Vaihtelevaa tietoa sisäilman laadusta

Kun ilmanvaihdon tehoa lisätään, sisäilman laatu keskimäärin paranee. Aistinvaraiset kokemukset ja erilaiset mittausmenetelmät tuottavat kuitenkin vaihtelevaa dataa siitä, kuinka hyvää sisäilma oikeastaan on.

Tutkija ja tohtorikoulutettava Tuomas Alapieti toteutti diplomityönsä kokeellisena osuutena tutkimuksen, jossa Aalto-yliopiston kolmessa puurakenteisessa koerakennuksessa mitattiin ilmanvaihdon vaikutusta mitattuun ja koettuun sisäilman laatuun.

”Halusimme selvittää myös ilmanvaihdon ilmamäärien vaikutusta sisäilman rakennusmateriaaliperäisten VOC-yhdisteiden pitoisuuteen”, Alapieti kertoo.

Riittävän suurina pitoisuuksina esiintyessään VOC-yhdisteet voivat aiheuttaa tilankäyttäjille hajuhaittoja ja jopa ärsytysoireilua. Siksi tutkimus tarkastelee juuri näitä yhdisteitä.

Koerakennuksien ilmanvaihtokoneiden ulkoilmavirroille mitoitettiin kolme tasoa: 0,5, 1,0 ja 2,0 l/s/m². Ilmanäytteet otettiin kaikissa koerakennuksissa yhtä aikaa kunkin ilmanvaihtotason viimeisenä päivänä. Online-mittaus keräsi kunkin ilmanvaihtotason aikana dataa vähintään neljän vuorokauden ajalta.

Tutkimuksessa haluttiin myös nähdä korrelaatio mittausdatan ja ihmisen kokeman sisäilman laadun välillä, ja sen vuoksi koerakennuksissa järjestettiin erillinen aistinvarainen arviointi vapaaehtoisista kootulla hajupaneelilla.

Samat lähtökohdat koetaloissa

Kaikki koerakennukset ovat kooltaan 10,1 m² ja niissä on samanlaiset lämmöntalteenotolla varustetut koneelliset tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmät. Rakenteiden tiiviys ja lämmöneristävyys on kaikissa rakennuksissa passiivitalon vaatimuksien mukainen.

Kaksi koearakennuksista on tehty käyttäen pystypuita ja kattotuoleja. Sisätilan pintamateriaalina toisessa on käytetty kipsilevyjä ja toisessa kuusivaneria. Kolmannen rakennuksen kantavana rakenteena ja sisätilan pintamateriaalina ovat rakennuksen sisäpintaan asennetut lamellihirret. Lattiaelementit ovat kaikissa taloissa samanlaiset, ja lattian sisätilaan rajoittuvana materiaalina on käytetty kuusilankkuja.

Ilmanäytteet otettiin kaikissa koerakennuksissa samasta kohdasta, keskeltä rakennusta noin 1–1,5 metrin korkeudelta.

”Aistinvaraisessa arvioinnissa osallistujia pyydettiin kuvittelemaan viettämänsä päivittäin useita tunteja hengittäen rakennuksen ilmaa ja arvioivan ilmanlaatua siltä pohjalta”, Alapieti sanoo.

Vapaaehtoisista henkilöistä koottu hajupaneeli suoritti arvionnit seisten huonetilan keskellä korkeintaan 90 sekunnin ajan, kolmena eri kertana, kertaalleen kunkin ilmanvaihtotason aikana.

Tulokset vaihtelivat

Hajupaneelin perusteella ilmanlaatuun tyytymättömiä oli kaikissa koerakennuksissa eniten ilmanvaihdon tavoitetasolla 0,5. Tyytyväisyys ilmanlaatuun parani ulkoilmavirran kasvaessa.

Online-mittauksien ja ilmanäytteiden perusteella sisäilman epäpuhtauspitoisuudet koerakennuksissa 1 ja 2 olivat pieniä kaikilla tutkituilla ulkoilmavirroilla. VOC-yhdisteitä ja yksittäisiä yhdisteitä oli selvästi alle toimenpiderajojen. Sen sijaan kolmosrakennuksessa ilmanäytteet ylittivät toimenpiderajat kaikilla ilmanvaihtotehoilla. Myös tässä koerakennuksessa tulokset jäivät online-mittauksissa alle toimenpiderajan.

Alapietin mukaan online-mittaustuloksia voidaan pitää yleisesti ottaen vain suuntaa-antavina, sillä eri valmistajien laitteissa mittaustarkkuus voi vaihdella. Tällä menetelmälla on kuitenkin myös etunsa.

”Tenax TA-adsorbenttiputkiin otettavaa ilmanäytettä käytetään yleisesti VOC-pitoisuuksien mittauksessa ja yhdisteiden tunnistamisessa. Ilmanäytteillä saadaan kuitenkin mitattua vain mittausaikana sisäilmassa olleet yhdisteet. Online-mittauksella voidaan sen sijaan suorittaa pitempiaikaisia mittauksia, jolloin voidaan tarkastella pitoisuuden vaihtelua esimerkiksi ilmanvaihtomäärän tai lämpötilan muuttuessa.”

Korkea terpeenipitoisuus yllätti

Alapieti kertoo, että kolmosrakennuksen sisäilmassa oli paljon terpeeniyhdisteitä ja niistä johtuva selkeä puun tuoksu, joka jakoi hajupaneelin osallistujien mielipiteitä. Korkea terpeenipitoisuus yllätti myös tutkijan.

”Koerakennuksen suuri terpeenipitoisuus on tutkimuksen mielenkiintoisimpia havaintoja. Rakennukset olivat mittaushetkellä noin nelivuotiaita, ja puun emissioiden on uskottu olevan huomattavia lähinnä tuoreella puulla”, Alapieti pohtii.

Tutkimuksen perusteella hirsirakenteisessa rakennuksessa sisäilman terpeenipitoisuudet saattavatkin pysyä korkeana vielä vuosia rakentamisen jälkeen.

”Lisätutkimukset puun emissioista pitkällä aikavälillä olisivat mielenkiintoisia. Myös lisätieto terpeenien terveysvaikutuksista olisi tarpeellista, jotta mitatuista pitoisuuksista voisi paremmin tehdä johtopäätöksiä”, Alapieti pohtii.

Tutkimus on osa Aalto-yliopiston ja Itä-Suomen yliopiston yhteistä EURA-hanketta. Hankkeessa selvitetään energiatehokkaiden julkisten uudisrakennuksien sisäilman laadun kannalta parhaita rakennusmateriaaleja ja pinnoitusaineita sekä optimaalisia olosuhteita hyvän sisäilman saavuttamiseksi.

Hankkeen rahoittavat Työsuojelurahasto, Aalto-yliopisto, Itä-Suomen yliopisto, Helsingin kaupunki ja Sosiaali- ja terveysministeriö.

Alapietin aihe on esillä keskiviikkona 15.3.2017 pidettävässä Sisäilmastoseminaarissa Helsingissä.

Teksti Ilona Savitie