Ilmanvaihdon toimimattomuus puhututtaa
Ilmanvaihtoon pitää kiinnittää huomiota, mutta mitä voitaisiin tehdä asian hyväksi tekijäportaassa. Tähän asiaan etsittiin ratkaisua toukokuussa järjestetyssä ammattiseminaarissa.
teksti Olli Seppänen, prof emeritus
Ilmanvaihdon toiminta oli keskiössä seminaarissa, jonka Sisäilmayhdistys ja kuntien sisäilmaverkosto järjestivät toukokuun lopulla Pasilan virastokeskuksen auditoriossa. Aihe kiinnosti. Tilaisuuteen olisi tullut enemmän osanottajia kuin saliin mahtui.
Paikalla oli koko ilmanvaihtoala laajasti edustettuna, lähes 200 osanottajaa suunnittelijoista rakennustarkastukseen. Tilaisuuden tavoitteena oli tuoda esiin ilmanvaihtoon liittyviä ongelmia ja löytää niihin ratkaisuja.
Ongelmia tuli esille runsaasti, toimivia ratkaisuja sen sijaan vähemmän. Yhtä mieltä oltiin siitä, että kehittämistä tarvitaan koko toteutusketjussa ja, että vain tiiviillä yhteistyöllä ratkaisuja on löydettävissä. Seminaarissa yhteistyöhalua löytyi, toivotaan, että ei jää puheiden tasolle.
Energiatehokkuus puntariin
Ensimmäisessä esityksessä RIL:n toimitusjohtaja Miimu Airaksinen taustoitti selkeästi seminaarin teeman ja tavoitteet. Rakennuskannasta on pidettävä huolta. Rakennusten osuus kansallisvarallisuudestamme on 83 prosenttia, rakennukset käyttävät 35 prosenttia primäärienergiasta ja rakennusalan osuus bruttokansantuotteesta on 15 prosenttia.
Airaksinen korosti esityksessään sekä energiatehokkuutta että sisäympäristöä. Hänen mukaansa energiatehokkuutta, samoin kuin ekotehokkuutta pitää mitata suhdelukuna: mitä tuotetaan ja mitä resursseja tuotokseen käytetään eli suhde tuotos/ panos on maksimoitava.
Yksinkertaisena esimerkkinä hän toi esiin koulujen energiankulutuksen, jota ei pidä tarkastella pelkästään kWh/m2lukuina, vaan on katsottava, mitä energialla saadaan aikaan. Tällöin on otettava huomioon esimerkiksi, montako tuntia vuodessa koulu on käytössä.
Airaksinen toi esille myös EU:n Insulate- projektin tuloksia, joiden mukaan sisäilmasto parani energiakorjausten mukana. Johtopäätös Airaksisen esityksestä on, että energiatehokkuuden parantamisessa on mentävä sisäilmasto ja elämän laatu edellä.
Helsinki järkevöittää käyttöaikoja
Helsingin kaupungin rakennetun omaisuuden hallintapäällikkö Sari Hildén käsitteli esityksessään ilmanvaihdon käyttöä ja käyttöaikoja kuntien sisäilmaryhmän julkaiseman suosituksen pohjalta. Helsinki on omaksumassa suosituksen mukaista ilmanvaihdon käyttöä muun muassa kaikissa koulu- ja päiväkotirakennuksissa, joita on kaikkiaan noin miljoonan kerros-m2 verran.
Siirtymävaiheen aikana tarkastetaan myös ilmanvaihdon suuruus ja tarkoituksenmukaisuus. Ilmanvaihdon käytössä otetaan entistä paremmin huomioon myös iltakäyttö ja siivousjaksot.
Ilmanvaihto tullaan siis kohdistamaan entistä paremmin rakennuksen käytön mukaisesti, samalla säästetään energiaa ja parannetaan sisäilmastoa. Tyhjillään olevissa rakennuksissa ilmanvaihto on asetuksen mukaisella minimiteholla.
Rakenteiden epäpuhtaudet sisäilmaan
Viime vuosina ilmanvaihtoon liittyvänä ongelmana on tullut esiin paine-erot rakennusvaipan yli. Jos rakennus on alipaineinen ulkoilmaan nähden, niin ulkoilma virtaa rakennukseen ulkovaipan rakojen kautta.
Jos rakenteissa on kosteus- ja homevaurioita, niin vuotoilman mukana sisätiloihin virtaa rakenteissa olevia epäpuhtauksia ja mikrobeja. Tästä syystä paine-erojen hallintaan on kiinnitetty viime aikoina yhä enemmän huomiota.
Esimerkiksi Helsingin kaupungin kiinteistöissä tarkistetaan paine-erot viiden vuoden välein tapahtuvan ilmanvaihtojärjestelmien puhtauden tarkastamisen yhteydessä. Samalla myös ilmanvaihtosuunnitelma tarkistetaan ja päivitetään.
Ilmanvaihto säädetään ottaen huomioon tilojen käyttö ja paine-erot vaipan yli. Ilmavaihdon toiminnan varmistamiseksi ei riitä tarkastus vastaanottotilanteessa, vaan järjestelmän toiminta vaatii säännöllistä päivitytystä. Tämä on huomattu myös Euroopan komissiossa, joka selvittää parhaillaan ilmanvaihdon määräaikaistarkastusten käyttöönottoa EU:n alueella.
Haasteena paine-erojen hallinta
Paine-erojen mittaaminen edustavasti rakennusvaipan yli ei ole yksinkertainen tehtävä, koska paine-ero vaihtelee muun muassa sääolojen ja mittauspaikan mukaan (kerros, julkisivu jne.). Mittaamiseen liittyvää problematiikkaa käsiteltiin A-insinöörien johtavan asiantuntijan Lari Eskolan ja Marko Björkrothin esityksessä, joka pohjautui valmisteilla olevaan paine-erojen mittausoppaaseen.
Opas julkaistaan lähikuukausina ympäristöministeriön verkkosivuilla. Eskola toi esille paine-eron merkityksen rakennusten sisäilman ja energiatehokkuuden kannalta.
”Ilmanvaihdon epätasapainon vaikutus paine-eroon on sitä suurempi mitä tiiviimpi rakennus on, eli siihen tulee kiinnittää nyt tiiviissä rakennuksissa paljon enemmän huomiota kuin aikaisemmin. Ilmavirtojen säädön yhtenä merkittävänä kriteerinä tulee ollakin paine-ero vaipan yli.”
Ilmanvaihdon poistoilmavirta ei saakaan olla enää selvästi tuloilmavirtaa suurempi, vaan lähtökohtana on tulo- ja poistoilmavirojen samansuuruisuus. Tasapaino on vielä säädettävä paine-erojen avulla.
”Ongelmana paine-erojen kuriin saattamiseksi on vielä puutteellinen tieto siitä, miten ilmanvaihdon suunnittelua ja asentamista pitäisi muuttaa nykyisestä, jotta haitat poistuisivat. Tällä saralla tullaan lähivuosina tarvitsemaan runsaasti tutkimus- ja kehityspanosta lähtien paine-erojen tavoitearvoista. Nykyistä 20—30 Pa eroa on pienennettävä suuruusluokkaan 5 Pa”, Eskola huomautti.
Paine-erojen jatkuva mittaus rakennusautomaation osana on jo mahdollista. Kokeiluja on menossa muun muassa Senaatti kiinteistöillä, joita erityisasiantuntija Pasi Pipatti käsiteli omassa esityksessään. Yhtenä tavoitteena on etsiä paine-ero mittauksisista sopivaa, riittävän yksinkertaista indikaattoria kuvaamaan rakennuksen ja sen ilmanvaihtojärjestelmän toiminnan varmistamiseksi.
Ilmanvaihtoon suuntautunut rakennusterveysasiantuntija Antti Alanko Are Oy:stä esitteli yhteistyössä Senaatin kanssa tehtyjä mittauksia. Ne kuvaavat hyvin mittaustulosten tulkintaan liittyviä vaikeuksia (paikka, aika, näytteenottoväli jne.).
Tarpeenmukainen ei toimi vieläkään
Seminaarin iltapäivän esitykset käsittelivät tarpeenmukaista ilmanvaihtoa ja sen toimintaa käytännössä. Asia on äärimmäisen tärkeä.
Ilmanvaihdon osuus rakennusten primäärienergian kulutuksesta on noin kolmannes eli yli 10 prosenttia Suomen koko primäärienergiasta. Siinä saavutettavat säästöt ovat siis merkittäviä Suomen koko energiataseessa.
Ilmanvaihdon tarpeenmukainen käyttö on yksi merkittävimmistä keinoista rakennusten energian käytön pienentämiseksi. Tämä on ollut myös yhtenä lähtökohtana Rakentamismääräyksissä ja vuoden 2017 Rakennusten sisäilmastoa ja ilmanvaihtoa käsittelevässä asetuksessa sekä edelleen Ilmanvaihdon mitoitusoppaissa.
Aalto-yliopisto on jo pitkään ollut kiinnostunut ilmamääräsäätöisten laitosten toiminnasta, saamatta kuitenkaan rahoitusta kunnon tutkimushakkeeseen. Professori Risto Kosonen sai kuitenkin selvitettyä asiaa yhden diplomityön verran.
Hankkeessa selvitettiin kahdeksan ilmamääräsäätöisen laitoksen toimintaa, joista kuusi sijaitsee Otaniemen kampuksella ja kaksi Helsingin kaupungissa. Tulokset olivat masentavia, vain yksi kahdeksasta laitoksesta toimi niin kuin oli suunniteltu. Muissa toistuivat hyvin alkeelliset virheet, kuten:
– Ilmavirrat eivät olleet suunnitelman mukaisia
– Tehostus- ja normaalikäyttö toimivat väärin päin
– Minimi-ilmavirta on säätöalueen ulkopuolella
– Ilmavirtojen suhde ei ole oikein tehostustilanteessa
– Ilmavirran tehostuksen asetusarvo oli liian alhainen: ilmanvaihtokone kävi maksimiteholla heti käyttöjakson alkaessa
– Ilmavirrat eivät olleet suunnitelman mukaisia ja niiden suhde on väärä
Lisäksi:
– Tarvittavat suunnitteludokumentit olivat saatavissa ainoastaan kolmesta kohteesta
– Säätödokumentit olivat yleisiä standardikuvia, jolloin muun muassa säätöstrategia ja asetusarvot jäivät kohteissa arvaillun varaan
– Rakennusautomaation hyödyntämisessä oli puutteita; mittauspisteitä puuttui, trendimittauksia ei juuri ollut käytössä
– Automaatiojärjestelmiä ei osattu käyttää eikä järjestelmien kokonaistoimintaa ymmärretty
Monimutkainen ja puutteellinen
Samasta teemasta jatkoi Helsingin kaupungin johtava asiantuntija Marianna Tuomainen. Neljän koulurakennuksen ilmamääräsäätöisen järjestelmän dataseurannan perusteella hän totesi, että luokkahuoneiden lämpötila oli Sisäilmastoluokitus 2018 S2-luokan mukainen, mutta vaikuttaa siltä, että suomalaisille sisäilman lämpötilan olisi hyvä pysyä S2-luokan optimilämpötilan alapuolella.
”Tärkeä sisäilmastoa parantava havaintoa oli, että aurinkosuojausta olisi lisättävä merkittävästi nykyisestä. Ilmavirtaa pitäisi ohjata myös lämpötilan, ei pelkästään hiilidioksidipitoisuuden mukaan.”
Koekohteiden hiilidioksidipitoisuus pysyi pääsiassa alle 950 ppm. Ilmavirtaa ohjaavat anturit olivat usein väärin sijoitettuja. Niiden pitäisi olla sisäilmastoa edustavalla paikalla sisäseinällä, ei kuitenkaan välittömästi oven vieressä.
Paneelikeskustelu kuin 20 vuotta sitten
Seminaarin loppuun oli sijoitettu paneelikeskustelu, jonka tavoitteena oli keksiä keinoja tarpeenmukaisen ilmanvaihdon toiminnan varmistamiseksi. Paneelin puheenjohtajana toimi Risto Kosonen.
Paneeliin osallistuvat Hildén, Insinööritoimisto AX-LVI:n toimitusjohtaja Urpo Koivula, avainasiakastiimin päällikkö Jyrki Lönnström FläktGroup Oy:stä, Caverion Suomi Oy:n toimitusjohtaja Ville Tamminen ja liiketoiminnan kehityspäällikkö Antti Koskinen Fidelix Oy:stä.
Hildén avasi paneelikeskustelun räväkästi kertomalla, miksi hänen johtamansa organisaatio halusi muutama vuosi sitten luopua tarpeenmukaisesta ilmanvaihdon ohjauksesta.
”Ongelmat tiivistettynä: tyytymättömät käyttäjät, ongelmat ylläpito-organisaatiolle ja kasvava energiakulutus, kun järjestelmiä piti loppujen lopuksi käyttää maksimi-ilmavirralla.”
Johdattelun jälkeen paneelin jäsenet yrittivät etsiä syitä sille, mistä ilmanvaihdon toimimattomuus johtuu. Puheenvuoroissa oli vahvasti mukana selittelyn maku.
Kohteliaasti vältettiin kuitenkin toisten syyttelyä ja päädyttiin yksimielisesti johtopäätökseen, että kyllä asiat saadaan kuntoon yhteistyöllä. Saman sisältöinen keskustelu ja johtopäätökset olisi voitu käydä jo 20 vuotta sitten.
Paneelikeskustelussa esitettyä
Koivula myönsi, että varmasti kokemusta ja osaamista puuttuu monelta. Hän totesi, että laitteet ovat parantuneet, mutta järjestelmät ovat monimutkaistuneet ja hankalia suunnitella.
”Hyväkin suunnitelma voidaan pilata rakentamisen loppuketjussa.”
Koskinen otti esille kaksi korjattavaa asiaa. Ensinnäkin käyttöhenkilökunnan koulutuksen puutteellisuus on korjattava. Koska järjestelmät monimutkaistuvat, ei niiden käyttötehtäviin löydy riittävän päteviä työntekijöitä.
”Toinen merkittävä seikka on jälkiseurannan puuttuminen. Luovutuksen jälkeen poistutaan nopeasti ja takuun aikana korjataan vain ilmoitetut puutteet.”
Koskisen mielestä toimimattomuudesta pitäisi vastuuttaa nykyistä enemmän. Tamminen piti ongelmana sitä, ettei ostamista osata.
”Sopimusmalleja on, ne pitää vain ottaa ne käyttöön sekä ostaja että myyjäpuolella.”
Tamminen pitää elinkarimalleja hyvänä, koska silloin tekijä ottaa vastuun sisäilmastosta ja muusta järjestelmän toiminnasta sovitun ajanjakson ajan. Caverion tarjoaa myös viiden ja kymmenen vuoden olosuhdetakuita.
”Meillä on tarjolla myös käyttöönottopalveluita. Jos tavoitteet sanktioidaan, niin ne tehdään paremmin, sopimuksen mukaisesti.”
Yleisöstä todettiin myös usein toistuva suunnitelmien puutteellisuus. Niistä ei aina edes näy miten järjestelmän pitäisi toimia.
Kun ei kirjoiteta näkyviin sitä, mitä ilmanvaihtosuunnittelija on ajatellut, ei automaatiosuunnittelijakaan tiedä, miten järjestelmän pitäisi toimia. Myös ylläpito on otettava huomioon jo suunnittelun alkuvaiheessa.
Silloin on pohdittava onko monimutkaisten ja huoltoa vaativien komponenttien asentaminen vaivan arvoista. Tästä mainittiin esimerkkinä IMS-laitteiden lukumäärä.
Myöskään Koivula ei pidä järjestelmien monimutkaistumista hyvänä asiana.
Takuuaika kuntoon saattamiseen
Yleinen käsitys tuntui olevan, että ei voi saada hyvää, jos jokainen osa kilpailutetaan ja sitten valitaan hinnaltaan halvin. ”Sitä saa mitä tilaa” eli panelistit painottivat tilaajan vastuuta, osaamista ja hankkimista.
Hyviä ratkaisuja kannattaisi ”bench markata” ja levittää käyttöön. Sopimusmallit eivät kannusta hyvään kokonaisuuteen.
Yleisö pääsi myös esittämään paneelille kysymyksiä. Yksi kysymys koski suunnitelmien ja ratkaisujen toistettavuutta: ”Miksi ihmeessä jokaisen päiväkodin ilmanvaihto pitää suunnitella aina uudelleen alusta lähtien – eikö ole yhtään hyvää ratkaisua, joka voitaisiin toistaa?”
Kysymykseen ei tullut kunnon vastusta. Siihen todettiin vain standardoinnin olevan tarpeen.
Hildénin mukaan standardiratkaisut eivät kuitenkaan sovellu korjausrakentamiseen. Elinkaarimalli ei sovi korjausrakentamiseen ja energiatehokkuuteen.
”Alan pitäisi kehittää avoimin mielin uusia ratkaisuja ja miettiä mikä hankintamuoto sopisi parhaiten korjausrakentamiseen. Perinteinen julkisen sektorin hankintamalli, jossa hinta ratkaisee, ei sovi.”
Tammisen mielestä sopimusmallit ovat kunnossa, mutta rohkeus käyttää niitä puuttuu. Helsingin kaupungin rakennuttajan mielestä koko ketju on syyllinen.
Paneelin lopuksi esitettiin yhteenvedon omaisesti keinoja, miten toimivuutta voitaisiin parantaa:
Lähes liikuttavan yksimielisesti todettiin, että luovutuksen jälkeen ilmavaihdon toiminta pitäisi katsastaa tai katselmoida takuuajan aikana.
Urakkapalkkiot voisi myös sitoa osittain siihen, miten järjestelmä toimii takuuaikana. Käyttämällä enemmän standardiratkaisuja ja lisäämällä tositettavuutta voitaisiin laatua parantaa.
