Hyvä paha ilmanvaihto

Ilmanvaihtojärjestelmän valinta herättää ihmisissä ymmärrettävästi suuria tunteita, mutta useimmiten ”faktat” tuntuvat olevan kuulopuheiden varassa.

Viime vuosi, erityisesti sen viimeinen puolikas, oli meillä Runtulla varsin vauhdikas, ja urakkakalenterimme täyttyi jo hyvissä ajoin syksyä pitkälle tähän kevääseen. Urakkakalenterin pullistelua helpottaaksemme päätimme pitää vuoden lopussa parin kuukauden tauon kustannusarvioiden tekemisestä, ja tämä näyttikin hetkeksi helpottavan urakkakalenterin tilannetta.

Kun kustannusarvioita ryhdyttiin jälleen vuodenvaihteen jälkeen tekemään, meni kalenteri vuorostaan tukkoon pahemman kerran kustannusarvioiden osalta. Tällä hetkellä rakennusprojekteja mahtuu kalenteriin hyvin, mutta uusien arvioiden tekemisessä on kahden kuukauden jono. Vaikka tilannetta pyritään helpottamaan esimerkiksi rekrytoimalla lisää henkilöstöä, alkaa kiire todennäköisesti hellittää aikaisintaan ensi syksynä.

Omaa kustannusarviota odotellessa voi esimerkiksi tilata Runtun uutiskirjeen ja lueskella rakentamista käsitteleviä blogitekstejä. Tällä kertaa otetaan käsittelyyn viime vuosina paljon tapetilla olleisiin sisäilmaongelmiin läheisesti liittyvät erilaiset ilmanvaihtojärjestelmät.

Erilaiset samanlaiset järjestelmät

Ilmanvaihto on paitsi rakennuksissa oleilevien ihmisten, myös rakennusten terveyden kannalta elintärkeä osa rakentamista. Ilmanvaihtoa koskevista keskusteluista tulee helposti sellainen kuva, että on olemassa vain kaksi keskenään kilpailevaa järjestelmää: painovoimainen ja koneellinen ilmanvaihto. Sekä koneellisella että painovoimaisella ilmanvaihdolla on omat puolestapuhujansa, jotka tuntuvat välillä olevan valmiita raivoisastikin puolustamaan omaa kantaansa ”oikeasta” ilmanvaihtojärjestelmästä.

Tavallaan ilmanvaihtojärjestelmien jakaminen painovoimaisiin ja koneellisiin järjestelmiin on ihan looginen, mutta todellisuudessa järjestelmiä on lukuisia, ja koneellinenkin ilmanvaihto jakautuu vielä ainakin kahteen toisistaan merkittävästi poikkeavaan järjestelmään. Toinen on viime vuosituhannen lopulla yleisesti käytetty koneellinen poisto, ja toinen nykyään käytetty järjestelmä, jossa sekä tulo- että poistoilma toteutetaan koneellisesti. Koska nämä kolme järjestelmää ovat käytössä olevista ne yleisimmät, käsittelemme tässä tekstissä ilmanvaihtojärjestelmien eroja nimenomaan näiden kolmen välillä. Aihe on joka tapauksessa niin laaja, että monessa kohtaa joudun yksinkertaistamaan asioita, jotta teksti pysyisi edes jokseenkin järkevän mittaisena.

Jotta ilmanvaihtojärjestelmistä puhuminen olisi mielekästä, tehdään vielä nopea mutkat suoriksi -tyyppinen referaatti aiheesta. Kaikille ilmanvaihtojärjestelmille on yhteistä pyrkimys vaihtaa rakennuksen sisäilmaa: Jäteilma ohjataan ulos, ja tilalle tuodaan raitista ulkoilmaa. Kaikkiin oleskelutiloihin tuodaan raitista ilmaa, ja jäteilma viedään ulos niin sanotuista ”likaisista” tiloista. Likaisiksi tiloiksi katsotaan esimerkiksi keittiö, kylpyhuone, vaatehuone ja vessa. Sauna tekee sääntöön siinä mielessä poikkeuksen, että kaikissa järjestelmissä saunaan asennetaan sekä tulo- että poistoilmakanavat. Saunan rakentamisesta ja siihen liittyvistä järjestelmistä voisi kuitenkin kirjoittaa kokonaan oman blogitekstinsä, joten ei mennä siihen tässä tekstissä sen tarkemmin.

Painovoimainen ilmanvaihto

Ennen vanhaan ilmanvaihto toteutettiin käytännössä aina painovoimaisena. Yksinkertaistaen voidaan sanoa, että painovoimaisessa järjestelmässä korvausilma tuodaan sisään jonkinlaisilla säädettävillä venttiileillä varustetuista rei’istä ulkoseinissä. Nykyään markkinoilla on myös tuotteita, joilla korvausilma-aukko on mahdollista toteuttaa ikkunapuitteen yläreunaan. Tyypillisimmin poistoilmakanavat sijaitsevat talon keskivaiheille muuratussa suuressa savupiipussa, jossa saattaa olla yli kymmenenkin hormia eri tarkoituksiin.

Järjestelmän toimivuus perustuu siihen, että lämmin jäteilma nousee fysiikan lakien mukaisesti poistoilmakanavaa pitkin ylös katolle. Tämä luo talon sisälle alipaineen, joka puolestaan vetää raitista ilmaa sisään korvausilma-aukoista.
Poistoilmakanavat tulisi lähtökohtaisesti toteuttaa toisistaan erillisinä, jotta kosteuden ja/tai hajujen siirtyminen tilasta toiseen voitaisiin välttää. Tämä vaatii joko suuren piipun (monta hormia) tai monta erillistä läpivientiä katolle. Vanhoissa taloissa tämä ei yleensä ole ongelma, sillä vanhoissa piipuissa hormeja on yllin kyllin. Painovoimaiseen ilmanvaihtoon ei kuitenkaan voi toteuttaa pitkiä vaakavetoja, mikä sitoo poistoilmaventtiilin vaativat tilat lähelle piippua. Lisäksi vaatimukset kanavien koolle ovat huomattavasti koneellista järjestelmää isommat.

Järjestelmän toiminta on erittäin riippuvainen esimerkiksi ilmanpaineesta, toisin sanoen säästä. Talvella, kun talon sisä- ja ulkopuolen välinen lämpötilaero on suurimmillaan, järjestelmä on yleensä tehokkaimmillaan. Tämä johtaa luonnollisesti myös siihen, että kylmää ilmaa virtaa korvausilma-aukkojen kautta sisään enemmän, mikä houkuttelee säätämään venttiileitä pienemmälle tai peittämään ne kokonaan. Tietyllä säällä järjestelmä saattaa myös alkaa toimia päinvastaisesti, jolloin jäteilmakanavista tuleekin korvausilmaa, joka puolestaan voi kuljettaa sisäilmaan epäpuhtauksia.
Painovoimaisella ilmanvaihdolla on hankala toteuttaa sekä nykymittapuulla riittävä ilmanvaihto että rakennuksille asetetut energiavaatimukset, joten käytännössä painovoimaisen ilmanvaihdon toteuttaminen uudisrakennukseen vaatii vähän mielikuvitusta.

Koneellinen poisto

1960-luvulla yleistyneillä poistoilmakoneilla pyrittiin tehostamaan puutteelliseksi koettua ilmanvaihtoa ensin uudisrakennuksissa. Tämä toteutettiin useimmiten niin sanotulla huippuimurilla, joka saa nimensä siitä, että se sijoitettiin rakennuksen katolle jäteilmakanavan päähän. Etuja oli useita: Samaan poistoilmakanavaan oli mahdollista sijoittaa useampi venttiili, toisin sanoen samassa kanavassa oli mahdollista viedä ulos useamman huoneen jäteilma. Sisätiloissa oleva kosteus ja hajut poistuivat rakennuksesta tehokkaasti, ja sekä ihmiset että rakennus voivat paremmin.

Parantuneen sisäilman laadun innoittamana huippuimureita alettiin rakentaa myös korjausrakennuskohteisiin, siis vanhoihin taloihin. Ilmanvaihtoa saatiin tehostettua, mutta usein korvausilman saantia ei tehostettu samassa suhteessa, ja lopputuloksena sisäilman alipaine kasvoi. Parhaimmillaan huoneistossa saattaa olla huippuimuri, muttei lainkaan korvausilma-aukkoja. Koska vanhassa rakennuskannassa rakenteet eivät myöskään olleet yhtä tiiviitä kuin uudistuotannossa, alipaineen seurauksena korvausilmaa alkoi virrata sisälle talon rakenteiden kautta milloin mistäkin.

Tämä synnytti muutamankin ongelman: korvausilman lähde saattoi olla esimerkiksi rakennuksen alapohja, jonka ilmanlaatu oli lähtökohtaisestikin huono. Toisaalta rakenteissa oli yleisesti käytetty erilaisia haitta-aineita, joiden läpi sisätilojen hengitysilma nyt suodattui. Lisäksi ulkoilman virtaaminen sisälle rakenteiden läpi saattoi aiheuttaa kosteuden tiivistymistä rakenteisiin, jolloin ennen terverakenteinen talo saattoi esimerkiksi alkaa homehtua.
Koneellisen järjestelmän poistokanavisto on sellainen, että esimerkiksi sähkökatkon sattuessa järjestelmä toimii ainakin auttavasti painovoimaisena järjestelmänä.

Koneellinen tulo ja poisto

Nykyään käytännössä kaikkiin uusiin rakennuksiin asennetaan ilmanvaihtokone, joka hoitaa sekä raittiin ilman sisälle että jäteilman ulos talosta. Ilmanvaihdosta huolehtiessaan kone ottaa poistoilmasta talteen lämpöä ja siirtää sen oleskelutiloihin ohjattuun raittiiseen ilmaan (LTO). Nykylaitteistot tekevät lämmöntalteenoton sekoittamatta ilmamassoja keskenään, joten epäpuhtauksien siirtyminen jäteilmasta korvausilmaan ei ole mahdollista. Uusien rakennusten vaatimukset ilmanvaihdon ja energiatehokkuuden osalta ovat sellaiset, että vaatii kekseliäisyyttä toteuttaa talon ilmanvaihto millään muulla tavalla.

LTO-järjestelmässä ilmanvaihtokoneelle tuodaan raitis ilma ulkoa ja jäteilma viedään ulos, yleensä katolle. Koneelta korvausilma johdetaan rakennuksen oleskelutiloihin, ja vastaavasti poistoilma tuodaan likaisista tiloista koneelle, joten ilmanvaihtokanavia tulee talon sisälle merkittävästi enemmän kuin kummassakaan edellä mainituista järjestelmistä. Tämä voi tuottaa päänvaivaa vanhoissa taloissa, joissa kanavien piilottaminen rakenteisiin on hankalampaa kuin uudisrakennuksissa. Kanavien äänenvaimennukseen tulee myös kiinnittää erityistä huomiota, koska huoneet ovat yhteydessä toisiinsa ilmanvaihtokanavien välityksellä.

Koneellinen ilmanvaihto toteutetaan aina niin, että tuloilman tuotto säädetään poistetun ilman määrää suuremmaksi. Tämä tuottaa rakennuksen sisälle ylipaineen, jolloin rakenteiden tiiveydessä mahdollisesti olevien puutteiden myötä sisäilmaa virtaa rakenteiden kautta ulos rakennuksesta, eikä toisin päin. Rakennuksen sisäinen ylipaine takaa sisäilman terveenä pysymisen, mutta voi aiheuttaa kosteuden tiivistymistä rakenteisiin siellä, mihin se ei kuulu. Tämä on ongelmana erityisesti vanhoissa taloissa, missä rakenteille ei ole asetettu samanlaisia tiiveysvaatimuksia kuin uuden talon vastaaville.

Yhteenveto

Tämän tekstin tavoitteena oli lisätä ymmärrystä yleisimpien ilmanvaihtojärjestelmien eroista ja oikaista jyrkimpiä väärinkäsityksiä ilmanvaihtoon tehtävien muutosten riskeistä ja mahdollisuuksista. Se ei kuitenkaan suoraan vastannut kysymykseen, olenko painovoimaisen vai koneellisen ilmanvaihdon kannalla. Vastaus kuuluu, että mielestäni vanhaan taloon voi aina asentaa nykyaikaisen lämmöntalteenottojärjestelmän. Aina kun kosketaan ilmanvaihtoon, joka vaikuttaa rakennukseen kokonaisvaltaisesti, on syytä olla varma, että tuntee kohteena olevan rakennuksen ja muutosten mahdolliset seuraukset hyvin. Tarvittaessa järjestelmän valinnassa ja suunnittelussa saa apua LVI-suunnittelijalta.

Kommentointi tuttuun tapaan Facebookin puolella.