Ilmanvaihtojärjestelmät

Painovoimaisessa ilmanvaihdossa rakennuksen ilmanvaihto perustuu ulko- ja sisäilman lämpötilaerojen ja tuulen aiheuttamaan paine-eroon. Tuloilma- eli korvausilmaventtiilit sijaitsevat oleskelutilojen ulkoseinissä, ikkunan karmeissa tai tuuletusluukkuissa. Poistoilmaventtiilit ovat niin kutsutuissa likaisissa tiloissa kuten WC-tiloissa, kylpyhuoneissa ja vaatehuoneissa.

Painovoimaisen ilmanvaihdon heikkoutena ovat ilmanvaihtuvuus erityisesti kesähelteillä, korkea energiankulutus ja vedon tunne.

Painovoimaisen ilmanvaihdon ongelmana on se, että sääolosuhteiden vaihtelusta johtuen ilmanvaihdon ilmavirrat vaihtelevat. Kylmällä ja tuulisella säällä ilmanvaihto on tehokkainta. Lämpimällä ja tuulettomalla säällä ilmanvaihto on olematon. Poistoilmahormissa ilma saattaa joskus jopa virrata väärään suuntaan ja aiheuttaa sisätiloihin haju- ja pölyhaittoja.

Energiankulutus on myös suurempaa painovoimaisessa ilmanvaihdossa verrattuna koneelliseen tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmään. Tämä johtuu siitä, että poistoilman lämpöenergiaa ei saada kierrätettyä takaisin tuloilmaan, vaan se poistuu suoraan ulos.

Vetoa tuntuu korvausilmaventtiilien lähettyvillä kylmän korvausilman virratessa rakennuksen sisälle. Vetoa voidaan vähentää korvausilmaventtiilin päälle tai lähettyville asennettavilla laitteilla, jotka sekoittavat lämpimän sisäilman ja kylmän korvausilman laitteen sisällä olevan puhaltimen tai lämmitysvastuksen avulla.

Painovoimaisen ilmanvaihdon toiminnan edellytyksenä on, että korvausilmaventtiilit ovat tarpeeksi suuret ja että niitä on kaikissa oleskelutiloissa. Jos korvausilmaventtiilejä ei ole, tulee ne asentaa. Korvausilmaventtiiliksi kannattaa valita venttiilimalli, jossa on suodatin. Suodattimella estetään ulkoilman epäpuhtauksien kulkeutumista sisäilmaan

Myös siirtoilmareitit tulo- ja poistoilmaventtiilien välillä pitää olla. Poistoilmahormin pituudella on vaikutusta ilmanvaihdon toimintaan. Mitä korkeampi hormi on, sen paremmat ovat edellytykset toimivalle ilmanvaihdolle.

Ilmanvaihtoa voidaan tehostaa myös asentamalla poistoilmahormin päähän tuulen voimalla toimivia vedonparantajia tai tuuliohjaimia. Nykyään käytetään myös niin kutsuttua puhallinavusteista painovoimaista ilmanvaihtoa. Puhallinavusteisessa painovoimaisessa ilmanvaihdossa muuten painovoimaiseen ilmanvaihtoon lisätään puhallin riittävien ilmavirtojen aikaansaamiseksi.

1960-luvulle asti asunnoissa oli lähes yksinomaan painovoimainen ilmanvaihto. Nykyään painovoimaista ilmanvaihtoa ei enää juurikaan suosita, koska sillä ei aina saada järjestetyksi riittävää ilmanvaihtoa kaikkiin huonetiloihin. Se ei myöskään ole energiatehokas järjestelmä.

Koneellisessa poistoilmanvaihdossa rakennuksen ilmanvaihtoa on tehostettu koneellisesti esimerkiksi huippuimurilla tai suoraan poistoilmaventtiilin päälle asennetulla puhaltimella. Puhallin voi olla jatkuvatoiminen. Vaihtoehtoisesti puhaltimen toiminta voidaan liittää valonkatkaisimeen.

Puhaltimessa voi olla myös kosteusanturi, joka käynnistää puhaltimen, kun kosteuspitoisuus ylittää määritetyn tason. Ilmanvaihtuvuus on painovoimaiseen ilmanvaihtoon verrattuna tasaisempaa. Näin myös kesän helteillä sisäilma vaihtuu paremmin.

Erityisesti koneellisessa poistoilmanvaihdossa korostuu riittävän korvausilman saanti. Jos tuloilmaventtiilejä ei ole, on ne asennettava. Riittämätön korvausilman saanti onkin koneellisen poistoilmanvaihdon yleinen ongelma.

Jos rakennuksessa ei ole riittävästi korvausilmaventtiilejä, koneellinen poistoilmanvaihto imee korvausilman rakenteiden ja niiden liitosten kautta, eikä korvausilma ole tällöin puhdasta.

Korvausilman saanti toteutetaan yleensä korvausilmaventtiilien avulla. Paras vaihtoehto on asentaa suodattimella varustetut venttiilit ulkoseiniin tai puisiin tuuletusluukkuihin. Vaihtoehtoisesti ne voidaan asentaa myös ikkunankarmeihin.

Joissain rakennuksissa on käytetty myös niin sanottuja raitisilmapattereita, joissa tuloilma otetaan sisälle patterin takana olevien venttiileiden kautta. Siirtoilmareittien olemassaolo tulolta poistolle tulee varmistaa.

Asuinkerrostaloissa koneellinen poistoilmanvaihto on toteutettu yhteiskanavajärjestelmällä. Koska poistoilmakanavisto ja laitteisto ovat yhteisiä, asukkaat eivät itse pysty vaikuttamaan ilmanvaihdon tehokkuuteen.

Omakoti- ja rivitaloissa poistopuhaltimen ohjaus on yleensä liesikuvun yhteydessä. Tällöin asukkaalla on mahdollisuus vaikuttaa ilmanvaihdon tehokkuuteen.

Koneellinen poistoilmanvaihtojärjestelmä ei ole energiatehokas, koska poistoilman lämpöenergiaa ei yleensä saada kierrätettyä. Lisäksi ilmavirrat voivat aiheuttaa vetoa, koska sisään tulevaa ilmaa ei ole lämmitetty. Markkinoilla on tarjolla korvausilmaa lämmittäviä venttiileitä, jolloin tältä ongelmalta vältytään.

Koneellisen poistoilmanvaihdon ilmavirtojen suuruus ei juurikaan riipu sääolosuhteista. Ilmavirtoja voidaan lisätä tai vähentää muuttamalla poistopuhaltimen kierrosnopeutta.

Nykyään lähes kaikki uudet asunnot ja omakotitalot varustetaan koneellisella tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmällä. Koneellisessa tulo- ja poistoilmanvaihdossa ilma puhalletaan sisään ja poistetaan koneen kautta.

Järjestelmän etu on se, että ilmavirrat voidaan säätää tarkasti ja taata jatkuva ja tasainen ilmanvaihtuvuus.

Sisään tuleva ilma voidaan lämmittää ennen sisään puhallusta. Sisään puhallettavan ilman lämmittämiseen käytetään poistoilmasta kerättyä lämpöenergiaa eli kone on myös energiatehokas.

Etenkin allergisen ja hengityssairaan kannalta tärkeää on sisään tulevan ilman suodatus. Suodattimien avulla voidaan tehokkaasti estää esimerkiksi katu- ja siitepölyjen sisäänpääsyä.

Kerrostaloissa koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmä voidaan toteuttaa asunto- tai rakennuskohtaisilla laitteilla.

Asuntokohtaisessa järjestelmässä jokaisessa asunnossa on oma ilmanvaihtokone, jonka tehoa asukas voi tarpeen mukaan säätää. Koneellisen tulo- ja poistoilmanvaihdon avulla saadaan varmimmin riittävä ja hallittu ilmanvaihto kaikkiin huonetiloihin nykyisissä tiiviissä rakennuksissa.

Vastaavasti kuin muissakin ilmanvaihtojärjestelmissä, myös tässä järjestelmässä tulee varmistaa ilman siirtyminen huoneesta toiseen siirtoilmareittien kautta. Koneellisessa tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmässä kannattaa panostaa oikean kokoiseen ilmanvaihtokoneeseen ja hyvään äänenvaimennukseen.

Ilmastoinnilla tarkoitetaan koneellista tulo- ja poistoilmanvaihtoa, jolla pystytään myös jäähdyttämään ja kostuttamaan rakennuksen sisäilmaa.

Jäähdytyksestä on apua erityisesti kesän helteillä ja kostutuksesta puolestaan sisäilman ollessa kuivaa.