Rakennusten paine-erojen mittausohje, loppuraportti

latest change 18.10.2019, version id 4314, change: Edited by juhani.hyvarinen.
Opastava teksti 

Rakennusten paine-erojen mittausohje keskittyy ensisijaisesti rakennuksen koneellisen ilmanvaihtojärjestelmän aikaansaaman paine-eron mittaamiseen. Mittauksen avulla voidaan määrittää, millainen ylitai alipaine rakennuksen ulkovaipparakenteisiin kohdistuu. Mittauksen avulla voidaan myös arvioida ilmanvaihtojärjestelmän toimintaa – tulo- ja poistoilmavirtojen epätasapainon suuruutta sekä järjestelmän toiminnasta johtuvia hetkellisen paine-eron vaihteluita.

Ohjeen ovat kirjoittaneet Lari Eskola ja Marko Björkroth A-Insinöörit Oy:stä osana Ympäristöministeriön toimeksiantoa. Ohje on talletettu Talotekniikkainfossa kommenttien ja palautteen keräämistä varten.

Lataa kommentointiversio tästä: 

Kommentointiohjeet

Kommenttikentässä saadut kommentit julkaistaan ilman moderointia, joten olethan huolellinen ilmaisutyylin suhteen.

Kommentteja ei valitettavasti voi julkaista automaattisesti, sillä julkaisualustan toiminta vaatii, että ylläpitäjä hyväksyy kunkin kommentin julkaistavaksi. Kommentin kirjoittamisen ja julkaisemisen väliin jää muutaman muutaman tunnin tai päivän pituinen aika. Pääset muokkaamaan omia kommenttejasi julkaisemisen jälkeen. Halutessasi ota kopio kommentistasi ennen sen tallentamista järjestelmään.

Minimikriteerinä julkaisemiselle on, että nimi on ilmoitettu ja sähköpostiosoite vaikuttaa oikealta. Sähköpostiosoitetta ei julkaista, mutta sen on oltava toimiva osoite.

  1. Kirjoita kommenttisi tämän sivun alalaidassa olevaan kommenttikenttään.
    • Kommentoinnissa käytetään oikeata nimeä, joka julkaistaan kommentin yhteydessä.
    • Yksilöi kommentin alussa, mitä kohtaa kommentoit.
    • Kirjoita kommentti ja ota siitä kopio halutessasi.
    • Tallenna kommentti.
  2. Kirjoita seuraava kommentti uudelle kommenttilomakkeelle
    • eri tekstikohtiin kohdistuvien kommenttien tallettaminen omille lomakkeilleen helpottaa kommenttien käsittelyä

 

Luokka 

Kommentit

Kirjoittelen tähän kommenttiin määritelmistä näkemykseni kenttätyön, kehityshankkeiden, koulutusten, oppikirjojen ja keskustelujen pohjalta. Osa on vähän vähemmän merkityksellisiä, mutta mainittakoon nyt samalla.

Määritelmät, Erillispoisto ”WC- ja siivoustilojen koneellinen poistoilmanvaihto (ns. WC-poistot), joka on toteutettu yleensä huippuimureilla ja suunniteltu toimimaan jatkuvasti, myös yöaikaan, jolloin muiden tilojen yleisilmanvaihto (koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihto) sammutetaan”
Maininta ei ole linjassa kuntien sisäilmaverkoston yleisohjeen perustelumuistion kanssa, vrt rakennuksen käyttöaikojen mukainen ilmanvaihdon käyttö, missä hygieniatilojen poistot suljetaan yleisilmanvaihdon käyntiaikojen mukaisesti. Toki tässä määritelmässä mainittu tapa on yleisesti käytössä, mutta tällainen käyttö ei ole suositeltavaa. Siksi ehdotan, että määritelmässä lukisi vain yksinkertaisesti sen nykyinen alkuosa ”WC- ja siivoustilojen koneellinen poistoilmanvaihto (ns. WC-poistot), joka on toteutettu yleensä huippuimureilla”

Määritelmät, Tehostus
Myös tarpeenmukaisessa ilmanvaihdossa ”tehostus” tarkoittaa usein mitoitusilmavirtaa. ja ”normaali teho” voi olla esim. 50…75 % mitoitusilmavirrasta.

Määritelmät, Puolitus. Meilläpäin nimitetään myös puolitehoksi.
Todellisuudessa 2-nopeuksisten koneiden puolitehon ilmavirrat eivät aina ole 50 % mitoitusilmavirrasta. Tarkastusmittausten perusteella puoliteho voi olla 30…50 % mitoitusilmavirroista.

Määritelmät, Osatehoinen ilmanvaihto.
Pelkät WC-poistot käynnissä ei yleisesti tarkoita osatehoista ilmanvaihtoa. Jos sanotaan, että ”Meidän kiinteistöissä käytetään osatehoista ilmanvaihtoa” ja käytetäänkin öisin vain hygieniapoistoja ja yleis-IV suljetaan, niin kyllä valehtelijaksi leimataan… Mielestäni jos rakennuksen ilmanvaihdon käyttötapoja kysytään, niin osateho tarkoittaa juuri ”puolitusta” tai ilmavirtojen pudotusta 30…50 % tasolle käyttöaikojen ulkopuolella.

Määritelmät, Tuloilmalaite (ja s. 8. poistoilmalaite, poistoilmaventtiili)
”Pääte-elin” alkaa olla vähän vanhahtava termi. Päätelaite olisi parempi…
Tuloilmaventtiili ei ole vain puhekielessä, vaan ihan valmistajillakin vakiintunut termi. Venttiilissä säätö tapahtuu rakoa tai aukkojen lukumäärää muuttamalla ja mittaus erillisellä mittakoukulla, -tikulla, tmv. kun taas laitteessa on erillinen säätöosa mittausyhteillä.

Määritelmät, Siirtoilmalaite.
Siirtoilmaa voidaan johtaa oviraosta, mutta ovirako ei ole siirtoilmalaite. Siirtoilmareitti kylläkin.

ylös
3 users have voted.

1 Tausta
”Oman erityisongelmansa muodostavat erillispoistot, joiden käyntiajat poikkeavat tuloilmakoneiden käyntiajoista. Tiiviissä rakennuksissa erillispoistojen vaikutus kokonaisilmavirtoihin ja painesuhteisiin on pakko huomioida.”

Sisäilman laadun kannalta ilmavirtatasapainon ja painesuhteiden huomioiminen on tärkeää myös olemassa olevissa epätiiviissä rakennuksissa, joissa hallitsemattomat ilmavirtaukset tuovat paljon herkemmin epäpuhtauksia sisäilmaan.

ylös
2 users have voted.

3.1 Asuinpientalot
”Tiiviydeltään keskinkertaisessa esimerkkirakennuksessa 1 liesituuletin kasvattaa sisätilan alipaineisuuden noin 10 Pa tasolle, mikä on edelleen hyväksyttävällä alueella.”
Ongelmakohteissa tuo 10 Pa alipaine ei välttämättä ole riittävän hyvä taso rakenteiden kautta kulkeutuvien epäpuhtauksien vuoksi. Tämä on tosin hyvin tapauskohtaista..

ylös
1 user has voted.

3.3 Vakioilmavirtajärjestelmät
Yleinen määritelmä vakioilmavirtajärjestelmistä puuttuu. Siksi tästä kohdasta saa sellaisen kuvan, että vakioilmavirtajärjestelmä on järjestelmä, jossa yleisilmanvaihto käy vain käyttöaikoina, on pois päältä öisin ja käyttöaikojen ulkopuolinen ilmanvaihto hoidetaan WC-poistojen kautta. Kyllä perinteisiäkin vakioilmavirtajärjestelmiä käytetään yleisesti osa-/puoliteholla. Osatehon käyttö ei tee järjestelmästä muuttuvailmavirtaista.
Vakioilmavirtajärjestelmissä joka huoneeseen jaetaan henkilömäärään tai pinta-alaan perustuva mitoitusilmavirta. Kokonaisilmavirrat määräytyvät huonetilojen ilmavirtojen summasta. Järjestelmässä ei ole huonekohtaista säätöä, mutta kokonaisilmavirtoja voidaan ohjata käyttötilanteen mukaan (Käyttöaika/käytön ulkopuolinen aika/pakkaspuolitus).

ylös
2 users have voted.

3.3.2. Muut vakioilmavirtajärjestelmillä varustetut rakennukset
”Päiväkoti on hyvä esimerkki rakennuksesta, jossa WC- ja pesutilojen poistoilmavirta voi olla suuri suhteessa ilmanvaihtojärjestelmän kokonaisilmavirtaan, mikä voi johtaa liialliseen alipaineeseen öisin, kun
tuloilmakoneet ovat seis.”
Tästä tulee vähän sellainen mielikuva, että vakioilmavirtajärjestelmässä yleisilmanvaihto olisi aina öisin seis. Yhtä lailla osatehokäytössä voi tulla alipaineongelma jos hygieniapoistojen ilmavirtoja ei pienennetä samassa suhteessa, vaan ne jäävät mitoitusilmavirroille kun yleisilmanvaihto menee osateholle.

ylös
2 users have voted.

3.3.3 Yksittäisten huonetilojen ilmanvaihdon epätasapaino
”Kun mitoitusilmavirrat ovat suuria, pienikin ero huoneen tulo- ja poistoilmavirtojen välillä voi tuottaa suuren paine-eron.”
Mielestäni tässä pitäisi lukea "…pienikin PROSENTUAALINEN ero…"
Prosentuaalista eroa tässä kohdassa ilmeisesti tarkoitettiinkin, sillä ei tilavuusvirrallisesti pieni ero tulo- ja poistoilmavirtojen välillä tuota suurta paine-eroa oli mitoitusilmavirrat kuinka suuria (tai pieniä) tahansa.

ylös
0 users have voted.

3.3.2. Muut vakioilmavirtajärjestelmillä varustetut rakennukset
”Jos rakennuksessa on WC-tilojen lisäksi muitakin erillispoistoja, joiden käyntiajat poikkeavat tuloilmakoneiden käyntiajoista, rakennus on tosiasiassa muuttuvailmavirtaisella ilmanvaihdolla varustettu.”
Tämän kriteerin perusteella mitä järjestelmää tahansa voisi kutsua muuttuvailmavirtaiseksi, jos siellä vain on yksi liesituuletin tai vastaava, jonka ilmavirtaa voidaan tehostaa yleisilmanvaihdon käyntiajoista poikkeavasti. Sanoisin, että tämä on varsin pieni peruste määritellä koko rakennus muuttuvailmavirtaisella ilmanvaihdolla varustetuksi.

Otetaan tyypillinen esimerkki koulumaailmasta, mikä on hyvin samankaltainen kuin kohdassa 3.4.2:
Koulun teknisen työn tiloihin vaikuttaa vakioilmavirtainen yleisilmanvaihto, mikä tilojen käyttöaikana ohjaa tiloihin yhtä paljon tulo- ja poistoilmaa (alue tasapainossa). Käyttöaikoina käytetään myös satunnaisesti erinäisiä kohdepoistoja, kuten hitsaus-, ahjo-, juotos-, maalaus- ja purunpoistoa. Poistoilmoja ei kompensoida millään tavoilla yleisilmanvaihdossa eikä niille johdeta muutakaan korvausilmaa. Kohdepoistot aiheuttavat huomattavaa alipainetta tiloihin.
En kutsuisi tällaista järjestelmää muuttuvailmavirtaiseksi (vaikka kohdepoistot sinänsä muuttavat kokonaispoistoa), koska yleisilmanvaihto on puhtaasti vakioilmavirtainen. Sanoisin, että tällainen on varsin huonosti suunniteltu vakioilmavirtajärjestelmä, jossa on hallitsemattomat kohdepoistot ja joka pitäisi kyllä korjata muuttuvailmavirtaiseksi.

ylös
Only you voted.

3.4 Muuttuvailmavirtaiset järjestelmät
”Muuttuvailmavirtaisessa järjestelmässä ilmavirtaa säädetään tarpeen mukaan.”
Oppikirjoissa ajatus menee pikemminkin näin: Muuttuvailmavirtaisessa järjestelmässä ilmavirtaa säädetään HUONE- TAI VYÖHYKEKOHTAISESTI tarpeen mukaan.

”Portaallinen säätö voidaan toteuttaa esimerkiksi
• ohjaamalla iv-koneen 2-nopeuksisten puhaltimien käyntinopeutta”
2-nopeuksisen puhaltimen ohjaus ei ole muuttuvailmavirtainen järjestelmä, jos kone palvelee useita huonetiloja tai vyöhykkeitä. kts. ”Ilmastointilaitoksen mitoitus” s.301 ”Muuttuvailmavirtajärjestelmä, VAV”. Vakioilmavirtajärjestelmääkin ohjataan portaattomasti ja portaallisesti, kun siirrytään osateholle tai pakkaspuolitukselle. Tämä ominaisuus ei tee järjestelmästä muuttuvailmavirtaista, huone- tai vyöhykekohtainen säätö tekisi.

Eli ajan takaa sitä, että muuttuvailmavirtainen järjestelmä on yleisesti ottaen huone- tai vyöhykekohtainen. Jos rakennuksessa on joitain kohdepoistoja ilman korvausilmaa ja yleisilmanvaihto on vakioilmavirtainen, ei rakennuksen ilmanvaihtojärjestelmää voi määritellä muuttuvailmavirtaiseksi. Ilmanvaihto on tällöin vakioilmavirtainen, mutta rakennuksessa on hallitsemattomia kohdepoistoja. Toki kohdepoistoilla pitäisi olla kompensoinnit, jolloin ko. tilojen ilmanvaihto sinänsä olisi muuttuvailmavirtainen. Ja jos rakennuksessa on vaikka 50 huonetilaa vakioilmavirtaisella ilmanvaihtokoneella varustettu ja niistä 3 tilaa on varustettu kohdepoistoilla ja asianmukaisilla kompensoinneilla (erillään yleisilmanvaihdosta), en edelleenkään luokittelisi koko rakennuksen ilmanvaihtoa muuttuvailmavirtaiseksi, kuten teksti muutamassa paikassa antaa ymmärtää.

ylös
1 user has voted.

3.4.3.1 Tehostuspeltijärjestelmä
”Tavoitteena on, ettei erillispoistojen käyttö vaikuttaisi painesuhteisiin. Käytännössä tämä ei toteudu, koska...”
Ongelmaa esiintyy usein myös tilanteessa, jossa läheisten tilojen ilmanvaihto on kytketty samaan kanavistoon, mutta niissä ei ole vakioilmamääräsäätimiä tai ilmavirtasäätimiä. Kun säädettävän tilan kohdepoistoa vastaava kompensointipelti säätyy kompensointiasentoonsa, samaan runkoon kytketyissä läheisten tilojen päätelaitteissa ilmavirta voi muuttua, jolloin myös kyseisten tilojen painesuhteet muuttuvat. Tähän ei välttämättä auta koneen puhallin- tai kammiopaineohjaus, sillä erityisesti isoissa järjestelmissä muutos kanavapaineessa voi olla sen verran pieni, ettei järjestelmä reagoi siihen lainkaan tai riittävän nopeasti.
Tämän voisi muotoilla esim. ”korvausilman määrää säätävät laitteet on kytketty yleisilmanvaihtoon ja niiden säätö vaikuttaa läheisten tilojen ilmavirtoihin ja painesuhteisiin”

ylös
0 users have voted.

3.4.3.2 Ilmavirtasäätöinen järjestelmä
”Ilmavirtasäätöisissäkin järjestelmissä on suuria ongelmia paine-eron hallinnassa, koska...”
Pari lisäystä:
• asennuksessa on puutteita
• säätimen anturi on likaantunut (erittäin yleinen ongelma poistopuolen ilmamääräsäätimissä)

ylös
2 users have voted, including you.

4.1.2 Vaatimukset mittalaitteille
”Mittausyhteistä tehtävissä mittauksissa paine-eron suunta on ennalta tiedossa eikä mittausalueen tarvitse olla 0-pisteen suhteen symmetrinen, vaan se voi olla esimerkiksi -100…+1000 Pa tai 0…+1000 Pa.”
0...+1000 Pa tms. ei mielestäni ole suositeltava koska laitteen pitää mielellään pystyä mittaamaan sekä positiivista, että negatiivistä painetta. Hetkellisissäkin mittauksissa paine-ero voi vaihdella 0 Pa molemmin puolin melko vinhasti. Eli ei tarvitse olla symmetrinen, mutta alueen pitää olla molemmin puolin vähintään 50 Pa.

”Läpiviennissä voidaan käyttää esimerkiksi Ø2,0/1,0 mm (ulko-/sisämitta) kuparikapillaariputkea tai ohutta pneumatiikkaputkea.”
Kapillaariputki on liian ohut mittalaitteille, joissa on läpivirtausanturi. Ilmeisesti virtausvastus on silloin liian suuri ja paine-erotulos on virheellinen. Testasin tätä Lora ja sigfox –laitteilla ja kalibroitu käsimittari ja automatiikan anturi näyttivät n. kaksi kertaa suurempaa lukemaa (vajaa 10 Pa alueella). Kun läpivientiin vaihtoi pneumatiikkaputken, kaikki mittarit näyttivät samaa.
Selvitin asiaa ja olen käsittänyt, että läpivirtausantureita on yleensä lähinnä paristokäyttöisissä Lora/Sigfox/NB -antureissa. Varmaankin liki kaikissa käsimittareissa ja automatiikan paine-erolähettimissä on staattiset anturit "+" ja "-" -puolille. IMS:ssä on yleensä läpivirtausanturi.

ylös
2 users have voted.

4.1.2 Vaatimukset mittalaitteille
”Paine-eron mittausletku liitetään mittarin miinus- tai referenssiliittimeen ja ylipaineen mittaukseen tarkoitettu (merkintänä +) tarkoitettu liitin jätetään tyhjäksi.”
… TAI johdetaan + -liitin tilaan minkä yli-/alipaineisuutta halutaan mitata. Nimittäin jos halutaan käydä läpi isossa rakennuksessa monien tilojen paine-eroa käytävään nähden, on nopeampaa tuikata + -liitin laahaustiivisteen ali mitattavaan tilaan.

ylös
3 users have voted.

4.3 Seurantamittaus, 4.3.1 Käyttötarkoitus
”Seurantamittauksen avulla voidaan määrittää...”
Omassa työssä tärkeimmät selvitettävät asiat järjestelmän toiminnan kannalta ovat lisäksi:
* ilmanvaihtojärjestelmän toiminnan vakaus
* ilmavirtojen tasapainotuksen laatu/onnistuminen

ylös
1 user has voted.

4.3.2 Vaatimukset mittalaitteille
”Mittalaitteen tulee kyetä mittaamaan ja tallentamaan mitattava paine-ero 1 minuutin välein…”
1 min mittausväli sulkee monet järjestelmät tämän ulkopuolelle. Esim sigfox-lähettimet lähettää min 12 (vai oliko se 10) minuutin välein ja lora-lähettimet min 2 min. Toki meilläkin on laitteistoja, jotka kykenevät alle 1 min mittausväliin, mutta käytännössä aina riittää 5 - 10 min ja hyvää tulosta saa jopa 30 min mittausvälillä. Itseltäni löytyy vertailuaineistoa 5, 10 ja 30 min mittausvälistä.

Itse käytän 1 min mittausväliä seurannassa vain kun haluan selvittää päätelaite- tai kanavakohtaisia tapahtumia. Muistaakseni koskaan niin tiheä väli ei ole antanut lisäarvoa rakennuksen paine-eroissa. Toisenlaisissa järjestelmäselvityksissä tiheästä mittausvälistä on hyötyä ja painesuhteiden säätötyön yhteydessä tiheä väli on eduksi. Tällöinkin riittää 2 – 5 min.

ylös
1 user has voted.

4.3.3.2 Kahden huonetilan välisen paine-eron mittaus
”Mittausletkun läpiviennin korkeusasemaa ei tarvitse huomioida, ellei tilojen välillä ole suurta lämpötilaeroa.”
Tähän voisi määritellä mikä on suuri lämpötilaero. 5…10 °C, kuten ulkoilman mittauksissa?

ylös
1 user has voted.

4.3.3.3 Referenssilinjaan perustuva mittaus
”Referenssilinja tarkoittaa useaa samaan paine-eron mittausletkuun liitettyä paine-eromittaria.”
Referenssilinjaa ei voi käyttää, jos yhdenkin lähettimen anturi on läpivirtausanturi. Tein kerran testejä samaan referenssilinjaan kytkettyjen eri anturityyppien välillä ja huomasin tuloksissa epäjohdonmukaisuutta. Tässä kohtaa havaitsin, että osassa lähettimiä oli läpivirtausanturi, mikä aiheuttaa sen, että referenssilinjan paine pääsee tasaantumaan läpivirtausanturin läpi kaikkiin mitattaviin tiloihin, jolloin mittaustulos vääristyy oleellisesti.

ylös
2 users have voted.

Liite 3, viimeinen sivu
”Varmin ratkaisu eri tilatyyppien välisen paine-eron ylläpitoon on siirtoilman käyttö. Likaisempaan tai kosteuskuormitettuun tilaan johdetaan tällöin siirtoilmaa puhtaammasta tilasta ja paine-ero saadaan asetettua halutuksi siirtoilmalaitteen painehäviöllä, jonka on suositeltavaa olla 5…15 Pa.”
Runsas siirtoilman käyttö voi myös aiheuttaa erittäin suuria ongelmia rakennuksen painesuhteiden hallinnan kannalta, mikäli siirrettävät ilmavirrat ovat suuria ja mitoitus ei ole riittävän väljä (<5 Pa). Tällöin ovien avaaminen ja sulkeminen muuttaa ilmamääriä päätelaitteilla ja ilmanvaihdon tasapaino on melkolailla hallitsemattomissa. Tästä on elävä esimerkki, minkä voin tarvittaessa kuvata sähköpostilla.

ylös
2 users have voted.

Paine-erojen mittausohje kohta 4.1.3.3: kuvista 9 ja 10 laskettavat paine-erot voisi selvyyden vuoksi esittää myös esimerkkilaskelmina / kaavoina, että varmasti ymmärretään oikein.

ylös
2 users have voted.

Paine-erojen mittausohje kohta 4.2 kuvaan 12 liittyvä kaava: Olisiko hyvä esittää selvyyden vuoksi esimerkkilaskelma ja sitä vastaavat pisteet / nuolet kaaviossa?

ylös
2 users have voted.

Paine-erojen mittausohje kohta 4.3.3.1 Vesityksellä varustetusta suojarasiasta ja soveltuvasta tuulisuojasta olisi hyvä olla havainnollistava valokuva.

ylös
1 user has voted.

Paine-erojen mittausohje Liite 3. Olisiko suurta haittaa, jos tehostustilanteen maksimiarvo kerrostaloissa olisi -20 Pa silloin, kun tehostus toteutetaan ajastimella eli tehostus on hetkellinen, yleensä max 1 h mittainen jakso?

ylös
2 users have voted.

Lisää uusi kommentti