Search

Suomen maatalouden tilakoot ovat suurentuneet ja suurten tuotantoyksiköiden osuus kokonaistuotannosta on kasvanut viimeisen 20-30 vuoden aikana. Uudet tuotantorakennukset ovat huomattavasti suurempia kuin ennen. Tilakokojen ja eläinmäärien kasvamisen myötä sisäilmastoon ja rakenteisiin kohdistuvat kuormitukset (lämpö, kosteus, kaasumaiset epäpuhtaudet) ovat lisääntyneet, joten tuotantorakennuksen ilmanvaihdolta vaaditaan paljon, jotta eläinten hyvinvoinnin ja tuotoksen kannalta optimaaliset olosuhteet voidaan taata. Tutkimuksessa kuvattiin periaatteet kylmän ilmanalan kotieläinrakennusten ilmanvaihdon suunnittelua varten. Sekä koneellinen että painovoimainen ilmanvaihto vaativat suunnittelua. Lämmitettävät rakennukset ja tasaista lämpöä vaativa tuotanto edellyttävät yleensä koneellista ilmanvaihtojärjestelmää. Esitetyt periaateratkaisut perustuvat maatilarakennuksissa tehtyihin ilmanvaihtojärjestelmien laskennallisiin tarkasteluihin sekä suorituskyvyn mittauksiin käytännön kohteissa. Tutkimuksessa vertailtiin erilaisten järjestelmien tehokkuutta ja käyttökelpoisuutta. Tutkimuksen kohteena olivat tuotantotilat, joissa kasvatettiin lypsykarjaa, sikoja, kanoja tai hevosia. Tutkituissa kotieläinrakennuksissa ilmanvaihtojärjestelmien taso vaihteli hyvin paljon. Kaikissa tutkimuskohteina olleissa rakennuksissa oli tarpeen tehdä korjaustoimenpiteitä ilmanvaihto- tai lämmitysjärjestelmiin. Muutostarpeet kohteissa olivat kuitenkin yleensä vähäisiä ja liittyivät esimerkiksi mittausantureiden sijoituspaikkoihin tai ohjauslaitteiden säätöihin ja asetuksiin. Ilmanvaihto kotieläinrakennuksissa toimii silti yleisesti ottaen heikosti, joten maatiloilla pitäisi kiinnittää ilmanvaihdon korjaustoimenpiteisiin nykyistä enemmän huomiota. Toimiva ilmanvaihto edistää työntekijöiden terveyttä, parantaa viihtyvyyttä ja lisää työn tuottavuutta. Painovoimaista ja koneellista ilmanvaihtoa voidaan parantaa kehittämällä suunnittelua, markkinoille tulevaa uutta teknologiaa, rakentamisen ohjeita ja määräyksiä sekä erityisesti koulutusta. Sisäilman laadun parantaminen alkaa hyvästä ilmanvaihdon suunnittelusta ja toteutuksen laadunvalvonnasta. Laadun varmistuksen tukena voidaan käyttää VTT:n laatiman ToVa-käsikirjan periaatteita (ToVa - Toimivuuden varmistaminen). Kirjasta tehtiin tässä projektissa oma versio, ns. Maatila-ToVa-käsikirja. ToVa-toimintaperiaatteiden mukaan aluksi määritetään sisäilmatavoitteet, jotka teknisen järjestelmän on toteutettava. Lopputulos varmennetaan käyttöönottotarkastuksessa sekä mahdollisesti myös käytön aikana tehtävin sisäilmastomittauksin.

Esitelmässä tuodaan esille ilmatiiviyden mittausmenetelmiä, tiiviyden mittaamisen käytännön ongelmia ja tiiviyden vaikutusta rakennusten energiatehokkuuteen.

The air tightness of 14 apartments in 7 apartment buildings have been measured. One of these buildings is called "low-energy building" where the air tightness has been taken notice. Also 10 single-family houses have been measured. Three of these houses are called "Passive house". The air tightness measurements have been made according to the standard EN 13829. In the standard the air leakage rate n50 indicates the tightness of building. In apartment buildings the n50-values varied between 0.3-0.7 1/h and the average value was 0.5 1/h. The low-energy building was not more air tight than the other buildings. In single-family houses the n50-values varied between 0.3-3.1 1/h and the average value was 1.9 1/h. "Passive houses" were much more air tight than the other houses.

Ilmanvaihtolaitteiden hiukkaspäästöt aiheuttavat varsin yleisesti hengitysteiden, silmien ja ihon ärsytysoireita. Monissa tapauksissa päästölähde on ilmanvaihtolaite: sen kanaviston pinnoite, lämpö- tai äänieriste, suodatusmateriaali tai kostutusvesi. Sisäilmastoluokitus 2000:n mukaan hyvälaatuisessa tuloilmassa ei saa olla laitteista ja kanavistosta peräisin olevia haitallisia aineita eikä viihtyvyyttä alentavaa hajua tai epäpuhtauksia. Materiaali- ja tuotevalinnoilla sekä ilmanvaihtolaitteiden puhdistuksella voidaan ratkaista mahdollisia ongelmia.

Teolliset mineraalikuidut voivat aiheuttaa ärsytystä ylemmissä hengitysteissä, silmissä ja iholla. Ilmanvaihtolaitteet ovat yksi mahdollinen kuitulähde /1/. Tekesin FINE-ohjelman hankkeessa tutkittiin vuosina 2003-2005 ilmanvaihtolaitteiden hiukkaspäästöjä ja altistumista 10 toimistorakennuksessa sekä kehitettiin uusia mittaus- ja analysointimenetelmiä. Huonepinnoilla kuitutiheydet olivat

Ilmanvaihtolaitteiden hiukkaspäästöt aiheuttavat ihon, silmien ja hengitysteiden ärsytysoireita varsin yleisesti. Teknologian kehittämiskeskuksen (Tekes) ja teollisuuden rahoittamassa ILMI-tutkimushankkeessa tutkittiin vuosina 2003-2005 ilmanvaihtolaitteiden hiukkaspäästöjä sekä kehitettiin uusia mittaus- ja analysointimenetelmiä ja ohjearvoja. Mittauksia tehtiin sekä laboratoriossa että kenttäkohteissa. Projektin tutkimus-osapuolina olivat VTT ja Työterveyslaitos. Lisäksi mukana oli kaksi mineraalivillavalmistajaa, kaksi ilmanvaihtotuotteiden valmistajaa sekä ison kiinteistökannan omistaja. Laboratoriossa tutkittiin projektiin osallistuvien yritysten äänenvaimentajista lähteviä kuitupäästöjä eri menetelmillä (mm. ilmavirran, täristyksen ja harjauksen vaikutus kuitujen irtoamiseen). Irtoavien kuitujen määrää mitattiin Sisäilmastoluokitus 2000:n mukaisesti. Tulosten mukaan kuitupitoisuus ilmavirrassa vaihteli tuotteesta ja menetelmästä riippuen välillä 0,01-3 000 kuitua/m3. Hankkeen tuloksien perusteella ehdotetaan kanavaäänenvaimentimille uusiksi luokitusrajoiksi: 0,1 kuitua/m3 24 h ilmavirtatestissä 10 kuitua/m3 täristystestissä 0,1 kuitua/m3 24 h harjauksen jälkeen -testissä. Hankkeen kenttävaiheessa tutkittiin ilmanvaihtolaitteiden hiukkaspäästöjä ja henkilöiden altistumista hiukkaspäästöille 10 toimistorakennuksessa sekä kehitettiin uusia mittaus- ja analysointimenetelmiä. Huonepinnoilla kuitutiheydet olivat välillä < 0,1-14,9 kuitua/cm2 ja 2 viikon kertymänä välillä < 0,1-2,6 kuitua/cm2. Sisäilman kuitupitoisuudet olivat alle 0,01 kuitua/cm3. Tuloilman kuitupitoisuudelle suositetaan ohjearvoksi 1 kuitu/m3 tutkimuksessa kehitetyllä näytteenotto- ja analysointimenetelmällä määritettynä. Tilojen pölyisyyden arviointiin soveltuva mittaus on kuitutiheys kahden viikon pölylaskeumassa, jolle ohjearvoksi suositetaan huonepinnoille 0,2 kuitua/cm2.

Tekesin ja teollisuuden rahoittamassa ILMI-tutkimushankkeessa on tutkittu vuosina 2003-2005 ilmanvaihtolaitteiden mineraalikuitupäästöjä sekä kehitetty uusia mittaus- ja analysointimenetelmiä. Laboratoriossa on tutkittu projektiin osallistuvien yritysten äänenvaimentajista lähteviä kuitupäästöjä eri menetelmillä (mm. ilmavirta, täristys ja harjaus). Irtoavien kuitujen määrää mitattiin Sisäilmastoluokitus 2000 mukaisesti. Tulosten mukaan kuitupitoisuus ilmavirrassa vaihteli tuotteesta ja menetelmästä riippuen välillä 0,01...3000 kuitua/m3. Esityksessä ehdotetaan uusia luokitusrajoja käyttäen Sisäilmastoluokituksen mukaisia menetelmiä.

Teolliset mineraalikuidut voivat aiheuttaa ärsytystä ylemmissä hengitysteissä, silmissä ja iholla. Ilmanvaihtotuotteet voivat osaltaan aiheuttaa kuituemissiota sisäilmaan. Tekesin ja teollisuuden rahoittamassa hankkeessa tutkitaan ilmanvaihtotuotteiden hiukkaspäästöjä sekä kehitetään tuotteiden suunnittelua ja materiaaleja sisäilman laadun parantamiseksi. Laboratoriokokeissa on mitattu äänenvaimentimien kuitupäästöjä Sisäilmastoluokitus 2000 mukaisesti. Toimistorakennuksissa ja kouluissa on mitattu tuloilman kuitupitoisuutta suodatinkangasmenetelmällä ja laskeutuneesta pölystä on kerätty kuitunäytteitä. Kenttämittauksissa teollisten mineraalikuitujen (pituus yli 20 m) pitoisuudet ovat vaihdelleet välillä

Koneellisella poistoilmanvaihdolla varustettuun 6-kerroksiseen asuinkerrostaloon on asennettu neljän huoneiston olo- ja ruokailuhuoneeseen erilaiset ulkoilmaventtiilit (tuloilmaikkuna, raitisilmaradiaattori, karmiventtiili ja seinäventtiili). Useilla kertamittauksilla ja noin vuoden kestävillä seurantamittauksilla oli tarkoitus todentaa Sisäilmastoluokitus 2000:n S2-luokan vaatimusten täyttyminen lämpöolojen osalta. Tulosten perusteella voidaan todeta, että koneellisella poistoilmanvaihtojärjestelmällä voidaan lämpöolojenkin osalta saavuttaa S2-luokka. Kovilla pakkasilla ja tuulilla on S2-luokan toteutuminen varmaa vain venttiileillä, joissa tuloilma esilämpenee.

Kuvaus menetelmästä ja laiteistosta, jolla voidaan kokeellisesti hallituissa laboratorio-oloissa tutkia monikerroksellisista rakenteista tai niiden läpi sisäilmaan kulkeutuvia epäpuhtausemissioita ja kulkeutumiseen vaikuttavia tekijöitä.

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää ongelmajätteiden väliaikaisten säilytystilojen ilmanvaihdon toimivuutta. Mittauksia tehtiin viidessä kohteessa. Tutkimus antoi viitteitä siitä, että ongelmajätevarastojen ilmanvaihtoa ei ole hoidettu asianmukaisesti. Teknisiä ratkaisumalleja ilmanvaihdon ja paine-erojen hallintaan olisi kehitettävä. Aihealue kaipaa kokonaisuudessaan lisätutkimuksia, joilla kartoitetaan ongelmien laajuus ja laatu. Samalla saataisiin viitteitä siihen, olisiko ongelmajätevarastojen ilmanvaihtoon ja tiiviyteen kehitettävä tyyppiratkaisuja ja olisiko asiaan lisäksi puututtava jatkossa myös ohje- tai määräysteitse.

Several studies have shown that supply air filters in office buildings, schools etc. occasionally get wet due to weather impacts. The aim of this study was to investigate whether performance characteristics, such as pressure drop across the filter and filtration efficiency, change when two different kinds of air filters become soaked and dried. The filters used, were a fiberglass bag filter and a plastic fiber bag filter, each of filter class F7. The study showed that getting wet did not affect the shape of the dried filter material of plastic fibers. Therefore, neither the pressure drop nor filtration efficiency changed. Instead, the material of the fiberglass filter transformed its structure from wadding-like to papery. Hence its pressure drop clearly increased and the filtration efficiency improved.

Aineensiirto rakenteiden ja sisäilman välillä voi parantaa sisäilman laatua ja sisäilmastoa. Vesihöyryn kulkeutuminen diffuusiolla rakenteisiin tai rakenteista ja vaikutus sisäilman pitoisuuksiin analysoitiin lämmön, ilman ja aineensiirron laskentamallilla. Laskenta suoritettiin ympärivuotisena neljälle eri eurooppalaiselle paikkakunnalle. Kaasumaisten aineiden diffuusio huokoisten seinärakenteiden läpi kasvattaa selvästi näennäistä ilmanvaihtuvuutta huonon ilmanvaihdon huoneissa ja lievästi hyvin tuuletetuissa huoneissa. Huokoiset kosteuden sitomiskyvyn omaavat seinärakenteet vastaanottavat ja luovuttavat kosteutta muuttuvissa olosuhteissa siten, että sisäilman kosteuden vaihtelu tasoittuu merkittävästi sekä hyvin että huonosti tuuletetuissa huoneissa.

Tuloilmaikkuna on keksintönä lähes 50 vuoden ikäinen, mutta sen yleistymisen esteenä on ollut sen toiminnassa olleet puutteet. Nyt suomalainen keksintö on tuonut parannuksen näihin puutteisiin ja mahdollistaa käytön yleistyminen. Tuloilmaikkuna on hyvä vaihtoehto saneerausikkunaksi sellaisissa 1950 - 1980-luvun asuinrakennuksissa, joissa ilmanvaihdosta vastaa poistopuhallin eikä rakennusten tuloilmareittejä ole suunniteltu eikä rakennettu.

Ikkunan käyttöä tuloilman esilämmittimenä on tutkittu jo 1950-luvulta lähtien. Tuloilmaikkunaa kehiteltiin edelleen 70-luvulla yhtenä energiansäästömuotona. Ongelmana oli kuitenkin ajoittainen ikkunoiden lasivälien huurtuminen pakkassäällä varsinkin kerrostalojen ylimmissä kerroksissa. Nämä haitat on VTT Rakennusteknikka poistanut uuden sukuopolven tuloilmaikkunassa, joka on kehitetty Teknologian kehittitämiskeskuksen (Tekes) ja teollisuuden rahoittamassa tutkimuksessa.

Yksittäiset, sinänsä oikeansuuntaisetkin, ilmanvaihdon perusparannukset eivät välttämättä johda sisäilmaston ja energiatalouden samanaikaiseen paranemiseen. Tarvitaan kokonaisratkaisuja, joissa asetetaan tavoitteet sisäilman laadulle ja energiankulutukselle. Tutkimuksessa on laadittu ehdotus nykytekniikkaan nähden realistisista sisäilmaston ja energiankulutuksen tavoitetasoista. Tutkimuksessa on myös laadittu kolme eritasoista ja -hintaista korjauskonseptia. Niistä jokainen parantaa sisäilmastoa ja pienentää energiankulutusta samanaikaisesti nykytasosta. Korjauskonseptit on tarkoitettu suunnittelijan ja rakennuttajan työkaluiksi korjaushankkeen suunnitteluun. Laaditut korjauskonseptit ovat huoneistokohtainen ilmalämmitysjärjestelmä, huoneistokohtainen tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmä sekä asuntokohtaisesti tehostettava keskitetty poistoilmanvaihtojärjestelmä. Kunkin korjauskonseptin yhteydessä on käsitelty myös rakenteille, käytölle ja ylläpidolle asetettavat tekniset vaatimukset. Rakennuksen tiiviyden vaikutusta lämmön talteenoton kannattavuuteen on tarkasteltu erilaisilla energiahinnoilla. Tulosten mukaan rakennuksen tiiviys vaikuttaa ratkaisevasti lämmön talteenotolla hyödyksi saatavan energian määrään ja siten myös sen kannattavuuteen. Jos rakennuksen tiiviys on heikompi kuin 2-3 1/h (50 Pa), rakennusta on tiivistettävä ennen kuin lämmön talteenotto tulee energiataloudellisesti kannattavaksi. Hankintapäätöstä tehtäessä tulee energiatalouden lisäksi huomioida myös muut lämmön talteenoton avulla saavutettavat hyödyt, kuten hyvä sisäilman laatu ja vedottomat lämpöolot. Asuinkerrostalon ja sen eri osien tiiviyttä on selvitetty lähinnä ruotsalaisten kirjallisuusviitteiden ja tässä tutkimuksessa tehtyjen kenttämittausten avulla. Mittauksissa ei havaittu peruskorjauksen parantavan systemaattisesti asuntojen tiiviyttä, vaan joissakin kohteissa tiiviys jopa heikkeni. Työn laadulla oli keskeinen merkitys tiiviyden parantamisessa. Rakennuksen osista parvekeseinällä oli suurin merkitys asuntojen kokonaistiiviyteen. Ikkunoiden uusiminen paransi asuntojen tiiviyttä 10-20 %. Lisäksi tutkimuksessa on mitattu ilmanvaihtohormien tiiviyttä ennen ja jälkeen tiivistystoimia. Samalla on selvitetty kahden tiivistysmenetelmän, Schädler-menetelmän ja ALFO-menetelmän, käyttöä kanaviston tiivistämiseen. Molemmilla menetelmillä on mahdollista saavuttaa rakentamismääräysten K-luokan mukainen tiiviys.

This report presents a procedure to determine the uncertainty of an automated emission measuring system (AMS) by comparing the results with a second method (REF). The procedure determines the uncertainty of AMS by comparing the final concentration and emission results of AMS and REF. In this way, the data processing of the plant is included in the result evaluation. This procedure assumes that the uncertainty of REF is known and determined in due form. The uncertainty determination has been divided into two cases; varying and nearly constant concentration. The suggested procedure calculates the uncertainty of AMS at the 95 % confidence level by a tabulated t-value. A minimum of three data pairs is required. However, a higher amount of data pairs is desirable, since a low amount of data pairs results in a higher uncertainty of AMS. The uncertainty of AMS is valid only within the range of concentrations at which the tests were carried out. Statistical data processing shows that the uncertainty of the reference method has a significant effect on the uncertainty of AMS, which always becomes larger than the uncertainty of REF. This should be taken into account when testing whether AMS fulfils the given uncertainty limits. Practical details, concerning parallel measurements at the plant, and the costs of the measurement campaign, have been taken into account when suggesting alternative ways for implementing the comparative measurements.

Tutkimuksen tavoitteena oli analysoida supermarkettien energiankäytön tehostamismahdollisuuksia sekä esittää keinoja ja menetelmiä kylmälaitoksen parempaan hallintaan ja tavoitekulutusarvojen asetantaan. Tutkimuksen osatavoitteena oli saada nykyistä parempi kuva kylmälaitosten todellisesta toiminnasta. Tutkimusmenetelmiksi valittiin koekohteissa tehtävät seurantamittaukset, laboratoriomittaukset ja laskennalliset analyysit. Kalusteiden lämpöteknistä toimintaa selvitettiin kenttämittauksilla. Tehdyissä mittauksissa kylmähyllyköissä lämpötilat vastasivat melko hyvin tavoitelämpötiloja. Ainostaan sulatusjaksojen aikana lämpötilat nousivat hetkittäin yli tavoitelämpötilojen. Pakastealtaissa tuotteiden lämpötilat eivät pysyneet sallituissa rajoissa ja tuotteissa mitattiin jopa 20 oC:n lämpötilavaihteluita. Kalusteen yöverholla voidaan pienentää konvektio- ja säteilyhäviötä. Koekohteen kylmähyllykössä saavutettiin verholla yöaikaan 35 %:n säästö päiväaikaiseen kulutukseen verrattuna. Pakastealtaan energiankulutusta voitiin kalusteen yöverhoilla pienentää 6 %. Elektronisella kompressorikoneikon ja kalusteen säädöllä saavutettiin pakastealtaassa 17 % säästö perinteiseen säätötapaan verrattuna. Järjestelmien energia-taloutta voidaan heikentää ideaalitilanteeseen nähden: huolimaton käyttö ja huolto nostavat kulutusta 70 %. Itse kalustetyypillä on merkittävä vaikutus kulutustasoon. Esimerkiksi lasireunalla korotettu kylmähyllykkö kuluttaa noin 10 % vähemmän sähköenergiaa kuin vastaava lasireunaton malli. Vastaavasti Roll-In-tyyppisten erikoishyllyköiden täyttömäärään suhteutettu ominaisenergiankulutus voi olla 10 - 25 % suurempi kuin vastaavankokoisten, etureunallisten pystykalusteiden. Marketin energiatarkasteluihin kehitettiin helppokäyttöinen työkalu, jonka avulla voidaan arvioida marketin sähkö- ja lämmitysenergiankulutusta ja eri teknologioiden säästöpotentiaalia. Markettien osalta lauhde-energian tehokkaalla hyödyntämisellä voidaan korvata ideaalisessa tapauksessa 60 % lämmitysenergiasta.

Asuinkerrostaloista jäteilma on yleensä johdettu ulos katon yläpuolelta. Tutkimuksessa haluttiin selvittää, voitaisiinko kunkin asunnon jäteilma poistaa suoraan ulkoseinältä aiheuttamatta rakennuksessa hajua tai muuta haittaa. Tämä helpottaisi asuntokohtaisten ilmanvaihtokoneiden käyttöä kerrostaloissa, kun erillinen kanavointi katolle jäisi pois. Jäteilman seinäpuhalluksen toimintaa tutkittiin kolmessa kerrostalossa täysmittakaavakokein ja talojen pienoismalleilla tuulitunnelissa. Jäteilman kulkua talojen ulkopuolella kuvattiin videolla merkkisavua käyttäen ja laimenemista mitattiin merkkiainemenetelmällä. Etenkin kenttäkokeissa seinäaukosta lähtevä jäteilmavana kieppui tuulen pyörteilyn vuoksi jatkuvasti eri suuntiin ja osui vain hetkittäin kuhunkin tarkastelupisteeseen. Paikallinen laimennussuhde vaihteli vastaavasti tuuliolojen mukaan. Avoimelta seinustalta jäteilma-aukkojen lähialueilla mitattu laimennus oli yleensä suurempi kuin kattopoistojen laimenemisteorian mukaan laskettu minimi-laimennus. Täten teorian ennustetta voidaan pitää turvallisena avoimelle seinälle sijoitettavien ilma-aukkojen mitoituksen kannalta. Seinän syvennyksissä ja soppitiloissa teoria ei toimi luotettavasti. Jäteilman laimennustarpeen arviointia ja koetulosten arvostelua varten mitattiin keittiön poistoilman (20 dm2/s) hajukynnysarvot eräiden ruokien valmistuksen sekä tupakoinnin aikana. Voimakkain haju muodostui silakoiden paistosta, jolloin poistoilmaa oli laimennettava 168-kertaisesti eli pitoisuuteen 0,6 %. Koerakennusten ilmanottokohdista mitattu laimennus oli yleensä tätä raja-arvoa suurempi lukuun ottamatta tapauksia, joissa sekä jäteilma- että ulkoilma-aukot oli sijoitettu epäedullisesti seinän sisänurkkaukseen tai parvekkeiden väliin. Näissäkään tapauksissa asukkailta ei ole tullut hajun valituksia. Suunnittelun apuvälineeksi kehitettiin laskentamenetelmä, jolla voidaan arvioida ilmanottopaikan ilman puhtauden pysyvyys vuositasolla. Koetulosten ja laskelmien perusteella laadittiin suunnitteluohjeet, joilla voidaan saavuttaa hyväksyttävä tuloilman laatu jäteilman seinäpuhallusta käytettäessä.