12 Ilmansuodatus

latest change 10.06.2020, version id 4912, change: Edited by juhani.hyvarinen.
Asetusteksti 

Erityissuunnittelijan on suunniteltava ilmansuodatuksen taso ulkoilman laadun ja sisäilman laadulle asetettujen tavoitteiden perusteella. Erityissuunnittelijan on ilmanvaihtojärjestelmää valitessaan otettava huomioon järjestelmän soveltuvuus tarvittavaan suodatuksen tasoon.

 

Opastava teksti 

12.1 Mitoitusperusteet

Mikäli ulkoilman hiukkaspitoisuus on korkea, niin ettei suunniteltu sisäilman hiukkaspitoisuus toteudu, suunnitellaan rakennukseen ilmansuodatus tai muita ilmanpuhdistusratkaisuja, joiden toiminta ja ominaisuudet tunnetaan.

STM:n asumisterveysasetuksen toimenpidearvot sisäilman 24 tunnin pitoisuuksille ovat 50 µg/m3 PM10 ja 25 µg/m3 PM2,5. Hiukkaspitoisuudet eivät normaalisti ole näin korkeita ja korkeiden arvojen voi katsoa pitkään jatkuessaan aiheuttavan välitöntä terveyshaittaa.

Sisäilmaluokitus 2018 antaa 24 tunnin pitoisuuksille sisäilmaluokissa S1 ja S2 tavoitearvoksi 10 µg/m3 PM2,5 ja PM2,5 sisällä/ulkona-suhteeksi 0,5 luokassa S1 ja 0,7 luokassa S2.

Tämä opastava teksti perustuu Euroventin suositukseen 4/23, jossa mitoitusperusteena ovat ulkoilman hiukkaspitoisuuden vuosikeskiarvot, ja sisäilmaluokitukseen 2018, jonka luokat S1 ja S2 perustuvat 24 tunnin keskiarvopitoisuuksiin. Euroventin suositus on ladattavissa esimerkit-osiosta kohdasta suodatinluokan valinta. Suodatusratkaisun suunnittelua on kuvattu tarkemmin eurooppalaisessa standardissa SFS-EN16798-3:2017, sen liitteessä sekä sitä tukevassa teknisessä raportissa CEN/TR 16798-4:2017, joissa opastetaan myös kaasumaisten epäpuhtauksien suodattamisen suunnittelua.

12.2 Ulkoilman laatu

Ulkoilma Suomessa on yleensä vain tilapäisesti pölyistä (ODA 1), mutta paikoin 24 tunnin keskiarvot ja vuosikeskiarvot ovat tätä huonompia. Erityisesti vilkkaasti liikennöityjen katujen ja teiden läheisyydessä pienhiukkaspitoisuus voi olla korkea tai jopa hyvin korkea (ODA 2 tai jopa ODA 3) Kappaleessa 14 on esitetty taulukon 14.1 alaviitteenä taulukko minimietäisyyksistä ja suositusetäisyyksistä vilkkaasti liikennöityyn tiehen. Otettaessa ulkoilmaa minimietäisyyttä lähempää tietä käytetään mitoitusperusteena ODA 2 tai ODA 3 luokan ulkoilmaluokkaa.

Ulkoilman laatuluokat ja tyypillinen käyttökohde hiukkaspitoisuuden suhteen (ODA P, outdoor air, particulate matter) on esitetty taulukossa 12.1. Kaasumaisten epäpuhtauksien osalta ulkoilmaluokan tulkinta, epäpuhtauksien vaikutusten arviointi ja suodatustavan valinta ovat osa erityissuunnittelua.

Taulukko 12.1. Ulkoilman (ODA) luokitus, CEN/TR 16798-4:2017:fi

Luokka

  Kuvaus ja esimerkki

Hiukkasmaisten epäpuhtauksien raja-arvot (24 tunnin keskiarvo ja vuosikeskiarvo)

PM2,5

PM10

ODA 1 (P)

Tilapäisesti pölyinen

Ulkoilma, jossa on pölyä ainoastaan tilapäisesti (esim. siitepölyä kesäisin). Esim. maaseudun ulkoilmaa

25 µg/m3 (24h)

10 µg/m3 (vuosi)

50 µg/m3 (24h)
20 µg/m3 (vuosi)

ODA 2 (P)

Korkea pienhiukkaspitoisuus

Ulkoilma, jossa on suuria hiukkasmaisia ja/tai kaasumaisia epäpuhtauspitoisuuksia.

37,5 µg/m3 (24h)

15 µg/m3 (vuosi)

tai vähemmän

75 µg/m3 (24h)
30 µg/m3 (vuosi)

tai vähemmän

ODA 3 (P)

Hyvin korkea pienhiukkaspitoisuus

Ulkoilma, jossa on erittäin suuria hiukkasmaisia ja/tai kaasumaisia epäpuhtauspitoisuuksia.
Esim. Suuri osa isompien kaupunkien keskusta-alueista sekä teollisuusalueiden ympäristöistä

yli

37,5 µg/m3 (24h)
15 µg/m3 (vuosi)

yli

75 µg/m3 (24h)
30 µg/m3 (vuosi)

 

Tietoa paikallisesta ulkoilman laadusta löytyy reaaliaikaisena tietoja sekä tunti-, vuorokausi- ja vuosikeskiarvoina Ilmanlaatuportaalista (www.ilmanlaatu.fi).

12.3 Tuloilman laatu

Tuloilman suodatus suunnitellaan sellaiseksi, että sisäilman laadulle asetetut tavoitteet täyttyvät käytettävissä olevalla ulkoilmalla ja ulkoilmavirralla. Suodatuksen suunnittelussa otetaan ulkoilmavirran lisäksi huomioon myös toiminnan aiheuttama kuormitus sekä muut ilmavirrat, joiden kautta tuloilmaan tulee epäpuhtauksia. Näitä ovat esimerkiksi suodatinten ohivuodot, lämmöntalteenoton vuodot ja mahdollinen palautusilmavirta.

Yleisilmanvaihdon jatkuvaan oleskeluun tarkoitettujen oleskelutilojen tuloilmaluokkana käytetään SUP 2 -luokkaa, ellei muuta ole määritetty.

Suunnittelussa ns. herkät kohteet (kts. luku 14) otetaan huomioon käyttämällä tuloilmaluokkana SUP 1 -luokan tuloilmaa.

Suuntaa antavia esimerkkejä erilaisiin tiloihin soveltuvista tuloilmaluokista ovat seuraavat:

  • SUP 1 esimerkiksi päiväkodit, alakoulut, vanhainkodit, vanhusten palvelutalot ja sairaalat
  • SUP 2 Jatkuvaan oleskeluun tarkoitetut huonetilat. Esimerkkejä: toimistot, hotellit, asuinrakennukset, kokoushuoneet, näyttelyhallit, konferenssisalit, puhe- ja elokuvateatterit, konserttisalit.
  • SUP 3 Tilapäiseen oleskeluun tarkoitetut huonetilat. Esimerkkejä: Varastorakennukset, liikekeskukset. pesuhuoneet, palvelin- ja kopiointihuoneet.
  • SUP 4 Lyhytaikaiseen oleskeluun tarkoitetut huonetilat. Esimerkkejä; WC-tilat, varastohuoneet ja porrashuoneet.
  • SUP 5 Huonetilat, joissa ei oleskella. Esimerkkejä: Jätehuoneet, datakeskukset, maanalaiset pysäköintitilat.

12.4 Suodatinluokan valinta

Tarvittava suodatustehokkuus voidaan saavuttaa käyttämällä joko yksi- tai useampivaiheista suodatusratkaisua. Yleensä hiukkassuodatus toteutetaan korkeintaan kaksivaiheisena ja mahdolliset lisävaiheet liittyvät kaasusuodatukseen.

Taulukossa 12.3 on esitetty yksi esimerkki uuden SFS-EN ISO 16890 luokitusstandardin mukaisista suodatinvalinnoista, joilla päästään nykyistä vastaavaan suodatustasoon. Nykyistä vastaavaan suodatustasoon päästään kuitenkin myös muilla kuin esimerkissä esitetyillä suodatinvalinnoilla. Taulukosta valitaan ulkoilmaluokka (ODA) ja suunnitteluratkaisun vaatima tuloilmaluokka (SUP) ja näiden perusteella määräytyvä suodatustaso.

Taulukko 12.3 Ulko- ja tuloilmasuodattimien suositeltavat minimisuodatusluokat, suodatinluokitus SFS-EN ISO 16890-1:2016 mukaan. Suunniteltu kokonaishiukkaserotusaste voidaan saavuttaa useilla erilaisilla suodatinyhdistelmillä, joista taulukossa on esitetty esimerkkejä kullekin ulkoilma/tuloilma -kombinaatiolle (Euroventin suositus 4/23).

 

Tuloilmaluokka

Ulkoilmaluokka

SUP 1

SUP 2

SUP 3

SUP 4

SUP 5

 ODA (P) 1

ePM10 50% +
ePM1 60%

tai

ePM1 70 %

ePM1 50%

ePM2,5 50%

ePM10 50%

 ePM10 50%

 ODA (P) 2

ePM2.5 50% +
ePM1 60%

tai

ePM1 80%

ePM10 50% +
ePM1 60%

tai

ePM1 70 %

ePM1 50%

tai

ePM2,5 70%

ePM2,5 50%

tai

ePM10 80%

ePM10 50%

 ODA (P) 3

ePM2.5 50% +
ePM1 80% *)

tai

ePM1 90%

ePM2.5 50% +
ePM1 60%

tai

ePM1 80%

ePM10 50% +
ePM1 60%

tai

ePM2,5 80%

ePM1 50%

tai

ePM10 90%

ePM2,5 50%

tai

ePM10 80%

*) Pyrittäessä ODA3 -ulkoilmaympäristössä parhaaseen tuloilmaluokkaan SUP1 suositellaan käytettäväksi hiukkassuodatuksen lisäksi myös kaasusuodatusta (SFS-EN16798-3:2017).

Esimerkkejä valinnasta:

  • tavanomainen kohde; ODA (P) 1 ja SUP 2 --> ePM1 50%
  • tavanomainen kohde vilkkaan tien läheisyydessä; ODA (P) 2 ja SUP 2 --> ePM10 50% + ePM1 60% tai ePM1 70 %
  • herkkä kohde; ODA (P) 1 ja SUP 1 --> ePM10 50% + ePM1 60% tai ePM1 70 %
  • herkkä kohde vilkkaan tien läheisyydessä; ODA (P) 2 ja SUP 1 --> ePM2,5 50% + ePM1 60% tai ePM1 80 %

Sisäilmaluokituksen luokat S1 ja S2 toteutuvat tuloilmaluokan laatu -kohdan ja yllä olevan taulukon mukaisilla suosituksilla.

12.5 Suodatinratkaisun suunnittelussa ja käyttöohjeen laadinnassa huomioitavia asioita

Palautus-, siirto- ja kierrätysilman suodattamisessa käytetään samoja periaatteita, kuin tuloilman suodattamisessa niin, että sisäilman laatutavoitteet saavutetaan.

Poistoilman suodatukseen lämmöntalteenotolla varustetussa järjestelmässä tulee käyttää sellaista suodatusta, että tuloilman laadulle asetettu tavoite toteutuu, kun huomioidaan tuloilmaan vuotojen kautta sekoittuva epäpuhdas poistoilma. Yleensä tämä tarkoittaa poistoilmassa vähintään suodatinluokan ePM10 50% mukaista suodatinta, tai asuntoilmanvaihtokoneissa esimerkiksi suodatinluokan ePM Coarse mukaista suodatinta tai parempaa.

Ilmankäsittelyjärjestelmissä, joissa käytetään regeneratiivista (pyörivää) lämmönsiirrintä, sijoitetaan tuloilmasuodatin ilmavirran suunnassa LTO-roottorin jälkeen niin, että poistoilmasta mahdollisesti siirtyvät hiukkasmaiset epäpuhtaudet eivät heikentäisi tuloilman laatua. Joissain tapauksissa voidaan käyttää poistoilmapuolella minimisuositusta parempaa suodatinluokkaa ja kaasusuodatusta.

Suodattimien valintaan vaikuttavat myös kohteen käyttöaika, epäpuhtauskuormat kohteessa ja mahdolliset kohteeseen vaikuttavat epäpuhtauskuormitustilanteet.

Suodattimien valinnassa kiinnitetään huomiota myös ilmansuodattimien painehäviöihin ja ilmavirtoihin, jotka vaikuttavat merkittävästi edelleen puhaltimien sähköenergian kulutukseen ja samalla ilmanvaihtojärjestelmän ominaissähkötehoon.

Käyttökustannusten optimoimiseksi voidaan ilmansuodattimien kokonaisenergiankulutuksen arvioinnissa ja suodattimen valinnassa käyttää elinkaarilaskentamenetelmää (LCC) ja valita tällä tavalla kustannuksiltaan edullisin ratkaisu.

Ilmansuodattimien energiatehokkuusluokat (A+ ... E) voidaan määrittää esimerkiksi Eurovent 4/21-2019 4:nnen painoksen mukaisesti.

Ulkoilmasuodattimet suojataan kastumiselta hyvin vettä erottavilla säleiköillä (kappale 14) tai kammiorakenteilla. Kostean ilmansuodattimen hiukkaserotuskyky on alhaisempi ja painehäviö suurempi kuin kuivan suodattimen ja liian kostea ilmansuodatin voi toimia kasvualustana siihen kerääntyneille mikro-organismeille.

 

Kommentit

Kaksivaiheissa suodatuksesta kokomukseni mukaan molemmat suodattimet kannattavat olla sijoitettuna ennen muita koneen osia. Näin estetään puhaltimen, LTO:n, pattereiden ja kone kammioiden likaantuminen esim. Siitepölystä. Likaantuminen vaikuttaa laitteiston hyötysuhteisiin ,energian kulutukseen, huolontarpeeseen ja puhtauteen. Myös suodatinseiniin ja niiden rakenteeseen olisi hyvä kiinnittää huomiota, koska yleensä se on heikoin lenkki suodatuksesta ohivuotojen johdosta.

ylös
143 users have voted.

"Ilmankäsittelyjärjestelmissä, joissa käytetään regeneratiivista (pyörivää) lämmönsiirrintä, sijoitetaan tuloilmasuodatin ilmavirran suunnassa LTO-roottorin jälkeen niin, että poistoilmasta mahdollisesti siirtyvät hiukkasmaiset epäpuhtaudet eivät heikentäisi tuloilman laatua." Joku saattaisi ajatella tästä, että yksi tuloilmasuodatin LTO-kiekon jälkeen riittää vaikka tässä varmaankin tarkoitetaan toisen suodatusportaan lisäämistä. Muutenhan kiekko täyttyy epäpuhtauksista ja tukkiutuu.
Usein regeneratiivisellakin lämmöntalteenotolla varustetussa koneessa on yksiportainen suodatus ja silloin ensisijainen vaihtoehto tuloilmanlaadun ylläpitämisessä on käyttää poistoilmassa samaa suodatusluokkaa kuin tuloilmassa. Myös kiekon oikeat painesuhteet ehkäisevät epäpuhtauksien siirtymistä. Epäpuhtauksien siirtymisen ehkäisemiseksi on myös tärkeää kiekon harjatiivisteiden säännöllinen tarkastus ja tarvittaessa vaihto, sillä on enemmän sääntö kuin poikkeus, että ne ovat kuluneet isoille raoille jo muutamassa vuodessa käyttöönotosta.

ylös
119 users have voted.

Moikka,

Artikkelin "Opastava teksti" osuudessa mainittu ilmansuodatinstandardin koodi on kirjoitettu näköjään väärin. Sen pitäisi olla SFS-EN ISO 16890. Nyt siinä on väärä numerojärjestys.

ylös
92 users have voted.

Hei

Kiitoksia huomiosta. Kirjoitusvirhe on nyt korjattu.

ylös
107 users have voted.

Lisää uusi kommentti