Eurooppalainen CEN-sisäilmastandari uusitaan

Eurooppalaisilla CEN-standardeilla pyritään yhtenäistämään käytäntöjä EU-maissa. Niiden merkitys on kasvanut samalla, kun yhteistyö EU-maiden välillä on tiivistynyt, kirjoittaa Olli Seppänen.

Kuva: Jani Utriainen

Eurooppalaisilla CEN-standardeilla pyritään yhtenäistämään käytäntöjä EU-maissa. Niiden merkitys on kasvanut samalla, kun yhteistyö EU-maiden välillä on tiivistynyt. Standardit ovat hyvä apuväline myös laatutasojen yhtenäistämiselle. Standardit ovat jäsenmaita sitovia silloin, kun tästä on erikseen sovittu (niin sanotut mandatoidut standardit), mutta vapaaehtoisuuteenkin perustuvina niillä on merkittävä käytäntöjä yhtenäistävä merkitys. 

Tärkeät perustiedot rakennusten sisäympäristön suunnittelulle on esitetty standardissa EN 16798-2:2019 , ”Energy performance of buildings. Ventilation for buildings. Part 1: Indoor environmental input parameters for design and assessment of energy performance of buildings addressing indoor air quality, thermal environment, lighting and acoustics”, joka on uusittu ja täydennetty laitos vuonna 2007 ilmestyneestä standardin ensimmäistä versioista.

Standardi on verrattain vähän tunnettu ja käytetty Suomessa. Se johtuu kahdesta perussyystä. Suomessa Sisäilmayhdistys julkaisi jo vuonna 1995 Sisäilmaluokituksen, jossa käsiteltiin samoja asioita kuin runsas kymmenen vuotta myöhemmin julkaistussa eurooppalaisessa standardissa. Sisäilmaluokituksessa oli alun perin kolme laatuluokkaa. Sama käytäntö otettiin mukaan myös eurooppalaiseen standardiin. Standardissa myös viitattiin Sisäilmaluokituksen materiaaliluokitukseen esimerkkinä siitä, miten voidaan määritellä vähäpäästöinen (low polluting) rakennus. Olimme siis edellä Keski-Eurooppaa. Täytyy kuitenkin todeta, että Sisäilmaluokituksenkin edelläkävijä oli Ruotsin LVI-yhdistyksen julkaisema R1-sisäilmaohje 90-luvun alusta. Toinen syy siihen, että eurooppalaista standardia ei ole käytetty Suomessa, on lainsäätäjän periaate, että maksullisia standardeja, tai suoria viittauksia niihin, ei saa käyttää suomalaisissa säädöksissä. Suomessa on myös ollut sisäilma- ja ilmanvaihtosäädökset jo vuodesta 1979.

Eurooppalaisten standardien merkitys on kuitenkin kasvamassa, koska direktiiveissä viitataan yhä useammin CEN-standardeihin, näin on myös uusittavana olevan rakennusten energiatehokkuusstandardin kohdalla.

Eurooppalaiseen standardiin haluttiin alun perin saada mukaan kaikki sisäympäristöön liittyvät suureet, jotta ne olisivat saatavissa samasta dokumentista. Näin tapahtuikin. Standardin laadinnassa LVI-väki oli aktiivisin. Tästä johtuen muiden alojen asiatuntijaryhmät katsoivat, että heidän asiantuntemustaan ei ollut kuultu riittävästi. ”Riidan” lopputuloksen sisäympäristöstandardi päätettiin jakaa viiteen osaan: 

1. Yleinen ja yhteinen osa 
2. Lämpöolot 
3. Ilmanvaihto ja ilman laatu
4. Akustiikka 
5. Valaistus

Ilmavaihtoa ja sisäilman laatua käsittelevän osan uusiminen käynnistyi toukokuun alussa Kööpenhaminassa pidetyssä kokouksessa. Uuden standardin numero on 16798-1-3. Uusintatyö tapahtuu työryhmässä WG 25, jota johtaa professori Bjarne Olesen Tanskasta, jossa on myös työn sihteeristö. Työryhmässä on lähes 50 jäsentä, pääosin Länsi ja Pohjois-Euroopasta, mukaan lukien allekirjoittanut. Tätä työryhmää valvoo eurooppalaisen standardisointijärjestön (CEN) ilmanvaihtokomitea TC 156, muut osat ovat vastaavasti niihin läheisemmin liittyvien teknisten komiteoiden alaisuudessa.

Nykyisen standardin tärkeänä lähtökohtana on ollut energialaskennan lähtötietojen yhtenäistäminen. Standardin aluetta ollaan nyt laajentamassa siten, että siinä käsiteltäisiin nykyistä enemmän myös sisäilman laatua suunnittelussa, rakennusten käytön aikana ja tavoitteiden savuttamisen seurannassa. Omat vaatimuksensa standardille asettaa myös uusittu rakennusten energiatehokkuusdirektiivi, jossa sisäilma ja ilmanvaihto on huomattavasti enemmän esillä kuin aikaisemmin. Direktiivi edellyttää kansallisten sisäilmatavoitteiden määrittelyä, sisäilman seurantaa sekä sisäilman huomioon ottamista muun muassa energiatodistuksissa ja ilmanvaihtojärjestelmien tarkastuksissa.

Työryhmän ensimmäisessä kokouksessa määriteltiin yhdeksän työskentelyaluetta, joille kullekin valittiin vetäjät. Työskentelyalueet heijastavat hyvin sitä, mihin ilmanvaihto- ja sisäilmateknologia on lähivuosina suuntautumassa. Näistä tärkeiksi katsotuista alueista seuraavassa. 

Terveysnäkökohdat nousivat jo ensimmäisessä kokouksessa voimakkaasti esille, osittain Covid-pandemian vaikutuksesta. Nykyisen standardin keskeinen lähtökohta on ilman aistittu laatu ja ilmanlaadun hyväksyttävyys. Terveysnäkökohdat ovat vähäisellä huomiolla. Nykyisessä standardissa viitataan ainoastaan WHO:n antamiin epäpuhtauksien pitoisuuksien raja-arvoihin, jotka eivät ole riittäviä määrittelemään terveellistä sisäilmaa. Laaja yksimielisyys oli myös siitä, että muun muassa ilmavälitteisten sairauksien leviämisen vähentäminen tulisi ottaa huomioon standardin uusinnassa. Pohjana ilmavälitteisten tartuntojen torjunnassa on pohjoismaisessa yhteistyössä laadittu ilmanvaihdon mitoitusopas, joka laadittiin kevään 2023 aikana. http://www.scanvac.eu/control-of-airborne-infections-with-ventilation-and-air-distribution-in-post-covid-pandemic.html

Ilman epäpuhtauksista hiukkasmaisten epäpuhtauksin torjuntaa tullaan uusinnassa kiinnittämään enemmän huomiota niiden selkeiden terveysvaikutusten vuoksi. Hiukkaspitoisuus näyttää olevan hiilidioksidipitoisuuden lisäksi lähes ainoa epäpuhtaus, jonka mittaaminen on mahdollista laajassa mitassa. Hiukkaspitoisuuden mallintamista ja laskentaa käsitellään erityisesti ilmanvaihdon kannalta. Ensimmäisessä kokouksessa tuli esille myös keittiöilmanvaihto ja ruonvalmistuksen hiukkaspäästöt sekä hiukkasten aiheuttamien haittojen vähentäminen.

Asuntoilmanvaihdon mitoitus tulee olemaan myös yksi työskentelyn kohde standardin uusinnassa. Asuntojen ilmanvaihdossa Euroopassa on runsaasti kirjavuutta. Työsarkaa tulee riittämään sekä painovoimaisen että koneellisen ilmanvaihdon toimivuuden parantamiseksi. Mitoitus ja käyttöperiaatteet vaihtelevat ympäri Eurooppaa. Esimerkiksi sisäilman kosteus on mitoitus- ja ohjausperuste monessa maassa, muun muassa Ranskassa. Kun taas Pohjoismaissa luotetaan enemmän CO2- tai läsnäolo-ohjaukseen.

Nykyisessä standardissa esitetään ilmanvaihdon mitoitukseen kolme eri menetelmää: 

  1. Ihmis- ja materiaaliperäisiin hajuihin perustuva menetelmä 
  2. Haitallisen epäpuhtauden pitoisuuteen perustuva menetelmä
  3. Taulukkomenetelmä.

Eri menetelmät voivat johtaa ilman laadun ja CO2-pitoisuuden suhteen erilaiseen lopputulokseen, joka edelleen vaikeuttaa standardin käyttöä ja esimerkiksi tarpeenmukaista ilmanvaihdon ohjausta. Tämän ristiriidan poistaminen on yksi tehtävä.

Sisäilman CO2-pitoisuus lienee tällä hetkellä yleisin tarpeenmukaisen ilmanvaihdon säätötapa. Samat CO2-pitoisuuden tavoitearvot eivät sovellu kuitenkaan kaikkiin tilanteisiin. Erityisesti silloin, kun ilman laatuun vaikuttavat merkittävästi muut kuin käyttäjälähtöiset epäpuhtaudet, CO2-ohjaus ei toimi. Tällainen tilanne syntyy esimerkiksi silloin, kun henkilökuorma on vähäinen ja rakennusmateriaalien emissiot hallitsevia tai jos ilman laatua parannetaan ilman puhdistuksella, joka ei kuitenkaan poista hiilidioksidia. Hiilidioksidihan ei ole terveydelle haitallinen alle 5000 ppm:n pitoisuuksissa. Hiilidioksidin pitoisuuden oletettuun tasapainotilaan perustuva ilmanvaihdon mitoittaminen ja säätö ei myöskään johda hyvään ilmanvaihtoon ja ilman laatuun, koska tasapainotilaa ei käytännössä saavuteta. Tämä johtaa helposti ilmanvaihdon alimitoittamiseen ja riittämättömyyteen. 

Sisäilman kosteus nousi esiin myös erillisenä työkohteena. Raja-arvojen antaminen sisäilman kosteudelle on toistuvasti esillä. Nykyinen standardihan ei anna suoraan sisäilman kosteudelle raja-arvoja. Se varoittaa liiallisesta kostutuksesta ja kuivauksesta. Sisäilman kostuttamisen puolesta ja vastaan löytyy runsaasti argumentteja. Suomessa kosteudelle ei ole annettu numeerisia raja-arvoja. Ilman kostuttamista on pyritty välttämään kahdesta syystä. Ilmankostutus lisää merkittävästi ilmanvaihdon energiankäyttöä, ja ilmankostuttimet ovat huonosti huollettuina merkittävä terveysriski potentiaalisen mikrobikasvuston vuoksi.  

Läheskään kaikkia epäpuhtauksia ja niiden aiheuttamia haittoja ei voida torjua ilmanvaihdon avulla. Tämän vuoksi standardin uusinnassa kiinnitetään huomiota myös epäpuhtauslähteiden päästöjen vähentämiseen. Ensimmäisessä kokouksessa törmättiinkin heti kysymykseen, miten voitaisiin entistä tehokkaammin varmistaa rakennusmateriaalin vähäpäästöisyys sisäilman laadun kannalta ja miten materiaaliemissiot voitaisiin ottaa entistä paremmin huomioon ilmanvaihdon mitoituksessa.

Tärkeä kysymys energia- ja ympäristösyistä on myös sisäilman puhdistaminen. Missä määrin ilmanvaihtoa voidaan korvata ilman puhdistuksella? Mitkä ovat haitallisimmat ilman puhdistuksella poistettavat epäpuhtaudet? Miten ilmanvaihtoa ohjataan, jos haitalliset epäpuhtaudet poistetaan, mutta hiilidioksidi jää ilmaan? CO2-mukainen ohjaus ei silloin toimi. Miten varmistetaan ilmanpuhdistimien toiminta myös käytännössä?

Oman ongelmakenttänsä muodostaa myös sisäilman laadun arviointi vuositasolla. Voidaanko laatu ilmaista yksinkertaisella indeksillä ja mihin tekijöihin on kiinnittävä huomiota? Kuinka paljon ja pitkään epäpuhtauspitoisuuksien raja-arvot voidaan ylittää ja ilmanvaihdon taviotearvot alittaa vuoden aikana? Käytetäänkö laadun arvioinnissa pitoisuuksin huippu vai keskiarvoja? Riittääkö keskimäärin tavoitearvojen mukainen ilmanvaihto?

Työryhmän CEN TC 156/WG 25 työ kohdistuu sisäilman ja ilmanvaihdon suunnittelu- ja tavoitearvoihin sekä niiden verifiointimenetelmiin, ei lainkaan ilmanvaihtotekniikkaan. Tekniikkaan liittyvä standardisointi on toisen työryhmän tehtävänä (TC 156/WG 20). Sen työn tuloksena onkin valmistunut, lopullista hyväksyntää ja julkaisua odottaa uusittu standardi EN 16798-3 ”Performance requirements for ventilation and room-conditioning”. 

Standardisointityö on aikaa vievää, ehdotusten laatiminen ja yhteisymmärryksen löytäminen saattaa kestää pitkään. Oma arvaukseni on, että ensimmäinen luonnos Sisäilma- ja ilmanvaihtostandardista voisi olla saatavilla vuonna 2025 ja sen jälkeen on varattava vielä 1–2 vuotta lausuntoihin ja CEN -käsittelyyn. 

Piirros: Olli Seppänen

Lue lisää

Katso kaikki