Teollisuustilojen ilman laadun ja lämpöolojen hallinta. Timo Hautalampi Työterveyslaitos

Transkriptio

1 Teollisuustilojen ilman laadun ja lämpöolojen hallinta Timo Hautalampi Työterveyslaitos

2 Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

3 Ilmanvaihto Ilmanvaihto tarkoittaa sisäilman laadun ylläpitämistä hyvänä tuomalla ja poistamalla tilasta ilmaa joko koneellisesti tai painovoimaisesti. Koneellisissa järjestelmissä on lisäksi tuloilman suodatus ja lämmitys. Kesäaikaan tilan lämpötila saattaa kohota korkeaksi. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

4 Ilmastointi Ilmanvaihdon lisäksi ilmaa on mahdollista tarvittaessa jäähdyttää, lämmittää ja kostuttaa. Kostutusta ja lämmitystä tarvitaan lähinnä talvella ja jäähdytystä kesällä. Ilmastoinnilla hallitaan lämpöolot kaikkina vuodenaikoina. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

5 Työturvallisuuslaki / Työpaikalla tulee olla riittävästi kelvollista hengitysilmaa. Työpaikan ilmanvaihdon tulee olla riittävän tehokas ja tarkoituksenmukainen. 37 Työpaikalla, jossa esiintyy ilman epäpuhtauksia, kuten pölyä, savua, kaasua tai höyryä työntekijää vahingoittavassa tai häiritsevässä määrin, on niiden leviäminen mahdollisuuksien mukaan estettävä eristämällä epäpuhtauden lähde tai sijoittamalla se suljettuun tilaan tai laitteeseen. Ilman epäpuhtaudet on riittävässä määrin koottava ja poistettava tarkoituksenmukaisen ilmanvaihdon avulla. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

6 Työturvallisuuslaki / Työntekijän altistuminen turvallisuudelle tai terveydelle haittaa tai vaaraa aiheuttaville kemiallisille tekijöille on rajoitettava niin vähäiseksi, ettei näistä tekijöistä aiheudu haittaa tai vaaraa työntekijän turvallisuudelle tai terveydelle taikka lisääntymisterveydelle. Erityisesti on huolehdittava myrkytyksen, hapen puutteen tai muun vastaavan vakavan vaaran ehkäisemiseksi tarpeellisista suojelutoimenpiteistä Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

7 Ilmastointilaitoksen komponetit 1. suodatus, 2. esilämmitys, 3. kostutus, 4. jäähdytys, 5. jälkilämmitys, 6. tuloilmapuhallin ja 7. poistoilmapuhallin Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

8 Teollisuuden tilailmastointi Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

9 Pienehkö ilmanvaihtokone Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

10 Suodatin Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

11 Suodatinluokat Rakentamismääräyskokolemassa (osa D2, Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto) suositellaan uusille ja peruskorjattaville rakennuksille tuloilman suodatusaluokaksi vähintään EU7 taajama-alueella Taajama- ja teollisuusalueiden ulkopuolella EU4 Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

12 Ilmavirtojen nimitykset 1. ulkoilma, 2. tuloilma, 3. siirtoilma, 4. poistoilma, 5. palautusilma, 6. jäteilma, 7. kierrätysilma ja 8. sisäilma. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

13 Lämpöolot ja ilmavirrat 1 Rakennus on suunniteltava ja rakennettava siten, että oleskeluvyöhykkeen viihtyisä huonelämpötila voidaan ylläpitää käyttöaikana niin, ettei energiaa käytetä tarpeettomasti. Oleskeluvyöhykkeen lämmityskauden suunnitteluarvo on yleensä 21 C ja kesäkaudella 23 C. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

14 Lämpöolot ja ilmavirrat 2 Mikäli henkilömäärän mukaiselle mitoitukselle (vähintään 6 l/s/hlö) ei ole riittäviä perusteita käytetään eri tiloille määriteltyjä ohjearvoja. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

15 Esimerkki työtilojen vaatimuksista Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

16 Rakennusten maksimilämpötila Rakennuksen käyttöaikana ei oleskeluvyöhykkeen lämpötila yleensä saa olla korkeampi kuin +25 C. Ulkoilman lämpötilan viiden tunnin enimmäisjakson keskiarvon ollessa korkeampi kuin 20 C voi huoneilman lämpötila ylittää tämän arvon korkeintaan 5 C. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

17 Sisäilman puhtaus Rakennus on suunniteltava ja rakennettava siten, että sisäilmassa ei esiinny terveydelle haitallisessa määrin kaasuja, hiukkasia tai mikrobeja eikä viihtyisyyttä alentavia hajuja. Sisäilman hiilidioksidipitoisuus tavanomaisissa sääoloissa ja huonetilan käyttöaikana on yleensä enintään 1200 ppm. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

18 Epäpuhtaudet joillekin epäpuhtauksille löytyy suun-nittelun ohjearvot (ammoniakki ja amiinit, asbesti, formaldehydi, hiilimonoksidi, hiukkaset radon ja styreeni). Muiden epäpuhtauksien pitoisuus saa olla korkeintaan 1/10 haitalliseksi tunnetuista pitoisuuksista (HTP). Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

19 Sisäilman kosteus Rakennus on suunniteltava ja rakennettava siten, että sisäilman kosteus pysyy rakennuksen käyttötarkoituksen mukaisissa arvoissa. Sisäilman kosteus ei saa olla jatkuvasti haitallisen korkea eikä kosteus saa tiivistyä rakenteisiin eikä niiden pinnoille tai ilmanvaihto-järjes-tel-mään siten, että se aiheuttaa kosteusvaurioita, mikrobien tai pieneliöiden kasvua tai muuta terveydellistä kasvua. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

20 Kostutus Jos sisäilman kosteus on yli 7 g H 2 O /kg kuivaa ilmaa, kostutetaan huoneilmaa vain painavista syistä esimerkiksi prosessin tai varastoinnin niin vaatiessa (kts. Mollier-piirros). Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

21 Kostean ilman Mollier-piirros % 30 % 50 % 70 % % 20 Ilman lämpötila [ o C] kj/kg 50 kj/kg 40 kj/kg 30 kj/kg -10 kj/kg 0 kj/kg 10 kj/kg 20 kj/kg Absoluuttinen kosteus [g/kg k.i] Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

22 Tuloilman laatu, palautus-, kierrätys ja siirtoilma, painesuhteet 1 Palautus ja siirtoilmana saadaan käyttää vain ilmanpuhtaudeltaan samanarvoisten tai puhtaampien tilojen ilmaa, joka ei saa sisältää haitallisia määriä epäpuhtauksia. Palautusilman käyttö ei saa aiheuttaa epäpuhtauksien leviämistä, erityisesti hajujen leviämistä. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

23 Tuloilman laatu, palautus-, kierrätys ja siirtoilma, painesuhteet 2 Palautusilmaa ei käytetä lainkaan asuinhuoneistoissa, ammattimaisissa keittiöissä, erilaisissa majoitusosastoissa, ravintoloissa ja kahviloissa ja erityisen puhtaana pidettävissä tiloissa. Rakennusten, sen huonetilojen ja ilmanvaihtojärjestelmän paineet on suunniteltava siten, että ilma virtaa puhtaammista tiloista tiloihin, joissa syntyy runsaammin epäpuhtauksia. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

24 Painejakauma rakennuksessa Ts > Tu Ts > Tu TUULI LÄMPÖTILA TUULI & LÄMPÖTILA Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

25 Sisäilmaston tavoitetasot Sisäilmaston, rakennustöiden ja pinta-materiaalien luokitus (SL-2000) on tarkoitettu käytettäväksi asetettaessa tavanomaisia työ- ja asuintiloja (toimisto- ja julkiset rakennukset, koulu-, päiväkoti ja asuinrakennukset sekä muut vastaavat rakennukset) koskevia sisäilmastotavoitteita. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

26 Sisäilmastoluokitus on kolmitasoinen Laatuluokat S1, S2 ja S3. Luokka S1 on paras, mikä merkitsee suurempaa tyytyväisten osuutta ja pienempää terveysriskiä. Esimerkiksi huonelämpötilan osalta luokka S1 vastaa noin 90 %:n tyytyväisten osuutta. Luokka S3 vastaa lähinnä säädösten mukaista vähimmäistasoa. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

27 Lämpöolojen tavoitearvot (SL2000) Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

28 Tavoitetaso Tavoitetaso dominoivan epäpuhtauden ennalta määrätty pitoisuustaso, joka on tarkoitus saavuttaa Tavoitetaso on suositusarvo Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

29 Miksi tavoitetasoja? Systemaattinen suunnittelumetodiikka HTP on sopimaton lähtökohta useimmissa tilanteissa Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

30 HTP-arvojen puutteet suunnittelukriteerinä Perustuvat hyväksyttävän riskin käsitteeseen Uudistetaan tietyin aikavälein Määrittelevät, mikä on sopimaton pitoisuustaso, mutta ei mikä on hyvä ja viihtyisä ilman laatu Vallitsevat pitoisuustasot suomalaisilla teollisuusaloilla ovat selvästi HTP-arvojen alapuolella Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

31 Riskinarvio Epäpuhtaus, jolla kynnysarvovaikutus: NOAEL annos Turvallisuuskerroin Epäpuhtaus, jolla ei ole kynnysarvovaikutus: Annos, jonka alapuolelle jäljelläoleva riski mitätön Riskinarviot matalilla epäpuhtaustasoilla hyvin epätarkkoja Toteuttamiskelpoisuus Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

32 Työterveyslaitoksen pitoisuusdatapankki Yli mittaushavaintoa Kattaa teollisuuden keskeiset toimialat Sama mittausstrategia Kuvaa todennäköisesti pahimman tilanteen olosuhteita Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

33 Benchmark-tehtaat Tehokas päästölähteiden hallinta tai matala emissio Uudenaikainen ilmanjako (hallittu virtauskenttä) Säätö- ja ohjausjärjestelmä Uudet tai saneeratut laitokset Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

34 Benchmark-tehtaat epäorgaanisen pölyn pitoisuus Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

35 Ilman laadun tavoitetasot EPÄPUHTAUS Epäorgaaninen pöly (mg/m 3 ) Cr-(III)-yhdist. (µg/m 3 ) Cr-(IV)-yhdist. (µg/m 3 ) Nikkeli yhdist. (µg/m 3 ) Öljysumu (mg/m 3 ) Formaldehydi (mg/m 3 ) NO 2 (mg/m 3 ) CO (mg/m 3 ) I ERIKOIS- TILAT < 0.01 < 0.1* II TEOLLISUUSTASO < 0.5 < 10 < 2 < 5 < 0.2 < 0.1 < 0.2 < 3 ILMAN LAATUTASO III YLEINEN TEOLLISUUSTASO * Esim. Teollisuuden sähkötilahuoneet standardin IEC mukaan. IV MINIMI TEOLLISUUSTASO Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

36 Ilman laadun tavoitetasot EPÄPUHTAUS Asetoni (mg/m 3 ) Butanoli (mg/m 3 ) Alif. liuotin bensiini** (mg/m 3 ) Isopropanoli (mg/m 3 ) Tolueeni (mg/m 3 ) Ksyleenit (mg/m 3 ) Styreeni (mg/m 3 ) Liuottimien yhteisvaikutus TVOC (mg/m 3 ) I ERIKOIS- TILAT II HYVÄ TEOLLISUUSTASO < 12 < 2 < 10 < 5 < 5 < 5 < 1 < 0.02 ILMAN LAATUTASO III YLEINEN TEOLLISUUSTASO IV MINIMI TEOLLISUUSTASO < Yleinen malli muille ilman epäpuhtauksille < 0.1 HTP ** Kun yhdiste ei sisällä n-heksaania. 0.1 HTP HTP < HTP Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

37 Tavoitetasomenettelyn edut Terveyssektori Parempi työympäristö Terveyshaittojen vähentäminen Henkilöstön parempi työkyky ja viihtyvyys Teollisuussektori Suunnittelu Uusien tuotteiden kehittely Teknologian siirto Tuki laatujärjestelmille Tuki loppukäyttäjille hankintatilanteessa Tuottavuus Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

38 Tavoitearvojen määrittämisen lähestymistavat TERVEYSTIEDOT RISKINARVIOINTIIN PERUSTUVA LÄHESTYMISTAPA ILMANLAADUN TAVOITETASOT TEKNOLOGINEN LÄHESTYMISTAPA VALLITSEVAT PITOISUUSTASOT BENCHMARK- ILMANLAATU Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

39 Suositeltu lämpötila-alue TYÖN FYYSINEN RASKAUS Kevyt istumatyö (alle 150W) Muu istumatyö ( W) Keskiraskas työ ( W) Raskas työ ( W) SUOSITELTU ALUE ( C) SUUNNITTELUARVO ( C) Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

40 Työn kuormittavuus ja aineenvaihdunnan lämmöntuotto Työn fyysinen raskaus Tyypillisiä töitä kevyt istumatyö, alle 150 W muu kevyt työ, W keskiraskas työ, W raskas työ, W etupäässä istuen tehtäviä töitä, esim. toimistotyö, valvomotyö teollisuudessa etupäässä seisten tehtäviä töitä, esim. asennus-, maalaus-, talous- ja puusepäntyöt etupäässä seisten tai kävellen tehtäviä töitä, joissa siirretään kevyitä taakkoja käsin, esim. lihanleikkaus, hitsaus, asennus, sulatus, valu ja siivous etupäässä liikkuen tehtäviä töitä, joissa siirretään raskaita taakkoja, esim. muuraus, puiden sahaaminen tai hakkaaminen, kaivostyö Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

41 Tavoitetasot ilman lämpötilalle TYÖN FYYSINEN RASKAUS I ERIKOIS- TILATASO II HYVÄ TEOLLISUUS- TASO ILMAN LÄMPÖTILA T i ( C) III YLEINEN TEOLLISUUS- TASO IV MINIMI TEOLLISUUS- TASO V JÄÄTYMISEN JA KORROOSION ESTÄVÄ TASO Kevyt istumatyö (alle 150W) T i < T s + 3 C Muu istumatyö ( W) T i < T s + 3 C Keskiraskas työ ( W) T i < T s + 3 C Raskas työ ( W) T i < T s + 3 C T s kastepistelämpötila Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

42 Tilailmastoinnin luokitusperiaatteet HUONEILMASTOINNIN PERIAATE: TAVOITE LÄMPÖTILA, KOSTEUS JA EPÄPUHTAUS JAKAUTUMA (KUVAT) X-akseli: C, mg/m 3, %RH Y-akseli: huoneen dim. (e.g. height) SU=tulo, EX=poisto MÄNTÄ Luoda tuloilmavirran avullayhdensuuntainen virtauskenttä koko ilmastoitavaan tilaan. KERROSTUMA VYÖHYKE SEKOITUS Hyödyntää ja tukea tiheyserojen seurauksena syntyvää kerrostumista huonetilassa korvaamalla syrjäytynyt konvektioilmavirta tuloilmalla. Hallita huoneilman olosuhteet valitulla vyöhykkeellä ja sallia lämmönja epäpuhtauksien kerrostuminen muualla huonetilassa. Luoda ilmastoitavaan tilaan tasaiset olosuhteet. KUVAUS Huoneilmavirtaukset hallitaan yhdensuuntaisella pieninopeuksisella tulo-ilma ilmanjaolla, joka on riittävän voimakas syrjäyttämään häiriövirtaukset. Huoneilmavirtauksia nostevoima. Tuloilmanjako toteutetaan pienellä nopeudella. Huoneilmavirtaukset osittain hallittu tuloilman avulla ja osittain nostevoimalla. Huoneilmavirtauksia hallitaan tyypillisesti suurnopeusilmanjaon avulla. TEOREETTINENEPÄPUHTAUKSIEN JA LÄMMÖN POISTOTEHOKKUUS 8 1 TYYPILLINEN YLEISILMANVAIHDON SOVELLUS Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

43 Esimerkkejä - mäntäperiaate VAAKASUORA MÄNTÄ PYSTYSUORA MÄNTÄ OSITTAINEN MÄNTÄ Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

44 Mäntäperiaate Edut ja haitat + koko virtauskenttä voidaan hallita + lähteen ylävirranpuoleiset alueet pysyvät puhtaina + korkea lämpötilatehokkuus ja epäpuhtauksien poistotehokkuus - suuri tuloilmavirta - ilmanvaihtolaitteiden tilantarve suuri Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

45 Esimerkkejä - kerrostumaperiaate piennopeuksinen ilmanjako JAKO LATTIATASOSTA JAKO OLESKELUALUEEN YLÄPUOLELTA 1 JAKO OLESKELUALUEEN YLÄPUOLELTA 2 Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

46 Tyypilliset jakautumat kerrostumaperiaatteella toteutetussa tilassa LÄMPÖTILAJAKAUTUMA EPÄPUHTAUSJAKAUTUMA Huonekorkeus Huonekorkeus Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

47 Esimerkkejä - kerrostumaperiaate LATTTIAPUHALLUS ALASPÄIN KORVAUS LATTIALÄMMITYS JA PAINOVOIMAINEN Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

48 Kerrostumaperiaate Edut ja haitat + ilmastoidulla vyöhykkeellä voidaan saavuttaa alhainen pitoisuustaso + suhteellisen korkea lämpötilatehokkuus + epäpuhtauksien poistotehokkuus - katvealueet, joilla esiintyy kohonneita pitoisuuksia, ovat mahdollisia - toimii optimaalisesti vain, jos olosuhteet ovat sopivat - herkkä häiriötekijöille Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

49 Esimerkkejä - vyöhykeperiaate PYSTYSUORA PUHALLUS SUUNNATTU PUHALLUS ACTIVENT MENETELMÄ PIENNOPEUKSINEN ILMANJAKO TUKISUIHKUIHIN VORTEX ILMANJAKO VAAKASUORA VYÖHYKE- JAKO VERHOLLA Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

50 Vyöhykeperiaate Edut ja haitat + parempi lämpötilatehokkuus ja epäpuhtauksien poistotehokkuus kuin sekoitusstrategialla + ilmavirtauksien osittainen hallinta ilmastoidulla vyöhykkeellä + katvealueiden muodostuminen ilmastoidulle vyöhykkeelle voidaan välttää paremmin kuin korvausstrategialla - epäpuhtauksien sekoittuminen ilmastoidulla vyöhykkeellä heikentää epäpuhtauksien poistotehokkuutta Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

51 Esimerkkejä - sekoitusperiaate KATTOPUHALLUS VAAKASUORAT SUIHKUT SUUTINMENETELMÄT Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

52 Sekoitusperiaate Edut ja haitat + ilmastoidulle vyöhykkeelle ei muodostu katve alueita + epätoivotun lämpötilagradientin muodostuminen lämmityskaudella voidaan välttää - matala lämpötilan ja epäpuhtauksien poistotehokkuus - suurehko ilmannopeus; oleskeluvyöhykkeellä saattaa aiheuttaa vetoa Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

53 Esimerkkejä - kerrostumaperiaate KORVAUS ILMANJAKO JA JÄÄHDYTYSKATTO KORVAUS ILMANJAKO JA KIERRÄTYSILMALÄMMITTIMET KORVAUS ILMANJAKO JA HALLITSEVA PAIKALISPOISTO Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

54 Esimerkkejä periaatteiden soveltamisesta järjestelmävalinnassa (a) KESÄ: KORVAUS Menetelmät: - piennopeusilmanjako (b) TALVI: SEKOITUS Menetelmät: - piennopeusilmanjako - kierrätysilmalämmitys (c) TALVI: KORVAUS Menetelmät: - piennopeusilmanjako - lattialämmitys Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

55 Altistuksen pienentäminen Kemialliselle aineelle altistumista voidaan vähentää ainakin seuraavanlaisilla toimenpiteillä: haitallisen aineen korvaaminen vähemmän haitallisella menetelmän korvaaminen (automatisointi, alihankinta, työvaiheen korvaaminen toisella) päästölähteen eristäminen (kotelointi, kohdepoisto, kohdeilmanvaihto) Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

56 Kohdeilmanvaihto 1 Yleisilmanvaihdolla hallitaan tilan yleisilman laatua ja kohdeilmanvaihdolla hallitaan paikallisesti työpisteen ilmanlaatua ja minimoidaan päästöjen leviäminen yleisilmaan. Kohdeilmanvaihdossa ilmaa likaavat epäpuhtaudet pyritään poistamaan niiden syntymäkohdassa, estäen niiden leviäminen huoneilman joukkoon. Poistaa voidaan myös esimerkiksi ylilämpöä tai kosteutta. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

57 Kohdeilmanvaihto 2 kohdepoistojen toiminta tulee yhteen sovittaa koko ilmastointijärjestelmän toimintaan tilojen voimakas alipaineisuus aiheuttaa usein ongelmia ilmastointijärjestelmän ongelmat voivat huomattavasti kasvattaa työntekijöiden altistumisriskiä ilmastointijärjestelmä vaatii säännöllistä huoltoa Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

58 Kohdeilmanvaihto 2 Järjestelmä koostuu minimissään poistoilmapuhaltimesta ja kanavistosta, jolla puhaltimen imuvaikutus kohdistetaan epäpuhtauslähteeseen. Kanaviston päähän sijoitetaan poistoilmahuuva, jonka muotoilu on erityisen tärkeä poistotehokkuuden kannalta. Joissakin tapauksissa epäpuhtauslähde voidaan sulkea kokonaan huuvan sisään, jolloin puhutaan koteloinnista. PUHALLIN KANAVISTO PUHDISTUSLAITE HUUVA KOTELOINTI Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

59 Kohdeilmanvaihto 3 Kohdepoiston huuvan tulee sijaita mahdollisimman lähellä epäpuhtauslähdettä, koska poistoimun vaikutus ulottuu huomattavan lyhyelle matkalle. Kohdepoiston vaikutusta voidaan tehostaa tuomalla puhdasta tuloilmaa työntekijän hengitysvyöhykkeelle. Tällöin puhutaan kohdeilmanvaihdosta. D Puhallus 10m/s 30-60D D 10m/s D Imu 1m/s Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

60 ilman virtaussuunnat Ilmanvaihtoa suunniteltaessa on kiinnitettävä erityistä huomiota ilman virtaussuuntiin. Epäpuhtauksien tulisi aina virrata epäpuhtauslähteestä poistoon käymättä työntekijän hengitysvyöhykkeellä. Järjestelmää suunniteltaessa ilman luontaiset liikesuunnat esimerkiksi Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

61 Erilaisia kohdepoistoratkaisuja 1 Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

62 Erilaisia kohdepoistoratkaisuja 2 Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

63 Kohdepoistoista ongelmia? Tyypillisesti teollisuudessa aikaa myöten kohdepoistoja lisätään. --> Hallin alipaineisuus lisääntyy --> Ongelmia syntyy: korvausilman hallitsematon tulo tilaan epäpuhtauksien kulkeutuminen toisista tiloista veto-ongelmat varsinkin talvella kulku ovista hankalaa Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

64 Kohdepoistoista ongelmia? Ratkaisuna HALLITTU KORVAUSILMAN TUOMINEN tilaan Erityisen ongelmallinen ilmastointitekniikan kannalta on tilanne, jossa poistoilmavirta muuttuu prosessin tai työvaiheiden aikana. Tuloilmavirran pitää pystyä seuraamaan poistoilmavirran muutoksia. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

65 Paikallispoiston tehokkuuden mittaaminen Kohdepoiston sieppausaste on mahdollista mitata merkkiainetekniikalla Sieppausaste lasketaan jakamalla työpisteeseen laskettaessa saatu pitoisuus suoraan kanavaan päästettäessä mitatulla pitoisuudella. Menetelmä soveltuu parhaiten kaasumaisille epäpuhtauksille. ε = C C työpiste poisto GAS ANALYZER MANOMETER Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

66 Sieppausaste poistoilmavirran funktiona Capture efficiency (%) Capture efficiency versus air flow Point measured with original hood Air flow (l/s) Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

67 Paikallispoiston tehokkuuden mittaaminen Jos kohdepoisto sijaitsee siten, että työntekijän pää sijaitsee poiston ja epäpuhtauslähteen välissä, voi työntekijä altistua merkittävästi, vaikka sieppausaste olisi 100 %. Tällaisissa tilanteissa on mitattava työhygieeninen tehokkuus. = η C C ei ei C C on tausta Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

68 Veto-ongelmien tutkiminen Veto aiheutuu useimmiten ilman virtauksesta. Muita syitä saattavat olla säteilyveto esim. suurten ikkunapintojen läheisyydessä sekä lämpötilaerot korkeussuunnassa. Ilmavirtauksia aiheuttavat mm. Tuloilmasuihkut, tilojen väliset paine-erot ja kylmän ilman valuminen ikkuna- tai seinäpinnoilta. Virtausten toteaminen käy parhaiten savukokeilla. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

69 Veto-ongelmien tutkiminen 2 Olosuhteet työpisteissä paikallinen vaihtelu ilman virtausnopeus ja lämpötila eri työpisteissä lämpötilaerot ajallinen vaihtelu ilman virtausnopeus ja lämpötila joissain työpisteissä tuloilman lämpötila pintalämpötilat (ikkuna, lämpöpatteri) Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

70 Veto-ongelmien tutkiminen 3 Huonekohtainen tilanne tuloilman virtauskuvio ja lämpötila savukoe tuloilmasuihkun suuntausmahdollisuudet muut ilmavirtaukset ikkuna- ja seinäpintojen aiheuttama valuminen mahdollisen alipaineisuuden aiheuttamat virtaukset ovien ja ikkunoiden raoista työpisteiden sijainti ikkunoiden ja tuloilmasuihkujen suhteen kylmät pinnat pintalämpötilat operatiivinen lämpötila lämpösäteilyn epäsymmetria Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

71 Veto-ongelmien tutkiminen 4 Tyypillisiä syitä veto-ongelmille Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

72 Automaalaamoiden ilmanvaihto Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

73 Automaalaamoiden ilmanvaihto 2 Automaalauksessa esiintyy epäpuhtauksina mm. hiukkasia ja liuotinhöyryä. Hiukkasmaiset epäpuhtaudet syntyvät hionnan lisäksi itse maalauksessa maalisumun muodossa. Käytetyt maalit sisältävät % liuottimia, jotka ruiskumaalauksen yhteydessä joutuvat ympäröivään ilmaan. Osa liuottimista haihtuu maalipisaroiden ollessa matkalla ruiskun suuttimesta kohteeseen ja osa haihtuu valmiin maalipinnan kuivuessa. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

74 Ilmanjakotapoja Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

75 liuotinainepitoisuudet maalauskammiossa maalaamo 4 (250 1/h) maalaamo 3 (78 1/h) poisto h=1,7 m h=1,1 m maalaamo 2 (23 1/h) maalaamo 1 (0,8 1/h) % HTP 15 min Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

76 Isosyanaattipitoisuudet automaalaamoissa Mitattujen isosyanaattien yhteispitoisuudet ylittivät pintamaalauksessa HTP 15 min pitoisuudet kuitenkin moninkertaisesti. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

77 Liuotinaineseurannan tuloksia 800 toimenpide alku loppu 700 pohjamaalaus 1 9:54:30 9:55: pohjamaalaus 2 9:56:30 9:57: pintamaalin sekoitusta pohjamaaliruiskun pesu 10:01 10:02 10:02 10: pintamaalaus 1 10:10:50 10:11: :50 9:52 9:54 9:56 9:58 10:00 10:02 10:04 10:06 10:08 10:10 10:12 10:14 10:16 10:18 pintamaalaus 2 ruiskun pesu 10:12:05 10:15 10:13:06 10:16 vihreä hk, sininen kammio, punainen hiomo Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

78 Johtopäätöksiä seurantamittauksista Henkilökohtaista altistusta kuvaavasta käyrästä voidaan havaita suurimpien liuotinainealtistusten tapahtuneen ruiskun pesun ja maalin sekoituksen aikana. Maalatessa pitoisuudet ovat olleet huomattavasti pienempiä. Maalauskammioissa ilmanvaihto on yleensä kohtuullisen hyvä, kun taas tiloissa, joissa maaleja sekoitetaan ja ruiskuja pestään, on ilmanvaihdossa useammin puutteita. Ruiskun pesussa ja maalin sekoituksessa tulee aina käyttää hengityssuojainta. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

79 Pitoisuuksien mittaaminen maalaamoissa Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

80 Pimex-kuvaus Lisäksi on mahdollista liittää liuotinaineanalysaattorin mittaama pitoisuus työvaihetta kuvaavaan videointiin. Tällöin on mahdollista nähdä esimerkiksi työtapojen vaikutus henkilökohtaiseen altistumistasoon. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /

81 Tärkeimmät asiat automaalareiden altistuksen vähentämiseksi Ruiskuta kaikki maalit maalauskammiossa suojaimia käyttäen. Hiomossa maalaaminen altistaa tarpeettomasti kaikkia tiloissa työskenteleviä. Järjestä työtavat ja tilat niin että suojaimen käyttö on mahdollisimman helppo myös ruiskun pesussa ja maalin sekoituksessa. Huomioi myös ihon suojaus. Puhdista pinnat pölystä staattisella liinalla liuotinpyyhinnän sijaan. Mikäli kuitenkin puhdistat pinnat liuotinaineeseen kostutetulla rätillä, tee se maalauskammiossa ja käytä suojaimia. Vältä liuottimien säilyttämistä avonaisissa astioissa. Mikäli kuitenkin käytät avonaisia astioita, säilytä ne ja liuottimella kostutetut pyyhkeet alipaineistetussa maalivarastossa tai vetokaapissa. Säilytä suojaimet suojapusseissa tiloissa, joissa ei ole epäpuhtauksia. Ilmanvaihto, lämpöolot ja ilman laatu teollisuustiloissa / Timo Hautalampi /