILMANJAON TOIMINTA ERI TEHOTASOILLA Ilmanjaon toimintaa arvioitiin lämpötilamittauksin sekä ilmanjaon merkkiaine- ja savukokeilla. Tuloilman lämpötilatavoite 1,5-2,0 C alle oleskeluvyöhykkeen lämpötilan toteutui hyvin jokaisessa kohteessa. Merkkiaine- ja savukokeiden perusteella päätelaitteiden toiminta osateholla poikkeaa mitoitustehon toiminnasta, joskin toiminnan poikkeama ei ole tuulettumisen kannalta yleensä merkityksellistä. Kohteen 2 mittauksissa todettiin osateholla merkittäviä oikosulkuvirtauksia, mistä huolimatta tila ei kuitenkaan jäänyt kokonaan tuulettumatta. 94

96 6.4 KÄYTTÖTAVAN VAIKUTUS KÄYTTÖAJAN SISÄILMASTO-OLO- SUHTEISIIN Epäpuhtauksien huuhtelu Mikael Fingerroosin, ym. (2004) tutkimuksessa todettiin, että ilmanvaihdon ollessa yöaikaan suljettuna, yli 90 % epäpuhtauksista poistuu kun tilan ilmatilavuus on vaihtunut kolme kertaa (Fingerroos, M., ym. 2004). Tutkituissa opetustiloissa mitoitustehon laskennalliset ilmanvaihtokertoimet ovat 2,9 4,6 1/h, jolloin tilojen ilmatilavuudet vaihtuvat laskennallisesti noin 6-9 kertaa kahden tunnin tuuletusjakson aikana. VOC-mittausten analyysivastausten perusteella merkkiaineena käytetty 1-kloorioktaani huuhtoutuu tehokkaasti sekä osatehokäytöllä, että jaksottaisella käytöllä. Molemmissa mitatuissa kohteissa tilan oletetun käytön alkaessa merkkiaine- ja TVOCpitoisuus on samalla tasolla käyttötavasta riippumatta (taulukko 39). Taulukko 39. VOC-ilmanäytteiden kooste OSATEHOKÄYTTÖ IV 30% Mitoitusteho Kohde 1-kloorioktaani µg/m 3 TVOC µg/m 3 1-kloorioktaani µg/m 3 TVOC µg/m 3 Kohde Kohde <10 JAKSOTTAINEN KÄYTTÖ IV SEIS Mitoitusteho Kohde 1-kloorioktaani µg/m 3 TVOC µg/m 3 1-kloorioktaani µg/m 3 TVOC µg/m 3 Kohde Kohde Hiukkaspitoisuuksia tarkasteltaessa voidaan todeta, että eri kokoluokan hiukkasten erotusasteet muuttuvat suodattimen läpi virtaavan ilmavirran muuttuessa (taulukko 40). Kummallakaan käyttötavalla missään tutkitussa kohteessa tehotasojen muutosten yhteydessä ei ollut havaittavissa minkään kokoluokan hiukkasten hetkellistä I/O-suhteen nousua tai lukumäärän lisääntymistä sisäilmassa. Kuitenkin tuloilman ja ulkoilman hiukkaspitoisuuksien seurannan PM5 ja PM10 I/O-suhteissa havaittiin hetkelli- 95

97 nen nousu kun ilmanvaihto kytkeytyi aikaohjelman mukaisesti osateholta mitoitusteholle. Todennäköisesti hiukkasten mahdollinen irtoaminen kanavista tehotasojen muutosten yhteydessä on tutkituissa kohteissa niin vähäistä, ettei se ole sisäilmasta luotettavasti mitattavissa, eikä näin ollen merkityksellistä sisäilman laadun kannalta. Missään tutkitussa kohteessa tuloilmansuodatuksessa ei aistinvaraisen tarkastelun tai erotusasteiden mittausten perusteella ollut havaittavissa viitteitä merkittävästä ohivuodoista. Taulukko 40. Suodattimen hiukkaserotusaste eri tehotasoilla PM0.3 PM0.5 PM1 PM2.5 PM5 PM10 Osateho 53 % 71 % 89 % 97 % 100 % 100 % Mitoitusteho 45 % 71 % 93 % 99 % 100 % 100 % Tarkasteltaessa sisäilman hiukkasten I/O-suhteita yhden tunnin ajalta ennen käyttäjien saapumista tiloihin havaittiin, että kohteissa 1 ja 2 PM0.3-1 kokoluokkien I/O-suhteet olivat pienempiä ilmanvaihdon jaksottaisella käytöllä. Kohteissa 3 ja 4 vuorostaan samojen kokoluokkien I/O-suhteet olivat pienempiä osatehokäytöllä (Taulukko 41). Ilmanvaihdon hyötysuhteita tarkasteltaessa havaittiin, että kohteissa 1 ja 2 hyötysuhteet olivat toisiaan vastaavat (osateholla n. 55 % ja mitoitusteholla n. 50 %). Samoin myös kohteissa 3 ja 4 hyötysuhteet olivat toisiaan vastaavat (Osateholla n. 60 % ja mitoitusteholla %). Näin ollen on mahdollista, että ilmanjakotavalla on vaikutusta käyttöaikaisiin hiukkasten I/O-suhteisiin eri käyttötavoilla. Taulukko 41. Sisäilman hiukkaspitoisuuksien I/O-suhteiden kooste Kohde Osatehokäytön I/O-suhde Jaksottaisen käytön I/O-suhde Kohde 1 0,41 0, ,29 0, Kohde 2 0,36 0,30 0,35 0, ,26 0, Kohde 3 0,33 0, ,38 0, Kohde 4 0,28 0,20 0,13 0, ,35 0,23 0,15 0, Keskiarvo 0,35 0,24 0,13 0, ,32 0,

98 Ilmanjaon toiminta Seinähajottajilla varustetussa kohteessa ilmanvaihdon osateholla ilmanjaon merkkiainemittaukset ja savukokeet viittasivat ilmanjaossa tapahtuvan merkittävää oikosulkuvirtausta. Mitoitusteholla oikosulkuvirtausta ei mittausten perusteella esiintynyt. Muissa kohteissa ei esiintynyt oikosulkuvirtauksia kummallakaan käyttötasolla. 6.5 KÄYTTÖTAVAN VAIKUTUS RAKENNUKSEN PAINESUHTEISIIN Painesuhteiden seurantamittausten perusteella molemmilla käyttötavoilla saavutettiin kaikissa tutkimuskohteissa hyvät tai melko hyvät painesuhteet. Jokaisessa kohteessa sekä mitoitus- että osatehoilla piti toteuttaa ilmamäärien ja automatiikan korjaavia säätöjä saavutettujen painesuhteiden aikaansaamiseksi. Eri käyttötapojen kaikkien kohteiden paine-erojen keskiarvot on esitetty taulukossa 42. Kaikkiin kohteisiin jäi kuitenkin yhä tekijöitä, mitkä heikentävät painesuhteiden hallintaa. Eri käyttötapoihin vaikuttavia tekijöitä on esitetty taulukossa 43. Mittausjakson aikana ei tapahtunut kovin merkittäviä ulkolämpötilan muutoksia, mitkä olisivat vaikuttaneet oleellisesti painesuhteisiin. Taulukko 42. Paine-eromittausten keskiarvot eri käyttötilanteissa ja eri käyttötavoilla Työaika Muu aika Vuorokausi Max Min Osatehokäytön ulkovaipan paineeromittaukset, Pa -2,2-2,6-2,6 6,5-11,8 Jaksottaisen käytön ulkovaipan paine-eromittaukset, Pa -1,6-2,9-2,5 8,3-15,8 Taulukko 43. Tutkimuskohteissa esiintyneitä painesuhteiden hallintaan heikentävästi vaikuttavia tekijöitä Osatehokäyttö Jaksottainen käyttö Rakenteiden heikko tiiveys heikentää painesuhteiden arviointia. Ilmanvaihtokoneiden tehotasot eivät olleet portaattomasti säädettävissä. Hygieniatilojen huippuimuri ei seurannut automatiikan ohjausta, minkä vuoksi se oli jatkuvasti mitoitusteholla käynnissä. Rakenteiden heikko tiiveys heikentää painesuhteiden arviointia. Toisen rakennusosan ilmanvaihto ei ollut jaksottaisella käytöllä. Hygieniatilojen huippuimuri ei seurannut automatiikan ohjausta, minkä vuoksi se oli jatkuvasti mitoitusteholla käynnissä. 97

99 7. Johtopäätökset ja pohdinta Tutkimusten perusteella ilmanvaihdon osatehokäyttö ja jaksottainen käyttö eivät oikein säädettyinä poikkea toisistaan käyttöaikojen sisäilmasto-olosuhteiden kannalta. Epäpuhtauksien huuhtelun kannalta oleellisinta molemmilla käyttötavoilla on riittävä ( 2 h) huuhteluaika ennen rakennuksen käyttäjien saapumista. Tässä tutkimuksessa ei tutkittu käytännössä ilmanvaihdon pysäyttämisen aiheuttamaa mahdollista kanavien sisäpintojen kondensoitumista. Kuitenkin kondenssiriski on pieni tai olematon kun ilmanvaihtojärjestelmän sulkupellit ovat tiiviit, jolloin takaisinvirtausta ei tapahdu, tai kanavat kulkevat lämpimässä tilassa. Pertti Pasasen ym. (1993) mukaan mikrobikasvu on kuitenkin mahdollista ilmanvaihtokanavien pölyisillä pinnoilla kun pinta kostuu muutamaksi tunniksi. Kosteuskondenssia voi tapahtua kylmiin tiloihin sijoitetuissa kanavissa kun ilmankosteus on korkea ja ilmanvaihto on kytketty pois päältä. Tutkimuksen mukaan Keski-Suomen sääolosuhteissa itiöiden vapautuminen tuloilmaan ei kuitenkaan ollut merkittävää. (Pasanen, P. ym. 1993). Käytännössä ilmanvaihdon pysäyttäminen lyhyiksi jaksoiksi aiheuttaa vain harvoissa tilanteissa kondenssiriskiä. Molemmilla käyttötavoilla voidaan hyvällä säädöllä saavuttaa myös hyvät painesuhteet. Osateholla painesuhteiden hallinta voi kuitenkin vaatia isojakin toimenpiteitä, jolloin jaksottaisen käyttötavan valitseminen voi olla järkevämpää. Kertyneen kenttäkokemuksen perusteella onkin todettavissa, että useassa rakennuksessa ilmanvaihtojärjestelmän korjaus osatehokäytön hallitun toiminnan mahdollistamiseksi on tullut kustantamaan tuhansista kymmeniintuhansiin euroihin, minkä vuoksi osatehon käyttämisen hyötyä on syytä punnita tapauskohtaisesti. Osatehokäyttö vaatii mieluiten kaikilta ilmanvaihtolaitteilta mahdollisuuden portaattomaan tehonsäätöön. Tuloilmanjaon tulee olla sellainen, että osateholla ei muodostu 98

100 merkittäviä oikosulkuvirtauksia, joissa tuloilma virtaa suoraan poistoilmaan tuulettamatta tilaa. Kanaviston painetason laskiessa osa tiloista voi tuulettua heikommin ja tilakohtaiset painesuhteet ja ilmavirtatasapainot poikkeavat mitoitusteholla säädetyistä, jolloin voi syntyä rakenteiden kautta tapahtuvia hallitsemattomia ilmavirtauksia. Tämän vuoksi sopiva osatehoarvo tulee määritellä tapauskohtaisesti. Marika Raatikaisen (2017) opinnäytetyössään haastatteleman laitevalmistajan mukaan kaikkien tilojen ilmanvaihtuvuutta ei voida taata pienillä, % osatehoilla (Raatikainen, M. 2017). Kuitenkaan tämän tutkimuksen kohteissa tuulettumattomia tiloja ei jäänyt % osatehoarvoilla, joskin tuulettuminen oli heikompaa joissain tiloissa. Jaksottaisen käyttötavan toteuttaminen on usein helppo toteuttaa, mikäli mitoitustehon ilmavirrat ja painesuhteet on hyvin säädetty. Käyttötapa ei aseta ilmanvaihtojärjestelmälle kovin suuria vaatimuksia, joskin huomioitavia asioita on mm. paineiskujen, takaisinvirtausten ja kylmissä tiloissa olevien ilmanvaihtokanavien suhteen. Mikäli rakennuksessa on paljon erillispoistoja, joita ei voida sulkea, on suositeltavaa harkita osatehokäyttöä tai soveltaa jaksottamista osatehokäytön kanssa rakennusosakohtaisesti. Marika Raatikaisen (2016) ja Henri Järvenpään (2017) opinnäytetöiden mukaan jaksottaisella käytöllä on mahdollista päästä myös alhaisempaan energiankulutukseen osatehokäyttöön nähden käyntiaikojen optimoinnilla (Raatikainen, M. 2016, Järvenpää, H. 2017). Säästö käyttötapojen välillä on kuitenkin tapauskohtaista riippuen osatehon ilmanvaihtotasosta ja käyntiajoista. Tutkimuskohteiden ja kertyneen kenttäkokemuksen perusteella voidaan todeta, että käyttöaikojen ulkopuolisen ilmanvaihdon toimintaa ei usein ole varmennettu tai mitattu millään tavalla eikä käyttötavan valintaa tehdä suunnitelmallisesti. Olemassa olevaan rakennuskantaan ei ole järkevää käyttää vain yhtä ilmanvaihdon käyttötapaa, vaan käyttötapa tulisi aina valita rakennuskohtaisesti, jolloin rakennuksen yksilölliset 99

101 järjestelmät, toiminnat, käyttötarkoitukset ja käyttöajat tulevat huomioiduiksi. Käyttöaikojen ja käyttöaikojen ulkopuolisen ilmanvaihdon toiminta tulisi myös aina varmentaa kaikilla käyttötasoilla ilmamäärämittausten ja paine-eroseurannan avulla. 100

102 Lähdeluettelo Artmann, N., Manz, H. ja Heiselberg, P Potential for passive cooling of buildings by night-time ventilation in present and future climates in Europe. PLEA The 23rd Conference on Passive and Low Energy Architecture, Geneva, Switzerland, 6-8 September Asikainen, A., Hänninen, O. ja Pekkanen, J Ympäristöaltisteisiin liittyvä tautitaakka Suomessa. Ympäristö ja Terveys-lehti 5:2013, 44. Asmi, A Ulkoilman pienhiukkaspitoisuuden vaikutus sisäilman pitoisuuksiin. Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos. Pro Gradu tutkielma. Helsinki. Cao, G., Awbi, H., Yao, R., Fan, Y., Sirén, K., Kosonen, R. ja Zhang, J A review of the performance of different ventilation and airflow distribution systems in buildings. Teoksessa Chen, Q. (toim.) Building and Environment 73, s Elsevier. Chen, R., Hu, B., Liu, Y., Xu, J., Yang, G., Xu, D. ja Chen C Beyond PM2.5: The role of ultrafine particles on adverse health effects of air pollution. Teoksessa Litchfield, D., Nilsson, L., Richardson, D. ja Suzuki, T Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 1860(12), s Elsevier. D2 Suomen Rakennusmääräyskokoelma Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto. Määräykset ja ohjeet Helsinki: Ympäristöministeriö. D3 laskentaopas Kesäajan huonelämpötilan vaatimuksenmukaisuuden osoittaminen. RakMK D mukaan. Helsinki: Ympäristöministeriö, Rakennetun ympäristön osasto. 101

103 Etheridge, D. ja Sandberg, M Building ventilation: theory and measurement. John Wiley & Sons. New York. Fingerroos, M., Kolari, S., Pasanen, P. ja Keskikuru, T Ilmanvaihdon jatkuvan toiminnan hyödyt. Kuopion yliopisto, Ympäristötieteiden laitos, Kuopio FROMME, H., Particles in the Indoor Environment. Teoksessa Kumar, S. ja Kumar, R. (toim.) Air Quality - Monitoring and Modeling, s InTech. He, G., Yang, X. ja Srebic, J Removal of contaminants released from room surfaces by displacement and mixing ventilation: modeling and validation. Teoksessa Sundell, J. Indoor air 2005, s Blackwellpublishing Ltd. Hänninen, O. ja Asikainen, A Ilmanvaihto ja terveys, Suuria mahdollisuuksia vai kinkkisiä kompromisseja. Ympäristö- ja Terveys-lehti 5:2013, 44. Hänninen, O., Asikainen, A., Kutvonen, J. ja Tuomisto, J. Ympäristöterveyshaittojen priorisointi ja parhaiden torjuntatoimenpiteiden määrittäminen. Eläinlääkäripäivät Luentokokoelma s Hänninen, O Sisäilman hiukkaset. Luento Rakennusterveysasiantuntijoiden koulutus, Itä-Suomen yliopisto, Koulutus- ja kehittämispalvelu Aducate. Kuopio. Jalkanen, T., Hyvärinen, J., Koskinen, E., Mylius, C., Railio, J. ja Konkarikoski, K Ilmansuodattimien luokitus muuttuu. Sisäilmastoseminaari

104 Järvenpää, H Rakennuksen käyttöajan ulkopuolisen ilmanvaihdon käyttötavan vaikutus energiatehokkuuteen. XAMK, Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu, Talotekniikka. Opinnäytetyö. Koistinen, K.J., Hänninen, O., Rotko, T., Edwards, R.D., Moschandreas, D. ja Jantunen, M.J Behavioral and environmental determinants of personal exposures to PM2.5 in EXPOLIS - Helsinki, Finland. Teoksessa Atmospheric environment Elsevier. Kosonen, R. ja Sandberg, E Tilailmastointi ja ilmanjaon mitoitus. Teoksessa Sandberg, E. (toim.) Ilmastointilaitoksen mitoitus, Ilmastointitekniikka osa 2, s Talotekniikka-julkaisut Oy. Koskinen, E. ja Holmberg, R Ilman Suodatus. Teoksessa Sandberg, E. (toim.) Ilmastointilaitoksen mitoitus, Ilmastointitekniikka osa 2, s Talotekniikka-julkaisut Oy. Kutvonen, J., Asikainen, A. ja Hänninen, O Tutkimus pienhiukkasaltistuksen alentamisesta: Taajamien puun pienpolttorajoitusten ja alennettujen nopeusrajoitusten terveyshyötypotentiaali sekä kustannus- ja arvotehokkuus. Ilmansuojelu-uutiset 1/2014: Kuurola, P Ilmanvaihtolaitteiston aiheuttama paine-ero rakennuksen ulkovaipan yli. Tampereen teknillinen yliopisto, Konetekniikan koulutusohjelma. Diplomityö. 103

105 Oudin, A., Forsberg, B., Adolfsson, A., Lind, N., Modig, L., Nordin, M., Nordin, S., Adolfsson, R. ja Nilsson, L.G Traffic-related air pollution and dementia incidence in northern Sweden: A longitudinal study. Environmental Health Perspectives, vol 123, no 3. Pekkanen J Elin- ja työympäristön riskit Suomessa. Ympäristö ja Terveys-lehti 3:2010, 41 vsk. s.4 5. Pitkäranta, M. (toim.) Rakennuksen kosteus- ja sisäilmatekninen kuntotutkimus. Ympäristöopas Ympäristöministeriö, rakennetun ympäristön osasto. Helsinki Pope C.A. ja Dockery D.W Health Effects of Fine Particulate Air Pollution: Lines That Connect. Journal of the Air & Waste Management Association 56: Raatikainen M Yleisilmanvaihdon jaksottainen käyttö toimistorakennuksissa. Metropolia ammattikorkeakoulu, talotekniikka. Opinnäytetyö. Rakennustietosäätiö RT Sisäilmastoluokitus Sisäympäristön tavoitearvot, suunnitteluohjeet ja tuotevaatimukset. Rakennustietosäätiö RT STM Suomen säädöskokoelma 545/2015. Sosiaali- ja terveysministeriön asetus asunnon ja muun oleskelutilan terveydellisistä olosuhteista sekä ulkopuolisten asiantuntijoiden pätevyysvaatimuksista. Salonen, R.O. ja Pennanen, A Pienhiukkasten vaikutus terveyteen. Tekes. 104

106 Sandberg, E. ja Koskela, H. 2014a. Ilmavirran mitoitusperiaatteet. Teoksessa Sandberg, E. (toim.) Sisäilmasto ja ilmastointijärjestelmät, Ilmastointitekniikka osa 1, s Talotekniikka-julkaisut Oy. Sandberg, E., Koskela, H. ja Mustakallio, P. 2014b. Huonetilan sisäilmaston mallintaminen. Teoksessa Sandberg, E. (toim.) Ilmastointilaitoksen mitoitus, Ilmastointitekniikka osa 2, s Talotekniikka-julkaisut Oy. Santamouris, M Ventilation for Comfort and Cooling: The State of the Art. Teoksessa Santamouris, M. ja Wouters, P. (toim.) Building ventilation: the state of the art, s Routledge. Seppänen, O Sisäympäristö ja tuottavuus. fi/downloads/rk/rk pdf Luettu Sherman M. H. ja Chan W. R Building Air Tightness: Research and Practice. Teoksessa Santamouris, M. ja Wouters, P. (toim.) Building ventilation: the state of the art, s Routledge. Sosiaali- ja terveysalan lupa- ja valvontavirasto Valvira Asumisterveysasetuksen soveltamisohje. Osa I, Asumisterveysasetus Sosiaali-ja terveysministeriö Asumisterveysohje. Asuntojen ja muiden oleskelutilojen fysikaaliset, kemialliset ja mikrobiologiset tekijät. Sosiaali-ja terveysministeriön oppaita 2003:1, Helsinki. Sosiaali- ja terveysministeriö HTP-arvot 2014, Haitallisiksi tunnetut pitoisuudet. Sosiaali- ja terveysministeriön julkaisuja 2014:2, Helsinki. 105

107 Säteri, J. ja Koskela, H Sisäilmasto. Teoksessa Sandberg, E. (toim.) Sisäilmasto ja ilmastointijärjestelmät, Ilmastointitekniikka osa 1, s Talotekniikka-julkaisut Oy. Taylor, J.R An introduction to error analysis, the study of uncertainties in physical measurements, second edition, s. 75. University Science Books. California. Tuomaala, P., Nykänen, E. ja Piira, K. Ihmisten yksilöllinen lämpöaistimus teoriaa ja käytäntöä. Teoksessa Säteri, J. ja Ahola, M. (toim.) Sisäilmastoseminaari 2016, s SIY Raportti 34/2016. Sisäilmayhdistys Ry., Helsinki. Ung-Lanki, S. ja Lanki, T Elinympäristöstä aiheutuviin terveysriskeihin suhtautuminen Suomessa. Yhdyskuntasuunnittelu 2013, Vol.51:3. Valtioneuvoston päätös peruskoulu- ja lukiorakennusten suunnittelun, rakentamisen ja normaalihintojen perusteista 264/1988, 3 Ympäristö ja Terveys-lehti Asumisterveysopas, 3. painos. Ympäristö ja Terveyslehti

108 LIITE 1 Mittauksissa käytetyt laitteet ja niiden tarkkuudet MERKKI MALLI TARKOITUS TARKKUUS Bruel & Kjaer 1302 Kaasuanalysaattori ±2 % pitoisuuslaskennasta Gilian LFS-112DC Näytteenottopumppu - Lighthouse Worldwide Handheld 3016 Hiukkaslaskuri μm; 100 % > 0.45 μm solutions IAQ Look Solutions Viper NT Savukone - Produal KLUFL & TEFL-RH Lämpötila- ja kosteuslähetin ±0,5 C ±3 %RH Produal PEL Paine-erolähetin ±0,5 Pa, ±1 % Produal HDH Hiilidioksidilähetin CO2, ±40 ppm, ±3 % lukemasta Retrotec 3300 HP Fan Ovipuhallin - Retrotec DM32 Paine-eromittari ±0,1 Pa TSI VelociCalc 9565 Monitoimimittari Pa, 1 % lukemasta ±1 Pa TSI Anturi 964 Kuumalanka-anturi Nopeus, ±3 % tai ±0.015 m/s C, ±0.3 C,3 % TSI IAQ-anturi 980 Olosuhde-anturi CO2, ±3 % lukemasta tai 50 ppm ±3 %RH

109 LIITE 2 SY /13 Are Oy Antti Alanko Ohjelmakaari 10, Jyväskylä antti.alanko@are.fi MITTAUSTEN TARKOITUS Tarkoituksena oli tutkia ja verrata neljän eri tavoin toteutetun tuloilmanjaon toimintaa koululuokissa Jyväskylässä ja Äänekoskella. Mittaukset tehtiin kaikissa kohteissa sekä ilmanvaihdon osateholla että mitoitusteholla. Mittauskohteina olivat: Äänekosken keskuskoulu, Koulunmäenkatu 6, Äänekoski Sumiaisten koulu, Koulutie 4, Sumiainen Tikan koulu, Toritie 22, Jyväskylä Liinalammin päiväkoti-koulu, Tervaruukinkatu 36, Tikkakoski Mittausten suunnitellusta vastasi Antti Alanko Are Oy:stä. Kustakin koulusta valittiin mittauksia varten yksi luokka, jonka ilmanvaihto oli tarkistettu ja säädetty ennen merkkiainemittauksia. Täyden tehon mittauksissa oppilaiden tuottamaa lämpökuormaa simuloitiin istuimille sijoitetuilla valaisimilla. 2 MENETELMÄT Tuloilman jaon toimintaa tutkittiin määrittämällä koululuokista ilman ikä ja ilmanvaihdon hyötysuhde. Ilman ikä kertoo keskimääräisen ajan, joka tuloilmalta kestää kulkeutua mittauspisteeseen. Mitä lyhempi ilman ikä on, sitä tehokkaammin tuloilma huuhtelee kyseitä paikkaa. Mittauspisteitä oli kussakin luokassa neljä kappaletta: poistoilma opettajan työpiste keskellä luokkaa oven puoleinen nurkka Ilmanäytteet otettiin poistoilmaa lukuun ottamatta oppilaiden ja opettajan pään korkeudelta. Ilman ikä mitattiin päästämällä merkkiaineena käytettyä rikkiheksafluoridia (SF 6) tuloilman joukkoon vakionopeudella 0.15 l/min (0.92 g/min). Huonepitoisuuden saavutettua tasapainotilan merkkiainepäästö katkaistiin ja mittausta jatkettiin, kunnes pitoisuus oli pudonnut lähelle nollaa. Tuloksena saatiin pitoisuuden kasvu- ja alenemakäyrät. Ilman ikä määritettiin alenemakäyrästä kaavalla = ilman keskimääräinen ikä pisteessä i C(t) = merkkikaasun pitoisuus hetkellä t päästön lopetuksesta. Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

110 LIITE 2 SY /13 Kaava vastaa kunkin pitoisuuskäyrän alle jäävän pinta-alan suhdetta lähtöpitoisuuteen. Lähtöpitoisuuden tulisi olla kaikissa näytteenottopisteissä sama. Mittauksen lopettamisen jälkeinen alenemakäyrän loppuosa otettiin huomioon sovittamalla kuhunkin alenemakäyrään eksponenttikäyrä ja laskemalla käyrän loppuosan pinta-ala sen perusteella. C(t) = merkkikaasun pitoisuus hetkellä t päästön lopetuksesta k = käyränsovituksen ilmanvaihtokerroin pisteessä i Kuva 1. Ilman iän määrittäminen merkkianemittauksesta. Pitoisuuden nousukäyristä ilman ikä laskettiin kaavasta C(t) = merkkikaasun pitoisuus hetkellä t päästön aloituksesta C( ) = merkkikaasun tasapainopitoisuus Tasapainopitoisuus määritettiin sovittamalla nousukäyriin yhtälö Sovituksen perusteella laskettiin myös mittauksen lopettamisen jälkeisen käyrän loppuosan pinta-ala. Jos käyränsovituksen antamat tasapainopitoisuudet olivat lähellä toisiaan, ne asetettiin samoiksi. Poistoilmasta mitattu ilman ikä on sama kuin huoneen ilmanvaihdon nimellisaikavakio, jonka käänteisarvo on tilan ilmanvaihtokerroin. Ilmanvaihdon hyötysuhde kuvaa sitä, kuinka tehokkaasti tuloilma hyödynnetään koko tilan ilman laadun kannalta. Hyötysuhde on heikoin, jos tuloilmaa virtaa suoraan poistoon, jolloin se jää täysin hyödyntämättä. Täysin sekoittavan ilmanjaon hyötysuhde on 50 % ja mäntävirtauksen 100 %. Alle 50 % hyötysuhde kertoo tilassa esiintyvästä oikosulkuvirtauksesta tulosta poistoon. Ilmanvaihdon hyötysuhde lasketaan kaavalla Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

111 LIITE 2 SY /13 missä kaavalla on ilman keski-ikä huoneessa. Se saadaan poistopitoisuuden alenemakäyrästä ja nousukäyrästä vastaavasti kaavalla Merkkiainemittaukset tehtiin kaasuanalysaattorilla Bruel & Kjaer Analysaattoriin imettiin huoneilmaa kanavanvalitsimen kautta yhdestä näytteenottopisteestä kerrallaan mittausohjelman ohjaamana. Yhden näytteen imeminen ja analysointi kesti noin 40 sekuntia. Kuva 2. Merkkianemittauslaitteisto Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

112 LIITE 2 SY /13 3 TULOKSET Liinalammin KOHDE 1 päiväkoti-koulu Kuva 3: Mitattu luokka, Liinalammi KOHDE 1 Kuva 4. Merkkiainemittauksen pitoisuuskäyrät (mg/m 3 ), KOHDE Liinalammi 1 Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

113 LIITE 2 SY /13 Taulukko 1. Merkkiainemittauksen tulokset, KOHDE Liinalammi 1 Kohde 1 Taulukko 2. Toistomittaus osateholla, KOHDE Liinalammi 1 Kohde 1 Tuloilma jaettiin alakattoon asennetuilla pyörrehajottimen tapaan suunnatuilla monisuutihajottimilla. Osatehon mittaus tehtiin kahteen kertaan, ensin nousu- ja sitten alenemamenetelmällä. Ilman ikä oli alenemamittauksessa % pidempi kuin nousumenetelmällä. Syytä tähän eroon ei saatu selville. Ilman ikä oli molemmissa mittauksissa lyhyin oven puoleisessa nurkassa, siis tuloilma huuhteli parhaiten sitä osaa oleskeluvyöhykkeestä. Pisin ilman ikä oli Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

114 LIITE 2 SY /13 opettajan työpisteessä. Erot ilman iässä eivät olleet kovin suuria varsinkaan alenemamittauksessa, mikä viittaa hyvään sekoittumiseen. Ilman suhteellinen ikä verrattuna poistoon oli oleskeluvyöhykkeen pisteissä lähellä arvoa 1. Merkkiainepäästön ja tasapainopitoisuuden perusteella laskettu ilmavirta oli lähellä mitattua ilmavirtaa. Samoin ilman ikä poistossa oli samalla tasolla ilmavirrasta lasketun tilan aikavakion kanssa. Ilmanvaihdon hyötysuhde oli mittauksissa %, mikä viittaa lievään syrjäytysvaikutukseen. Syrjäytys ei kuitenkaan tapahtunut oleskeluvyöhykkeellä, koska ilman ikä siellä ei ollut poistoa lyhempi. Mitoitusteholla lyhin ilman ikä oli keskellä luokkaa ja pisin opettajan työpisteessä. Suhteellinen ilman ikä oli välillä Mittauspisteiden välillä oli siis hieman enemmän eroja kuin osateholla. Keskimäärin ilman ikä oli oleskeluhyöhykkeellä poiston tasolla, mikä viittaa sekoittavaan ilmanjakoon, kuten myös mitattu ilmanvaihdon hyötysuhde 51 %. Merkkiainepäästöstä laskettu ilmavirta oli melko lähellä mitoitusilmavirtaa, kuitenkin noin 15 % suurempi. Ilmavirroista ja tilavuudesta laskettu ilmanvaihdon aikavakio sen sijaan oli noin 25 % suurempi kuin poistosta mitattu ilman ikä. Tälle erolle ei löydetty syytä. Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

115 LIITE 2 SY /13 KOHDE Sumiaisten 2 koulu Kuva 5: Mitattu luokka, KOHDE Sumiainen 2 Kuva 6. Merkkiainemittauksen pitoisuuskäyrät (mg/m 3 ), Sumiainen KOHDE 2 Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

116 LIITE 2 SY /13 Taulukko 3. Merkkiainemittauksen tulokset, Sumiainen KOHDE 2 Kohde 2 Tuloilma jaettiin säleiköistä käytävän puolelta huonetta sekoitusperiaatteella. Osatehon mittauksessa poistopitoisuus nousi selvästi huoneen oleskeluvyöhykkeen pitoisuutta nopeammin, jolloin ilman ikä poistossa oli selvästi oleskeluvyöhykettä pienempi. Tämä viittaa oikosulkuvirtaukseen tuloilman ja poiston välillä. Ilman iän poistossa pitäisi periaatteessa olla sama kuin tilan laskennallinen aikavakio. Tässä tapauksessa se on kuitenkin lähes puolet pienempi. Tämä viittaa siihen, että ilmaa olisi poistunut merkittävästi myös muualta kuin mitatusta poistosta. Merkkiainepäästön ja poiston tasapainopitoisuuden perusteella laskettu ilmavirta oli noin 40 % suurempi kuin mitattu. Tämä viittaa siihen, että huoneeseen tulee merkittävä osa ilmasta vuotoina ulkoa tai muista tiloista. Tämä näkyy myös tasapainopitoisuuksien eroissa. Oleskeluvyöhykkeen tasapainopitoisuudet ovat huomattavasti poistopitoisuutta pienempiä. Tästä voi päätellä, että ne laimenevat vuotoina tulevan ilman vaikutuksesta. Vuotoa on ilmeisesti sekä sisään- että ulospäin, koska muuten myös poistopitoisuus laimenisi samassa suhteessa. Ilmanvaihdon hyötysuhde oli osateholla noin 55 %, mikä taas ei viitaa oikosulkuvirtaukseen. Todennäköisesti ilmavuodoista johtuen tämä lukema ei ole luotettava. Ensimmäinen mitoitustehon mittaus tehtiin alenemamenetelmällä, mutta siitä ei saatu kunnon tulosta. Mittaus tehtiin siten, että ilmanvaihto katkaistiin, huoneilma sekoitettiin pitoisuuden tasoittamiseksi ja ilmanvaihto käynnistettiin mitoitustehon asetuksilla. Mittauksen alussa ilmanvaihdon asettuminen mitoitusarvoihin kesti kuitenkin liian kauan, joten alenemakäyristä ei saatu laskettua tuloksia. Toinen mitoitustehon mittaus tehtiin nousumenetelmällä. Siinä ilman ikä poistossa oli samaa tasoa kuin oleskeluvyöhykkeellä, joten oikosulkua ei merkittävästi esiintynyt. Lyhin ilman ikä oli opettajan työpisteessä. Merkkiainepäästön perusteella laskettu ilmavirta oli lähellä mitattua. Ilmavuotojen suhteellinen osuus oli siis mitoitusteholla huomattavasti pienempi kuin osateholla. Ilmanvaihdon hyötysuhde oli 50 %, mikä viittaa tuloilman tasaiseen sekoittumiseen huoneessa. Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

117 LIITE 2 SY /13 KOHDE Äänekosken 4 keskuskoulu Kuva 7: Mitattu luokka, Äänekoski KOHDE 4 Kuva 8. Merkkiainemittauksen pitoisuuskäyrät (mg/m 3 ), Äänekoski KOHDE 4 Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

118 LIITE 2 SY /13 Taulukko 4. Merkkiainemittauksen tulokset, KOHDE Äänekoski 4 Kohde 4 Tuloilma jaettiin katon rajassa sijaitsevista suutinkanavista sekoitusperiaatteella. Osatehon mittaus tehtiin nousumenetelmällä. Ilman ikä poistossa oli samaa tasoa tai vähän pienempi kuin oleskeluvyöhykkeellä. Lyhin ilman ikä oli opettajan työpisteessä ja pisin keskellä luokkaa. Ilmanvaihdon hyötysuhde oli 62 %, mikä taas viittaa syrjäytysvirtaukseen. Syrjäytysvaikutus siis kuitenkaan tapahdu oleskeluvyöhykkeellä vaan jossain muussa osassa tilaa, koska ilman ikä oleskeluvyöhykkeellä ei ole poistoa pienempi. Merkkianepäästön perusteella laskettu ilmavirta oli osateholla lähellä mitattua arvoa. Mitoitustehon mittaus tehtiin alenemamenetelmällä siten, että ilmanvaihdon teho nostettiin samalla kuin merkkiainepäästö katkaistiin. Mitoitusteholla ilman ikä poistossa oli pidempi tai samalla tasolla kuin oleskeluvyöhykkeellä. Lyhin ilman ikä oli opettajan työpisteessä ja pisin keskellä luokkaa - siis samoin kuin osateholla. Ilmanvaihdon hyötysuhde oli 57 %, mikä viittaa syrjäytykseen. Nyt syrjäytysvaikutus tapahtui oleskeluvyöhykkeellä, koska ilman ikä siellä oli poistoa lyhempi. Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

119 LIITE 2 SY /13 KOHDE Tikan koulu 3 Kuva 9: Mitattu luokka, Tikan koulu KOHDE 3 Kuva 10. Merkkiainemittauksen pitoisuuskäyrät (mg/m 3 ), Tikan KOHDE koulu 3 Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

120 LIITE 2 SY /13 Taulukko 5. Merkkiainemittauksen tulokset, Tikan koulu Kohde 3 KOHDE 3 Tuloilman jako tapahtui matalanopeuslaitteilla lattian rajasta syrjäytysperiaatteella. Osatehon mittaus tehtiin nousumenetelmällä. Ilman ikä oleskeluvyöhykkeellä oli kaikissa mittauspisteissä lyhempi kuin poistossa. Lyhin ikä mitattiin opettajan työpisteessä vaikka se sijaitsi vastakkaisella puolella luokkaa kuin tuloilmalaitteet. Ilma siis kulki lattiatasossa osittain muiden mittauspisteiden ohi ja saavutti ne vasta myöhemmin. Ilmanvaihdon hyötysuhde oli noin 61 %, minkä perusteella syrjäytysperiaate toimi luokassa. Merkkiainepäästön perusteella laskettu ilmavirta oli lähellä mitattua. Mitoitustehon mittaus tehtiin alenemamenetelmällä siten, että ilmanvaihdon teho nostettiin samalla kuin merkkiainepäästö katkaistiin. Ilman ikä kaikissa oleskeluvyöhykkeen pisteissä oli selvästi poistoilmaa lyhempi. Suhteellinen ikä oli luokkaa 60 % poistoon verrattuna. Ilmanvaihdon hyötysuhde oli 63 %. Syrjäytysperiaate toimi siis hyvin. Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

121 LIITE 2 SY /13 4 Yhteenveto ALLEKIRJOITUKSET Liinalammin Kohteessa 1 koulussa tuloilma jaettiin sekoitusperiaatteella alakaton hajottimista. Ilman ikä luokassa oli melko lähellä poistoilman ikää, joten sekoitus toimi suhteellisen hyvin. Opettajan työpisteessä ilman ikä oli noin 20 % poiston ikää pidempi. Mitoitusteholla myös ilmanvaihdon hyötysuhde oli lähellä täydellisen sekoittumisen lukemaa 50 %. Osateholla hyötysuhde oli hieman korkeampi 55 %, joten sekoittuminen oli vähän heikompaa. Sumiaisten Kohteessa 2koulussa tuloilma jaettiin myös sekoitusperiaatteella, mutta säleiköistä käytävänpuoleiselta seinältä kohti ikkunaseinää. Luokassa oli varsinkin osateholla merkittävästi ilmavuotoja, jotka sekoittivat mittausta. Mitoitusteholla vuotojen merkitys oli pienempi. Mitoitusteholla ilman ikä oli luokassa lähellä poiston ikää, joskin opettajan työpisteessä noin 20 % sitä lyhempi. Ilmanvaihdon hyötysuhde oli mitoitusteholla 50 %. Äänekosken Kohteessa 4 keskuskoulussa tuloilma jaettiin sekoitusperiaatteella katon rajassa olevista suutinkanavista. Puhallus tapahtui kattoon päin, mistä ilma suuntautui suihkujen törmäyksen ja alilämpöisyyden vaikutuksesta alas. Osateholla sekoittuminen ei täysin toteutunut vaan ilman ikä luokassa oli suurimmillaan 20 % poiston ikää pidempi. Ilmanvaihdon hyötysuhde 62 % viittaa syrjäytystyyppiseen virtaukseen, jossa tosin virtauksen suunta oli ylhäältä alas, mikä ei ole oleskeluvyöhykkeen ilman iän kannalta edullinen. Mitoitusilmavirralla sekoitus oli tehokkaampaa. Ilman ikä oli luokassa poistoilman tasoa tai lyhempi. Opettajan työpisteessä ilman ikä oli jopa 30 % poistoa lyhempi, joten sinne tuloilma tuli tehokkaasti. Hyötysuhdelukema oli 57 % eli virtaus oli edelleen jonkin verran syrjäytystyyppinen. Mitoitusilmavirralla syrjäytysvaikutus näkyi siis paremmin oleskeluvyöhykkeen ilman iässä. Tikan Kohteessa koulussa 3 ilmanjako oli toteutettu varsinaisella syrjäytysperiaatteella, jossa tuloilma tuotiin lattian rajasta matalanopeuslaitteilla. Ilmanvaihdon hyötysuhde oli osateholla 61 % ja mitoitusteholla 63 %. Syrjäytysvaikutus toteutui mittausten perusteella suhteellisen hyvin. Osateholla ilman ikä oli tosin vain noin % poiston ikää alempi. Mitoitusteholla se oli sen sijaan noin 40 % poistoilman ikää alempi. Hannu Koskela Vanhempi tutkija Turun ammattikorkeakoulu Tekniikka, ympäristö ja talous / Rakentaminen, ympäristö ja energia Sisäympäristön tutkimusryhmä Turun ammattikorkeakoulu, Sisäympäristö, Lemminkäisenkatu B, Turku Y-koodi Puhelin

122 LIITE 3 ILMAMÄÄRIEN MITTAUSPÖYTÄKIRJA Kohde: Osoite: Päiväys Mittaaja(t): Laitteisto: Kohde Antti Alanko & Toni Laukkanen TSI VelociCalc 9565 Rakennuksen mitattu kokonaisilmamäärä: - - Rakennuksen suunniteltu kokonaisilmamäärä: - - Poikkeama %: - - Yhteenveto ja huomautukset Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 1/7

123 LIITE 3 KONEKOHTAISET TIEDOT Kohde: Mittaaja: Vaikutusalue: Mittausten ajankohta: Ulkoilman lämpötila C: Tuulen nopeus m/s: Kohde 1 Antti Alanko & Toni Laukkanen TK01 / Opetustilat Puhallin: TF01 PF01 Asetus: 100% 94% Puhallinpaine: - - Kammiopaine: Suodatinpaine-ero: - - Ilman lämpötila: Mitattu kokonaisilmamäärä l/s: Suunniteltu kokonaisilmamäärä l/s: Poikkeama %: -2,2 7,0 Yhteenveto ja huomautukset Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 2/7

124 LIITE 3 Kohde: Kohde 1 Vaikutusalue: TK01 / Opetustilat TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Suunniteltu Mitattu l/s Ero l/s l/s TI PI TI PI TI PI 104 Luokka MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ EHC EHC EHC EHC Yht Pa 105 Luokka MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ EHC EHC EHC EHC Yht Pa 106 Luokka MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ EHC EHC EHC EHC Yht Pa 107 Luokka MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ EHC EHC EHC EHC Yht Pa 127 Pienryhmät/Eng. MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ EHC EHC EHC EHC Painesuhde / lisätieto Yht Pa 125 Kirjasto/ATK MAP/TAK 250/ Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 3/7

125 LIITE 3 Kohde: Kohde 1 Vaikutusalue: TK01 / Opetustilat TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Suunniteltu Mitattu l/s Ero l/s l/s TI PI TI PI TI PI MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ MAP/TAK 250/ EHC EHC EHC EHC Painesuhde / lisätieto Yht Pa 168 Tekninen työ IRIS EHC EHC Yht Pa Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 4/7

126 LIITE 3 KONEKOHTAISET TIEDOT Kohde: Mittaaja: Vaikutusalue: Mittausten ajankohta: Ulkoilman lämpötila C: Tuulen nopeus m/s: Kohde 1 Antti Alanko & Toni Laukkanen TK01 / Opetustilat Puhallin: TF01 PF01 Asetus: 37% 38% Puhallinpaine: - - Kammiopaine: Suodatinpaine-ero: - - Ilman lämpötila: Mitattu 1/2 kokonaisilmamäärä l/s: Mitattu 1/1 kokonaisilmamäärä l/s: Osateho/Mitoitusteho %: 33 % 38 % Yhteenveto ja huomautukset Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 5/7

127 LIITE 3 Kohde: Kohde 1 Vaikutusalue: TK01 / Opetustilat TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Mitattu Mitattu Osateho/ 1/2 -teho l/s 1/1 -teho l/s mitoitus TI PI TI PI TI PI 104 Luokka MAP/TAK 250/200 1, % MAP/TAK 250/200 1, % MAP/TAK 250/ % MAP/TAK 250/ % EHC % EHC % EHC % EHC % Yht % 44 % -2 Pa 105 Luokka MAP/TAK 250/200 1, % MAP/TAK 250/ % MAP/TAK 250/ % MAP/TAK 250/ % EHC % EHC % EHC % EHC % Yht % 37 % -2 Pa 106 Luokka MAP/TAK 250/ % MAP/TAK 250/ % MAP/TAK 250/ % MAP/TAK 250/ % EHC % EHC % EHC % EHC % Yht % 36 % -2,5 Pa 107 Luokka MAP/TAK 250/200 2, % MAP/TAK 250/200 3, % MAP/TAK 250/ % MAP/TAK 250/ % EHC % EHC % EHC , % EHC % Yht % 36 % -1 Pa 127 Pienryhmät/Eng. MAP/TAK 250/ % MAP/TAK 250/ % MAP/TAK 250/ % MAP/TAK 250/ % EHC , % EHC , % EHC % EHC % Osatehon painesuhde Yht % 39 % -2 Pa Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 6/7

128 LIITE 3 Kohde: Kohde 1 Vaikutusalue: TK01 / Opetustilat TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Mitattu 1/2 -teho l/s Mitattu 1/1 -teho l/s Osateho/ mitoitus TI PI TI PI TI PI 125 Kirjasto/ATK MAP/TAK 250/ % MAP/TAK 250/ % MAP/TAK 250/200 1, % MAP/TAK 250/200 1, % EHC % EHC % EHC % EHC % Osatehon painesuhde Yht % 38 % -2 Pa 168 Tekninen työ IRIS 250 1, % EHC , % EHC , % Yht % 41 % 0 Pa Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 7/7

129 LIITE 3 ILMAMÄÄRIEN MITTAUSPÖYTÄKIRJA Kohde: Osoite: Päiväys Mittaaja(t): Laitteisto: Kohde Antti Alanko & Jukka Flyktman TSI VelociCalc 9565 Rakennuksen mitattu kokonaisilmamäärä: - - Rakennuksen suunniteltu kokonaisilmamäärä: - - Poikkeama %: - - Yhteenveto ja huomautukset Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 1/5

130 LIITE 3 KONEKOHTAISET TIEDOT Kohde: Mittaaja: Vaikutusalue: Mittausten ajankohta: Ulkoilman lämpötila C: Tuulen nopeus m/s: Kohde 2 Antti Alanko & Jukka Flyktman TK2 / Yläkoulu Puhallin: TF01 PF01 Nopeus: 1/1 1/1 Puhallinpaine: - - Kammiopaine: - - Suodatinpaine-ero: - - Ilman lämpötila: Mitattu kokonaisilmamäärä l/s: Suunniteltu kokonaisilmamäärä l/s: Poikkeama %: -6,9-1,2 Yhteenveto ja huomautukset Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 2/5

131 LIITE 3 Kohde: Kohde 2 Vaikutusalue: TK2 / Yläkoulu TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Suunniteltu Mitattu l/s Ero l/s l/s TI PI TI PI TI PI H5 Luokka 1 IRIS KSO KSO KSO KSO KSO yht ,5 Pa H7 Luokka 2 IRIS KSO KSO KSO KSO KSO yht Pa H8 Luokka 3 TLB , TLB , TLB , KSO KSO KSO KSO yht Pa H11 Opettajienhuone KANAVA 200 2, KSO KSO KSO Painesuhde käytävään yht Pa Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 3/5

132 LIITE 3 KONEKOHTAISET TIEDOT Kohde: Mittaaja: Vaikutusalue: Mittausten ajankohta: Ulkoilman lämpötila C: Tuulen nopeus m/s: Kohde 2 Antti Alanko & Jukka Flyktman TK2 / Yläkoulu Puhallin: TF01 PF01 Nopeus: 1/2 1/2 Puhallinpaine: - - Kammiopaine: - - Suodatinpaine-ero: - - Ilman lämpötila: Mitattu 1/2 kokonaisilmamäärä l/s: Mitattu 1/1 kokonaisilmamäärä l/s: Poikkeama %: 39 % 45 % Yhteenveto ja huomautukset Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 4/5

133 LIITE 3 Kohde: Kohde 2 Vaikutusalue: TK2 / Yläkoulu TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Mitattu Mitattu Osateho/ 1/2 -teho l/s 1/1 -teho l/s mitoitus TI PI TI PI TI PI H5 Luokka 1 IRIS % KSO % KSO % KSO % KSO % KSO % yht % 46 % 0 Pa H7 Luokka 2 IRIS % KSO % KSO % KSO % KSO % KSO % yht % 44 % H8 Luokka 3 TLB , % TLB , % TLB , % KSO % KSO % KSO % KSO % yht % 46 % H11 Opettajienhuone KANAVA 200 0, % KSO % KSO % KSO % yht % 44 % Painesuhde käytävään Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 5/5

134 LIITE 3 ILMAMÄÄRIEN MITTAUSPÖYTÄKIRJA Kohde: Osoite: Päiväys Mittaaja(t): Laitteisto: Kohde Antti Alanko & Toni Laukkanen TSI VelociCalc 9565 Rakennuksen mitattu kokonaisilmamäärä: - - Rakennuksen suunniteltu kokonaisilmamäärä: - - Poikkeama %: - - Yhteenveto ja huomautukset Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 1/7

135 LIITE 3 KONEKOHTAISET TIEDOT Kohde: Mittaaja: Vaikutusalue: Mittausten ajankohta: Ulkoilman lämpötila C: Tuulen nopeus m/s: Kohde 3 Antti Alanko TK-11 / Luokat Puhallin: 11TKTF01 11TKPF01 Asetus: 74 % 70 % Puhallinpaine: Kammiopaine: - - Suodatinpaine-ero: - - Ilman lämpötila: Mitattu kokonaisilmamäärä l/s: Suunniteltu kokonaisilmamäärä l/s: Poikkeama %: 21,9-2,3 Yhteenveto ja huomautukset Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 2/7

136 LIITE 3 Kohde: Kohde 3 Vaikutusalue: TK-11 / Luokat TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Suunniteltu Mitattu l/s Ero l/s l/s TI PI TI PI TI PI 221 Opetustila IRIS IRIS KSO KSO KSO KSO KSO Yht Opetustila IRIS , ,5 IRIS , KSO KSO KSO KSO KSO Yht Opetustila IRIS IRIS , KSO KSO KSO KSO KSO Yht Opetustila IRIS , IRIS , KSO KSO KSO KSO KSO Yht Opetustila IRIS , IRIS KSO KSO KSO KSO KSO Yht Painesuhde / lisätieto 326 Opetustila IRIS Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 3/7

137 LIITE 3 Kohde: Kohde 3 Vaikutusalue: TK-11 / Luokat TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Suunniteltu Mitattu l/s Ero l/s l/s TI PI TI PI TI PI IRIS , KSO KSO KSO KSO KSO Yht Painesuhde / lisätieto Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 4/7

138 LIITE 3 KONEKOHTAISET TIEDOT Kohde: Mittaaja: Vaikutusalue: Mittausten ajankohta: Ulkoilman lämpötila C: Tuulen nopeus m/s: Kohde 3 Antti Alanko TK-11 / Luokat Puhallin: 11TKTF01 11TKPF01 Asetus: 18 % 16 % Puhallinpaine: Kammiopaine: Suodatinpaine-ero: - - Ilman lämpötila: Mitattu 1/2 kokonaisilmamäärä l/s: Mitattu 1/1 kokonaisilmamäärä l/s: Poikkeama %: 30 % 34 % Yhteenveto ja huomautukset Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 5/7

139 LIITE 3 Kohde: Kohde 3 Vaikutusalue: TK-11 / Luokat TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Mitattu Mitattu Osateho/ 1/2 -teho l/s 1/1 -teho l/s mitoitus TI PI TI PI TI PI 221 Opetustila IRIS % 0 IRIS % KSO % KSO % KSO % KSO % KSO % Yht % 34 % 229 Opetustila IRIS , % 1 IRIS , % KSO % KSO % KSO % KSO % KSO % Yht % 33 % 234 Opetustila IRIS % 0 IRIS , % KSO % KSO % KSO % KSO % KSO % Yht % 33 % 244 Opetustila IRIS , % 6 IRIS , % KSO % KSO % KSO % KSO % KSO % Yht % 36 % 321 Opetustila IRIS , % 1 IRIS % KSO % KSO % KSO % KSO % KSO % Yht % 34 % Painesuhde / lisätieto 326 Opetustila IRIS % 4 Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 6/7

140 LIITE 3 Kohde: Kohde 3 Vaikutusalue: TK-11 / Luokat TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Mitattu Mitattu Osateho/ 1/2 -teho l/s 1/1 -teho l/s mitoitus TI PI TI PI TI PI IRIS 200 4,5 4, % KSO % KSO % KSO % KSO % KSO % Yht % 35 % Painesuhde / lisätieto Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 7/7

141 LIITE 3 ILMAMÄÄRIEN MITTAUSPÖYTÄKIRJA Kohde: Osoite: Päiväys Mittaaja(t): Laitteisto: Kohde Antti Alanko & Jukka Flyktman TSI VelociCalc 9565 Rakennuksen mitattu kokonaisilmamäärä: - - Rakennuksen suunniteltu kokonaisilmamäärä: - - Poikkeama %: - - Yhteenveto ja huomautukset Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 1/7

142 LIITE 3 KONEKOHTAISET TIEDOT Kohde: Mittaaja: Vaikutusalue: Mittausten ajankohta: Ulkoilman lämpötila C: Tuulen nopeus m/s: Kohde 4 Antti Alanko & Jukka Flyktman TK04 / K - 4 krs Puhallin: TK04TF01 TK04PF01 Taajuus: 44 46,2 Puhallinpaine: Kammiopaine: Suodatinpaine-ero: Ilman lämpötila: Mitattu kokonaisilmamäärä l/s: Suunniteltu kokonaisilmamäärä l/s: Poikkeama %: -10,3-1,7 Yhteenveto ja huomautukset Lindab Oy:n SPM säätöpellin mittauksessa säätöpaine mitataan kahdessa osassa, minkä vuoksi paine-sarakkeessa ilmoitetaan kaksi lukemaa */* -muodossa. Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 2/7

143 LIITE 3 Kohde: Kohde 4 Vaikutusalue: TK04 / K - 4 krs. TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Suunniteltu Mitattu l/s Ero l/s l/s TI PI TI PI TI PI A1-403 Opetustila -5 Pa A1-405 Opetustila SPM 200 8/ SPM 200 6/ SPM 200 3/ EHC EHC Yht Pa A Pa A1-407 Opetustila SPM 200 8/ SPM / SPM / EHC EHC Yht Pa A1-411 Opetustila SPM 200 8/18 1, SPM /15 1, SPM /7 1, EHC EHC Yht Pa A1-412 Opetustila -2 Pa A1-302 Opetustila -3 Pa A1-303 Opetustila KANAVA 315 2, Pa KANAVA 315 2, A1-304 Opetustila SPM /7 1, SPM /8 1, SPM / EHC EHC Yht Pa A1-309 Opetustila -4 Pa A1-310 Opetustila -6 Pa A1-203 Opetustila -11 Pa A1-204 Opetustila -8 Pa A1-205 Opetustila KANAVA 315 3, EHC EHC Painesuhde käytävään Yht Pa A1-211 Opetustila 0 Pa A1-103 Opetustila -11 Pa Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 3/7

144 LIITE 3 Kohde: Kohde 4 Vaikutusalue: TK04 / K - 4 krs. TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Suunniteltu Mitattu l/s Ero l/s l/s TI PI TI PI TI PI A1-104 Opetustila SPM 200 7/ SPM 200 9/ SPM /14 1, EHC EHC Painesuhde käytävään Yht Pa A1-106 Opetustila KANAVA 315 2, EHC EHC Yht Pa A1-128 Terveydenhoit. CYLP , KSO Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 4/7

145 LIITE 3 KONEKOHTAISET TIEDOT Kohde: Mittaaja: Vaikutusalue: Mittausten ajankohta: Ulkoilman lämpötila C: Tuulen nopeus m/s: Kohde 4 Antti Alanko & Jukka Flyktman TK04 / K - 4 krs Puhallin: TK04TF01 TK04PF01 Taajuus: 14,8 15 Puhallinpaine: Kammiopaine: Suodatinpaine-ero: Ilman lämpötila: Mitattu 1/2 kokonaisilmamäärä l/s: Mitattu 1/1 kokonaisilmamäärä l/s: Poikkeama %: 30 % 31 % Yhteenveto ja huomautukset Lindab Oy:n SPM säätöpellin mittauksessa säätöpaine mitataan kahdessa osassa, minkä vuoksi paine-sarakkeessa ilmoitetaan kaksi lukemaa */* -muodossa. Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 5/7

146 LIITE 3 Kohde: Kohde 4 Vaikutusalue: TK04 / K - 4 krs. TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Mitattu Mitattu Osateho/ 1/2 -teho l/s 1/1 -teho l/s mitoitus TI PI TI PI TI PI A1-403 Opetustila -2 Pa A1-405 Opetustila SPM 200 1/0, % SPM 200 0,5/ % SPM 200 0,2/ % EHC % EHC % Yht % 29 % -3 Pa A Pa A1-407 Opetustila SPM 200 1/0, % SPM 200 1,5/1, % SPM 200 2/ % EHC % EHC % Yht % 32 % -3 Pa A1-411 Opetustila SPM 200 0,5/1,5 1, % SPM 200 1/1 1, % SPM 200 1,5/1 1, % EHC % EHC % Yht % 30 % -2 Pa A1-412 Opetustila -1,5 Pa A1-302 Opetustila -2 Pa A1-303 Opetustila KANAVA 315 0, % -2 Pa KANAVA 315 0, % A1-304 Opetustila SPM 200 2/1 1, % SPM 200 1,5/1 1, % SPM 200 1/1, % EHC % EHC % Yht % 31 % -2 Pa A1-309 Opetustila 0 Pa A1-310 Opetustila -2 Pa A1-203 Opetustila A1-204 Opetustila A1-205 Opetustila KANAVA EHC EHC Yht Pa A1-211 Opetustila +2 Pa A1-103 Opetustila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Painesuhde käytävään Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 6/7

147 LIITE 3 Kohde: Kohde 4 Vaikutusalue: TK04 / K - 4 krs. TI = Tuloilma PI = Poistoilma Tila Päätelaite Koko Pa / m/s Asento / K- arvo Mitattu 1/2 -teho l/s Mitattu 1/1 -teho l/s Osateho/ mitoitus TI PI TI PI TI PI A1-104 Opetustila SPM 200 0,7/1, % SPM 200 1/ % SPM 200 0,7/1,5 1, % EHC % EHC % Yht % 28 % A1-106 Opetustila KANAVA 315 0, % EHC % EHC % Yht % 33 % A1-128 Terveydenhoit. CYLP 160 0,2 25, % KSO % Painesuhde käytävään Are Oy, Kiinteistöpalvelut Jyväskylä 7/7

148 Lämpötila / C Ilman suhteellinen kosteus / RH% Lämpötila / C Lämpötila / C KOHDE 1, Lämpötilaseuranta LIITE : : : : : : : Luokka, tuloilma 104 Luokka, poistoilma 12:00 7: :00 19: : : : : : : : :00 7: :00 19: Luokka, 0,1m 104 Luokka, 0,6m 104 Luokka, 1,1m 104 Luokka, 1,8m :00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 7:00 1:00 19: Ulkoilma, T Ulkoilma, %rh

149 KOHDE 1, Paine-eroseuranta LIITE :00 19:00 7:00 19: Luokka - ulkoilma :00 19:00 7:00 19: Luokka - käytävä :00 19:00 7:00 19: Henkilökunta :00 19:00 7:00 19: Ruokasali

150 Lämpötila / C Ilman suhteellinen kosteus / RH% Lämpötila / C Lämpötila / C KOHDE 2, Lämpötilaseuranta LIITE : : :45 13:45 7: : :45 13:45 7: : :45 13:45 7: H6 Ryhmähuone, tuloilma 1: :45 13:45 7: :45 19: : : :45 13:45 7: : :45 13:45 7: : :45 13:45 7: : :45 13:45 7: :45 19: H5 Luokka 1, 0,1m H5 Luokka 1, 0,6m H5 Luokka 1, 1,1m H5 Luokka 1, 1,8m 8,0 6,0 4,0 2,0-2,0-4,0-6,0-8,0-1 7:45 1:45 19:4513:45 7:45 1:45 19:4513:45 7:45 1:45 19:4513:45 7:45 1:45 19:4513:45 7:45 1:45 19: Ulkoilma, T Ulkoilma, %rh

151 KOHDE 2, Paine-eroseuranta LIITE :45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 H14 Kuisti :45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 H5 Luokka 1 - ulkoilma :45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 H5 Luokka 1 - käytävä :45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 7:45 19:45 H11 Opettajienhuone

152 Lämpötila / C Ilman suhteellinen kosteus / RH% Lämpötila / C Lämpötila / C KOHDE 3, Lämpötilaseuranta LIITE : : :15 14:15 8: : :15 14:15 8: : :15 14:15 8: : Opetustila, tuloilma 229 Opetustila, poistoilma 20:15 14:15 8: : : : : :15 14:15 8: : :15 14:15 8: : :15 14:15 8: : :15 14:15 8: Opetustila, 0,1m 229 Opetustila, 0,6m 229 Opetustila, 1,1m 229 Opetustila, 1,1m ref 229 Opetustila, 1,8 2: : : : : :15 8: : :1514:15 8: : :1514:15 8: : :1514:15 8: :15 20: Ulkoilma, T Ulkoilma, %rh

153 KOHDE 3, Paine-eroseuranta LIITE :15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 Ruokala - ulkoilma :15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20: Opetustila - ulkoilma :15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20: Opetustila - ulkoilma

154 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 8:15 20:15 KOHDE 3, Paine-eroseuranta 15 LIITE Opetustila - käytävä Opetustila - ulkoilma Opetustila - ulkoilma

155 Lämpötila / C Ilman suhteellinen kosteus / RH% Lämpötila / C Lämpötila / C KOHDE 4, Lämpötilaseuranta LIITE : : : : : : : A1-303 Opetustila, tuloilma A1-303 Opetustila, poistoilma 12: : : : : : : : : A1-303 Opetustila, 0,1m A1-303 Opetustila, 0,6m A1-303 Opetustila, 1,1m A1-303 Opetustila, 1,8m 12: : :00 12: : : : : : :00 0: Ulkoilma, T Ulkoilma, %rh

156 KOHDE 4, Paine-eroseuranta 10 LIITE A1-106 Opetustila - ulkoilma A1-128 Terveydenh. - ulkoilma

157 KOHDE 4, Paine-eroseuranta LIITE 4 A1-205 Opetustila - ulkoilma A1-215 Koulunk.avust. - ulkoilma

158 KOHDE 4, Paine-eroseuranta 2 LIITE A1-303 Opetustila - porrash A1-303 Opetustila - ulkoilma A1-309 Opetustila - ulkoilma

159 KOHDE 4, Paine-eroseuranta LIITE A1-406 Opetustila - ulkoilma A1-411 Opetustila - ulkoilma A1-412 Opetustila - ulkoilma

160 Mittausjaksojen tuulen nopeus Lähde: (luettu 02/2018) LIITE 4 Kohde 1 Kohde 2 Kohde 3 Kohde 4

161 Miljoonat Miljoonat Miljoonat KOHDE 1, Sisäilman hiukkasmittaukset Osatehokäyttö LIITE 5 PM : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.3 ulko PM0.3 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.5 ulko PM0.5 sisä IV-koneen käynti PM1 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 11: : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM1 ulko PM1 sisä IV-koneen käynti

162 Tuhannet Tuhannet Miljoonat KOHDE 1, Sisäilman hiukkasmittaukset Osatehokäyttö LIITE 5 PM2.5 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 11: : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM2.5 ulko PM2.5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM5 ulko PM5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM10 ulko PM10 sisä IV-koneen käynti

163 LIITE 5 KOHDE 1, Sisäilman hiukkasten I/O-suhteet Osatehokäyttö PM0.3 & 0.5 I/O-suhde 250 % 200 % 150 % 100 % 50 % 0 % 11: : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.3 PM0.5 IV-koneen käynti PM1 & 2.5 I/O-suhde 3000 % 2500 % 2000 % 1500 % 1000 % 500 % 0 % 11: : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM1 PM2.5 IV-koneen käynti PM5 & 10 I/O-suhde % % % % % % % 0 % 11: : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM5 PM10 IV-koneen käynti

164 Miljoonat Miljoonat Miljoonat KOHDE 1, Sisäilman hiukkasmittaukset Jaksottainen käyttö LIITE 5 PM : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.3 ulko PM0.3 sisä IV-koneen käynti PM0.5 45,0 4 35,0 3 25,0 2 15,0 1 5,0 15: : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.5 ulko PM0.5 sisä IV-koneen käynti PM1 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 15: : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM1 ulko PM1 sisä IV-koneen käynti

165 Tuhannet Tuhannet Miljoonat KOHDE 1, Sisäilman hiukkasmittaukset Jaksottainen käyttö LIITE 5 PM2.5 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 15: : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM2.5 ulko PM2.5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM5 ulko PM5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM10 ulko PM10 sisä IV-koneen käynti

166 LIITE 5 KOHDE 1, Sisäilman hiukkasten I/O-suhteet Jaksottainen käyttö PM0.3 & 0.5 I/O-suhde 250 % 200 % 150 % 100 % 50 % 0 % 15: : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.3 PM0.5 IV-koneen käynti PM1 & 2.5 I/O-suhde 600 % 500 % 400 % 300 % 200 % 100 % 0 % 15: : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM1 PM2.5 IV-koneen käynti PM5 & 10 I/O-suhde % % % % % 8000 % 6000 % 4000 % 2000 % 0 % 15: : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM5 PM10 IV-koneen käynti

167 Tuhannet Miljoonat Miljoonat KOHDE 2, Sisäilman hiukkasmittaukset Osatehokäyttö LIITE 5 PM : : : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.3 ulko PM0.3 sisä IV-koneen käynti PM0.5 12,0 1 8,0 6,0 4,0 2,0 15: : : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.5 ulko PM0.5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM1 ulko PM1 sisä IV-koneen käynti

168 Tuhannet Tuhannet Tuhannet KOHDE 2, Sisäilman hiukkasmittaukset Osatehokäyttö LIITE 5 PM : : : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM2.5 ulko PM2.5 sisä IV-koneen käynti PM5 4 35,0 3 25,0 2 15,0 1 5,0 15: : : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM5 ulko PM5 sisä IV-koneen käynti PM ,0 16,0 14,0 12,0 1 8,0 6,0 4,0 2,0 15: : : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM10 ulko PM10 sisä IV-koneen käynti

169 LIITE 5 KOHDE 2, Sisäilman hiukkasten I/O-suhteet Osatehokäyttö PM0.3 & 0.5 I/O-suhde 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 15: : : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.3 PM0.5 IV-koneen käynti 8000 % 7000 % 6000 % 5000 % 4000 % 3000 % 2000 % 1000 % 0 % PM1 & 2.5 I/O-suhde PM1 PM2.5 IV-koneen käynti 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM5 & 10 I/O-suhde % % % % % % 8000 % 6000 % 4000 % 2000 % 0 % PM5 PM10 IV-koneen käynti 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

170 Miljoonat Miljoonat Miljoonat KOHDE 2, Sisäilman hiukkasmittaukset Jaksottainen käyttö LIITE 5 PM : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 7: PM0.3 ulko PM0.3 sisä IV-koneen käynti PM ,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 7: : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 7: PM0.5 ulko PM0.5 sisä IV-koneen käynti PM1 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 7: : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 7: PM1 ulko PM1 sisä IV-koneen käynti

171 Tuhannet Tuhannet Tuhannet KOHDE 2, Sisäilman hiukkasmittaukset Jaksottainen käyttö LIITE 5 PM : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 7: PM2.5 ulko PM2.5 sisä IV-koneen käynti PM5 4 35,0 3 25,0 2 15,0 1 5,0 7: : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 7: PM5 ulko PM5 sisä IV-koneen käynti PM10 25,0 2 15,0 1 5,0 7: : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 7: PM10 ulko PM10 sisä IV-koneen käynti

172 LIITE 5 KOHDE 2, Sisäilman hiukkasten I/O-suhteet Jaksottainen käyttö PM0.3 & 0.5 I/O-suhde 200 % 180 % 160 % 140 % 120 % 100 % 80 % 60 % 40 % 20 % 0 % 7: : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 7: PM0.3 PM0.5 IV-koneen käynti PM1 & 2.5 I/O-suhde 5000 % 4500 % 4000 % 3500 % 3000 % 2500 % 2000 % 1500 % 1000 % 500 % 0 % 7: : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 7: PM1 PM2.5 IV-koneen käynti PM5 & 10 I/O-suhde % % % % 5000 % 0 % 7: : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 7: PM5 PM10 IV-koneen käynti

173 Tuhannet Miljoonat Miljoonat KOHDE 3, Sisäilman hiukkasmittaukset Osatehokäyttö LIITE 5 PM : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 13: PM0.3 ulko PM0.3 sisä IV-koneen käynti PM ,0 2 15,0 1 5,0 13: : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 13: PM0.5 ulko PM0.5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 13: PM1 ulko PM1 sisä IV-koneen käynti

174 Tuhannet Tuhannet Tuhannet KOHDE 3, Sisäilman hiukkasmittaukset Osatehokäyttö LIITE 5 PM : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 13: PM2.5 ulko PM2.5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 13: PM5 ulko PM5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 13: PM10 ulko PM10 sisä IV-koneen käynti

175 LIITE 5 KOHDE 3, Sisäilman hiukkasten I/O-suhteet Osatehokäyttö PM0.3 & 0.5 I/O-suhde 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 13: : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 13: PM0.3 PM0.5 IV-koneen käynti PM1 & 2.5 I/O-suhde 3000 % 2500 % 2000 % 1500 % 1000 % 500 % 0 % 13: : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 13: PM1 PM2.5 IV-koneen käynti PM5 & 10 I/O-suhde % % % % % 5000 % 0 % 13: : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 13: PM5 PM10 IV-koneen käynti

176 Miljoonat Miljoonat Miljoonat KOHDE 3, Sisäilman hiukkasmittaukset Jaksottainen käyttö LIITE 5 PM : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.3 ulko PM0.3 sisä IV-koneen käynti PM ,0 2 15,0 1 5,0 7: : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.5 ulko PM0.5 sisä IV-koneen käynti PM1 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 7: : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM1 ulko PM1 sisä IV-koneen käynti

177 Tuhannet Tuhannet Tuhannet KOHDE 3, Sisäilman hiukkasmittaukset Jaksottainen käyttö LIITE 5 PM : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM2.5 ulko PM2.5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM5 ulko PM5 sisä IV-koneen käynti PM ,0 4 35,0 3 25,0 2 15,0 1 5,0 7: : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM10 ulko PM10 sisä IV-koneen käynti

178 LIITE 5 KOHDE 3, Sisäilman hiukkasten I/O-suhteet Jaksottainen käyttö PM0.3 & 0.5 I/O-suhde 450 % 400 % 350 % 300 % 250 % 200 % 150 % 100 % 50 % 0 % 7: : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.3 PM0.5 IV-koneen käynti PM1 & 2.5 I/O-suhde 3000 % 2500 % 2000 % 1500 % 1000 % 500 % 0 % 7: : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM1 PM2.5 IV-koneen käynti PM5 & 10 I/O-suhde % % % % 8000 % 6000 % 4000 % 2000 % 0 % 7: : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM5 PM10 IV-koneen käynti

179 Tuhannet Miljoonat Miljoonat KOHDE 4, Sisäilman hiukkasmittaukset Osatehokäyttö LIITE 5 PM : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.3 ulko PM0.3 sisä IV-koneen käynti PM0.5 12,0 1 8,0 6,0 4,0 2,0 11: : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.5 ulko PM0.5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM1 ulko PM1 sisä IV-koneen käynti

180 Tuhannet Tuhannet Tuhannet KOHDE 4, Sisäilman hiukkasmittaukset Osatehokäyttö LIITE 5 PM : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM2.5 ulko PM2.5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM5 ulko PM5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM10 ulko PM10 sisä IV-koneen käynti

181 LIITE 5 KOHDE 4, Sisäilman hiukkasten I/O-suhteet Osatehokäyttö PM0.3 & 0.5 I/O-suhde 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 11: : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.3 PM0.5 IV-koneen käynti PM1 & 2.5 I/O-suhde 1600 % 1400 % 1200 % 1000 % 800 % 600 % 400 % 200 % 0 % 11: : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM1 PM2.5 IV-koneen käynti PM5 & 10 I/O-suhde % % % % 8000 % 6000 % 4000 % 2000 % 0 % 11: : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM5 PM10 IV-koneen käynti

182 Miljoonat Miljoonat Miljoonat KOHDE 4, Sisäilman hiukkasmittaukset Jaksottainen käyttö LIITE 5 PM : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 9: PM0.3 ulko PM0.3 sisä IV-koneen käynti PM ,0 2 15,0 1 5,0 9: : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 9: PM0.5 ulko PM0.5 sisä IV-koneen käynti PM1 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 9: : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 9: PM1 ulko PM1 sisä IV-koneen käynti

183 Tuhannet Tuhannet Tuhannet KOHDE 4, Sisäilman hiukkasmittaukset Jaksottainen käyttö LIITE 5 PM : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 9: PM2.5 ulko PM2.5 sisä IV-koneen käynti PM : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 9: PM5 ulko PM5 sisä IV-koneen käynti PM ,0 4 35,0 3 25,0 2 15,0 1 5,0 9: : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 9: PM10 ulko PM10 sisä IV-koneen käynti

184 LIITE 5 KOHDE 4, Sisäilman hiukkasten I/O-suhteet Jaksottainen käyttö PM0.3 & 0.5 I/O-suhde 600 % 500 % 400 % 300 % 200 % 100 % 0 % 9: : : : : : : : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 PM0.3 PM0.5 IV-koneen käyttö PM1 & 2.5 I/O-suhde % % 8000 % 6000 % 4000 % 2000 % 0 % 9: : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 9: PM1 PM2.5 IV-koneen käynti PM5 & 10 I/O-suhde % % % 8000 % 6000 % 4000 % 2000 % 0 % 9: : : : : : : : : ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 9: PM5 PM10 IV-koneen käynti

185 LIITE 6

186 Kohde 3 LIITE 6

187 Kohde 3 LIITE 6

188 LIITE 6

189 LIITE 6

190 Kohde 3 LIITE 6

191 Kohde 3 LIITE 6

192 LIITE 6

193 LIITE 6

194 LIITE 6 Kohde 4 Kohde 4

195 LIITE 6

196 LIITE 6

197 Kohde 4 LIITE 6

198 Kohde 4 LIITE 6

199 LIITE 6

200 LIITE 7

201 LIITE 7

202 LIITE 7

203 LIITE 7