Seppo Tölli NAVETAN SÄHKÖISTYS

Transkriptio

1 Seppo Tölli NAVETAN SÄHKÖISTYS Opinnäytetyö KESKI-POHJANMAAN AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikan koulutusohjelma Huhtikuu 2008

2 TIIVISTELMÄ OPINNÄYTETYÖSTÄ Yksikkö Aika Tekijä/tekijät Tekniikka, Ylivieska Seppo Tölli Koulutusohjelma Sähkötekniikka Työn nimi Navetan sähköistys Työnohjaajat Sivumäärä Jari Halme, Kyösti Terentjeff 51 Työelämäohjaaja Risto Päivärinta, Markku Tölli Tämä opinnäytetyö liittyi navetan sähkösuunnitteluun. Työssä tutustuttiin maatalouden tiloja koskevaan sähköalan lainsäädäntöön. Työssä otettiin huomioon rakenteelliset paloturvallisuusmääräykset ja niiden vaikutus sähkösuunnitteluun. Opinnäytetyössä käytiin läpi myös maa- ja metsätalousministeriön määräykset ja ohjeet. Työssä käsiteltiin navetan sähkösuunnittelua ja siihen liittyviä erityisvaatimuksia. Työssä havainnollistettiin maatalouden sähköisiä paloriskitekijöitä ja niiden ennakoimista sähkösuunnittelussa. Opinnäytetyössä syvennyttiin myös kotieläinrakennusten valaistukseen ja valaistuksen vaikutukseen tuotannossa. Sähkösuunnitelma toteutettiin CADS - suunnitteluohjelmalla. Valaistuksen tarkasteluun käytettiin DIALux - valaistuslaskentaohjelmaa. Työn tuloksena oli sähkösuunnitteluun valmistavan teoriataustan tunteminen ja sen tuoma valmius sähkösuunnitelman teolle. Asiasanat sähkö, maatalous, lainsäädäntö, paloturvallisuus, valaistus, sähköturvallisuus

3 ABSTRACT Unit Date Author CENTRAL OSTROBOTHNIA Seppo Tölli UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES Degree programme Electrical engineering Name of thesis Electrification of A Cow Barn Instructors Pages Jari Halme, Kyösti Terentjeff 51 Supervisors Risto Päivärinta, Markku Tölli The topic of this final thesis is electrical wiring design for a cow barn. This research examined the legislation concerning the electrical engineering of agricultural property. The final thesis focused on the structural fire safety requirements and how they affect electrical wiring design. In addition, this research dealt with the regulations and instructions of Ministry of Agriculture and Forestry. The final thesis also dealt with the electrical wiring design for cow barn and special requirements related to it. The thesis illustrates the electric risk factors of fire and how they can be anticipated in designing electrical wiring. The final thesis focused also on the lighting of agricultural property and how it influences the cows milk production. The electrical wiring design was made with CADS design program. The lighting was examined with Dialux illumination analysis program. As a result of this thesis information on the theory for electrical wiring design for a cow barn was gathered which provides valuable knowledge for electrical design. Key words electricity, farming, legislation, fire safety, illumination, lighting, electrical safety

4 SISÄLLYS 1 JOHDANTO SÄHKÖALAN LAINSÄÄDÄNTÖ Maa- ja puutarhataloudentilat Suuritiheyksinen eläinkasvatus Suojausmenetelmät Lisäsuojaus suojaavan potentiaalintasauksen käyttö Palosuojaus Suojaus jännitehäiriöiltä ja sähkömagneettisilta häiriöiltä Sähkölaitteiden valinta ja asentaminen Piirustukset Johtojärjestelmät Putket ja johtokanavat Kytkinlaitteet Maadoittaminen ja suojajohtimet Muut laitteet Valaisimet ja valaistusasennukset TUOTANTO- JA VARASTORAKENNUSTEN PALOTURVALLISUUS Soveltamisalat ja palovaarallisuusluokat Yksittäiset toiminnot Suojaustaso Rakennuksen paloluokka Kantavat rakenteet Osastointi Savunpoisto Erityiskohteiden paloturvallisuus TUETTAVAA RAKENTAMISTA KOSKEVAT PALOTEKNISET VAATIMUKSET Soveltamisala Määritelmät Paloteknisiä vaatimuksia Pelastussuunnitelma SÄHKÖKAAPELIT JA PALOTURVALLISUUS Yleistä Kaapelipalojen syyt Palo-osastointi Palon rajoittaminen palo-osastoon SÄHKÖASENNUKSET PALOVAARALLISISSA TILOISSA ELÄINTILOJEN SÄHKÖ- JA PALOTURVALLISUUS Maataloustuotannon sähköiset paloriskitekijät Sähkölaitteiden ja laitteistojen turvallisuuden parantaminen Eläintilojen sähköturvallisuuskatselmuksen tuloksia KARJARAKENNUSTEN PALOVAROITINJÄRJESTELMÄT KOTIELÄINRAKENNUSTEN VALAISTUS VALAISTUKSEN VAIKUTUS TUOTANTOON NAVETTAKOHTEEN SÄHKÖSUUNNITTELU Tilan taustatietoja Asemakaapelointisuunnitelma...33

5 11.3 Piste- ja johdotuskuva Maadoitus Navetan valaistus Sähköpääkeskus POHDINTA...40 LÄHTEET...41 LIITTEET

6 1 1 JOHDANTO Veljeni Markun maatilalla oli käynnissä uuden pihattonavetan suunnitteluvaihe. Markku pyysi minua tekemään sähkösuunnitelmat uuteen rakennukseen. Opiskeluni oli siinä vaiheessa, että opinnäytetyön tekeminen tuli ajankohtaiseksi. Ajattelin, löytyisikö tästä aihetta opinnäytetyölleni. Olen suunnannut opintoni sähkötekniikan puolelle, ja olen koko opintojeni ajan ollut kiinnostunut rakennusten sähköistyksestä. Lisäksi olen työskennellyt asentajana sähköasennusliikkeissä. Näin ollen tuntui luontevalta valita opinnäytetyöni aihe kiinnostavimman opintosuuntauksen alueelta. Paikallinen sähköliike oli kiinnostunut opinnäytetyöni aiheesta, koska he tekevät paljon sähköistyksiä juuri maatalouden parissa. Mietimme yhdessä sähköliikkeen kanssa mahdollisia käsiteltäviä aihealueita. Opinnäytetyötä tehdessäni sain sähköliikkeestä tukea ja käytännönläheisiä näkemyksiä. Erityisesti heidän navetoiden sähköistykseen erikoistunut työntekijä antoi hyviä ideoita sähkösuunnittelun toteutuksessa. Hän on jo vuosien ajan suunnitellut ja asentanut pelkästään maatalouden sähköistyksiä. Opinnäytetyöni teoriaosassa käsittelen tuotantorakennuksia koskevaa sähköalan lainsäädäntöä. Lisäksi selvitän rakenteellisia paloturvallisuuden sääntöjä ja näiden vaikutusta sähkösuunnitteluun. Käyn läpi maa- ja metsätalousministeriön laatimat ohjeet koskien tuettavaa rakentamista. Myös paloilmaisinjärjestelmien soveltuvuus karjarakennuksiin ja tuotantorakennusten valaistus tulevat esille työssäni. Tutustun maatalouden sähköisiin paloriskitekijöihin. Laadin työni teoriapohjalta navetan sähkösuunnitelman, ja selvitän myös toteutetun sähkösuunnitelman kirjallisena. Maatalouden tuotantorakennukset sisältävät poikkeuksellisten olosuhteiden vuoksi erityisvaatimuksia. Sähkösuunnitelman toteutuksessa pitää ottaa huomioon erityisesti eläinten tuomat vaatimukset. Etenkin karjarakennuksissa ilman laatu on kosteaa ja se sisältää runsaasti korroosiota aiheuttavia aineita. Maatalousrakennuksille on tyypillistä voimakkaasta lian ja pölyn kerääntymisestä aiheutuva palovaara. Nämä erityistekijät vaativat perehtymistä ja aihealueen tuntemista sähkösuunnitelmaa laadittaessa. Nykyaikaiset tuotantorakennukset pyritään tehokkaasti automatisoimaan, ja tämä luonnollisesti lisää erilaisten sähkölaitteiden määrää. Sähkösuunnitelman laatiminen vaatii perehtymistä tulevien koneiden

7 2 ja sähkölaitteiden toimintaan. Lisäksi on huomioitava, että uuden tuotantorakennuksen tekeminen on tilalle mittava investointi. Opinnäytetyössäni käytän lähdekirjallisuutena sähköalan lainsäädännön julkaisuja, maa- ja metsätalousministeriön antamia ohjeita ja rakenteellisia paloturvallisuusmääräyksiä. Nykyisin myös internetistä löytää hyvin monipuolista, ajan tasalla olevaa aineistoa. Hyviä tietolähteitä ovat myös eri henkilöillä oleva tieto ja kokemus.

8 3 2 SÄHKÖALAN LAINSÄÄDÄNTÖ 2.1 Maa- ja puutarhataloudentilat Sähköalan lainsäädännössä on laadittu erikseen soveltamisala koskien maa- ja puutarhataloutta. Tässä opinnäytetyössäni keskityn lähinnä maatalouden erityisvaatimuksiin. Tiloja, joita nämä vaatimukset koskevat, ovat lähinnä karjatilat, mukaan luettuna niihin liittyvät tilat (esimerkiksi rehun valmistustilat, lypsykonetilat, maitohuoneet). Lisäksi siihen kuuluu kaikki tilat, joissa maa- ja puutarhatalouden tuotteita säilytetään, tuotetaan, valmistellaan ja käsitellään jne. Maa- ja puutarhatalouden tiloissa on erityisvaatimuksia sähkölaitteiden valinnalle ja asentamiselle, koska niissä vallitsee erityiset ulkoiset olosuhteet, kuten kosteus, pöly, syövyttävät kemikaalihöyryt ja hapot. Lisäksi voi esiintyä huomattava paloriski. Maa- ja puutarhatalouden tiloihin kuuluvat kaikki tilat, joilla on johtava yhteys maa- ja puutarhatalouden tilaan. Esimerkkejä johtavista yhteyksistä ovat metalliset putkistot tai samaan johtojärjestelmään kuuluvat suojajohtimet tai kaapelien metallivaipat. (SFS - Käsikirja , 411.) 2.2 Suuritiheyksinen eläinkasvatus Karjanhoito luokitellaan suuritiheyksiseksi, kun siellä on välttämätöntä käyttää automaattisia elämän ylläpitoon liittyviä järjestelmiä. Välttämättömiä elämää ylläpitäviä järjestelmiä ovat mm. ruokintaan, juomaveteen ja ilmanvaihtoon liittyvät järjestelmät. (SFS - Käsikirja , 412.) 2.3 Suojausmenetelmät Perussuojauksen toteuttaminen ei ole sallittua siten, että käytetään esteitä tai suojattava kohde sijoitetaan kosketusetäisyyden ulkopuolelle. Sallittua ei ole myöskään niiden soveltaminen, vaikka asennuksen käyttöä valvoisi ammattihenkilö tai opastettu henkilö. Sähkönsyöttöpiireissä pitää maadoitustavasta riippumatta käyttää syötön automaattisia poiskytkentälaitteita. Pistorasiaryhmät pitää suojata vikavirtasuojalla, jonka

9 4 mitoitustoimintavirta on korkeintaan 30 milliampeeria (ma). Tämä koskee korkeintaan 32 ampeerin (A) pistorasioita. Yli 32A pistorasiaryhmät suojataan vikavirtasuojalla, jonka mitoitustoimintavirta on korkeintaan 100 ma. Muissa ryhmissä on käytettävä vikavirtasuojausta jonka mitoitustoimintavirta on korkeintaan 300 ma. Kun käytetään suojausmenetelmänä pienoisjännitesuojausta SELV tai PELV, on perussuojaus nimellisjännitteen suuruudesta riippumatta toteutettava käyttämällä suojuksia tai koteloita, joilla kotelointiluokan IPXXB mukainen suojaus toteutuu. Lisäksi on käytettävä eristystä, joka kestää 500 voltin (V) koejännitteen yhden minuutin ajan. (SFS - Käsikirja , ) Lisäsuojaus suojaavan potentiaalintasauksen käyttö Lisäpotentiaalintasaus on tehtävä kaikissa eläimille tarkoitetuissa tiloissa. Siihen on yhdistettävä kaikki asennuksen suojajohtimet ja jännitteelle alttiit osat. Lisäksi lisäpotentiaalintasaukseen tulee yhdistää kaikki johtavat osat, joita eläimet voivat koskettaa. Lisäpotentiaalitasaukseen tulee liittää lattiassa ja lattianpäällä olevat johtavat osat, kuten metalliverkot ja betoniteräkset. On myös huomioitava lattian alapuoliset lietelantasäiliöt (kuilut) ja niissä olevat betoniteräkset. Suositellaan, että esivalmistetuista betonielementeistä tehdyt ylösnostetut lattiat liitetään myös potentiaalintasaukseen. Lisäpotentiaalintasauksen asennuksessa tulee huomioida mekaaninen rasitus ja korroosio. (SFS - Käsikirja , 413.) Palosuojaus Karjankasvatuksessa käytettävien lämmityslaitteiden on täytettävä niille asetetut vaatimukset. Ne tulee asentaa kiinteästi niin, että vältetään karjalle aiheutuvien palovammojen riski ja palavien aineiden syttymisestä johtuva tulipalovaara.

10 5 Yleisesti käytetyt säteilylämmittimet on asennettavat vähintään 0.5 metrin etäisyydelle eläinten ulottuma-alueesta ja palavista materiaaleista, ellei valmistaja ole määritellyt suojaetäisyyttä vieläkin suuremmaksi. Palosuojaukseen on käytettävä vikavirtasuojaa, joka kytkee kaikki jännitteiset johtimet. Sen mitoitustoimintavirta saa olla enintään 300 ma. Jos vaaditaan parempaa käytönjatkuvuutta, voidaan muissa kuin pistorasioita suojaavissa ryhmissä käyttää vikavirtasuojia, jotka ovat S-tyyppiä tai aikahidastettuja. Pienoisjännitteellä syötetyt johtimet on suojattava palovaarallisissa tiloissa. Suojaus on peruseristyksen tai eristemateriaalin lisäksi toteutettava IP4X mukaisen suojausluokan aikaansaavalla koteloinnilla tai suojauksella. (SFS - Käsikirja , 414.) Suojaus jännitehäiriöiltä ja sähkömagneettisilta häiriöiltä Karjarakennuksissa käytetään yleisesti elektronisia laitteita. Standardien mukaan on suositeltavaa käyttää ukkossuojausta ja ylijännitesuojausta (SFS - Käsikirja , 414). 2.4 Sähkölaitteiden valinta ja asentaminen Maa- ja karjatalouden tiloissa on sähkölaitteiden oltava vähintään IP44 kotelointiluokan täyttäviä, kun niitä käytetään normaaliolosuhteissa. Jos olosuhteet ovat vaativammat, on sähkölaitteet suojattava asianmukaisesti. Pistorasioiden asennuksessa on huomioitava, ettei ne joudu kosketuksiin palavien materiaalien kanssa. Jos korroosiota aiheuttavia aineita esiintyy, on sähkölaitteet suojattava riittävällä tavalla, esimerkiksi lypsykarjanavetoissa. Vaatimukset eivät koske maatalouden niitä tiloja, joissa olosuhteet eivät sitä vaadi, kuten tiloihin liittyvät asunnot ja toimistot. Sähkölaitteet pitää pyrkiä asentamaan eläinten ulottumattomiin. Laitteet, jotka sijoitetaan eläinten ulottuville, kuten ruokintalaitteet, on oltava rakenteeltaan sopivia ja asennettuna niin, että eläimet eivät pääse niitä vahingoittamaan. Lisäksi sähkölaitteiden asentamisessa

11 6 on huomioitava eläimille aiheutuvien vammojen riski. (SFS - Käsikirja , ). 2.5 Piirustukset Asennuksen haltijalle tulee antaa kohteesta seuraavat dokumentit: pohjapiirros, johdotuskuva, pääkaavio ja potentiaalintasaus kaavio. Pohjapiirroksessa tulee ilmetä kaikki sähkölaitteet ja niiden sijainnit. Johdotuskuvasta ilmenee kaapelien reitit. Pääkaavio on keskuskaavio kohteesta, josta ilmenee mm. vikavirtasuojien ryhmittely. Potentiaalitasaus kaaviosta tulee ilmetä potentiaalitasausliitäntöjen sijainnit. (SFS - Käsikirja , 415.) 2.6 Johtojärjestelmät Johtojärjestelmät on asennettava karjan ulottumattomiin ja suojattava mekaaniselta vahingoittumiselta tiloissa, joissa eläimet ovat ja joihin ne pääsevät. Ilmajohtojen on oltava eristettyjä ja asennuskorkeudessa tulee huomioida maatalouskoneiden vaatima kulkukorkeus. Maakaapeleissa on huomioitava mahdollinen maan muokkaus. Pääkeskusta syöttävä johtojärjestelmä on suojattava mekaaniselta vahingoittumiselta. Erityisesti on kiinnitettävä huomiota erilaisten jyrsijöiden esiintymiseen. (SFS - Käsikirja , ) 2.7 Putket ja johtokanavat Ulkoisten olosuhteiden luokka karjatiloissa on AF4. Tämä luokka tarkoittaa sitä, että tiloissa on jatkuvasti korroosiota aiheuttavia aineita. Putket ja johtokanavat on suojattava korroosiolta sisätiloissa vähintään luokan 2 (keskimääräinen korroosiosuojataso) mukaisesti. Ulkotiloissa korroosion suojaustason on oltava vähintään luokan 4 (korkea korroosiosuojataso) mukainen. Ulkoiset olosuhteet pitää luokitella AG3 (raskas mekaaninen rasitus) mukaan sellaisissa tiloissa, joissa johtojärjestelmä voi joutua alttiiksi iskuille sekä ajoneuvojen ja maatalouskoneiden aiheuttamille mekaanisille rasituksille. Tällöin putkilla pitää olla suojaus

12 7 luokan 4 (raskas puristussuojaus) mukaan ja johtokanavajärjestelmällä raskas suojaus iskuja vastaan. (SFS - Käsikirja , 416.) 2.8 Kytkinlaitteet Sähkölämmittimissä pitää olla näkyvä osoitus toimintatilasta. Kukin asennus tai asennuksen osa on voitava erottaa yhdellä erotuslaitteella. Satunnaisesti käytettävien piirien erottamiseen on käytettävä laitetta, joka kytkee kaikki piirien jännitteiset johtimet mukaan luettuna nollajohdin, esimerkiksi viljankuivaus. Erotuslaitteet on merkittävä asennuksen osan mukaisesti. Eläimet eivät saa ulottua, eivätkä estää pääsyä erotus- ja kytkentälaitteiden sekä hätäkytkentä- ja hätäpysäytyslaitteiden sijoituspaikoille. Kytkinlaitteiden asennusvaatimusten täyttämisessä on otettava myös huomioon eläinten mahdollisuus joutua paniikkiin. (SFS - Käsikirja , 416.) 2.9 Maadoittaminen ja suojajohtimet Suojajohtimet eli potentiaalintasausjohtimet, on suojattava mekaaniselta vahingoittumiselta. Suojajohtimen materiaali on valittava siten, että vältetään elektrolyyttiset ilmiöt. Suojajohtimena voidaan käyttää esimerkiksi kuumasinkittyä teräsnauhaa (30 mm x 3 mm), kuumasinkittyä pyöreää terästä (halkaisija vähintään 8 mm) tai kuparijohdinta (minimi 2 poikkipinnaltaan 4 mm ). Myös muiden sopivien materiaalien käyttäminen on mahdollista. (SFS - Käsikirja , 417.)

13 Muut laitteet Pistorasioiden on oltava SFS:n tai kansallisten standardien mukaisia edellyttäen, että mitoitusvirta ei ylitä 20 A. Jos elämää ylläpitävien järjestelmien toimintaa ei ole turvattu sähkökatkon aikana, on sähkönsyöttö oltava varmistettu vaihtoehtoisella tai varavoimasyötöllä. Ilmanvaihto- ja valaistusyksiköiden syöttöön on käytettävä erillisiä piirejä. Ilmanvaihtoa syöttävien päävirtapiirien selektiivisyys on varmistettava kaikissa vikatilanteissa. Jos asennuksessa käytetään sähkökäyttöistä ilmanvaihtoa, on käytettävä varavoimajärjestelmää tai lämpötilan ja syöttöjännitteen valvontalaitteistoa. Jos käytetään lämpötilan ja syöttöjännitteen valvontalaitteistoa, sen tulee antaa vikatilanteessa näkyvä ja kuuluva signaali. Varavoimajärjestelmän syötön lähelle on sijoitettava ilmoitus, josta ilmenee valmistajan ohjeet varavoimajärjestelmän testauksesta. Lisäksi on otettava huomioon karjanhoitoa koskeva lainsäädäntö. (SFS - Käsikirja , ) 2.11 Valaisimet ja valaistusasennukset Valaisimet on oltava SFS standardin mukaisia. Niiden kotelointiluokka ja pintalämpötila on valittava asennuspaikkojen olosuhteiden mukaan. Paloriski ja palavan materiaalin kerääntymisen vaara-alueilla voidaan käyttää vain pintalämpötilarajoitettuja valaisimia. Pintalämpötilarajoitetussa valaisimessa käytetään merkintään D. D-merkityt valaisimet voidaan asentaa vain, jos kotelointiluokka on IP54. Valaisimien asennuspaikoissa on huomioitava riittävät etäisyydet palaviin materiaaleihin. Varasto- tai vastaavissa tiloissa olevien kytkettävien valaisimien tila on oltava nähtävissä kytkimen sijaintipaikalta tai ilmaistava näkyvällä merkkivalolla. (SFS - Käsikirja , 418.)

14 9 3 TUOTANTO- JA VARASTORAKENNUSTEN PALOTURVALLISUUS 3.1 Soveltamisalat ja palovaarallisuusluokat Suomen rakentamismääräyskokoelman E2 ohjeita sovelletaan tuotanto- ja varastotiloihin. Ohjeet koskevat soveltuvin osin myös muissa käyttötaparyhmissä sijaitsevia palovaarallisia tiloja, räjähdysvaarallisia tiloja sekä erityistiloja, joista on julkaistu määräyksiä ja ohjeita myös muun kuin rakennuslainsäädännön perusteella. Tuotanto ja varastointi jaetaan kahteen palovaarallisuusluokkaan. Palovaarallisuusluokkaan 1 luokitellaan ne toiminnat, joihin liittyy vähäinen tai kohtuullinen palovaara. Toiminnat, joihin liittyy huomattava tai suuri palovaara, tai toiminta, jossa voi esiintyä räjähdysvaara, luokitellaan palovaarallisuusluokkaan 2. (E2 Suomen rakentamismääräys kokoelma 2005.) 3.2 Yksittäiset toiminnot Palovaarallisuus luokittelu ei sovellu yksittäisten palovaaraa aiheuttavien tuotantokohtien arvioimiseen. Yksittäiset palovaaraa aiheuttavat toiminnot yleensä joko kohdesuojataan tai ympäröidään EI 60-luokan osastoivin rakenneosin. (E ) 3.3 Suojaustaso Tuotanto- ja varastotilan suojaustasoon vaikuttaa pelastus- ja sammutuslaitteisto. Suojaustason mukaan määräytyvät rakennuksen paloluokka, suurin sallittu osastokoko, savunpoisto sekä kantavat ja osastoivat rakennusosat. Suojauksen yksityiskohdista neuvotellaan paikallisen pelastusviranomaisen kanssa. Suojaustaso 1 toteutuminen vaatii tavallisen alkusammutuskaluston kuten palopostit ja käsisammuttimet, sekä tarvittaessa tehostetun alkusammutuskaluston. Tehostettu

15 10 alkusammutuskalusto tarkoittaa tehokasta palopostiverkkoa ja raskaita kemiallisia sammuttimia. Suojaustaso 2 vaatii suojaustason 1 mukaisen alkusammutuskaluston ja automaattisen ilmoituksen antavan paloilmoittimen. Automaattinen paloilmoitin tulee kysymykseen, jos se oleellisesti lisää henkilöturvallisuutta ja vähentää omaisuusvahinkoja Suojaustaso 3 koostuu suojaustaso 1 mukaisesta alkusammutuskalustosta sekä automaattisesta sammutuslaitteistosta. Kohdesuojausta käytetään yksittäisten palovaaraa aiheuttavien tuotantokohtien ja pienehköjen tilojen suojaamiseen. Kohdesuojaukseen käytetään kiinteää sammutuslaitetta, joka yleensä toimii automaattisesti. (E ) 3.4 Rakennuksen paloluokka P1-luokan rakennuksen kerroslukua ja korkeutta ei ole rajoitettu. P1-luokan rakennuksessa sallitaan palovaarallisuusluokkien 1 ja 2 toiminnot. Jos kaksikerroksisessa rakennuksessa harjoitettava toiminta on palovaarallisuusluokkaa 2, tai siellä työskentelee yli 50 henkilöä, tulee sen täyttää P1 luokan vaatimukset. Yli kaksikerroksiset rakennukset kuuluu aina P1- luokkaan. P2-luokan rakennus voi olla yksi- tai kaksikerroksinen. Kaksikerroksinen rakennus saa olla enintään 9 metriä korkea, siellä saa työskennellä enintään 50 henkilöä, ja sinne voidaan sijoittaa vain palovaarallisuusluokkaan 1 kuuluvia toimintoja. Yksikerroksisen rakennuksen korkeutta ei ole rajoitettu, ja sinne saadaan sijoittaa palovaarallisuusluokkiin 1 ja 2 kuuluvia toimintoja. P3-luokan rakennus saa olla yksikerroksinen ja enintään 14 m korkea. Palovaarallisuusluokka on lähinnä 1. Jos palovaarallisuusluokka on 2, suojaustason on oltava 3. Paloteknisessä mielessä rakennus voidaan tarkastella yksikerroksisena, jos toisen kerroksen kerrosala on enintään 15 %, ei kuitenkaan yli 200 kerrosneliötä (k - m²) koko

16 11 rakennuksen alasta. Kerros erotetaan omaksi palo-osastoksi, jos tila on yli 50 k-m²:n suuruinen. (E ) 3.5 Kantavat rakenteet Rakennuksen ja sen rakennusosien tulee kestää sortumatta määrätty aika palon alkamisesta. Kantavuuden (R) osalta käytetään pidempää palonkestävyysaikaa, jos sitä vaaditaan tiiviyden (E) ja eristävyyden (I) suhteen. Kantavan rakenteen mitoitus voi perustua oletetun palokehityksen mukaisiin rasituksiin tai standardoituun lämpötila-aikakäyrään. (E1 Suomen rakentamismääräyskokoelma 2002, 13.) 3.6 Osastointi Suuret tuotanto- ja varastorakennukset jaetaan pinta-alaltaan rajoitettuihin palo-osastoihin. TAULUKKO 1. Osastojen suurin sallittu koko pinta-ala osastoinnissa (E )

17 Savunpoisto Rakennukseen järjestetään riittävä mahdollisuus savunpoistoon. Savunpoistojärjestelyistä voidaan neuvotella paikallisen pelastusviranomaisen kanssa. Savunpoistossa voidaan käyttää painovoimaista savunpoistoa, automaattista savunpoistoa ja koneellista savunpoistoa. Automaattisessa savunpoistossa tulee huomioida, ettei se vaaranna automaattisen sammutuslaitteiston toimintaa. Koneellisessa savunpoistossa tarvittavat moottorit ja sähkökaapelit sijoitetaan ja suojataan niin, ettei palo vaaranna niiden toimintaa. (E ) 3.8 Erityiskohteiden paloturvallisuus Kun sovelletaan ohjeita ja määräyksiä erityiskäyttöisiin rakennuksiin, on otettava huomioon tavanomaisesta poikkeavat käyttötavat ja olosuhteet, jotka vaikuttavat kohteen tai sen ympäristön paloturvallisuuteen. Suunnittelussa pitää ottaa huomioon myös erityismääräykset. Ruiskumaalaamot, muunto- ja kytkinasemat, pölyn- ja purunpoistojärjestelmät, kattilalaitokset, öljynjalostamot ja räjähdysainetehtaat ovat muun muassa sellaisia kohteita, joissa vaaditaan erityissuunnittelua. Maatalouden tuotantorakennuksien paloturvallisuussuunnitteluun on myös syytä kiinnittää huomiota, erityisesti eläinsuojien kohdalla. Maa- ja metsätalousministeriö on antanut asetuksen paloteknisistä vaatimuksista, koskien tuettavaa rakentamista. (E )

18 13 4 TUETTAVAA RAKENTAMISTA KOSKEVAT PALOTEKNISET VAATIMUKSET 4.1 Soveltamisala Maa- ja metsätalousministeriö on antanut asetuksen koskien tuettavaa rakentamista. Tätä asetusta noudatetaan maaseutuelinkeinojen, porotalouden ja luontaiselinkeinojen rahoituslakien mukaan tuettavissa uudishankkeissa, laajennuksissa ja laajoissa peruskorjauksissa. Lisäksi on noudatettava niitä asetuksia, mitä rakennusten suunnittelusta ja rakentamisesta on muutoin säädetty tai määrätty (Maa- ja metsätalousministeriön asetus nro 25/04). 4.2 Määritelmät Maa- ja metsätalousministeriön asetuksessa kotieläinrakennus tarkoittaa maatalouden tuotantokäyttöön tarkoitettujen eläinten pitoon tarkoitettua rakennusta niihin liittyvine sosiaali- ja varastotiloineen. Siipikarjarakennus on kanojen, broilereiden ja kalkkunoiden pitoon käytettävää kotieläinrakennus. Rehuvarasto tarkoittaa eläinten rehun varastointiin tarkoitettua tilaa. Rehunkäsittelytila on eläinten rehun käsittelyyn ja välivarastointiin tarkoitettu tila, jossa voi muodostua jauho- tai muuta pölyä. Viljankuivaamo on kuivaamorakennus sekä siihen kiinteästi asennettu viljan kuivaamiseen tarkoitettu kuivaussiilon, varastosiilojen ja viljan siirtämiseen tarvittavien lisälaitteiden ja erillisen lämminilmakehitintilan muodostama kokonaisuus. Rakennusten, rakennusosien ja rakennustarvikkeiden paloluokitukset sisältyvät Suomen rakentamismääräyskokoelman E-osien määräyksiin ja ohjeisiin. (MMM asetus nro 25/04.) 4.3 Paloteknisiä vaatimuksia Maatalouden tuotantorakennusten paloteknisessä suunnittelussa noudatetaan rakentamismääräyskokoelman E1 ja tuotanto- ja varastorakennuksien sekä kattilahuoneita ja polttoainevarastoja koskevia ohjeita. Lisäksi noudatetaan täydentäviä ohjeita, joita käsittelen seuraavaksi.

19 14 Rakennusosien palonkestävyys merkinnät R tarkoittaa rakennusosan kantavuutta, E rakenteen tiiviyttä ja I rakenteen eristävyyttä. Merkintöjen jälkeen ilmoitetaan rakennusosan palonkestävyys aika minuutteina (esimerkiksi EI 30, EI 60). P3 paloluokan kotieläinrakennukset osastoidaan perusvaatimusten lisäksi enintään 1000 m² osastoihin vähintään EI 30-luokan rakenneosin. Tämä ei koske siipikarjarakennuksia, osittain avonaisia tai lämmöneristämättömiä kotieläinrakennuksia. P3 paloluokka ei koske myöskään ullakottomia nautakarjarakennuksia, joissa kantavan rungon ja runkoa jäykistävien rakenteiden olennaiset osat on toteutettu R15 luokan rakentein ja joiden savunpoistosta on huolehdittu. P2 ja P1 paloluokan kotieläinrakennuksissa palo-osastot jaetaan enintään 2000 m² osiin, vähintään EI 15-luokan rakenneosin. Kotieläinrakennuksen yhteyteen ei saa rakentaa kiinteää polttoainetta käyttävää lämpökeskusta tai konekorjaamotilaa, jos muodostuvan rakennuskokonaisuuden pinta-ala on yli 2000 m². Kotieläinrakennuksen yhteyteen ei saa rakentaa viljankuivaamoa. Rehuvarastot, rehunkäsittelytilat, henkilöstötilat, sähkökeskuksen sisältävät tilat sekä koneiden varastointitila eristetään EI 30-luokan rakenneosin muista tiloista. Konekorjaamotilat eristetään vähintään EI-60-luokan rakenneosin muista tiloista. Eläinten vapauttaminen on mahdollistettava sarjana. Lähimpään uloskäytävään saa olla enintään 30 metriä. Uloskäytäviä on oltava vähintään kaksi, jotka ovat toisistaan riippumattomia. Myös ihmisille on oltava vähintään kaksi toisistaan riippumatonta uloskäytävää rehu-ullakolta ja muista vastaavista toiminnallisista tiloista. (MMM asetus nro 25/04.) 4.4 Pelastussuunnitelma Pelastuslain mukaan kotieläinrakennuksille on laadittava pelastussuunnitelma. Suunnitelmasta tulee selvitä tulipalon varhaiseen havaitsemiseen, alkusammutukseen ja eläinten pelastamiseen tarvittavat laitteet ja järjestelyt. (MMM asetus nro 25/04.)

20 15 5 SÄHKÖKAAPELIT JA PALOTURVALLISUUS 5.1 Yleistä Rakennuksiin asennettavien kaapelien määrä on lisääntynyt sähköisen talotekniikan kehittymisen myötä. Lisääntynyt kaapelien määrä lisää myös paloriskiä. Eri järjestelmien kaapeloinnit kulkevat yleensä rakennuksen kerrosten ja osastojen lävitse muodostaen näin koko rakennuksen mittaisen paloa levittävän yhteyden. Palotilanteessa kaapeleista aiheutuu lisäriski henkilöturvallisuudelle ja omaisuudelle. (Sähkötieto ry ST ) 5.2 Kaapelipalojen syyt Kaapelit eivät yleensä aiheuta suurta palokuormaa, mutta syttymislähteenä ja palonlevittäjänä ne voivat edesauttaa palon nopeaa leviämistä paloherkässä ympäristössä. Kaapelista aiheutuva sähköpalo voi johtua monesta eri syystä tai niiden yhteisvaikutuksesta. Kaapelipalot voivat johtua suunnitteluvirheestä, asennusvirheestä, kaapelivirheestä, puutteellisesta huollosta sekä huolimattomasta tai virheellisestä käytöstä. Kaapelien eristysvika voi aiheutua eristysmateriaalin vanhentumisesta, kaapelin valmistusvirheestä ja liian korkeista käyttö- tai ympäristön lämpötiloista. Myös kaapelin painautuminen hyllyn kulmiin, veden tai kemikaalin aiheuttamat vauriot, ultravioletti säteily ja korroosio voivat aiheuttaa eristevian kaapelissa. Huonot liitokset voivat myös aiheuttaa kaapelipaloja. Huono liitos voi aiheutua huonosta kosketuksesta liitoskohdassa liitoksen löysyyden vuoksi. Muita syitä voi olla liittimien alimitoitus tai virheellinen tekotapa, kosketuspintojen hapettuminen ja likaantuminen, kosketuspintojen virheellinen asento ja liittimien jousien kosketuspaineen heikentyminen. Näitä ongelmia esiintyy varsinkin liikuteltavissa kaapeleissa. Kaapelipalot voivat myös johtua niihin kohdistuvasta liian suuresta ylikuormituksesta, ylijännitteestä tai vuotovirroista. Nämä viat voivat aiheutua sähköverkossa esiintyvistä yliaalloista, suunnittelu- ja asennusvirheistä ja ulkoisista tekijöistä.

21 16 Sähköverkossa esiintyvät harmoniset yliaallot aiheuttavat kaapelin nolla- tai PEN - johtimen ylikuormittumisen. Näin voi tapahtua etenkin suurissa voimakaapeleissa, joissa nollatai PEN - johtimen poikkipinta-ala on yleensä vain puolet yhden vaiheen poikkipintaalasta. Tyypillisiä suunnittelu- ja asennusvirheitä ovat kaapelin virheellinen mitoittaminen ja suojaaminen, liian suuret kaapeliniput, umpinaiset kaapelireitit, paksut läpiviennit ja jälkiasennusten suuri määrä. Ulkoisina tekijöinä voivat olla tulipalo, hitsauskipinä tai muu tulityö kaapelireitin läheisyydessä sekä sähkölaiteviat. Kaapelin vioittumisesta syntyy resistiivinen ylikuumentuminen, oikosulku tai valokaari, jotka aiheuttavat vikakohtaan sähkötehon. Sähköteho saa aikaan tarvittavan virtatiheyden johtimessa tai eristyksessä, josta aiheutuva kuumentuminen saavuttaa materiaalin syttymislämpötilan. Syttyvänä materiaalina voivat olla itse kaapelit ja niiden päätteet, sähkökeskukset sekä kaapelien asennusympäristö. Kaapelin pintalämpötila voi myös nousta niin suureksi, että se voi aiheuttaa syttymisen ympäristössään herkästi syttyviin rakenteisiin ja laitteisiin ennen kuin se itse syttyy palamaan. Palokuormaa ja syttymisriskiä lisää kosteus, lika ja pöly. Pöly voi jopa räjähtää lämpenemisen tai kipinöinnin takia. (Sähkötieto ry ST ) 5.3 Palo-osastointi Sähköasennusten kannalta palo-osastointi edellyttää kaapeliläpivientien tiivistämistä. Läpivientikohdan palotekninen luokittelu tulee vastata lävistettävän rakenteen luokitusta. Palo-osastointi ja siihen tehdyt muutokset vaikuttavat sähkösuunnittelun ja asennuksen kannalta etenkin kaapelireittien valintaan sekä kaapeliläpivientien kustannuksiin. (Sähkötieto ry ST )

22 Palon rajoittaminen palo-osastoon Osastoivaan rakennusosaan tehdyn pienehkön aukon suojaavan rakennusosan palonkestävyysajan tulee yleensä olla vähintään puolet osastoivalle rakennusosalle vaaditusta palonkestävyysajasta. Osastoivan rakennusosan läpi saa johtaa tarpeelliset putket, roilot, kanavat, johdot ja hormit sekä kuljetinlaitteistojen edellyttämät läpiviennit. Edellytyksenä on, ettei läpiviennit oleellisesti heikennä rakennusosan osastoivuutta. Rakennukseen tehtävien teknisten asennuksien toteuttaminen ei saa kasvattaa palon syttymisen ja leviämisen vaaraa. Rakennuksessa käytettävät materiaalit eivät saa myötävaikuttaa palon kehittymiseen. Materiaaleissa ei saa olla aineita, jotka voivat palaa ilman happea. Käytettävissä materiaaleissa ja tarvikkeissa ei myöskään saa olla aineita, jotka palaessaan tuottaisivat poikkeuksellisella tavalla myrkyllisiä kaasuja tai ympäristölle haitallisia jätteitä. (Sähkötieto ry ST )

23 18 6 SÄHKÖASENNUKSET PALOVAARALLISISSA TILOISSA Palovaarallisiin tiloihin saa asentaa vain käytön kannalta välttämättömiä sähkölaitteita. Kotelointiluokka tulee olla vähintään IP4X ja sähkölaitteiden pinnalle pölyä kertyvissä tiloissa IP5X. Palosuojauksessa käytetään enintään 300 ma vikavirtasuojausta, jolle on hyvä järjestää valvonta käyttökeskeytyksien varalta. Käytettäviä johdotustapoja voivat olla kaapeliasennus ja uppoasennus eristetyin johtimin. Myös pinnalle asennusputkeen asennettavat eristetyt johtimet ovat sallittuja, jos putkiliitokset ovat tiiviitä. Mekaaniselle rasitukselle alttiina olevat kaapelit tulee suojata suojaputkella tai käyttää mekaanisella suojakerroksella varustettua kaapelia. Laitteiden kotelointiluokka on vastattava märäntilan vaatimuksia, ja niiden on oltava mekaanisesti lujia. Valaisimien pintalämpötila tulee olla rajoitettu etenkin pölystä aiheutuvissa palovaarallisissa tiloissa. Valaisin on varustettava suojalasilla tai kuvulla vahingoittumiselle alttiissa paikoissa. Kohdevalaisimien suojaetäisyys palavista materiaaleista tulee olla 100 watin (W) teholla 0,5 metrin, W tehoilla 0,8 m, ja W tehoilla 1 m. Moottorit on varustettava ylikuormitussuojauksella, jos niiden rakenne ei estä lämpenemistä yli 150 C. Moottorit tulee myös suojata mekaanisesti. Muiden laitteiden pintalämpötila tulee rajoittua 100 C asteeseen. Sähkölaitteiden sijoittelulla voidaan estää palavan aineen kerääntymistä niiden päälle. Palovaarallisten tilojen ulkopuolelle on syytä sijoittaa jakokeskukset, moottorinsuojakytkimet, ylivirtasuojat tms. laitteet, jos se käytön kannalta on mahdollista. Pistorasioiden sijoittelussa tulee miettiä käyttämisen välttämättömyys. Siirrettävän lämpökojeen käyttöä on erityisesti vältettävä. Sähkölaite ei yleisesti ottaen saa aiheuttaa palovaaraa ympäristölleen, ja sen asennuksessa tulee noudattaa valmistajan ohjeita. Jos kiinteästi asennettu sähkölaiteen pintalämpötila aiheuttaa palovaaraa, on se suojattava sellaisella materiaalilla, joka kestää kyseistä lämpötilaa ja johtaa sitä huonosti ympärilleen. Laitteen sijoitteluun ja etäisyyksiin tulee kiinnittää huomiota. Kun kiinteästi asennettu sähkölaite voi aiheuttaa valokaaria ja kipinöitä, on sen sijoittamiseen ja suojaukseen kiinnitettävä erityistä huomiota. Sähkölaite tulee tällöin koteloida kokonaisuudessaan valokaaria

24 19 kestävällä aineella tai erotettava niistä rakenneosista, joita valokaaret ja kipinät voivat vahingoittaa. Mikäli rakennuksen sisään on asennettu sähkölaite, joka sisältää huomattavan määrän syttyvää nestettä, on palavan nesteen tai palamistuotteiden pääsy muihin rakennuksen osiin estettävä. Jos sähkölaitteiden lähelle kertyy haitallisia määriä palovaarallisia materiaaleja, on tilassa tehtävä vain käytön kannalta välttämättömät sähköasennukset. (Sähkötieto ry ST )

25 20 7 ELÄINTILOJEN SÄHKÖ- JA PALOTURVALLISUUS 7.1 Maataloustuotannon sähköiset paloriskitekijät Maatalouden tuotantorakennukset korostuvat muihin rakennustyyppeihin nähden erityisesti sähköisten paloriskien, välittömien vahinkokustannusten, suuren odotusarvon ja korkean suurpaloalttiuden johdosta. Suomen Vakuutusyhtiöiden liitto ry on julkaissut tilaston vuosina sattuneista suursähköpaloista ja niiden keskeisimmistä rakennustyypeistä. KUVIO 1. Suursähköpalojen jakaantuminen eri rakennustyypeille (Granqvist, Nurmi & Nenonen 2006.) Sähköpalot voivat johtua suunnittelu- tai valmistusvirheistä, väärästä asennuksesta, puutteellisesta kunnossapidosta ja kulumisesta, tai väärästä ja huolimattomasta käytöstä. Yleisiä ongelman aiheuttajia ovat laitteiden väärä käyttö ja laiminlyönnit kunnossapidossa. Sähkölaitteistoista aiheutuneet palot ovat valokaaresta, resistiivisestä lämpenemisestä tai eristeiden vaurioitumisesta johtuvia. Myös veden ja kosteuden muodostamat tarkoituksettomat sähkön kulkureitit voivat aiheuttaa sähkölaitepalon. Laitteiston kipinöinti voi sytyttää tilassa olevan kaasun, höyryn tai pölyn, ja aiheuttaa näin palon.

26 21 Paloon johtava suuri resistiivinen lämpeneminen voi johtua ylikuormituksesta, puutteellisesta jäähdytyksestä, vuotovirroista, ylijännitteestä, sähköjohtimen osittaisesta katkeamisesta tai huonosta liitoksesta. Sähkölaitepalot etenevät usein vaiheittaisesti. Ylikuumenemisesta seuraa eristevaurio, joka johtaa valokaaren syttymisen kautta paloon. Kaapelieristeet voivat vaurioitua myös monesta muusta syystä. Lämmittävät sähkölaitteet voivat myös sytyttää palon. Sähkölämmittimien lisäksi tähän luokkaan voidaan laskea monet valaisimet, jotka luovuttavat ympäristöön merkittävästi lämpöä. Näistä johtuvat palot aiheutuvat huolimattomasta sijoittelusta tai ohjauspiirin vikaantumisesta. KUVIO 2. Sähköpalon aiheuttaneet laiteryhmät maatalousrakennuksissa (Granqvist ym ) Yli puolet sähköpaloista maatalousrakennuksissa aiheutui yleensä sähkölaitteistoista. Sähkölämmittimien osuus sähkölaitteen aiheuttamista paloista maatalousrakennuksissa oli muihin rakennustyyppeihin nähden poikkeava (KUVIO 3). Rakennusten suurpaloalttius saadaan prosentteina, kun sitä verrataan kaikkiin sattuneisiin sähköpaloihin rakennustyypeittäin. Maatalousrakennusten suurpaloalttius on havaittu

27 22 olevan muita rakennustyyppejä suurempi. Myös välittömät vahinkokustannukset ovat varsin korkeita muihin rakennustyyppeihin nähden. TAULUKKO 2. Suursähköpalojen määrät ja suurpaloalttius eri rakennustyypeissä (Granqvist ym ) TAULUKKO 3. Välittömät vahinkokustannukset rakennustyyppikohtaisesti (Granqvist ym )

28 Sähkölaitteiden ja laitteistojen turvallisuuden parantaminen Sähkölaitteiden ja asennusten turvallisuuden parantamiseen voidaan teknisesti käyttää monenlaisia keinoja. Yksi keinoista on laitteiden kriittisten komponenttien tunnistaminen sekä niiden palo-osastoinnin järjestäminen palon leviämisen estämiseksi muualle laitteeseen. Turvallisuutta voidaan parantaa palosuojattujen materiaalien käytöllä, mahdollisten virheellisten käyttötapojen huomioimisella jo suunnittelussa ja pyrkimällä kompensoimaan niiden vaikutuksia. Automaattisten paloilmoitus- ja sammutuslaitteistojen käyttö on edistänyt myönteistä kehitystä sähköpalojen osalta. Suojaustason parantamista tulisi kehittää kaikissa rakennustyypeissä, erityisesti hoitoalan rakennuksissa ja maatalousrakennuksissa. Noin kahdessa kolmasosasta sähköpalosta välittömänä syttymissyynä on todettu olevan tekninen vika laitteessa tai laitteistossa. Teknisten vikojen ehkäisemiseksi on ehdottomasti noudatettava laitteelle annettuja asennusohjeita sekä käytettävä laitetta käyttöohjeen mukaisesti. Laitteen kunnon valvonta ja kunnossapito ovat keskeisimpiä asioita tapaturmien ehkäisemiseksi. Käyttäjiä pitäisi kannustaa pitämään huolta sähkölaitteistoistaan ja teettämään tarkastukset määräajoin, myös rakennuksissa, joissa ne eivät ole pakollisia. (Granqvist ym ) 7.3 Eläintilojen sähköturvallisuuskatselmuksen tuloksia Turvatekniikan keskus TUKES on tehnyt tutkimusta 26:lle eteläpohjalaiselle tilalle kos- kien eläintilojen sähkö- ja paloturvallisuutta. Tutkimuksessa on käynyt ilmi, että tilojen turvallisuudessa on paljon parannettavaa. Tiloilta oli löytynyt paljon käytön aikana syntyneitä vikoja ja puutteita, mutta myös sähköasennuksissa, suunnittelussa ja dokumentoinnissa ilmeni runsaasti puutteita. Sähköturvallisuuden laiminlyönti on merkittävä tulipaloriskitekijä. Tutkimuksessa oli tullut ilmi, että yhdelläkään tilalla ei ollut esittää käyttöönottotarkastuspöytäkirjaa. Tiloilla ei ollut myöskään tietoa sähköurakoitsijan urakointioikeuksista eikä pätevyysvaatimuksista. Myös määräaikaistarkastuksen vaatimukset olivat olleet tuntemattomia.

29 24 Tutkittujen tilojen sähkölaitteistot olivat osittain erittäin huonossa kunnossa. Sähkökeskuksien ovet olivat usein avoinna ja niistä puuttui sulakekansia. Keskuksista löytyi paljon löysiä liitoksia, joista oli aiheutunut jopa sähköpaloja. Irtoliittimiä, päättämättömiä johtimia ja kiinnittämättömiä kontaktoreita löytyi myös useasta keskuksesta. Keskuksien kotelointiluokitus ei kaiketi vastannut tilaluokitusta ja niiden luokse päästävyydessä oli huomautettavaa. Keskuksien alta nousevat kaapelit olivat usein suojaamatta mekaanisilta rasituksilta. Keskuksien kennoja käytettiin yleisesti varasulakekaappina, jolloin jouduttiin lähelle jännitteisiä osia. Joissakin tapauksissa pääkytkimestä puuttui kahvaosa kokonaan. Yhdestäkään keskuksesta ei löytynyt paikkaansa pitäviä kuvia ja kaavioita, ja merkkaaminen oli puutteellista. Monen tilan keskuksien pääsulake oli 35A, joten ne eivät kuuluneet määräaikaistarkistuksien piiriin. Tiloilla olleet moottorit olivat yleensä runsaan pölyn ja lian peittämiä. Tukkeutuneet ilmanottoaukot estivät moottorin tehokkaan jäähdytyksen. Moottoreista puuttui tuuletussiipien suojaritilöitä, ja osasta puuttui jopa kytkentäkotelon kansi tai se oli rikkoutunut. Moottoreiden sijoittelussa oli myös toivomisen varaa. Erityisesti myllyjen ja ilmastoinnin moottorit olivat kauttaaltaan hyvin likaantuneita. KUVIO 3. Erittäin likainen sähkömoottori ja avoin kytkentäkotelo (Granqvist ym )

30 25 Pisto- ja jakorasioissa oli paljon mekaanisia vaurioita. Myös ne olivat usein runsaan pölyn ja lian peittämiä. Tiloilta löytyi paljon rasioita, joiden kotelointiluokitus ei ollut olosuhteiden vaatima. Käytössä oli myös paljon kuivantilan jatkojohtoja. Voimapistorasioilta oli ketjutettu toiselle pistorasialle asentamalla läpivientitiiviste rasian kylkeen. Säännöllistä tarkastusta ajatellen liitäntäpistorasioita oli hyvin hankalissa paikoissa. Läpivientitiivisteet olivat irronneet, ja kaapeleiden vaippoja oli tullut pois rasioiden sisältä. Jakorasioita oli kiinnittämättä, ja niistä puuttui kansia tai kannet olivat raollaan. Tuotantotilojen valaistuksessa oli yleisesti käytetty loistelamppuvalaisimia. Valaisimien kotelointiluokitus ei tyypillisesti vastannut tilaluokitusta. Valaisimen kuvut olivat rikkoutuneet tai raollaan, ja valaisimen sisälle oli kertynyt pölyä ja eläinrasvaa. Erityisen hankaliksi oli koettu valaisimet, joiden kupu oli kiinnitetty muovisten hakojen avulla. Ne olivat murtuneet loisteputken ja sytyttimen vaihdon yhteydessä, jopa jo vuoden käytön jälkeen. Tyypillisesti suunnittelija tai asentaja ei ollut kysynyt talonväen mielipidettä valaistuksen toiminnasta. Tiloilla käytettiin myös halogeenivalaisimia, jotka useimmiten oli isännän itse asentamia pistotulppaliitännällä olevia. Kaapeleiden suojaamisessa oli ollut yleisesti puutteita, jolloin niihin oli tullut mekaanisia vaurioita. Katselmuksessa oli havaittu, että VSKB - kumikaapelin eristeet eivät kestä eläinrasvoja. Kaapeleita oli irti kiinnikkeistä tai jopa kokonaan kiinnittämättä. Joissakin tapauksissa kaapeli oli painatuksessa terävää metallireunaa vasten. Tuotantotilojen palokatkot oli useimmiten olleet tekemättä. Tiloilla oli myös ollut paljon vanhoja käyttämättömiä kaapeleita ilman johdinpäiden suojausta tai rasiointia. Tutkimuksen tulosten perusteella olisi aiheellista, että maatalouden tuotantorakennukset kuuluisivat säännöllisten sähkölaitteistojen määräaikaistarkastusten piiriin sulakekoosta riippumatta. Nopealla palon havaitsemisella ja ripeällä sammutus- ja pelastustoimien aloittamisella on suuri merkitys syntyvien vahinkojen määrälle. Maatalouden tuotantorakennuksissa palovahinkojen määrää vähentäisi merkittävästi automaattisten paloilmoitin- ja sammutuslaitteiden käyttö. (Granqvist ym )

31 26 8 KARJARAKENNUSTEN PALOVAROITINJÄRJESTELMÄT Lähivakuutus on selvittänyt toimivia palovaroitinjärjestelmiä, jotka soveltuvat karjasuojien vaativaan toimintaympäristöön. Karjasuojissa oleva pöly, kosteus ja kaasut aiheuttavat epäluotettavuutta perinteisille palovaroitinratkaisulle. KUVIO 4. Elotecin palovaroitinjärjestelmä karjarakennuksiin (Elotec Finland Oy Ab 2008.) Lähivakuutusyhtiön asettamat vaatimukset täyttäviä paloilmaisinjärjestelmiä ovat imuilmaisinjärjestelmät. Laite imee karjasuojassa kulkevasta muoviputkesta ilmaa, joka kuivatetaan ja suodatetaan. Tunnistin erottaa ilmasta mahdolliset savukaasut. Laitteistosta on mahdollista saada erilaisia hälytys muotoja tarpeen mukaan. Vakuutusyhtiöiltä on mahdollista saada alennuksia karjasuojien vakuutusmaksuista, jos ne on varustettu heidän vaatimukset täyttävällä paloilmaisinlaitteistolla. Lähivakuutusyhtiöstä saatavaa alennusta ei ole sidottu mihinkään tiettyyn laitetyyppiin, mutta heidän vaatimukset ovat täyttäneet vain norjalaisvalmisteiset Elotec ja ICAS:n järjestelmät. Lähivakuutuksen myöntämä alennus vakuutusmaksusta on 15 %, jos tilalla on vaatimukset täyttävä hälytinjärjestelmä, panostettu paloriskin pienentämiseen ja alkusammutuskalustoon. (Lähivakuutusyhdistys 2008.)

32 27 Vakuutusyhtiö Tapiola kampanjoi maatilojen turvallisuuden edistämiseksi, jonka tavoitteena on pienentää tulipalojen riskejä asiakkaillaan. Tapiolan vakuutuksien hinnoittelu perustuu riskipisteytykseen. Mikäli vakuutettavien kohteiden turvallisuusasiat ovat kunnossa, hinnoitellaan nämä kohteet edullisemmin. Yhtiö markkinoi asiakkailleen Elotecin paloilmaisinjärjestelmää, jonka vakuutusyhtiö on todennut luotettavaksi maatilojen olosuhteissa. (Vakuutusyhtiö Tapiola 2008.) Imuilmaisinjärjestelmä Elotecin hankinta kustannukset ovat n riippuen järjestelmän laajuudesta. Laitteen valtuutetut asentajat tekevät tarkemman suunnittelun sekä käyttöönoton aina tapauskohtaisesti vakuutusyhtiöiden hyväksymistä varten. Järjestelmälle pitää tehdä vuosihuoltosopimus valtuutetun asentajan kanssa. Käyttäjältä edellytetään kuukausittain tehtävää silmämääräistä tarkistusta, jossa todetaan esimerkiksi imuputken ja suodattimen puhtaus. Elotec - järjestelmässä häiriöhälytykset on minimoitu siten, että laitteen tulee havaita kaksi savua 20 sekunnin aikana ennen hälytyksen tekoa. Laitteessa on ns. itse testaustoiminto, joka testaa laitteen toiminnan. Elotec on akkuvarmennettu, joten järjestelmä pysyy yllä jopa vuorokauden sähkökatkon sattuessa. (Sandvik 2008.)

33 28 9 KOTIELÄINRAKENNUSTEN VALAISTUS Maa- ja metsätalousministeriö on laatinut ohjekokoelman valaistuksen suunnitteluun. Ohjekokoelma koostuu tutkimuksiin ja kokemuksiin perustuvista määräyksistä ja ohjeista. Ikkunoiden pinta-alan tulisi täyttää sähkökatkojen yhteydessä minimivalaistus tarpeen. On myös suotavaa, että ikkunoiden avulla voitaisiin hoitaa päivän aikana tarvittava valaistustarve. Ikkuna-ala suhteessa lattia-alaan on esitetty myöhemmin taulukossa (TAULUKKO 4). Hyvät valaistusolosuhteet ovat eduksi lehmän elintoiminnoille. Hyvinä valaistus olosuhteina lehmälle pidetään luksia. Maa- ja metsätalousministeriö edellyttää, että maatalouden rakennuksissa valaisimien sijainti merkitään rakennuksen pohjapiirrokseen. Merkinnässä tulee myös ilmetä valaisimen tyyppi ja teho. Valaistuksen suunnittelussa tulee ottaa huomioon myös kotieläinrakennuksen työntekijät. Huomioitavaa on terveyteen ja työsuojeluun liittyvät tekijät sekä viihtyvyyden ja työskentelytehokkuuden riippuvuus valaistuksesta. Valaistuksen tulisi olla tasaista, jotta vältetään kirkkaan ja pimeän suuret vaihtelut ja liiallisen varjojen ja häikäisyn muodostuminen. Valon väriin tulee kiinnittää huomiota. Ikkunoista saatava päivänvalo on koettu viihtyvyyttä lisäävänä tekijänä. Karjarakennuksessa käytettävät pinta-materiaalit ja niiden värit vaikuttavat merkittävästi valaistukseen heijastavuuden kautta. Valkoinen sileä pinta heijastaa valoa aivan eri tavalla kuin rapattu kivipinta. Valaistuslaskentaohjelmalla pintojen heijastavuutta voidaan ottaa huomioon, kun lasketaan sopivaa valaistustehoa. Mielestäni kotieläinrakennuksessa on myös huomioitava pintojen herkkä likaantuminen. Maa- ja metsätalousministeriön määräyksessä todetaan, että valaistus on toteutettava työn tehokkuuden, terveellisyyden ja viihtyvyyden kannalta taloudellisesti. (Sähköalan säännökset 2007.)

34 29 TAULUKKO 4. Kotieläinrakennusten valaistuksenvoimakkuuden ja ikkunapinta-alan /lattiapinta-alan keskinäisiä ohje arvoja (Sähköalan säännökset 2007.)

35 30 10 VALAISTUKSEN VAIKUTUS TUOTANTOON DeLavalin keräämien eri tutkimustuloksien mukaan valaistuksella on merkittävää vaiku- tusta lehmien tuotokseen, nuoren karjan kasvuun, hedelmällisyyteen ja kiimojen havaitsemiseen. Tehokas valaistus vähentää melatoniinin tuotantoa käpyrauhasessa. Melatoniinipitoisuuden lasku ohjaa maksan tuottamaan verenkiertoon IGF-1 hormonia, joka lisää maidontuotantoa. Tehokas valaistus myös parantaa lehmän ruokahalua ja aktiivisuutta. (DeLaval 2008.) Valaistuksella on merkitystä varsinkin vuoden pimeimpinä aikoina. Tutkimuksen pohjalta suositellaan ns. pitkänpäivän valaistusta, eli lehmälle tehtäisiin tuntia vuorokaudessa kestävä valoisa aika. Valaistuksen voimakkuus tulisi olla vähintään 150 luksia mahdollisimman tasaista valoa koko eläintilassa. On myös tärkeää, että lehmä saa vähintään kuuden tunnin yövalaistuksen, jolloin navetta tulisi pitää mahdollisimman pimeänä, jotta melatoniinin tuotanto saadaan käyntiin. (Holma 2002.) Amerikkalaistutkijoiden mielestä lehmät pärjäävät jopa ilman yövaloa. Suomessa on suositeltu yövalon käyttöä lähinnä eläinten rauhoittavana tekijänä, ja sen uskotaan vähentävän vedinpolkeutumisia. Suositus yövalaistuksen voimakkuudeksi olisi 10 luksia. KUVIO 5. Valaistuksen vaikutus tuotantoon (DeLaval 2008.)

36 31 Riittävällä valaistuksella on myös merkitystä nuorelle karjalle. Lisääntynyt ruokahalu no- peuttaa kasvua ja aikaistaa nuoren karjan siemennysikää. Runsaan valon aktivoimat eläimet näyttävät myös kiimansa selvemmin. (DeLaval 2008.) On myös todettu, että hiehojen maitorauhanen kehittyy paremmin riittävässä valossa (Holma 2002). Ummessa oleville lehmille valaistus ei ole tärkeä, koska tutkimuksen mukaan ummessa oleva lehmä tarvitsee enemmän lepoa ja vähemmän valoa (DeLaval 2008). Tutkimuksien mukaan valaistuksen tehostamisella lisääntynyt tuotos lisää lehmän kuivaaineen syöntiä keskimäärin kilon päivässä. Valaistus vaikuttaa ensin tuotokseen, ja lisääntynyt tuotos kasvattaa lehmän energiatarvetta. Lehmän on siis saatava enemmän ruokaa, jotta lisävalaistuksen tuotosvaikutus toteutuisi. Amerikkalaistutkijoiden laskelmien mukaan parantunut maidontuotanto on kannattavaa, vaikka rehukustannukset kasvaisivatkin.(holma 2002.) KUVIO 6. Yhteenveto valaistuksen vaikutuksesta lypsylehmien tuotokseen (DeLaval 2008.)

37 32 Hyvä valaistus on miellyttävää tilan hoitajienkin kannalta. Se helpottaa työskentelyä karjan parissa, ja valaistus on myös merkittävä työturvallisuus tekijä. On siis monta hyvää syytä panostaa navetan valaistuksen suunnitteluun. Valaistuksen järkevään ja monipuoliseen ohjaukseen kannattaa myös panostaa. Uudiskohteissa valaistus kannattaa ylimitoittaa, koska ajan myötä navetan pintamateriaalien likaantuminen syö valaistustehoa. Käyttäjien kannattaa huoltaa säännöllisesti rikkinäiset valaisimet ja pitää ne puhtaina. Kysyin eläinlääkäri Matti Töllin mielipidettä DeLavalin julkaisemasta Valaistuksen vaikutuksesta tuotantoon -esitteestä. Hän piti valaistuksen vaikutusta tuotantoon ja eläinten hyvinvointiin merkittävänä. Samoin hän totesi, että hyvällä valaistuksella on paljon merkitystä eläinten terveyteen ja hyvinvointiin. Erityisesti tämä korostuu nuoren karjan kiimojen havaitsemisessa. Hän muistutti kuitenkin, että valaistus on vain yksi osatekijä muiden joukossa paremman tuotannon aikaansaamiseksi. Muista tärkeistä osatekijöistä hän mainitsi hyvän ilmanvaihdon, eläinten kontaktit muihin lajitovereihin, juomaveden ja kaikkein merkittävimpänä ruokinnan laadun. Sähkösuunnittelijan tulee kuitenkin huolehtia, että navetan valaistus on riittävällä tasolla hyvän tuotoksen aikaansaamiseksi.