KIMULI-hankkeen loppuraporttti (pdf)
KIMU Kerrostalon ilmastonmuutos – energiatalous ja sisäilmasto kuntoon Ilmanvaihtojärjestelmien tarkastelu – lisähanke, KIMULI Loppuraportti 31.5.2010 LVI-talotekniikkateollisuus ry Suomen Kiinteistöliitto ry Aalto-yliopiston Teknillinen korkeakoulu VTT Esipuhe Hanke "Kerrostalon ilmastonmuutos – energiatalous ja sisäilmasto kuntoon Ilmanvaihtojärjestelmien tarkastelu – lisähanke" on toteutettu itsenäisenä lisähankkeena laajemmalle hankekokonaisuudelle " Kerrostalon ilmastonmuutos – energiatalous ja sisäilmasto kuntoon”. Hankkeen päärahoittajana on Lähiöohjelma (ARA:n rahoituspäätös). Hankkeen osapuolina ovat olleet LVI-talotekniikkateollisuus ry, Suomen Kiinteistöliitto ry, Aalto-yliopiston Teknillinen korkeakoulu / LVI-laboratorio sekä VTT. Työn ohjausryhmän puheenjohtajana on toiminut Ilkka Salo (LVI-talotekniikkateollisuus ry) ja jäseninä ovat toimineet hankkeeseen osallistuneiden yritysten edustajina Jarmo Mäenpää (Uponor Suomi Oy), Seppo Niemi (Air Wise Oy) Tom Palmgren (Enervent Oy), Hannu Rissanen (Fläkt Woods Oy) Olavi Suominen (Vallox Oy), Tommi Uksila (RC Linja Oy), Rami Wiberg (Swegon Ilto Oy) ja Tapio Åhlman (Vallox Oy). Työryhmän vastuuhenkilönä ja ohjausryhmän sihteerinä on toiminut Jorma Railio (LVItalotekniikkateollisuus), ja jäseninä Kai Jokiranta (TKK), Ilpo Kouhia (VTT), Keijo Kovanen (VTT), Jari Palonen (TKK), Petri Pylsy (Kiinteistöliitto) ja Markku Rantama (Kiinteistöliitto) sekä oikeudellisia näkökohtia koskevan tekstin osalta Anu Kärkkäinen (Kiinteistöliitto) 2 Esipuhe.............................................................................................................................................................. 2 Yhteenveto......................................................................................................................................................... 5 1 2 JOHDANTO................................................................................................................................................ 8 1.1 Hankkeen lähtökohdat ja sidos KIMU-projektiin................................................................................... 8 1.2 Sisäilmatavoitteet.................................................................................................................................. 8 1.3 Ilmanvaihto osana asuinkerrostalon energiataloutta ............................................................................ 8 1.4 Projektin tavoitteet ja halutut tulokset ................................................................................................... 9 1.5 Projektin osapuolet ja organisointi...................................................................................................... 10 Esimerkkirakennukset, nykytilanne ja mittaukset..................................................................................... 11 2.1 Espoon Matinkylän kohde Matinkuja 1 ............................................................................................... 11 2.1.1 Mittaukset................................................................................................................................... 11 2.1.2 Tulokset...................................................................................................................................... 12 2.1.3 Tulosten tarkastelu..................................................................................................................... 15 2.2 Lahden Keijupuiston kohde, Tapparakatu 1, Lahti ............................................................................. 16 2.2.1 3 4 5 6 7 Mittaukset................................................................................................................................... 17 TARKASTELTAVAT JÄRJESTELMÄT .................................................................................................... 19 3.1 Yleistä ................................................................................................................................................. 19 3.2 Konseptikuvaukset.............................................................................................................................. 19 3.2.1 Täysin keskitetty järjestelmä ...................................................................................................... 19 3.2.2 Välimuotojärjestelmä.................................................................................................................. 20 3.2.3 Täysin hajautettu järjestelmä ..................................................................................................... 21 3.3 Järjestelmien sovitus esimerkkirakennuksiin...................................................................................... 21 3.4 Järjestelmien toteutus - hyödyt ja reunaehdot.................................................................................... 24 LASKENTAPERUSTEET ......................................................................................................................... 26 4.1 Energia- ja sisäilmastosimuloinnit ...................................................................................................... 26 4.2 Kannattavuustarkastelut ..................................................................................................................... 31 LASKENTATULOKSET............................................................................................................................ 32 5.1 Energiankulutukset ............................................................................................................................. 32 5.2 Sisäilman lämpötilat ja CO2-pitoisuudet ............................................................................................. 35 5.3 Taloudelliset tarkastelut...................................................................................................................... 37 ASUNTOKOHTAINEN ILMANVAIHTO SEINÄPUHALLUKSELLA.......................................................... 41 6.1 Yleistä ................................................................................................................................................. 41 6.2 Suunnitteluperusteet........................................................................................................................... 41 6.3 Toteutetut kohteet............................................................................................................................... 43 6.4 Seurantatutkimukset........................................................................................................................... 47 6.5 Johtopäätökset ................................................................................................................................... 49 6.6 Suosituksia ......................................................................................................................................... 50 VIRANOMAISHAASTATTELUT JA OIKEUDELLISET NÄKÖKOHDAT.................................................. 51 7.1 Rakennusvalvontaviranomaisten haastattelut.................................................................................... 51 3 7.2 Oikeudellisia näkökohtia..................................................................................................................... 53 Kirjallisuus........................................................................................................................................................ 56 LIITTEET ......................................................................................................................................................... 57 4 Yhteenveto Hankkeen lähtökohdat ja tavoitteet sekä sidos KIMU-projektiin Suomen Kiinteistöliitto ry käynnisti yhdessä Teknillisen Korkeakoulun ja VTT:n kanssa projektin asuinkerrostalojen korjaustoiminnan kehittämiseksi. Energiatalouden ja sisäilman parantaminen korjaamisen yhteydessä on projektin johtotähtenä. Kolmas ilmastonmuutoksen näkökulma on asunto-osakeyhtiön hallintaan ja korjausprojektin toteutukseen liittyvä henkinen ilmasto – viestintä ja päätöksenteko. Tämän ns. KIMU-projektin kohteena ovat 40–70-luvun kerrostalot, ja erityisesti asunto-osakeyhtiöt. Tekniset ratkaisut toki pätevät yhtä hyvin muihinkin asuinkerrostalojen hallintatyyppeihin. KIMU- projektia valmisteltaessa todettiin ilmanvaihdon uusiminen ja lämmön talteenotto ilmanvaihtoilmasta kenties tärkeimmäksi, mutta samalla haastavimmaksi toimenpiteeksi. Tästä syystä aihepiiriin haluttiin paneutua syvemmin ja LVI-talotekniikkateollisuus ry:n kanssa synnytettiin lisähanke ”KIMULI”. Terveellinen ja viihtyisä sisäympäristö on asumisen tärkeä laatutekijä. Ilmanvaihdolla on keskeinen tehtävä hyvän sisäympäristön ylläpidossa. Vanhan asuinrakennuksen ilmanvaihto, vaikka se toimisikin alkuperäisen toteutuksensa mukaisesti, edustaa rakentamisaikansa tekniikkaa ja palvelee usein enemmän rakenteiden toimivuutta kuin ihmisen hyvinvointia. Suuri osa ennen 1980- lukua rakennetuista kerrostaloista tarvitsee ilmanvaihdon osalta korjausta. Projektissa on otettu tavoitteeksi edistää hyvän sisäilman toteutumista. Hyvä sisäilma tarkoittaa Sisäilmastoluokituksen tasoa S2. Ilmamäärien ja talvikauden sisälämpötilojen osalta tämä on projektin lähtökohtana. KIMU-projektin tavoitteena on tuottaa sellaisia toimintamalleja, joilla pystytään parantamaan samanaikaisesti energiataloutta, asuntojen sisäilman laatua ja asuinyhteisöjen toimintakulttuuria. Nämä yhdessä takaavat asuinkiinteistön hallitun ilmastonmuutoksen. KIMULI-hankkeen tavoitteena on ollut tuottaa ilmanvaihtoon kohdennettu toimintamalli kerrostaloilmanvaihdon korjaukseen. KIMULI-hankkeessa tarkasteltiin kahdessa esimerkkirakennuksessa muutamia vaihtoehtoisia tulo- ja poistoilmanvaihdon ratkaisukonsepteja. Toteutettavuus, energia- ja sisäilmaominaisuudet sekä taloudelliset vaikutukset selvitetään konseptisuunnittelun yhteydessä ja laskennallisesti simulointityökalua käyttäen. Valitut konseptit ovat: − Huoneistokohtainen tulo- ja poistoilmanvaihto, seinäpoisto − Keskitetty tulo- ja poistoilmanvaihto − Huoneistokohtainen tuloilmanvaihto, keskitetty poisto, lämmön talteenotto vesi-glykolijärjestelmällä lämmitysveteen Erityisenä tarkastelukohteena oli huoneistokohtainen ilmanvaihto ja siinä ns. seinäpuhallusratkaisun toteutettavuus. Lisäksi tehtiin viranomaishaastatteluita ja tarkastelu oikeudellisista näkökulmista. Tarkastelun kohderakennukset ovat kolmikerroksinen 60/70-luvun vaihteen lamellitalo Espoon Matinkylästä ja suunnilleen samanikäinen 6-kerroksinen rakennus Lahden Keijupuistosta. Johtopäätöksiä Ilmanvaihdon uudistamisen pääasiallinen motiivi on terveellisyys ja viihtyvyys. Samalla ilmanvaihdon lämmön talteenotto kuitenkin on suurin energiansäästöpotentiaali asuinkerrostalokannassa. Tuloilman suodatus on myös huomattava terveys- ja viihtyvyystekijä, jonka merkitys korostuu kaupunkialueilla. 5 Uudisrakennuksissa hyvätasoinen koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihto on jo vakioratkaisu tällä hetkellä suunniteltavissa ja toteutettavissa kohteissa. Samoin vuokratalokannassa peruskorjausten yhteydessä tuloja poistoilmanvaihto on yleistymässä. Asunto-osakeyhtiöiden korjaushankkeissa ei juurikaan vielä ole toteutuksia tapahtunut. Uudistusten toteuttamisen taloudelliset ja laadulliset argumentit asuntoosakeyhtiöiden päätöksentekoa varten olisi saatava paremmin esiin ja viestittyä – mahdollista vaikutusta asunnon myyntiarvoon unohtamatta. Kuhunkin rakennukseen on käytännössä sovitettavissa useita eri ratkaisuvaihtoehtoja, joilla saadaan tavoitteiden mukainen lopputulos. Hankintakustannusten erot eivät myöskään ole ratkaisevan suuria eri ratkaisujen välillä. Kaikki tarkastellut järjestelmäkonseptit ovat toteutettavissa, mutta edellyttävät huolellista suunnittelua. Oikein toteutettuina järjestelmät säästävät energiaa nykytilanteeseen verrattuna, parhaimmillaan jopa 25 %. On huomattava, että tämän selvityksen tarkasteluissa ilmamäärät ovat suuremmat kuin esimerkkirakennusten nykytilanteessa, koska sisäilman tavoitetaso on korkeampi. Säästöt olisivat luonnollisesti vielä suuremmat jos verrattaisiin uusia ratkaisuja nykyisen järjestelmän kanssa, mutta samoilla ilmamäärillä (suurimmillaan n. 40 %). On selvää, että millään muulla energiansäästötoimenpiteellä ei saada samansuuruisia tuloksia. Järjestelmien hankintakustannukset, varsinkin erikseen toteutettuina, ovat melko korkeita. Putkistojen linjasaneerausten yhteydessä tapahtuvaan toteutukseen verrattuna erillinen hankinta on 20–40 % kalliimpi. Hankintakustannusten arvioinnissa on varmasti varovaisuutta tässä selvityksessä, koska tietoja toteutuneista asunto-osakeyhtiöiden hankkeista ei ole käytettävissä. Saadut kustannustiedot eivät perustu urakkakilpailuun. Mikäli järjestelmien kysyntä kasvaisi, kehittyisivät toteutuskonseptit ja hinnat todellisessa kilpailutilanteessa alenisivat. Huolimatta suuresta energiansäästöstä eivät sisäilman hyvän laadun tarjoavat tulo- ja poistoilmajärjestelmät ole maksettavissa pelkillä energiansäästöillä elinkaaritarkastelujen mukaan. Laatutason paraneminen huomioituna kannattavuus on kuitenkin yllättävän hyvä. Asuntojen koon kasvaessa kerrosalaa kohti lasketut kustannukset alenevat ja kannattavuus paranee mutta luonnollisesti asuntokohtaiset kustannukset nousevat. Huoneistokohtaisesti säädettävä ilmanvaihto (voidaan toteuttaa kaikilla ratkaisuilla ainakin osittain) antaa parhaan viihtyvyyden ja suurimman energiansäästön oikein toteutettuna ja oikein käytettynä. Myös elinkaaritarkastelujen perusteella tarpeenmukaiseen ilmanvaihtoon kannattaa panostaa. Lämmön talteenotto kannattaa myös toteuttaa mahdollisimman hyvällä lämpötilasuhteella. Toteutettavien ratkaisujen puhaltimien sähkönkulutuksella on myös merkitystä kiinteistön energiataloudessa. Puhaltimen sähkönkulutus on kuitenkin vain pieni osa kokonaisenergiankulutuksesta. Puhaltimen valintaan tuleekin kiinnittää huomiota, koska sillä on vaikutusta sähkönkulutukseen. Tuloilmakoneiden (erityisesti huoneistokohtaisten) jälkilämmityksen toteuttaminen ja säätö (sähköllä vai vedellä) vaatii tarkastelua, myös primäärienergianäkökulmasta. Ilmanvaihto vaatii säännöllistä huoltoa toimiakseen suunnitellulla tavalla. Huoneistokohtainen ilmanvaihto tuo jonkin verran uusia huoltotarpeita. Vastuunjako asukkaan ja taloyhtiön välillä vaatii vielä tarkastelua. Helpointa olisi, jos huollot voitaisiin tehdä porrashuoneesta käsin, mutta se ei läheskään kaikissa korjauskohteissa ole mahdollista. Huollon toimintakonsepteja tulisi kehittää, mahdollisesti omaksi palvelutuotteekseen. Keskitetty tulo- ja poistoratkaisu on huollon kannalta helpoin. Huoneistokohtaisista, ns. seinäpuhallusratkaisuista kerättyjen palautetietojen perusteella ilman ulospuhalluksesta johtuvia ilman laadulle syntyneitä ongelmia ei ole esiintynyt. Näitä ratkaisuja on toteutettu useissa kymmenissä asuintaloissa, joissa on yhteensä yli tuhat asuntoa. Ongelmia on sen sijaan esiintynyt 6 väärästä ulkoilman sisäänoton sijainnista johtuen. Ulospuhallusnopeutta kasvattamalla minimoidaan tai poistetaan poistoilman ja sisään otettavan ilman sekoittuminen. Huoneistokohtaisen ilmanvaihdon viranomaiskohtelu erityisesti koskien ilman sisäänottoa ja poistoa ulkoseinäpinnoista vaihtelee eri puolilla Suomea. Olisi saatava aikaan sellaiset toteutusohjeet, jotka rakennusvalvontaviranomaiset voivat laajasti ja yhtenäisellä tavalla hyväksyä. Tämä vaatinee jonkin verran lisäselvityksiä. Kokonaisuutena kerrostalojen ilmanvaihtoratkaisut ovat teknisesti toteutuskelpoisia jo nyt ja hyvät sisäolosuhteet olisi saavutettavissa jokseenkin kaikissa kohteissa. Saavutettava energiansäästö näyttää lupaavalta taloudellisuudenkin näkökulmasta, mutta toteutuskonsepteja kokonaisuutena ja luontevana osana kiinteistön muuta perusparannusta on syytä kehittää. Selkeä informaatio mahdollisuuksista ja vaikutuksista taloyhtiöiden päättäjille ja asukkaille kaipaa myös kehittämistä. 7 1 JOHDANTO 1.1 Hankkeen lähtökohdat ja sidos KIMU-projektiin Suomen Kiinteistöliitto ry käynnisti yhdessä Teknillisen Korkeakoulun ja VTT:n kanssa projektin asuinkerrostalojen korjaustoiminnan kehittämiseksi. Energiatalouden ja sisäilman parantaminen korjaamisen yhteydessä on projektin johtotähtenä. Kolmas ilmastonmuutoksen näkökulma on asunto-osakeyhtiön hallintaan ja korjausprojektin toteutukseen liittyvä henkinen ilmasto – viestintä ja päätöksenteko. KIMU-projektin kohteena ovat 40–70-luvun kerrostalot, ja erityisesti asunto-osakeyhtiöt. Tekniset ratkaisut toki pätevät yhtä hyvin muihinkin asuinkerrostalojen hallintatyyppeihin. Projektia valmisteltaessa todettiin ilmanvaihdon uusiminen ja lämmön talteenotto ilmanvaihtoilmasta kenties tärkeimmäksi, mutta vaikeasti toteutettavaksi toimenpiteeksi. Tästä syystä aihepiiriin haluttiin paneutua syvemmin ja synnytettiin lisähanke ”KIMULI” yhdessä LVI-talotekniikkateollisuus ry:n kanssa. 1.2 Sisäilmatavoitteet Terveellinen ja viihtyisä sisäympäristö on asumisen tärkeä laatutekijä. Kodin hyvä sisäilma on sopivan lämmintä, vedotonta, puhdasta ja melutonta. Hyvä sisäilma on myös asumisessa noussut arvostustekijäksi, jolla voi olla vaikutusta myös asunnon myyntiarvoon. Hyvän sisäilman keskeisimpiä tekijöitä ovat: − makuuhuoneen riittävä ilmanvaihto − asuntoon tuleva ilma on puhdasta myös kaupunkiympäristössä − ilma tulee asuinhuoneisiin vedottomasti ja oikean lämpöisenä – talvella ja kesällä − ilmanvaihto ei tuhlaa energiaa Ilmanvaihdolla on keskeinen tehtävä hyvän sisäympäristön ylläpidossa. Vanhan asuinrakennuksen ilmanvaihto, vaikka se toimisikin alkuperäisen suunnitelmansa mukaisesti oikein, edustaa rakentamisaikansa tekniikkaa ja palvelee usein enemmän rakenteiden toimivuutta kuin ihmisen hyvinvointia. Asuinkerrostalojen ilmanvaihdon toimimattomuus tai vähäisemmät puutteet ilmanvaihdon toiminnassa ovat hyvin yleisiä. Sisäilmastoa koskevat valitukset ovat myös yleistyneet, ja niiden taustalla on usein puutteellinen tai väärin toimiva ilmanvaihto. Suuri osa ennen 1980- lukua rakennetuista kerrostaloista tarvitsee ilmanvaihdon osalta korjausta. Projektissa on otettu tavoitteeksi edistää hyvän sisäilman toteutumista. Hyvä sisäilma tarkoittaa Sisäilmastoluokituksen tasoa S2. Ilmamäärien ja talvilämpötilojen osalta tämä on projektin lähtökohtana. Kesäolosuhteiden mahdollisesti edellyttämää viilentämistarvetta ei kuitenkaan huomioida, ts. aktiivista (koneellista) jäähdytystä ei oleteta toteutettavaksi – kuitenkin kiinnitetään huomiota passiivisiin keinoihin sisäilman lämpenemisen rajoittamiseksi. 1.3 Ilmanvaihto osana asuinkerrostalon energiataloutta Ilmanvaihdon mukana lasketaan kuluvan n. 30–40% asuinrakennukseen tulevasta energiasta. Lämmön talteenotto poistoilmasta on siten merkittävin energiansäästöpotentiaali asuinkerrostaloissa. Lämmön talteenottoratkaisuilla saadaan hukkaan menevästä energiasta talteen 40..70 % laiteratkaisusta riippuen ja olettaen, että talon tiiveydestä on huolehdittu eikä merkittävä osa todellisesta ilmanvaihdosta tapahdu vuotoina. Ilmanvaihtoratkaisujen yhtenä osana on huolehdittava myös puhallinenergiasta optimoimalla laitoksen painetaso ja tarvittaessa uusimalla olemassa olevat puhaltimet. 8 Tyypillinen 1950–1970 luvun kerrostalon energiatase on esitetty kuvassa 1.1. Rakennuksen lämpöenergiatase Tyypilliset 50-70-luvun asuinkerrostalot Ilmanvaihto 27‐36 % Yläpohja 2‐6 % Ikkunat 15‐25 % Ulkoseinät 17‐21 % Lämmitys n. 60 % Sähkönkäyttö n. 20 % Aurinko ja ihmiset n. 20 % Viemäriin 21‐24 % Alapohja 4‐6 % Kuva 1.1 Tyypillinen olemassa olevan rakennuksen lämpöenergiatase. Asuinkerrostaloissa toteutettujen ilmanvaihtoratkaisujen ongelmana energiansäästön näkökulmasta on usein ollut se, että todellinen ilmanvaihto ennen uudistusta on ollut huomattavasti alkuperäistä suunniteltua määrää pienempi ja lisäksi sitä on käytetty jaksotettuna korostetun säästeliäästi. Joko energiansäästön tai vetovalitusten vuoksi on tingitty ilmanvaihdon määrästä. Tällaisessa tapauksessa energiankulutus on saattanut uudistuksen yhteydessä kasvaa, kun ilmanvaihtomäärät palautetaan vaaditulle tasolle, huolimatta mahdollisesti hyvästäkin lämmön talteenoton hyötysuhteesta. Vertailut olisikin aina tehtävä tilanteeseen, jossa ilmanvaihto on ensin saatettu toimimaan suunnitellulla tai ainakin määräysten edellyttämällä tasolla. Säästöjä saadaan joka tapauksessa parhaiten silloin, kun pystytään toteuttamaan tarpeenmukainen huoneistokohtainen ilmamäärän säätö, ja sitä käytetään oikein. 1.4 Projektin tavoitteet ja halutut tulokset Koko KIMU-projektin tavoitteena on tuottaa asuinkerrostaloille – erityisesti asunto-osakeyhtiöille – toimintamalleja kiinteistön elinkaaren hallintaan. Tavoitteena on tuottaa sellaisia toimintamalleja, joilla pystytään parantamaan samanaikaisesti energiataloutta, asuntojen sisäilman laatua ja asuinyhteisöjen toimintakulttuuria. Nämä yhdessä takaavat asuinkiinteistön hallitun ilmastonmuutoksen. Projektin esimerkkikohteille tuotetaan ehdotukset korjaustoimenpiteiksi. Lisäksi pyritään osoittamaan ne toimenpiteet, joilla taloudellisimmin päästään vähintään 50 % energiansäästöön nykyiseen tilanteeseen verrattuna. Näiden tavoitteiden toteuttamisessa ilmanvaihto ja sen lämmöntalteenotto ovat keskeisessä asemassa sekä sisäilman että energiatalouden kannalta. KIMULI-osatehtävässä tarkastellaan kahdessa esimerkkirakennuksessa muutamia vaihtoehtoisia tulo- ja poistoilmanvaihdon ratkaisukonsepteja. Toteutettavuus, energia- ja sisäilmaominaisuudet sekä taloudelliset vaikutukset selvitetään konseptisuunnittelun yhteydessä ja laskennallisesti simulointityökalua käyttäen. 9 Valitut konseptit ovat: − Huoneistokohtainen tulo- ja poistoilmanvaihto, seinäpoisto − Keskitetty tulo- ja poistoilmanvaihto − Huoneistokohtainen tuloilmanvaihto, keskitetty poisto, lämmön talteenotto vesi-glykolijärjestelmällä lämmitysveteen Jälkimmäiselle ratkaisulle tarkastellaan lisäksi lämpöpumpulla tapahtuvaa talteenottovaihtoehtoa. Erityisesti KIMULI-osaprojektissa tarkastellaan huoneistokohtaisen ilmanvaihdon ja siinä ns. seinäpuhallusratkaisun toteutettavuutta. Selvityksiä täydennetään viranomaishaastatteluin ja tarkastelulla oikeudellisista näkökulmista. Osaprojektin tuloksia käytetään KIMU-projektikokonaisuuden osana, mutta tulokset julkistetaan myös omana kokonaisuutenaan. 1.5 Projektin osapuolet ja organisointi KIMU-projekti kuuluu ympäristöministeriön ja ARA:n koordinoimaan Lähiöohjelmaan. Projektin koordinaattorina toimii Suomen Kiinteistöliitto ry. KIMULI-osatehtävä toteutetaan KIMU-projektin osapuolten (TKK, VTT ja Kiinteistöliitto) ja LVItalotekniikkateollisuuden toimesta. Osatehtävän projektinjohdosta vastaa LVI-talotekniikkateollisuus ry. Osatehtävällä on oma ohjausryhmänsä, johon osallistuvat projektin toteuttajaosapuolten lisäksi 7 yrityksen edustajat. Tarkastelun kohderakennukset ovat kolmikerroksinen 60/70-luvun vaihteen lamellitalo Espoon Matinkylästä ja suunnilleen samanikäinen 6-kerroksinen rakennus Lahden Keijupuistosta. KIMU-hankkeen oleellisena osana on laaja verkottuminen ja viestintä. Hankkeen muiden yhteyksien lisäksi tässä osatehtävässä on hyödynnetty LVI-talotekniikkateollisuuden työryhmiä. Viestintä tapahtuu Tee Parannus-ohjelman puitteissa ja myös Lähiöohjelman osana. 10 2 Esimerkkirakennukset, nykytilanne ja mittaukset 2.1 Espoon Matinkylän kohde Matinkuja 1 Matinkylän kohderakennus Matinkuja 1 on kolmikerroksinen, kolmiportainen, betonirunkoinen sandwichrakenteinen asuinkerrostalo ja se on valmistunut vuonna 1971. Ilmanvaihtojärjestelmänä on koneellinen poistoilmanvaihto. Tuloilma johdetaan huoneistoihin seinissä tai ikkunoissa olevien ulkoilmaventtiilien avulla. Asukas ei voi vaikuttaa ilmanvaihdon säätötehoon. Kuva 2.1 Matinkuja 1. 2.1.1 Mittaukset Tehtävänä oli kerrostalon ilmatiiviyden mittaaminen painekokeella sekä ilmanvaihdon toimivuuden toteaminen. Ilmatiiviys mitattiin kolmessa asunnossa. Samoissa asunnoissa mitattiin myös tulo- ja poistoilmavirrat. Lisäksi viikon seurantana mitattiin ko. asuntojen makuuhuoneessa sisäilman lämpötila ja suhteellinen kosteus sekä CO2-pitoisuus. Myös ulkoilman lämpötila ja kosteus mitattiin viikon ajan. Yhdessä asunnossa mitattiin viikon seurantana paine-ero sekä ulko- ja sisäilman välillä että poistoilmaventtiilin yli. Tarkasteltavat asunnot valittiin isännöitsijän toimesta vapaasti eri kerroksista siten, että rakennuksen eri fasadit tulivat mukaan tarkasteluun, taulukko 2.1. Taulukko 2.1 Mitattavat huoneistot. Asunto Kerros Pinta-ala [m2] Asukasmäärä A, 5h+k B, 3h+k C, 4h+k 2 1 1 112 81,5 97 2 2 1 Ilmatiiviyden mittaus suoritettiin painekokeella soveltaen standardia SFS-EN 13829 (SFS-EN 13829). Blower Door-tiiviysmittauslaitteistolla mitattava huoneisto saatiin alipaineiseksi ulkoilmaan nähden ja vuotoilmavirta mitattiin eri paine-eroja käyttäen noin 10 Pa välein. Mittauksissa käytettiin vain alipainemenetelmää. Mittauksia ei tehty ylipaineella, koska erittäin kylmän ilman vallitessa ei haluttu puhaltaa kylmää ulkoilmaa asuntoihin. Kokemus on kuitenkin osoittanut, että ali- ja ylipainemenetelmät antavat lähes saman tuloksen. Asuntojen alipaineistus tehtiin puhaltimella huoneisto-oven kautta. Mittauksen ajaksi kaikki ilmanvaihtoventtiilit oli suljettu teippaamalla ja vesilukot oli täytetty vedellä. Porraskäytävän ulko-ovi oli mittauksen aikana auki. 11 Mittaukset tehtiin alipaineella pienemmästä paine-erosta isompaan paine-eroon. Paine-ero vaihteli mittauksissa noin 30 - 60 Pa:n välillä. Mittausten lisäksi rakennusvaipan ilmavuotokohtia etsittiin merkkisavun avulla alipaineistusten aikana. Ilmatiiviyden mittaustulos ilmoitetaan paine-erolle 50 Pa määritettynä ilmanvuotolukuna: n50 = q50 V jossa (1) n50 on ilmanvuotoluku [1/h] q50 on vuotoilmavirta paine-erolla 50 Pa [m3/h] V on asunnon sisätilavuus [m3]. Paine-ero ulko- ja sisäilman välillä sekä tilavuusvirta puhaltimen paineyhteistä mitattiin paine-eromittarilla DG-700 (s/n 10828–106). Mittarin epävarmuuden arvioidaan olevan noin 10 % mittausarvosta. Ilman lämpötilat mitattiin lämpömittarilla Fluke 52 (s/n 3945586), jonka mittausepävarmuuden arvioidaan olevan 0,3 °C. Suhteellinen kosteus mitattiin kosteusmittarilla Humicor (s/n 86–11489), jonka mittausepävarmuuden arvioidaan olevan 6 %-yksikköä. Ilmanpaine sekä säätiedot saatiin Ilmatieteen laitokselta. Lopullisiin mittaustuloksiin tehtiin tiheys- ja kalibrointikorjaukset standardin SFS-EN 13829 mukaisesti. Ilmanvaihtovirrat mitattiin pääasiassa ilmastoinnin yleismittarilla SwemaAir 300, johon oli yhdistetty AirFlow-mittaushuppu. Mittausepävarmuuden arvioidaan olevan 10 % mittausarvosta. Lämpötilan ja ilman suhteellisen kosteuden mittausseuranta tehtiin TinyTag (Tgp-4500) tai TinyTalk-dataloggereilla. Lämpötilan mittausepävarmuuden arvioidaan olevan 0,3 °C ja suhteellisen kosteuden 10 %-yksikköä. Painesuhdeseuranta tehtiin HubaControl (type 694)-painelähettimillä, joihin oli yhdistetty Tinytalkdataloggerit. Paine-eron mittausepävarmuuden arvioidaan olevan 3 Pa. CO2-pitoisuuden mittausseuranta tehtiin Telair-mittareilla, joihin oli yhdistetty Tinytalk-dataloggerit. Mittausten epävarmuuden arvioidaan olevan 50 ppm. Edellä esitetyt epävarmuusarviot edustavat 95 %:n kattavuustodennäköisyyttä. Mittauspäivänä 15.12.2009 ulkoilman lämpötila oli -14…-12 °C, suhteellinen kosteus noin 90 % ja ilmanpaine noin 1026 hPa. Koillistuulta oli noin 2 m/s. Seurantamittaus tehtiin 15. – 22.12.2009. 2.1.2 Tulokset Ilmatiiviys Mittausten aikana etsittiin merkkisavun avulla talon rakennusvaipan suurimpia ilmavuotokohtia. Suurimmat havaitut vuotokohdat olivat eri huoneistoissa: A: -tuuletusluukkujen kulmat -parvekeovi B: -tuuletusluukkujen kulmat -parvekeoven alareunan nurkat -keittiön viemärinputken läpivienti vähän C: -tuuletusluukkujen kulmat vähän -parvekeovessa isohkoja vuotoja 12 Ilmanvaihto Talon ilmanvaihto toimii huoltoyhtiön mukaan arkisin siten, että se on tehostetulla asennolla klo 6.30 – 7.30, 11.00 – 12.00, 16.45 – 18.30 ja 20.30 – 21.00 ja muutoin normaaliasennolla. Viikonloppuisin se on tehostetulla asennolla klo 8.00 – 9.00, 11.00 – 12.00, 15.00 – 17.00 ja 20.30 – 21.00 ja muutoin normaaliasennolla. Ilmanvaihtovirrat mitattiin ilmanvaihtokoneen kummallakin säätöasennolla, taulukko 2.2. Taulukko 2.2 Poisto- ja ulkoilmavirrat eri asunnoissa eri ilmanvaihdon tehoilla. Asunto Huone Poistoilmavirta 3 A B C Ulkoilmavirta (dm /s) (dm3/s) normaali / tehostettu normaali / tehostettu 4/7 3/7 3/7 3/6 4/7 mh, lapset mh, aikuiset työhuone ruokailutila olohuone kylpyhuone wc vaatehuone keittiö 11 / 18 5 / 10 5/9 16 / 30 Yhteensä 37 / 67 n (1/h) 0,46 / 0,84 makuuhuone työhuone olohuone kylpyhuone wc vaatehuone keittiö 10 / 21 14 / 26 ei voinut mitata 19 / 36 Yhteensä 48 / 92 * n (1/h) 0,82 / 1,58 * 17 / 34 7 / 13 7 / 12 11 / 21 makuuhuone työhuone olohuone TV-huone kylpyhuone wc vaatehuone keittiö 13 / 28 7 / 13 4/8 7 / 11 Yhteensä 31 / 60 n (1/h) 0,45 / 0,87 25 / 46 4/8 4/7 5/7 4/8 17 / 30 Asunnon alipaine ulkoilmaan nähden Tutkittavat asunnot olivat alipaineisia sekä ulkoilmaan että rappukäytävään nähden. Asunnossa D25 oli kuitenkin epätavallisen suuri alipaine. 13 Asuntojen lämpötilat seurantajaksolla Kuvassa 2.2 on esitetty asuntojen sisäilman lämpötilat. Kuvaan on myös merkitty ulkoilman lämpötila. Kuvan mukaan sisäilman lämpötilat olivat asunnoissa välillä 20 – 22 ˚C. Alkuviikosta asunnon B lämpötila oli selvästi alhaisempi kuin muissa tutkituissa asunnoissa. Kuvassa näkyvät piikit johtuvat ikkunatuuletuksesta. Kuva 2.2 Asuntojen ja ulkoilman lämpötila mittausajalta Asuntojen ilman suhteelliset kosteudet seurantajaksolla Kuvassa 2.3 on esitetty asuntojen sisäilman kosteudet. Kuvaan on myös merkitty ulkoilman kosteus. Kuvan mukaan sisäilman kosteudet olivat vuodenaikaan nähden normaalilla, alhaisella tasolla. Tämä johtuu siitä, että ilmavirrat henkilöä kohti ovat melko suuret (asumisväljyys talossa on melko korkea). Kuva 2.3 Asuntojen ja ulkoilman kosteus mittausajalta 14 Asuntojen hiilidioksidipitoisuudet seurantajaksolla Kuvan 2.4 mukaan CO2-pitoisuus oli asunnossa A varsinkin öisin selvästi korkeampi kuin muissa tutkituissa asunnoissa. Pitoisuudet yöllä ylittivät jopa Asumisterveysohjeen (Asumisterveysterveysohje) tyydyttävän arvon 1200 ppm. Asukkaiden mukaan makuuhuoneen ovi oli joka yö auki ja myös ulkoilmaventtiilit olivat auki. Korkeiden pitoisuuksien syynä ovatkin muita asuntoja pienemmät ulkoilmavirrat asukasta kohti makuuhuoneessa Kuva 2.4 Asuntojen CO2-pitoisuus mittausajalta 2.1.3 Tulosten tarkastelu Ilmatiiviys Mitatut ilmatiiviydet olivat normaaleja arvoja selvästi parempia tämäntyyppiselle asuinkerrostalolle. Ilmanvuotoluvulle ei ole olemassa määräyksiä Suomen rakentamislainsäädännössä. Sisäilmaluokituksen 2008 mukaan asuinhuoneistojen ilmanpitävyydeksi suositellaan n50 < 0,7 1/h (sisältäen ilmavuodot ulkovaipan sekä asuntojen välisten seinien ja välipohjien läpi) (Sisäilmastoluokitus 2008). Rakentamismääräyskokoelmassa D5 (Suomen rakentamismääräyskokoelman osa D5) on esitetty tyypillisiä rakennusvaipan ilmanvuotolukuja. Sen mukaan hyvänä ilmanvuotolukuna voidaan pitää asuinkerrostalon osalta arvoa 0,5 – 1,5 1/h, keskimääräisenä arvoa 1,5 – 3,0 1/h ja heikkona arvoa 3 – 7 1/h. Ilmanvaihto Poistoilmavirroista lasketut ilmanvaihtokertoimet käyttöolosuhteissa toteuttivat Suomen rakentamismääräyskokoelman osan D2 (Suomen rakentamismääräyskokoelman osa D2) suosituksen n = 0,5 1/h. Tuloilmavirrat olivat selvästi pienemmät kuin poistoilmavirrat. Ilman lämpötilat ja suhteelliset kosteudet sekä painesuhteet Sisäilman lämpötilat olivat kaikissa asunnoissa normaalilla tasolla. Sisäilman suhteelliset kosteudet olivat kaikissa asunnoissa normaalilla tasolla. 15 Asunto C oli voimakkaasti alipaineinen johtuen poistoilmavirtojen liian suurista arvoista tuloilmavirtoihin nähden. Muissa asunnoissa alipaine oli normaalilla tasolla. 2.2 Lahden Keijupuiston kohde, Tapparakatu 1, Lahti As. Oy Tapparakatu 1 on alueen vanhin yhtiö ja rakennettu 1960-luvun lopussa. Yhtiö koostuu kolmiportaisesta itä-länsisuuntaisesta lamellitalosta ja kaksiportaisesta etelä-pohjoissuuntaisesta rakennuksesta. Kaikissa portaissa on yleensä kolme asuntoa kussakin kerroksessa. Kolmiportaisessa rakennuksessa on 54 asuntoa ja kaksiportaisessa 36 asuntoa. Rakennuksissa on 6 asuinkerrosta. Kaikissa asunnoissa on parveke, joista useimmat on lasitettuja, Asuntokoot vaihtelevat 30 - 120 neliömetrin välillä. Kuva 2.5 Tapparakatu 1. Rakennuksessa on porraskohtainen kello-ohjattu koneellinen yhteiskanavapoisto. Kanavat ovat betonista työmaalla valettuja, neliönmuotoisia. Kylmän ullakkokerroksen lattiassa kanavat johdetaan puhallinkammioihin, joita on yksi per porras. Kuva 2.6 Betoniset poistoilmakanavien vaakavedot ullakolla puutason alla. 16 Ilmanvaihtosuunnitelmia ei ole rakennusvalvonnan arkistoissa. Vuoden 1966 normaaliohjeiden mukaan keittiön poistoilmavirta on 80 m3/h, kylpyhuoneen 60 m3/h, erillisen WC:n 30 m3/h ka vaatehuoneen 8 m3/h. Näiden arvojen mukaan laskettuna saadaan seuraavat maksimi-ilmanvaihtokertoimet erikokoisille asunnoille. − Yksiö 30 neliömetriä, 1,8 1/h, − Kaksio 42 neliömetriä, 1,3 1/h − Kolmio 59 neliömetriä, 0,9 1/h − Neliö 77 neliömetriä, 0,85 1/h − Neliö 91 neliömetriä, 0,7 1/h 2.2.1 Mittaukset Molempien rakennusten ylimpiin ja alimpiin kerroksiin jaettiin mittaustiedotteet. Asukkaiden paikallaolosta riippuen osan näistä päästiin. Suoritetut mittaukset: − Poistoilmavirrat ylin/alin kerros 10 asuntoa − Ikkunan avauksen vaikutus = tiiveys − Kylpyhuoneen ilman kosteus ja lämpötila tammi-huhtikuu < 10 kpl per rakennus − Makuuhuoneen/olohuoneen ilman lämpötila tammikuu- huhtikuu < 10 kpl per rakennus − Hiilidioksidipitoisuuden kertamittaus Ilmanvaihdon tila − Ei liesikupuja (yleensä) − Korvausilman saanti (asunnon alipaine jopa yli 20 Pa), ei korvausilmaelimiä. − Siirtoilmareitit (oviraot) puuttuvat − Postiluukuista korvausilmaa − Poistoilmaventtiilit likaisia, tukossa, kiinni − Vaatehuoneissa liian tehokas ilmanvaihto Kuva 2.7 Keittiön ilmanvaihtoratkaisu. 17 Lämpöolot ja ilman kosteus Mittausajankohtana 20 ja 21.1.2010 Lahdessa vallitsi -20 asteen pakkanen. Ilman lämpötila asuntojen eteis- ja olohuonetiloissa oli 20–21 astetta. Makuuhuoneiden ja olohuoneiden lämpötilaseurantaa jatkettiin huhtikuuhun 2010 saakka. Kylpyhuoneen lattian pintalämpötila oli enintään 29 astetta rakennuksesta riippuen Hiilidioksidipitoisuus Hiilidioksidipitoisuus oli asunnoissa käyntien yhteydessä 700–1100 ppm. Kaikissa asunnoissa oli asukas paikalla. Poistoilmavirrat Osa poistoilmaventtiileistä oli erittäin likaisia, osa kierretty lähes kiinni, osa peitetty levyllä erityisesti vaatehuoneessa. Vaatehuoneissa mainittiin, että ilmanvaihto tuo pölyä. Mahdollinen pöly tulee siirtoilman mukana muista tiloista, mikä kertoo, että sisäilma on pölyistä. Asuntokohtaisesti laskettuna yksittäisen asunnon poistoilmavirtojen summat vaihtelivat 40–100 % laskennallisesta maksimista. 18 3 TARKASTELTAVAT JÄRJESTELMÄT 3.1 Yleistä Asuinkerrostaloissa on toteutettu ilmanvaihdon uudistamisia nykyaikaiseksi, tulo- ja poistoilmanvaihdon sekä lämmöntalteenoton käsittäväksi järjestelmäksi ainoastaan vuokratalojen korjaamisen yhteydessä. Asuntoosakeyhtiöt ovat toistaiseksi pääasiassa pitäytyneet rakennusten alkuperäisten järjestelmien säilyttämisessä ja mahdollisessa kunnostamisessa. Joissain tapauksissa on toteutettu painovoimaisen ilmanvaihdon muutos koneelliseksi poistoilmanvaihdoksi. Asunto-osakeyhtiöissä on lisäksi toteutettu yhteistilojen, kuten saunojen ja kerhotilojen, ilmanvaihdon uudistuksia. Ilmanvaihtojärjestelmiä ei varmasti tulla uusimaan pelkästään energiansäästön näkökulmasta. Uudistaminen onkin nähtävä asukkaiden kannalta investointina asumisviihtyvyyteen ja -terveyteen. Omistajien kannalta myös asunnon myyntiarvon kohoaminen korjausten seurauksena on merkittävä tekijä. Kerrostalojen pitkäjänteiseen uudistamisen suunnitteluun tulee sisällyttää myös nämä näkökulmat. Suuret korjaukset ovat asunto-osakeyhtiöissä raskaita päätöksiä niiden aiheuttaman häiriön ja asumiskustannusten nousun vuoksi. Ilmanvaihtokorjaukset on syytä kytkeä rakennuksen muihin välttämättömiin korjauksiin, kuten julkisivu- ja ikkunakorjauksiin tai putkiston linjasaneerauksiin. Julkisivukorjausten yhteydessä on useimmiten uusittava asuntojen raitisilman sisäänoton ratkaisut. Putkistokorjaukset käyttävät yleensä samoja talon pystysuuntaisia asennusreittejä. Korjaustoimenpiteitä yhdistämällä saadaan välillisiä kustannuksia pienemmäksi verrattuna eriaikaisiin toimenpiteisiin. Tässä projektissa pyritään etsimään kullekin esimerkkitalolle vaihtoehtoisia, hyvin toteutettavia ratkaisuja. Myöhemmin KIMU-hankkeessa esitetään siinä tarkastelukohteina oleviin rakennuksiin suositeltavat ilmanvaihdon korjaustavat osana koko korjausohjelmaa. 3.2 Konseptikuvaukset Ilmanvaihdon korjauskonsepteiksi valittiin kolme järjestelmää, jotka nimettiin täysin keskitetyksi järjestelmäksi, välimuodoksi ja täysin hajautetuksi järjestelmäksi. Jokaisella järjestelmällä on omat erityispiirteensä ja kulloinkin sopivin ratkaisu tulee aina valita tapauskohtaisesti. Nykytilanteessa korvausilma tulee käsittelemättömänä suoraan ulkoa ja poistetaan ulos vesikatolle joko puhaltimen avulla tai painovoimaisesti. Näissä konsepteissa kuvatuilla ratkaisuilla saadaan ulkoilma aina puhtaana, suodatettuna haluttuun tasoon. Lämmöntalteenotto voidaan valita halutun tasoiseksi 40 % aina 70 % vuosihyötysuhteeseen saakka. Ilmavirrat ja ohjaustavat on mahdollista toteuttaa kaikilla järjestelmillä lähes identtisesti. Lisäksi ilmanvaihtoa voidaan ohjata asuntokohtaisesti läsnäoloanturein, hiilidioksidin tai kosteuden perusteella. Järjestelmät voidaan myös varustaa käyttökytkimellä, josta asukas voi itse valita haluamansa ilmanvaihdon tason. Kaikki järjestelmät ovat toteutuskelpoisia ratkaisuja kohteista ja peruskorjauksen laajuudesta riippuen. 3.2.1 Täysin keskitetty järjestelmä Rakennukseen tehdään tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmä lämmöntalteenotolla. Uusi ilmanvaihtokonehuone asennetaan joko vesikatolle tai ullakolle. Tuloilmakanavisto on aina uusi, mutta poistoilmakanavistona voidaan ainakin osittain käyttää rakennuksen nykyistä järjestelmää, mikäli se on käyttökelpoinen. 19 Kuva 3.1 Täysin keskitetty järjestelmä 3.2.2 Välimuotojärjestelmä Välimuodoksi valittiin järjestelmä, jossa on hajautettu tuloilmanvaihto ja keskitetty poisto. Raitis ulkoilma otetaan rakennuksen seiniltä ja lämpö otetaan poistoilmasta talteen vesi- glykolipatterilla ja jaetaan putkistoilla asuntokohtaisille laitteille. Lämmönsiirrin (lamellipatteri) Olemassa oleva puhallin Lämmönkeruu‐ putkisto Tuloilmakone Lisälämmönsiirrin Kuva 3.2 Välimuotojärjestelmä 20 3.2.3 Täysin hajautettu järjestelmä Täysin hajautetussa järjestelmässä on huoneistokohtainen tulo- ja poistoilmanvaihto ilman ulospuhallus toteutettuna seinäpuhalluksena. Ilmanvaihtokoneet sijoitetaan joko kylpyhuoneisiin tai ovien yläpuolelle eteistiloihin, jolloin on mahdollista järjestää laitteiden huolto asunnon ulkopuolelta. Kuva 3.3 Täysin hajautettu järjestelmä. 3.3 Järjestelmien sovitus esimerkkirakennuksiin Rakennusten ilmanvaihdon tasoksi valittiin sisäilmaluokituksen taso S2 ilman jäähdytystä. Käyttötilanteen ilmavirta on tällöin 8 dm3/s, hlö ja jokaisessa makuuhuoneessa oletetaan olevan kaksi henkilöä. Tehostustilanteen ilmanvaihto on + 30 % ja käyttöajan ulkopuolinen ilmanvaihto on 0,2 dm3/sm2. Näillä arvoilla saadaan seuraavat ilmanvaihtokertoimet tarkasteltavien kohteiden asuntoihin. Taulukko 3.1 Ilmanvaihtokertoimet asunnoissa Asunnon koko käyttöaikana tehostustilanne poissaolo 1H ja K 0,9 1/h 1,2 1/h 0,3 1/h 2H ja K 0,8 1/h 1,1 1/h 0,3 1/h 3H ja K 0,9 1/h 1,2 1/h 0,3 1/h 4H ja K 1,0 1/h 1,3 1/h 0,3 1/h 5H ja K 1,0 1/h 1,4 1/h 0,3 1/h 21 Kuva 3.4 Täysin keskitetty järjestelmä, 3H ja keittiö 22 Kuva 3.5 Välimuotojärjestelmä, 3H ja keittiö 23 Kuva 3.6 Täysin hajautettu järjestelmä 1H, 2H ja keittiö 3.4 Järjestelmien toteutus - hyödyt ja reunaehdot Keskitetyn järjestelmän etuna voidaan pitää vähäistä huollon tarvetta asunnoissa. Se on etu kohteissa, joissa asukkaat eivät kykene itse huolehtimaan laitteistojen huollosta. Se soveltuu myös vilkasliikenteisten katujen varsille ja tuulisille paikoille, jolloin raittiin ilman sisäänotto vaatii erityisjärjestelyjä. Järjestelmä vaatii uudet tuloilman pystykuilut, jotka vievät tilaa joko rakennuksen porrashuoneista tai asunnoista. Pystykuiluille löytyneekin paikka parhaiten niissä kohteissa, joissa päätetään samalla hissien rakentamisesta. Esimerkkikohteissa pystykuiluille löytyi melko helposti tilat. Kohteissa olisi tilaa myös poistoilmahormeille, jos ne olisi pakko uusia. Hissillisissä taloissa porrashuoneet olivat niin ahtaat, että kuilut oli pakko sijoittaa asuintiloihin. Kanavistot sijoitettiin eteistilojen kattoon ja kaapistojen päälle. Pystykuiluille on olemassa erityyppisiä hormielementtiratkaisuja, jotka nopeuttavat asennusta paikan päällä. Välimuodossa raitisilma otetaan rakennuksen julkisivuilta ja tällöin tilaa vievät uudet tuloilman pystykuilut jäävät pois. Nykyinen poistoilmakanavisto kunnostetaan ja jätetään käyttöön. Tuloilmalaitteet sijaitsevat asunnoissa ja uusi kanavisto on melko helppo asentaa asuntoihin. Lämmöntalteenoton glykoliputkisto voidaan sijoittaa joko porrashuoneisiin tai muiden putkinousujen yhteyteen silloin, kun asuntoihin tehdään laajempi talotekniikan peruskorjaus. Raittiin ilman sisäänotossa on otettava huomioon naapuriparvekkeiden sijainnit, ikkunat, katualueet / sisäpihat ja palomääräysten aiheuttamat rajoitteet. 24 Esimerkkikohteissa laitteet ja kanavisto oli helppo sijoittaa asuntoihin. Vanha poistoilmakanavisto jätettiin käyttöön, joten risteilykohtia ei tullut ja koteloinnit / alaslaskut veivät melko vähän tilaa. Täysin hajautetussa järjestelmässä ei ole tilaa vieviä pystykuiluja ollenkaan. Kaikki kanavistot ovat uusia ja helposti puhdistettavia. Lämmöntalteenottolaite palvelee yhtä asuntoa, jolloin mahdolliset ongelmat on helppo paikallistaa. Järjestelmä voidaan asentaa myös yhteen asuntoon kerrallaan edellyttäen, että sen aiheuttamat muutokset koko rakennuksen ilmanvaihtoon huomioidaan. Se voidaan suunnitella myös siten, että laitteiden perushuollot voidaan tehdä asuntojen ulkopuolelta porrashuoneista. Raittiin ilman sisäänotossa on otettava huomioon naapuriparvekkeiden sijainnit, ikkunat, jäteilman ulospuhalluspaikat, katualueet / sisäpihat ja palomääräysten aiheuttamat vaatimukset. Jäteilman seinäpuhalluksen periaatteista on aina hyvä neuvotella ennakkoon paikallisen rakennusvalvonnan kanssa. Esimerkkikohteissa laitteille löytyy asennustila melko helposti. Osassa asuntoja eteisen käytävä on kuitenkin niin kapea, ettei laitteen sijoittaminen porrashuoneesta huollettavaksi onnistu. Suuremmissa asunnoissa raittiin ilman sisäänotolle ja jäteilman ulospuhallukselle löytyy useampia vaihtoehtoja ja rakennusvalvonnan vaatimukset on helpompi ottaa huomioon. Yksiöt ja kaksiot ovat tässä mielessä vaikeampia toteuttaa, koska niissä on ulkoseinäpintaa yleensä vain yhdellä julkisivulla ja naapureiden parvekkeet ja ikkunat ovat aina lähellä. 25 4 LASKENTAPERUSTEET 4.1 Energia- ja sisäilmastosimuloinnit Esimerkkirakennusten energia- ja sisäilmastosimuloinnit on toteutettu dynaamisella simulointityökalulla IDA Indoor Climate and Energy 4.0. Simuloinneissa on käytetty Helsingin säätietoja vuodelta 1979. Rakennuksia ei ole mallinnettu kokonaan, vaan molemmista on valittu kaksi tyyppihuoneistoa simulointityön pitämiseksi kohtuullisena. Näillä tyyppihuoneistoilla on tarkasteltu eri ratkaisujen vaikutusta energiatalouteen sekä sisäilmastoon. Matinkylän kohteesta on valittu 3 huonetta ja keittiö sekä 5 huonetta ja keittiö. Keijupuiston esimerkkirakennuksesta on mallinnettu 3 huonetta ja keittiö sekä yksiö, jossa on keittokomero. Simulointimallien pohjakuvat on esitetty kuvissa 4.1 ja 4.2 Matinkylän huoneistot sijaitsevat kolmannessa kerroksessa ja Keijupuiston neljännessä. Matinkylän asunnossa 3h+k on oletettu, että makuuhuoneiden väliovet ovat jatkuvasti auki. Muissa tapauksissa makuuhuoneiden väliovet ovat jatkuvasti kiinni. Kuva 4.1 Matinkylän simulointimallin pohjakuva Kuva 4.2 Keijupuiston simulointimallin pohjakuva Rakenteiden arvot vastaavat piirustuksista ja muista dokumenteista kerättyjä tietoja. Ulkoseinän U-arvo on 0.40 W/m2K, yläpohjan 0.30 W/m2K Matinkylässä ja 0.35 W/m2K Keijupuistossa. Ikkunoiden U-arvot ovat 3.0 W/m2K ja auringon säteilyn kokonaisläpäisy on 0.76 sekä suoran auringonsäteilyn 0.68. Simuloinneissa käytetyt sisäisten kuormien (sähkölaitteet ja valaistus) vuotuiset arvot on esitetty taulukossa 4.1. Taulukossa on myös asunnon asukasmäärät. Kuvissa 4.3–4.5 on esitetty käyttö- ja läsnäoloprofiilit sähkölaitteille, valaistukselle sekä ihmisille viikolla ja viikonloppuna. Taulukko 4.1 Vuotuiset laitteiden ja valaistuksen sisäiset kuormat sekä ihmisten määrä asunnoissa Matinkylä 3h+k Matinkylä 5h+k Keijupuisto 3h+k Keijupuisto 1h+kk Laitteet [kWh/a] Valaistus [kWh/a] Ihmiset [hlö] 1755 2358 1216 873 919 1173 621 232 2 3 2 1 26 Makuuhuone Keittiö Olohuone 1.00 0.90 0.80 Käyttöaste 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 23-24 22-23 21-22 20-21 19-20 18-19 17-18 16-17 15-16 14-15 13-14 12-13 11-12 10-11 8-9 9-10 7-8 6-7 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2 0-1 0.00 Aikaväli Kuva 4.3a Läsnäoloprofiilit arkisin Makuuhuone Keittiö Olohuone 1.00 0.90 0.80 Käyttöaste 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 23-24 22-23 21-22 20-21 19-20 18-19 17-18 16-17 15-16 14-15 13-14 12-13 11-12 10-11 9-10 8-9 7-8 6-7 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2 0-1 0.00 Aikaväli Kuva 4.3b Läsnäoloprofiilit viikonloppuisin Makuuhuone Keittiö Olohuone 1.00 0.90 0.80 Käyttöaste 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 23-24 22-23 21-22 20-21 19-20 18-19 17-18 16-17 15-16 14-15 13-14 12-13 11-12 10-11 9-10 8-9 7-8 6-7 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2 0-1 0.00 Aikaväli Kuva 4.4a Valaistuksen käyttöprofiilit arkisin 27 Makuuhuone Keittiö Olohuone 1.00 0.90 0.80 Käyttöaste 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 22-23 23-24 22-23 23-24 21-22 20-21 19-20 18-19 17-18 16-17 15-16 14-15 13-14 12-13 11-12 9-10 10-11 8-9 7-8 6-7 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2 0-1 0.00 Aikaväli Kuva 4.4b Valaistuksen käyttöprofiilit viikonloppuisin Keittiö Olohuone Makuuhuone 1.00 0.90 0.80 Käyttöaste 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 21-22 20-21 19-20 18-19 17-18 16-17 15-16 14-15 13-14 12-13 11-12 9-10 10-11 8-9 7-8 6-7 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2 0-1 0.00 Aikaväli Kuva 4.5a Laitteiden käyttöprofiilit arkisin Keittiö Olohuone Makuuhuone 1.00 0.90 0.80 Käyttöaste 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 23-24 22-23 21-22 20-21 19-20 18-19 17-18 16-17 15-16 14-15 13-14 12-13 11-12 10-11 8-9 9-10 7-8 6-7 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2 0-1 0.00 Aikaväli Kuva 4.5b Laitteiden käyttöprofiilit viikonloppuisin 28 Sähkölaitteiden ja valaistuksen vuotuiset kuormien tasot vastaavat Haulion (2009) diplomityötä sekä Adaton (Kotitalouksien sähkönkäyttö 2006) tutkimusta kotitalouksien sähkönkäytöstä. Käyttö- ja läsnäoloprofiilit pohjautuvat LVIS 2000- tutkimushankkeeseen (1992). Ihmisten määrä vastaa Tilastokeskuksen arvoa 34 m2/hlö. Yhden ihmisen lämpöteho on 1.0 met ja vaatetus 0.57 clo. Simuloinneissa käytetyt käytönajan ilmavirrat ovat taulukon 4.2 mukaiset. Ilmavirrat vastaavat luvussa 3 esitettyjä arvoja. Tehostustilanteessa ilmavirrat ovat 30 % suuremmat ja poissaoloajan ilmanvaihto on 0.2 dm3/(s, m2). Lisäksi lähtötilanteen laskennassa on käytetty mitattuja ilmanvaihdon arvoja. Taulukko 4.2 Käytönajan ilmavirrat mallinnetuissa asunnoissa Matinkylä MH OH WC KPH VH K Keijupuisto 3h+k 5h+k 3h+k 1h+kk dm3/s 16 16 -10 -15 -3 -25 dm3/s 16 16 -15 -30 -13 -30 dm3/s 16 16 -10 -17 -25 dm3/s 16 -10 -8 Ilmanvaihdon ohjausta on mallinnettu kolmella eri tavalla: ”Vakio-ohjaus”, ”Manuaalinen ohjaus” sekä ”CO2ohjaus”. ”Manuaalinen ohjaus” tarkoittaa tarpeenmukaisen ilmanvaihdon hoitamista asukkaan toimesta kolmiportaisella kytkimellä: tehostus - läsnäolo - poissaolo. ”Manuaalista ohjausta” vastaava käyttöprofiili on esitetty kuvassa 4.6b. ”Vakio-ohjaus” eroaa ”Manuaalisesta” ohjauksesta poissaolo-tilanteen osalta: ”Vakioohjauksessa” ei pienennetä poissaolotilanteessa ilmanvaihtoa (Kuva 4.6a). ”CO2-ohjaus” tarkoittaa ilmavirtojen ohjausta makuuhuoneiden ja olohuoneen CO2-pitoisuuden perusteella (Kuva 4.7). CO2ohjauksessa säädetään aina koko asunnon ilmavirtoja. Viikonloppu S2:n perusilmavirta 23-24 22-23 21-22 20-21 19-20 18-19 17-18 16-17 15-16 14-15 13-14 12-13 11-12 10-11 8-9 9-10 7-8 6-7 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2 0-1 Ilmanvaihdon suhteellinen käyttö Arkisin 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Kuva 4.6 Ilmanvaihdon käyttöprofiili vakio-ohjauksessa 29 Viikonloppu S2:n perusilmavirta 23-24 22-23 21-22 20-21 19-20 18-19 17-18 16-17 15-16 14-15 13-14 12-13 11-12 10-11 8-9 9-10 7-8 6-7 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2 0-1 Ilmanvaihdon suhteellinen käyttö Arkisin 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Ilmanvaihdon suhteellinen käyttö Kuva 4.6b Ilmanvaihdon käyttöprofiili manuaalisella ohjauksella 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 600 700 800 900 1000 1100 1200 CO2-pitoisuus, [ppm] Kuva 4.7 Ilmavirrat CO2-pitoisuuden funktiona Eri järjestelmävaihtoehtojen lämmöntelteenoton tuloilman lämpötilasuhteet sekä SFP-luvut on esitetty Taulukossa 4.3. Alkutilanteen eli vanhan puhaltimen SFP-luvuksi on oletettu 2.0 kW/(m3/s.) Simuloinneissa on käytetty jäteilman minimilämpötilana 0 °C, mutta lisäksi on tehty herkkyystarkasteluja muutamille tapauksille minimilämpötilan arvoilla 5 °C ja -5 °C. Taulukko 4.3 Lämmöntalteenottolaitteiden tuloilman lämpötilasuhteet ja SFP-luvut Lämpötilasuhde ηt SFP [kW/(m3/s)] Keskitetty Välimalli Hajautettu 0.68 1.7 0.50 1.5 0.80 1.5 Lisäksi on tehty herkkyystarkastelu hajautetulle ja keskitetylle ratkaisulle, jossa tuloilman lämpötilasuhde on 0.60, sekä SFP-luvun arvolle 1.0 kW/(m3/s) hajautetun ratkaisun tapauksessa. Tuloilman sisäänpuhalluslämpötilaksi on oletettu 19 °C. Kaikissa tapauksissa ilmanvaihdon jälkilämmitys on toteutettu kaukolämmöllä. Lämmityksen asetusarvona on käytetty 22 °C paitsi kylpyhuoneissa 23 °C. Taulukossa 4.4 on esitetty kaikki laskentavaihtoehdot. 30 Taulukko 4.4 Laskentavaihtoehdot Tapaus Kuvaus Lämpötilasuhde SFP, kW/(m3/s) Jäätymisen esto, °C Ilmavirrat Ohjaus 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Koneellinen poisto (KP) Koneellinen poisto (KP) Hajautettu Keskitetty Välimalli Hajautettu Keskitetty Välimalli Hajautettu Keskitetty Välimalli Hajautettu Hajautettu Hajautettu Hajautettu 0.80 0.68 0.50 0.80 0.68 0.50 0.80 0.68 0.50 0.80 0.80 0.60 0.80 2.0 2.0 1.5 1.7 1.5 1.5 1.7 1.5 1.5 1.7 1.5 1.5 1.5 1.5 1.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 -5 0 0 Mitatut S2 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S2 Vakio Vakio Vakio Vakio Vakio Manuaali Manuaali Manuaali CO2 CO2 CO2 Manuaali Manuaali Manuaali Manuaali 4.2 Kannattavuustarkastelut Laskentavaihtoehdoille 1-10 on laskettu kustannusten nykyarvot. Kustannusten nykyarvot sisältävät − investointikustannukset − energiakustannukset (kaukolämpö ja sähkö) − lainan korkokulut. Investointikustannukset perustuvat laitetoimittajien sekä erään urakoitsijan arvioimiin investointikustannuksiin. Investointikustannusarviot sisältävät ilmanvaihdon suunnittelun ja toteutuksen, rakennustekniset työt, putki- ja sähkötyöt sekä arvonlisäveron (Taulukko 4.5). Lisäksi taulukossa on arvioitu ilmanvaihdon investointikustannuksia, jos ilmanvaihdon parantaminen toteutetaan linjasaneerauksen yhteydessä. Tarkempi kustannusten erittely on esitetty liitteessä 2. Taulukko 4.5 Ilmanvaihdon investointikustannukset eri vaihtoehdoille erillisenä toimenpiteenä ja linjasaneerauksen yhteydessä, €/asm2 (alv 22 %) Matinkylä Erillinen Linjasaneeraus Keijupuisto Hajautettu Keskitetty Välimalli Hajautettu Keskitetty Välimalli 193 148 217 170 213 177 269 219 274 195 287 203 Energiakustannusten laskennassa on käytetty kaukolämmön hintana 55 €/MWh ja sähkön 100 €/MWh. Energian hinnan vuotuiseksi reaalihinnan nousuksi on oletettu 3 % ja laskentakoroksi 3 %. Investointia varten oletetaan saatavan 15 prosentin avustus kokonaisinvestoinnista. Jäljelle jäävä investointi on oletettu rahoitettavan 10 vuoden pankkilainalla, jonka vuosikorko on 3 %. Lisäksi on tehty herkkyystarkasteluja Matinkylän tapauksille siten, että korkokuluja ei oteta huomioon, saatavan avustuksen määrä on 0 %, kaukolämmön lähtöhinta on 75 €/MWh, energianhinnan reaalihinnan nousu vuodessa 0 % tai nykyarvon laskennassa käytettävä korko on 6 %. Herkkyystarkasteluissa on muutettu aina vain yhtä muuttujaa ja muut lähtöarvot vastaavat vakio-ohjausta. 31 5 LASKENTATULOKSET 5.1 Energiankulutukset Taulukoissa 5.1-5.2 on esitetty laskentatapausten 1-5 energiankulutustiedot. Koneellisen tulo-poistojärjestelmien tapauksessa ilmanvaihdon käyttöprofiilina on käytetty vakio-ohjausta (Kuva 4.6a). Taulukossa 5.1 on esitetty myös saavutettavat säästöt suhteessa tapaukseen 1, jossa on koneellinen poisto ja mitatut ilmavirrat, sekä tapaukseen 2, jossa on koneellinen poisto ja S2-tason ilmavirrat (parannettu sisäilmaston laatutaso). Taulukko 5.1 Matinkylän lämmitysenergian ja puhallinsähkön kulutukset sekä säästöt, IV:n käyttöprofiilina vakio-ohjaus, (kWh/asm2/a) Lämmitysenergia Tilat Tuloilma LKV Yht. Sähköenergia Puhaltimet Tapaus 1 keskitetty poisto mitatut ilmavirrat Tapaus 2 keskitetty poisto S2 ilmavirrat Tapaus 3 Hajautettu S2 ilmavirrat Tapaus 4 Keskitetty S2 ilmavirrat Tapaus 5 Välimalli S2 ilmavirrat 159 0 34 193 232 0 34 266 122 9 34 165 122 20 34 176 122 41 34 197 6 13 10 12 10 -73 0 28 101 17 90 -4 69 Säästö lämmitys verrattuna tapaukseen 1 0 tapaukseen 2 73 Säästö sähkö verrattuna tapaukseen 1 0 -7 -4 -6 -4 tapaukseen 2 7 0 3 1 3 Taulukko 5.2 Keijupuiston lämmitysenergian ja puhallinsähkön kulutukset sekä säästöt, IV:n käyttöprofiilina vakio-ohjaus, [kWh/asm2/a] Tapaus 1 keskitetty poisto mitatut ilmavirrat Tapaus 2 keskitetty poisto S2 ilmavirrat Tapaus 3 Hajautettu S2 ilmavirrat Tapaus 4 Keskitetty S2 ilmavirrat Tapaus 5 Välimalli S2 ilmavirrat Lämmitysenergia Tilat Tuloilma LKV Yht. 177 0 44 222 189 0 44 233 109 9 44 163 109 21 44 175 109 46 44 199 Sähköenergia Puhaltimet 10 15 12 13 12 Säästö lämmitys verrattuna tapaukseen 1 0 tapaukseen 2 11 -11 0 59 70 47 58 23 34 Säästö sähkö verrattuna tapaukseen 1 0 tapaukseen 2 5 -5 0 -2 3 -3 2 -2 3 Tarkasteltaessa lämmöntalteenoton merkitystä lämmitysenergiankulutukseen on suuri merkitys sillä, tehdäänkö vertailu tapaukseen 1 vai 2. Jos vertailua tehdään tapaukseen 1, jonka sisäilman laatu ei ole vertailukelpoinen tapauksen 2 S2-luokan ilmavirtoihin, lämmöntalteenotolla saavutettu lämmitysenergian 32 säästö on suurimmillaan Matinkylässä noin 15 % ja Keijupuistossa noin 26 %. Vastaavasti koneellisen tulopoisto-järjestelmien puhallinsähkön kulutus nousee 66-100 % verrattuna tapaukseen 1, koska ilmavirrat ovat suurempia. Verrattuna tapaukseen 2, jossa on tapausta 1 suuremmat ilmavirrat, lämmöntalteenotolla saavutettava lämmitysenergiansäästö vaihtelee välillä 15-40 % tapauksesta riippuen. Vertailukelpoisilla ilmavirroilla puhallinsähkö pienenee 7-23 % siirryttäessä koneelliseen tulo-poisto-järjestelmään. Taulukoissa 5.3-5.4 ovat tulokset koneellisen tulo-poisto- ilmanvaihdon tarpeenmukaiselle ohjaukselle. Tapauksissa 6-8 on käytetty manuaalista ohjausta (kuva 4.6b). Tapauksissa 9-11 on CO2-ohjaukseen perustuva säädettävä ilmanvaihto. Taulukko 5.3 Matinkylän lämmitysenergian ja puhallinsähkön kulutukset sekä säästöt, ilmanvaihdon manuaali- ja CO2- ohjaus, [kWh/asm2/a] Lämmitys-energia Tilat Tuloilma LKV Yht. Sähköenergia Puhaltimet Tapaus 6 Hajautettu manuaali Tapaus 7 Keskitetty manuaali Tapaus 8 Välimalli manuaali Tapaus 9 Hajautettu CO2 Tapaus 10 Keskitetty CO2 Tapaus 11 Välimalli CO2 118 8 34 159 118 16 34 167 118 33 34 185 112 5 34 151 112 11 34 156 112 23 34 168 8 9 8 6 7 6 26 99 8 81 42 115 37 110 25 98 Säästö lämmitys verrattuna tapaukseen 1 34 tapaukseen 2 107 Säästö sähkö verrattuna tapaukseen 1 -2 -3 -2 0 -1 0 tapaukseen 2 5 4 5 7 6 7 Taulukko 5.4 Keijupuiston lämmitysenergian ja puhallinsähkön kulutukset sekä säästöt, ilmanvaihdon manuaali- ja CO2- ohjaus, [kWh/asm2/a] Lämmitys-energia Tilat Tuloilma LKV Yht. Sähköenergia Puhaltimet Tapaus 6 Hajautettu manuaali Tapaus 7 Keskitetty manuaali Tapaus 8 Välimalli manuaali Tapaus 9 HajautettuC CO2 Tapaus 10 Keskitetty CO2 Tapaus 11 Välimalli CO2 103 8 44 155 103 17 44 165 103 37 44 185 95 6 44 145 95 12 44 151 95 26 44 165 9 11 9 6 7 6 Säästö lämmitys verrattuna tapaukseen 1 67 tapaukseen 2 78 57 68 37 48 77 88 71 82 57 68 Säästö sähkö verrattuna tapaukseen 1 1 tapaukseen 2 6 -1 4 1 6 4 9 3 8 4 9 Kaikissa laskentavaihtoehdoissa saadaan säästettyä lämmitysenergiaa verrattuna tapaukseen 1 tarpeen mukaisella ilmanvaihdon säädöllä, vaikka ilmavirrat on nostettu vastaamaan S2-luokan tasoa. Tapaukseen 33 1, jossa koneellisen poiston ilmavirrat ovat S2 tasoa alhaisemmat, verrattuna manuaaliohjauksella saavutetaan 4-30 prosentin säästö lämmitysenergiassa ja CO2-ohjauksella 13-35 %. Käytettäessä ilmanvaihdon tarpeenmukaisena ohjauksena manuaalivaihtoehtoa saavutetaan sillä 20-40 % lämmitysenergian säästö verrattuna tapauksen 2 koneellisen poistoon S2-tason ilmavirroilla. Manuaaliohjauksella saadaan aikaan 4-7 % säästöä lämmitysenergiassa verrattuna koneellisen tulopoistojärjestelmän ilmanvaihdon vakio-ohjaukseen. CO2-ohjaus tuo säästöä lämmitysenergiassa 8-17 % suhteessa koneellisen tulo- ja poistoilmanvaihdon vakio-ohjaukseen ja 5-11 % verrattuna manuaaliohjaukseen. Puhallinsähkön kulutuksessa CO2- ohjauksella pystyttiin säästämään 25-36 % manuaaliohjaukseen verrattuna. Tarpeenmukaisen ilmanvaihdon merkitys kasvaa LTO-ratkaisun lämpötilasuhteen (ηt) pienentyessä. Kolmelle laskentaparametrille on tehty herkkyystarkasteluja: jäteilman minimilämpötila (Tjäte), jolla otetaan huomioon lämmönsiirtimen huurtumisen ja jäätymisen esto, lämpötilasuhde (ηt) sekä SFP-luku (Taulukot 5.5-5.6). Tarkastelut ovat tehty hajautetulle ratkaisulle, jossa on manuaalinen ilmanvaihdon ohjaus. Taulukko 5.5 Matinkylän lämmitysenergian ja puhallinsähkön kulutukset, manuaaliohjaus, jäteilman rajoituslämpötilan sekö lämpötilasuhteen vaikutus, [kWh/asm2/a] Tapaus 12 Hajautettu Tjäte 5 °C, ηt 0.80 Tapaus 13 Hajautettu Tjäte -5 °C, ηt 0.80 Tapaus 14 Hajautettu Tjäte 0 °C, ηt 0.60 Tapaus 15 Hajautettu SFP 1.0 kW/(m3/s) 118 14 34 166 118 5 34 156 118 23 34 175 118 8 34 159 8 8 8 5 37 110 18 91 34 107 Lämmitysenergia Tilat Tuloilma LKV Yht. Sähköenergia Puhaltimet Säästö lämmitys verrattuna tapaukseen 1 27 tapaukseen 2 100 Säästö sähkö verrattuna tapaukseen 1 -2 -2 -2 1 tapaukseen 2 5 5 5 8 Taulukko 5.6 Keijupuiston lämmitysenergian ja puhallinsähkön kulutukset, manuaaliohjaus, jäteilman rajoituslämpötilan sekö lämpötilasuhteen vaikutus, [kWh/asm2/a] Tapaus 12 Hajautettu Tjäte 5 °C, ηt 0.80 Tapaus 13 Hajautettu Tjäte -5 °C, ηt 0.80 Tapaus 14 Hajautettu Tjäte 0 °C, ηt 0.60 Tapaus 15 Hajautettu SFP 1.0 kW/(m3/s) 103 15 44 162 103 5 44 152 103 26 44 173 103 8 44 155 9 9 9 6 Säästö lämmitys verrattuna tapaukseen 1 60 tapaukseen 2 71 70 81 49 60 67 78 Lämmitysenergia Tilat Tuloilma LKV Yht. Sähköenergia Puhaltimet Säästö sähkö verrattuna 34 tapaukseen 1 tapaukseen 2 1 6 1 6 1 6 4 9 Käytettäessä laskennassa jäteilman minimilämpötilana 5 °C eikä 0 °C, kasvaa lämmitysenergiankulutus 4-5 %. Tällä viiden asteen erolla on siis merkitystä lähes yhtä paljon kuin siirryttäessä ilmanvaihdon vakioohjauksessa manuaaliohjaukseen. Jäteilman rajoituslämpötilan laskeminen 0 °C:sta -5 °C:een ei vaikuta lämmitysenergian kulutukseen laskevasti enää kuin 1-2 %. Lämpötilasuhteen heikentäminen 0.80:sta 0.60:een hajautetussa ratkaisussa lisää lämmitysenergiankulutusta noin 12-14 %. 5.2 Sisäilman lämpötilat ja CO2-pitoisuudet Vaikutusta sisäolosuhteisiin tarkasteltiin sisäilman lämpötilojen sekä CO2-pitoisuuksien avulla. Sisäilman lämpötiloja on tarkasteltu kunkin asunnon olohuoneessa (Kuvat 5.1 ja 5.2) ja CO2-pitoisuuksia ns. vanhempien makuuhuoneessa (Kuvat 5.3 ja 5.4). Lämpötilat sekä CO2-pitoisuudet on esitetty pysyvyyskäyränä koko vuodelle eli 100 % vastaa 8760 tuntia. Tarkastelut on tehty koneellisen poiston vaihtoehdolla (Tapaus 1) sekä hajautetulle koneelliselle tulo-poisto- ilmanvaihtoratkaisulle. 45 Mitatut ilmavirrat Alkutilanne Tapaus 1 Sisäilman lämpötila, [°C] Sisäilman lämpötila, [°C] 45 vakio-ohjaus S2, perus vakio-ohjaus S2 ilmavirrat vakio-ohjaus 40 manuaali ohj. S2, manuaali 35 S2 ilmavirrat manuaali ohjaus 30 25 20 a) 40 50 60 70 80 90 100 Aika, [%] b) Mitatut ilmavirrat Lähtötilanne Tapaus 1 vakio-ohjaus 40 S2 ilmavirrat vakio-ohjaus S2, perus vakio-ohjaus 35 manuaali ohj. S2, manuaali S2 ilmavirrat manuaali ohjaus 30 25 20 40 50 60 70 80 90 100 Aika, [%] 45 Mitatut ilmavirrat Lähtötilanne tapaus 1 vakio-ohjaus S2 ilmavirrat vakio-ohjaus S2, perus vakio-ohjaus 40 Sisäilman lämpötila, [°C] Sisäilman lämpötila, [°C] Kuva 5.1 Matinkylän 3h+k (a) ja 5h+k (b) olohuoneen sisäilman lämpötilan pysyvyyskäyrät koneellisen poiston (mitatut ilmavirrat) sekä hajautetun koneellisen tulo-poisto- ilmanvaihtoratkaisun (S2 ilmavirrat) tapauksessa manuaali ohj,. S2, manuaali 35 S2 ilmavirrat manuaali ohjaus 30 25 20 40 a) 50 60 70 Aika, [%] 80 90 100 45 Mitatut ilmavirrat tapaus 1 Alkutilanne vakio-ohjaus 40 S2 perus ilmavirrat vakio-ohjaus S2, vakio-ohjaus 35 S2, manuaali ohj. S2 manuaali ilmavirrat manuaali ohjaus 30 25 20 40 b) 50 60 70 80 90 100 Aika, [%] Kuva 5.2 Keijupuiston 1h+kk (a) ja 3h+k (b) olohuoneen sisäilman lämpötilan pysyvyyskäyrät koneellisen poiston (mitatut ilmavirrat) sekä hajautetun koneellisen tulo-poisto- ilmanvaihtoratkaisun tapauksessa (S2 ilmavirrat) 35 Mitatut ilmavirrat vakio-ohjaus Alkutilanne S2 ilmavirrat S2, perus vakio-ohjaus 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 S2,ilmavirrat manuaali S2 S2-raja ohjaus manuaali S2-raja 0 CO2-pitoisuus, [ppm] CO2-pitoisuus, [ppm] Ilmanvirtojen muuttaminen vastaamaan S2-tason arvoja on laskenut lämpötilatasoa olohuoneissa. Esimerkiksi Matinkylässä tapauksessa 1 on esiintynyt yli 26 °C:een sisäilman lämpötiloja vuoden aikana 2428 % ajasta. Koneellisen tulo-poistojärjestelmän tapauksessa vastaava luku on 20-22 ilmanvaihdon vakioohjauksella. Mitatut ilmavirrat vakio-ohjaus Alkutilanne S2 ilmavirrat vakio-ohjaus S2, perus 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 S2 ilmavirrat S2, manuaali manuaali ohjaus S2-raja S2-raja 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 a) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 b) Aika, [%] Aika, [%] Mitatut ilmavirrat vakio-ohjaus Alkutilanne S2 ilmavirrat vakio-ohjaus S2, perus 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 S2 ilmavirrat S2, manuaali manuaali ohjaus S2-raja S2-raja 0 a) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Aika, [%] CO2-pitoisuus, [ppm] CO2-pitoisuus, [ppm] Kuva 5.3 Matinkylän 3h+k makuuhuoneen MH2 (a) ja 5h+k makuuhuoneen MH2 (b) sisäilman CO2pitoisuuden pysyvyyskäyrät koneellisen poiston (mitatut ilmavirrat) sekä hajautetun koneellisen tulo-poistoilmanvaihtoratkaisun tapauksessa (S2 ilmavirrat). Mitatut ilmavirrat vakio-ohjaus Alkutilanne S2 ilmavirrat S2, perus vakio-ohjaus 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 S2, manuaali S2 ilmavirrat manuaali S2-raja ohjaus S2-raja 0 b) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Aika, [%] Kuva 5.4 Keijupuiston 1h+kk huoneen OH (a) ja 3h+k makuuhuoneen MH 1 (b) sisäilman CO2-pitoisuuden pysyvyyskäyrät koneellisen poiston (mitatut ilmavirrat) sekä hajautetun koneellisen tulo-poistoilmanvaihtoratkaisun tapauksessa (S2 ilmavirrat). Hiilidioksidipitoisuuden pysyvyyskäyristä nähdään, että vakio-ohjauksen ja manuaalisenohjauksen välillä ei ole eroja. Näiden kahden tapauksen käyrät kulkevat kuvissa likimain toistensa päällä. Matinkylän tapauksista nähdään, että CO2-pitoisuuden simulointituloksiin vaikuttaa se, ovatko makuuhuoneen ovet kiinni vai auki simuloinneissa. Jos makuuhuoneen ovet ovat auki, kuten 3h+k, niin CO2pitoisuudet ovat alle 900 ppm koko vuoden käytettäessä S2-luokkaa vastaavia ilmavirtoja. Tällöin tapauksen 1 mitatuilla ilmavirroilla saavutetaan S3- taso koko vuoden ajan. Pidettäessä makuuhuoneen ovet kiinni (5h+k) kohoavat mitatuilla ilmavirroilla CO2-pitoisuudet hyvin korkeiksi: Vuodessa ollaan noin 35 % ajasta yli S3-tason eli 1200 ppm. Kun ilmavirrat vastaavat S2-luokkaa, 36 ovat CO2-pitoisuudet koko vuoden reilusti alle 1200 ppm. Kuitenkin tavoitetason S2 raja-arvo 900 ppm ylitetään vuoden aikana noin 30 % ajasta, kun makuuhuoneen ovi pidetään kiinni. Vastaavat havainnot voidaan tehdä Keijupuiston asunnossa, jossa on kolme huonetta ja väliovet pidettiin kiinni. Tulee siis varmistua siitä, että väliovien ja lattian välissä on riittävä rako ilmanvaihdon toiminnan varmistamiseksi. Käytettäessä CO2-ohjausta saadaan kaikissa tapauksissa pidettyä hiilidioksidipitoisuudet S2-tason eli 900 ppm alapuolella. 5.3 Taloudelliset tarkastelut Kuvissa 5.5-5.8 on esitetty kustannusten nykyarvojen erot verrattaessa koneellisen poistoon alkuperäisillä ilmavirroilla sekä koneelliseen poistoon S2-tason ilmavirroilla. Kuvissa on selkeyden vuoksi esitetty vain tapaukset, joissa on manuaalinen ilmanvaihdon ohjaus. Vakio-ohjauksen sekä CO2-ohjauksen kustannuserojen nykyarvot on esitetty liitteessä 3. Jos kustannusero on negatiivinen, on koneellisen poiston kustannukset alhaisemmat. Toisin sanoen kustannuseron ollessa nolla euroa, alhaisemmilla energiakustannuksilla on pystytty maksamaan investointikustannukset sekä mahdolliset lainan korkokulut. Esimerkiksi jos nollataso saavutetaan 30 vuoden kohdalla, on laskelmaan sisällytetyt kustannukset pystytty kuolettamaan 30 vuodessa. 6 Hajautettu, manuaali 200 150 Kustannusero, [€/asm 2] Kustannusero, [€/asm 2] 250 7 Keskitetty, manuaali 100 8 Välimalli, manuaali 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 -300 0 a) 10 20 30 Aika, [a] 40 50 250 200 150 6 Hajautettu, manuaali 7 Keskitetty, manuaali 100 50 0 -50 -100 -150 8 Välimalli, manuaali -200 -250 -300 0 b) 10 20 30 40 50 Aika, [a] Kuva 5.5 Matinkylän kustannuserot verrattuna koneelliseen poistoon alkuperäisillä (a) ja S2-luokan (b) ilmavirroilla 250 200 6 Hajautettu, manuaali 200 6 Hajautettu, manuaali 150 100 7 Keskitetty, manuaali 150 100 7 Keskitetty, manuaali Kustannusero, [€/asm2] Kustannusero, [€/asm2] 250 8 Välimalli, manuaali 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 0 -50 -100 -150 -200 -250 -300 a) 8 Välimalli, manuaali 50 -300 0 10 20 30 Aika, [a] 40 50 b) 0 10 20 30 Aika, [a] 40 50 Kuva 5.6 Keijupuiston kustannuserot verrattuna koneelliseen poistoon alkuperäisillä (a) ja S2-luokan (b) ilmavirroilla Kustannuseroista nähdään, että kaikissa tapauksissa sekä Matinkylässä että Keijupuistossa kannattavuus on huono verrattaessa tapaukseen 1, jossa ilmavirrat ovat pienemmät kuin S2-tasolla. Matinkylässä tilanne 37 paranee huomattavasti, kun kustannusero lasketaan tilanteeseen, jossa ilmavirrat vastaavat myös S2-tasoa. Keijupuistossa muutos ei ole niin suuri, koska tapauksen 1 ja S2-tason ilmavirtojen välinen ero on pienempi kuin Matinkylässä. Lisäksi Keijupuistossa suuri asuntojen määrä nostaa asuinneliöitä kohden laskettuja investointikustannuksia verrattuna Matinkylään. Tarpeenmukaisella ilmanvaihdolla on selkeästi merkitystä kustannuserojen nykyarvoihin kaikissa toteutusvaihtoehdoissa. Esimerkiksi Matinkylässä huoneistokohtaisessa ratkaisussa tarpeenmukaisella ilmanvaihdolla saadaan lyhennettyä takaisinmaksuaikaa 2-5 vuotta, kun vertailukohtana on koneellinen poisto S2-tason ilmavirroilla eli tapaus 2 (Liite 3). a) 250 6 Hajautettu, manuaali 200 150 7 Keskitetty, manuaali 100 Kustannusero, [€/asm2] Kustannusero, [€/asm 2] 250 8 Välimalli, manuaali 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 b) -300 0 10 20 30 Aika, [a] 40 6 Hajautettu, manuaali 200 150 7 Keskitetty, manuaali 100 8 Välimalli, manuaali 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 -300 50 0 10 20 30 Aika, [a] 40 50 Kuva 5.7 Matinkylän kustannuserot linjasaneerauksen yhteydessä verrattuna koneelliseen poistoon alkuperäisillä (a) ja S2-luokan (b) ilmavirroilla 250 250 6 Hajautettu, manuaali 150 7 Keskitetty, manuaali 100 Kustannusero, [€/asm 2] Kustannusero, [€/asm 2] 200 8 Välimalli, manuaali 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 6 Hajautettu, manuaali 150 7 Keskitetty, manuaali 100 8 Välimalli, manuaali 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 -300 a) 200 -300 0 10 20 30 Aika, [a] 40 50 b) 0 10 20 30 Aika, [a] 40 50 Kuva 5.8 Keijupuiston kustannuserot linjasaneerauksen yhteydessä verrattuna koneelliseen poistoon alkuperäisillä (a) ja S2-luokan (b) ilmavirroilla Tarpeenmukaista ilmanvaihtoakin tärkeämpää on pystyä yhdistämään ilmanvaihdon parantaminen esimerkiksi linjasaneerauksen yhteyteen. Tällöin saadaan etua investointikustannuksissa. S2-tason ilmavirroilla varustetun koneellisen poiston (Tapaus 2) kustannukset saavutetaan yli kuusi vuotta aikaisemmin, jos ilmanvaihdon parantaminen tehdään yhdessä linjasaneerauksen kanssa. Kuvissa 5.9-5.11 on esitetty herkkyystarkasteluja lainan ja avustuksen määrälle sekä kaukolämmön hinnalle ja nykyarvon määrittämisessä käytetylle korolle. Herkkyystarkasteluissa on käytetty Matinkylän tapausta, jossa yhtä aikaa toteutettaisiin linjasaneeraus. Vertailu on suoritettu S2-tason ilmavirroilla toimivaan koneellisen poiston ratkaisuun (Tapaus 2). 38 250 200 150 200 150 Kustannusero, [€/asm2] Kustannusero, [€/asm 2] 250 100 50 0 -50 -100 6 Hajautettu, manuaali -150 7 Keskitetty, manuaali -200 -250 8 Välimalli, manuaali -300 7 Keskitetty, manuaali 100 8 Välimalli, manuaali 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 -300 0 a) 6 Hajautettu, manuaali 10 20 30 Aika, [a] 40 50 0 b) 10 20 30 Aika, [a] 40 50 250 250 200 150 200 150 Kustannusero, [€/asm 2] Kustannusero, [€/asm2] Kuva 5.9 Matinkylän kustannuserot linjasaneerauksen yhteydessä verrattuna koneelliseen poistoon S2luokan ilmavirroilla, kun investointia ei rahoiteta lainarahalla (a) tai investointiin ei saada lainkaan avustusta (b) 100 50 0 -50 6 Hajautettu, manuaali -100 -150 7 Keskitetty, manuaali -200 -250 8 Välimalli, manuaali 7 Keskitetty, manuaali 100 8 Välimalli, manuaali 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 -300 -300 a) 6 Hajautettu, manuaali 0 10 20 30 Aika, [a] 40 50 b) 0 10 20 30 Aika, [a] 40 50 Kuva 5.10 Matinkylän kustannuserot linjasaneerauksen yhteydessä verrattuna koneelliseen poistoon S2luokan ilmavirroilla, kun kaukolämmön lähtöhinta on 75 €/MWh (a) tai nykyarvon laskennassa käytettävä korko on 6 % (b) Kuvasta 5.9a nähdään, että korkokuluilla on tarkasteluissa merkitystä: Jos korkokuluja ei ole tai ne jätetään huomioimatta, saavutetaan vertailutapauksen kustannukset yli kolme vuotta aikaisemmin. Toisaalta avustuksen puuttuminen (Kuva 5.9b) lisää yli kolmella vuodella vertailutapauksen kustannusten saavuttamista. Kaukolämmön lähtötilanteen hinnalla on myös huomattava merkitys kannattavuuteen. Jos kaukolämmön lähtötilanteen hinta muuttuu 55:stä 75:een €/MWh, paranee kannattavuus yli viisi vuotta. Myös nykyarvon laskennassa käytetyllä korolla saadaan aikaan merkittäviä muutoksia tuloksiin. Kaksinkertaistamalla korko 3:sta 6 prosenttiin, vertailutapauksen kustannusten saavuttamiseen menee aikaa lyhimmilläänkin noin 40 vuotta. 39 250 6 Hajautettu, manuaali 200 150 7 Keskitetty, manuaali 100 Kustannusero, [€/asm 2] Kustannusero, [€/asm 2] 250 8 Välimalli, manuaali 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 -300 a) 6 Hajautettu, manuaali 200 150 7 Keskitetty, manuaali 100 8 Välimalli, manuaali 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 -300 0 10 20 30 Aika, [a] 40 50 b) 0 10 20 30 Aika, [a] 40 50 Kuva 5.11 Matinkylän kustannuserot linjasaneerauksen yhteydessä verrattuna koneelliseen poistoon S2luokan ilmavirroilla, kun energianhinnan nousu on 0 % vuodessa ja kaukolämmön lähtöhinta on 55 €/MWh (a) tai 75 €/MWh (b) Myös käytetyllä energianhinnan vuotuisella reaalihinnan nousulla on suuri merkitys kustannuseroihin (Kuva 5.11). Kaukolämmön lähtöhinnan ollessa 55 €/MWh vertailutapauksen kustannukset saavutetaan noin 10 vuotta myöhemmin kuin energianhinnan vuosittaisen reaalinousun ollessa 3 %. Kun kaukolämmön lähtöhinta on 75 €/MWh ja reaalihinnan nousua ei ole, saavutetaan vertailutapaus noin viisi vuotta myöhemmin kuin reaalihinnan nousulla 3 %. 40 6 ASUNTOKOHTAINEN ILMANVAIHTO SEINÄPUHALLUKSELLA 6.1 Yleistä Asuntokohtaisesti ohjattavissa olevat ilmanvaihtojärjestelmät ovat sekä energiatalouden, että sisäilmaston laadun kannalta parhaita ratkaisuja. Nykyisiä määräyksiä tulkitaan usein siten, että asuntojen poistoilma (jäteilma) tulee johtaa rakennuksen katolle erillisissä hormeissa. Kustannuksiltaan edullisin ratkaisu olisi vetää poistoilmakanavat suoraan rakennuksen ulkoseinälle kuten ulkoilmakanavat nykyisin. Tällä ns. jäteilman seinäpuhalluksella on seuraavat edut: − Peruskorjauskohteissa jäteilman johtaminen asunnon ulkoseinälle muodostaa varteenotettavan vaihtoehdon uusien katolle johtavien poistoilmakanavien asennukselle tilanteessa, jossa vanhoja hormeja ei voida käyttää ilman mittavia kunnostustoimenpiteitä. Tällöin jäteilman seinäpuhallus muodostaa selvästi halvemman vaihtoehdon kattopoistolle. − Tietyissä uudisrakennustyypeissä kuten terassitaloissa on vaikeaa tai mahdotonta sijoittaa jäteilman ulospuhalluspisteitä katolle siten, etteivät ne tule asuntojen terassien läheisyyteen. Seinäpuhallus myös vähentää poistoilmakanaviston pituutta ja ennen kaikkea lisää asuinpinta-alaa koska hormien poikkipinta-ala supistuu. Vastaavasti jäteilman seinäpuhalluksella voidaan katsoa olevan seuraavia haittoja tai riskitekijöitä: − riski epäpuhtauksien kulkeutumisesta asuntojen välillä − julkisivulla olevat talotekniset ratkaisut saattavat aiheuttaa esteettistä haittaa − vaimentamaton puhallinmelu maksimiteholla voi aiheuttaa häiriötä piha-alueella On syytä myös todeta, että nykyisinkin voidaan keittiön ja WC:n käryt tuulettaa avattavasta ikkunasta ulkoseinälle ilman ikkunalle asetettavia sijaintirajoituksia. 6.2 Suunnitteluperusteet Mahdollisiin hajuhaittoihin vaikuttavat: − Hajupäästön kesto − Poistoilman hajun havaittavuus → laimennustarve − Ilmanvaihdon tila päästöhetkellä ja sen jälkeen − Ilman ulospuhallusnopeus Asuinympäristön hajujen havaittavuus Valtion teknillinen tutkimuskeskus /VTT 1595/ tutkitutti hajupaneelin avulla eri epäpuhtauslähteiden, lähinnä ruuanvalmistuksen, aiheuttamien hajujen havaittavuutta. Keittiön poistoilmaa (20 l/s) laimennettiin kunnes korkeintaan 50 % hajupaneelin jäsenistä kykeni havaitsemaan hajun. Taulukossa 6.1 on esitetty erilaisten ruuan valmistuksessa syntyvien hajujen sekä tupakan savun havaitsemiskynnykset. WC:n käytön yhteydessä syntyvien hajujen laimennustarvetta ei ole tutkittu. 41 Taulukko 6.1 Eri epäpuhtauksien sallitut pitoisuudet jäteilmassa (VTT 1595) Lähde Sallittu jäteilmaosuus, % Tupakointi Sipulin paisto Lettujen paisto Silakan paisto 2,1 1,8 0,9 0,6 Edellä olevan perusteella silakan paisto edellyttää kaikkein suurinta laimentumiskerrointa, eli keittiön poistoilman tulee tällöin laimentua vähintään 168-kertaisesti, jotta enintään 50 % ihmisistä havaitsee hajun. Ilmanvaihtolaitteiden käyttö Hajupäästöjen tehokas laimentaminen edellyttää ilmanvaihdon tehostamista silloin kun hajupäästö tapahtuu. Ilmanvaihtokoneen käyttö täydellä teholla oli suhteellisen vähäistä, kuva 6.1. Ilmanvaihtolaitetta käytettiin täydellä teholla noin 1,5 tuntia vuorokaudessa (mediaaniarvo). Lämmityskaudella täyden tehon käyttöajan keskiarvo oli 2 t 15 min ja kesäkaudella 3 t 15 min. 30 25 KESÄ % 20 TALVI 15 T 10 5 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 5 6 9 10 12 24 Tuntia/vrk Kuva 6.1 Asukkaiden ilmoittamat ilmanvaihtokoneiden täyden tehon käyttömäärät (tuntia/vuorokausi) kesällä ja talvella. Suurin osa vastanneista käytti ilmanvaihtolaitetta minimiteholla öisin. Yli 90 % tehostaa ilmanvaihtoa ruuanvalmistuksen yhteydessä, yli puolet suihkussa käynnin yhteydessä ja noin kolmasosa WC:ssä asioinnin yhteydessä. Suunnitteluohjeet Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen rakennustekniikan tutkimusraportissa vuodelta 1994 (VTT 1595) on esitetty seuraavat suunnitteluohjeet jäteilman seinäpuhallukselle. Jos ulospuhallusnopeus on suurempi kuin 8 m/s, niin minimietäisyyttä ulkoilman sisäänottoon ei aseteta. Edellä mainittu kriteeri toteutuu vain pienessä osassa asuntoja ja silloinkin vain ilmanvaihdon maksimiteholla. 42 Jos ulospuhallusnopeus on alle 8 m/s, niin minietäisyys ulkoilman sisäänottoon on 40 x neliöjuuri ulospuhalluselimen otsapinta-alasta. Yleisintä poistoilmakanavakokoa 125 mm käytettäessä vaadittava minimietäisyys ulkoilman sisäänottoon on noin 4,5 metriä. 6.3 Toteutetut kohteet Tutkimuksessa 1996 kartoitettiin Suomessa käytössä olevat kerrostalokohteet, joissa asuntojen jäteilma on johdettu asunnon ulkoseinältä ulos. Seinäpuhallusta käyttäviä (vähintään 10 asuntoa) asuinkerrostaloja oli Suomessa valmiina kesällä 1996 yhteensä 12 kpl. Näissä oli yhteensä 360 asuntoa, joista 335 oli seinäpuhallus. Asunnoista noin puolet on varustettu huoneistokohtaisella sisäänpuhalluksella ja poistolla ja loput huoneistokohtaisella lämmöntalteenotolla varustetulla poistoilmakoneella. Asunnoista noin puolet on peruskorjauskohteissa ja toinen puoli uudisrakennuskohteissa. Rakennusten sijaintikunnat olivat Espoo, Forssa, Lahti, Kuopio ja Tampere. Asunnoista 77 kpl oli alun perin rakennettu 1960-luvulla, 100 kpl 1970- luvulla ja loput vuosina 1993-95. Uusia kohteita on rakennettu jatkuvasti lisää. Vuoden 2010 arvioitu tilanne on seuraava (pienet, 10 asunnon kohteet on jätetty pois): − Turku 100-200 asuntoa − Jyväskylä > 50 asuntoa − Seinäjoki 500 asuntoa − Kuopio 100 asuntoa − Lahti 300 asuntoa − Tampere 70 asuntoa − Forssa 80 asuntoa − Porvoo 100 asuntoa − Espoo 260 as − Helsinki 140 as − Oulainen 70 as Valtaosa asunnoista sijaitsee uudisrakennuksissa. Peruskorjattujen asuinkerrostalojen määrä on alle 10, yhteensä noin 250 asuntoa. Koneellinen, asuntokohtainen poistoilmanvaihto on arviolta 300 asunnossa. Jäteilma-aukkojen sijoittelun suhteen kohteet oli jaettavissa seuraaviin tyyppiratkaisuihin. 1) Noin 100 asunnon poistoilma oli kanavoitu tarvittaessa porraskäytävän katossa keskitetysti porraskäytävän ulkoseinälle tai sen välittömään läheisyyteen. Tällä ratkaisulla saavutetaan suurimmat suojaetäisyydet ulkoilman sisäänottoaukkoihin. 43 Kuva 6.2 Poistoilma-aukot on keskitetty kerroskohtaisesti 2) Yleinen ratkaisu on käyttää yhdistettyä ulkoilma- ja poistoilmalaitetta. Kuvan 6.3a mukaista ratkaisua on käytetty esimerkiksi Seinäjoella 500 asunnossa. a) b) c) Kuva 6.3 Erilaisia vaihtoehtoja yhdistetyn ulkoilman sisäänottoon ja poistoilman ulospuhallukseen. 44 Suomessa yleisesti käytetty poistoilmalaite on kuvan 6.4 UPA-tyyppinen ulospuhalluslaite. Kuva 6.4 Seinäpuhalluksessa yleisesti käytetty ulospuhallusaukko. (UPA) 3) Yksi ratkaisu oli johtaa poistoilma suorinta reittiä keittiön liesikuvussa tai kylpyhuoneessa olevasta poistoilmakojeesta lähimpään ulkoseinään. Tämän tutkimuksen kohteissa huoneistokohtaisten poistoilmanvaihtokojeiden jäteilman ulospuhallus oli toteutettu useimmiten tällä periaatteella. Mikäli asuntojen määrä porrasta ja kerrosta kohden on esimerkiksi pistetalossa enintään kolme, eivät ulospuhallusaukot ja korvausilmaventtiilit vielä joudu toistensa läheisyyteen. Asuntojen lukumäärän noustessa ja rakennuksen geometrian monimutkaistuessa erityisesti pienasuntojen jäteilmailma-aukot tulevat tällöin parvekkeiden ja korvausilmaventtiilien läheisyyteen. Kuva 6.5 Korvausilma otetaan ikkunoiden karmeista ja poistetaan ulkoseinästä keittiön kohdalta. 4) Kahdessa kohteessa oli tutkimusmielessä sijoitettu osa jäteilma-aukoista välittömästi asunnon ulkoilman sisäänoton yläpuolelle, lisäksi 26 asunnossa jäteilma-aukko sijaitsi vain puolen metrin etäisyydellä naapuriasunnon ulkoilman sisäänottoaukosta. 5) Ulkoilma-aukot ja poistoilma-aukot sijoitetaan samalle julkisivulle koska toinen julkisivu on täynnä parvekkeita. 45 Kuva 6.6 Saman asunnon ulkoilma- ja poistoilma-aukot vierekkäin. VTT:n raportissa esitetyt minimietäisyydet jäteilma- ja ulkoilma-aukon väliselle etäisyydelle (4,5 metriä nykyisin käytettävälle 125 mm kanavalle) täytettiin koneellisen tulon ja poiston kohteissa yli 85 prosentissa vierekkäisistä asunnoista. Päällekkäisissä asunnoissa kyseinen etäisyyskriteeri täytettiin selvästi harvemmin. Pelkän koneellisen poiston seinäpuhalluksella toteutetuissa kohteissa noin viidesosa asuntojen korvausilmaelimistä sijaitsee liian lähellä jäteilman ulospuhalluspistettä (VTT:n kriteeri). Keittiön ja märkätilojen tuuletusikkunoita osuu varsin yleisesti riskivyöhykkeelle. Asuin- ja olohuoneiden tuuletusikkunoista alle 10 % sijaitsi liian lähellä jäteilman ulospuhalluspistettä. Tämä olisi voitu pääosin välttää sijoittamalla tuuletusikkuna ikkunan toiselle sivulle. On syytä myös todeta, etteivät likaisten tilojen tuuletusikkunat aina täytä sijaintinsa puolesta jäteilman ulospuhalluspisteen etäisyyskriteereitä. Kuva 6.7 Ulkoilman sisäänotot ja poistoilma-aukot on sijoitettu rakennuksen varjoisalle puolelle. 46 6.4 Seurantatutkimukset Tutkimuksessa 1996 (Palonen) haastateltiin myös yhteensä 20 LVI-suunnittelijaa, huoltomiestä, isännöitsijää, taloyhtiön hallituksen puheenjohtajaa ja rakennuttajaa kohteiden sijaintipaikkakunnilla. Haastatteluissa ei tullut esille seinäpuhalluksen käyttöön liittyviä haittoja tai ongelmia kuten jäteilman kosteuden tiivistymistä ulkoseinälle. Asuntoihin lähetettiin kyselylomake, jossa kartoitettiin asuntokohtaisten ilmanvaihtolaitteiden käyttöä, näiden äänihaittoja sekä asunnossa esiintyviä hajuja ja hajun aiheuttajia. Kyselylomake postitettiin 352 asuntoon. Lomake palautettiin noin 200 asunnosta, mikä vastaa noin 56 prosentin vastausprosenttia. Asumisaika kohteissa kyselyhetkellä vaihteli kahdesta kuukaudesta kolmeen vuoteen. Hajut mainittiin yhteensä 69 asunnossa eli noin 35 %:ssa asunnoista. Yleisimmät hajutyypit olivat tupakka, ruoka, pakokaasut, rakenteet tai kalusteet, kuva 6.8. Kuva 6.8 Asunnoissa koetut hajut 200 kerrostaloasunnossa, joissa poisto johdetaan ulkoseinälle. Ulkoa tulevia hajuja esiintyi yhteensä 32 asunnossa eli noin 16 % vastanneista. Näistä vallitsevia olivat tupakan savu ja pakokaasut. Ulkoa tulevan tupakan savun lähteeksi ilmoitettiin yleensä läheisen asunnon parvekkeella tapahtuva tupakointi. Yhdessä tapauksessa ruuan käryjen lähteeksi esitettiin naapurihuoneiston seinäpuhallusratkaisua. Kun asunnon sisäiset lähteet (viemäri ja rakenteet) poistetaan, jää jäljelle yhteensä 54 asuntoa 198 asunnosta eli 27 % asunnoista esiintyi asunnon ulkopuolelta tulleita hajuja. Vertailuaineistona oli käytettävissä kaksi rakennusta, Tampereelta ja Helsingistä, joissa molemmissa oli tavanomainen keskitetty poistoilmanvaihtojärjestelmä korvausilmaelimineen. Näissä huippuimurein varustetuissa koneellisen poistoilmanvaihdon kohteissa esiintyi asunnon ulkopuolelta tulevia hajuja noin joka kolmannessa asunnossa. Pääkaupunkiseudulla kolmessa 1950-70-luvun kerrostalossa naapurihuoneistoista tulevat hajut mainittiin 25-53 % asunnoista /VTT 1654/. Tämä on samaa suuruusluokkaa kuin varsinaisten seinäpuhalluskohteiden hajuvalitukset. Tilastokeskus (Virtanen et. al.) on tutkinut myös asuntojen hajuhaittoja. Kyseessä olivat asuntokohtaiset tuloja poistoilmanvaihtolaite (Kuva 6.9). 47 Kuva 6.9 Ilmanvaihtoon liitetyt hajuhaitat kerrostaloasunnoissa (10 rakennusta). Tutkimus käsitti myös ilmanvaihtokoneen omat hajut (käytetyt tuloilmasuodattimet). Tutkimuksen mukaan hajuhaitat ovat yleisiä ja niiden vaihtelevuus suurta vaikka asunnossa on oma ilmanvaihtokone. Laajimmassa kotimaisessa kyselyssä (Palonen et. al 2005) asukkaiden kokemista asuntoon liittyvistä hajuhaitoista tiedot saatiin 600 asunnosta/asukkaalta. Kohteissa oli koneellinen poisto, keskitetty tulo- ja poisto tai asuntokohtainen tulo- ja poisto. Rakentamisvuodet vaihtelivat 1953 ja 2001 välillä. Asuntojen poistoilma johdettiin katolle kaikissa kohteissa. Tulokset on esitetty kuvassa 6.10. Tupakansavu ja ruuan käry olivat keskeiset hajut. Kuva 6.10 Asuinkerrostalojen asukkaiden kokemien hajuhaittojen aiheuttajat. Merkkiainekokeet VTT on seurannut kahden kerrostalon ilmanvaihdon toimintaa Oulaisissa (Pulkkanen et. al). Toisessa pistetalossa on keskitetty tulo- ja poistoilmanvaihtoratkaisu. Ulkoilma otetaan ja poistetaan katolta. Asukaskyselyn mukaan 46 % piti asuntokohtaista ilmanvaihtoratkaisua erinomaisena ja 26 % hyvänä. Vertailukohteessa vastaavat luvut olivat 10 % ja 50 %. Merkittävä havainto oli, että poistoilmaa kulkeutuu tuloilman joukkoon vaikka poistoilma johdettiin katolle vertailurakennuksessa. Tässä suhteessa ratkaisut eivät poikenneet toisistaan. 48 Asunnoissa, joissa oli yhdistetty ulkoilma/poistoilma-aukko, mitattiin enimmillään 2 %:n suuruinen poistoilman siirtymä asunnon tuloilmaan. Asuntojen välinen siirtymä oli 1-2 promillea. Tutkimus päätyi samoihin johtopäätöksiin kuin raportissa VTT 1595. Ulospuhallussuihkun tulee sekoittua esteettömästi ympäristöön. Sähköpostikysely 2010 Koska kohdeasuntoja on jo paljon, asukaskyselyn tekeminen todettiin mahdottomaksi näin lyhyessä ajassa. Kiinnostus vastata asukaskyselyihin on myös laskenut eli kysely pitäisi toistaa useamman kerran, jotta päästäisiin 50 % vastausprosenttiin. Tässä projektissa tehtyjen rakennusvalvonnan edustajien haastatteluiden lisäksi lähetettiin muiden paikkakuntien rakennusvalvontaviranomaisille kysely, jossa tiedusteltiin seinäpuhalluskohteita ja kokemuksia niistä. Vastaava kysely lähetettiin myös vuoden 1996 kyselyn kohteiden isännöitsijöille. Isännöitsijöille ei tule kielteistä palautetta seinäpuhallusratkaisuista. Yhdessä kohteessa mainittiin tänä talvena poistoilman kondenssiveden aiheuttamasta jään muodostuksesta. 6.5 Johtopäätökset Asukaskyselyn tulosten perusteella ei kohteista löytynyt eroja hajuhaittojen esiintyvyyden suhteen kun muuttujana käytetään jäteilman ulospuhallusnopeutta. Tämän tutkimuksen perusteella ei voida vastata kysymykseen siitä kuinka suurta ulospuhallusnopeutta on käytettävä jäteilman seinäpuhalluksen yhteydessä. Vaikka 26 vierekkäisen asunnon ulko- ja poistoilma-aukot sijaitsivat vierekkäin, noin 500 mm etäisyydellä toisistaan, ei näissä asunnoissa kuitenkaan esiintynyt muita kohteita enempää valituksia asunnon ulkopuolelta tulevista hajuista. Kohteissa, joissa oli käytössä asuntokohtainen poistoilmanvaihto, esiintyi jossain määrin enemmän valituksia muista asunnoista tai porraskäytävästä tulevista ruuan ja tupakan hajuista, kuin kohteissa, joissa oli asuntokohtainen tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmä. Todennäköinen syy tähän oli asuntokohtaisen poistoilmanvaihtojärjestelmän aiheuttama alipaine muihin huoneistoihin verrattuna, joka näissä on selvästi suurempi kuin vastaava alipaine asuntokohtaisissa tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmissä. Kohteissa käyntien yhteydessä vuonna 1996 ja 2010 oli havaittavissa poistoilmapuhaltimen aiheuttama ääni rakennusten piha-alueilla ja kadulla kun ilmanvaihtolaitetta käytettiin suurella teholla. Ilmanvaihtolaitteiden aiheuttamista meluhaitasta parvekkeella tai pihalla ei kuitenkaan tullut yhtään ilmoitusta kyselyn yhteydessä. Äänihaittojen riski on suurin kohteissa, joissa on ulosvedettyjä parvekkeita jäteilman ulospuhallusaukkojen läheisyydessä. Parveketupakoinnin aiheuttamat hajuhaitat nousivat kertaluokkaa suuremmaksi ongelmaksi kuin jäteilman seinäpuhallus. Noin viidessä prosentissa vastanneista asunnoista lähihuoneiston parveketupakointi koettiin suureksi epäviihtyisyystekijäksi. Eräissä kohteissa ulkoilman sisäänotto oli sijoitettu parvekkeiden läheisyyteen, mikä ilmeni kyselytutkimuksen yhteydessä valituksina naapurin parveketupakoinnin aiheuttamasta hajuhaitasta. Pakokaasut aiheuttivat useita hajuhaittoja kohteissa, joissa pysäköintipaikat oli sijoitettu rakennuksen välittömään läheisyyteen (etäisyys alle 20 metriä). Autopaikkojen nykyinen sijoitus asuinkerrostaloyhtiöissä ei ole täysin riittävä estämään pakokaasujen kulkeutumista asuntojen sisätiloihin korvausilman joukossa. Korvausventtiilien ja asuntokohtaisen ilmanvaihtolaitteiden ulkoilman sisäänottoaukkojen sijoittelussa tulisi ottaa paremmin huomioon pysäköintipaikkojen ja parveketupakoinnista aiheutuvat hajuhaitat asunnoissa. 49 6.6 Suosituksia Asukaskyselyn perusteella ei tullut esille seikkoja, jotka estäisivät hyvin suunnitellun jäteilman seinäpuhalluksen käyttöä asuinkerrostaloissa. Tutkimuskohteissa on paikoitellen käytetty sellaisia jäteilma-aukon sijoitusratkaisuja, jotka alittivat reilusti VTT:n tutkimuksessa (Siitonen et al.) suositellun minimietäisyysvaatimuksen ulkoilma-aukkoihin nähden. Näitä ratkaisuja on rakennettu lisää vuoden 1996 jälkeen. Näissäkään kohteissa ei ole esiintynyt ongelmia, mutta jatkoseuranta on tarpeellista ennen VTT:n ohjeiden mahdollista lieventämistä. Jos ulospuhallusnopeus on suurempi kuin 8 m/s, niin minimietäisyyttä ulkoilman sisäänottoon ei aseteta. Jos ulospuhallusnopeus on alle 8 m/s, niin minietäisyys ulkoilman sisäänottoon on 40 x neliöjuuri ulospuhalluselimen otsapinta-alasta. Yleisintä poistoilmakanavakokoa 125 mm käytettäessä vaadittava minimietäisyys ulkoilman sisäänottoon on noin 4,5 metriä. Kuva 6.11 VTT:n raportin 1595 mitoitusohje. Ohje ei ota suoraan kantaa yhdistettyyn ulkoilma- ja poistoilmalaitteeseen Hajuhaittojen vähentämiseksi kerrostalokannassa tulee huomio kiinnittää asuntojen välisen tiiveyden parantamiseen, asuntojen välisten paine-erojen suuruuteen, ruuan valmistuksessa syntyvien käryjen hallintaan sekä estää niiden joutuminen porraskäytävään, parveketupakoinnin aiheuttamien haittojen minimoimiseen sekä pysäköintialueiden sijoitteluun.. Ulkoilman sisäänottojen sijoitteluun tulee kiinnittää nykyistä enemmän huomiota. Asuntojen ulkoilma- tai korvausilma-aukkoja ei tulisi sijoittaa samalle julkisivulle parvekkeiden kanssa tai ainakaan parvekkeiden välittömään läheisyyteen, vaan tarvittaessa kanavoida ulkoilma esimerkiksi viereisten asuntojen tai porraskäytävän alaslasketussa katossa eri julkisivulta. Osassa tutkittuja kohteita jäteilma-aukot olisi voitu sijoittaa kauemmaksi naapuriasuntojen ulko- ja korvausilma-aukoista. Samoin porraskäytävien ulkoseiniä ei ole kaikissa kohteissa hyödynnetty jäteilman ulospuhalluspisteenä. Myös tuuletusikkunoiden sijoittelu ikkunan vasemmalle tai oikealle puolelle kannattaa valita siten, että etäisyys parvekkeesta tai naapuriasunnon jäteilman ulospuhalluselimestä on suurempi. Poistoilmapuhaltimen aiheuttama äänitaso pihalla tai parvekkeella tulee tarkistaa. Tutkimuksessa mukana olleet kohteet edustivat avointa rakennustapaa eli seinäpuhalluksen sopivuus tiiviiseen rakentamiseen on selvitettävä erikseen. 50 7 VIRANOMAISHAASTATTELUT JA OIKEUDELLISET NÄKÖKOHDAT 7.1 Rakennusvalvontaviranomaisten haastattelut Kerrostalojen ilmanvaihdon korjausratkaisujen toteutettavuuteen vaikuttaa oleellisesti viranomaisten kanta ja määräysten ja ohjeiden tulkinta. Erityisen ongelmallista se on ollut huoneistokohtaisten ratkaisujen alueella, ulkoseinältä otettavan raitisilman ja mahdollisen seinäpoiston toteuttamisessa. Näiden kysymysten selventämiseksi päätettiin suorittaa sarja haastatteluja. Projekti haastatteli rakennusvalvonnan talotekniikkaammattilaisia sekä ympäristöministeriön ilmanvaihdon asiantuntijaa. Seuraavassa on kuvattu haastattelukysymykset ja -tulokset. Jatkossa energiasäädösten uusimisen yhteydessä on myös kyettävä entistäkin huolellisemmin varmistamaan, että sisäilman laatu paranee laajempien korjausten yhteydessä. Tätä näkökulmaa haluttiin myös tuoda esiin haastattelun yhteydessä. Onko yleisesti rakennusmääräyksistä johtuvia esteitä tulo-poistoilmanvaihdon toteuttamiselle kerrostalojen korjauksissa? Yleisiä esteitä ei ole, mutta määräykset johtavat usein kalliisiin ratkaisuihin ja toteutus voi silloin jäädä. Rakennusvalvontaviranomainen kokee ongelmalliseksi tulkita milloin määräykset kohdistetaan korjaamiseen. Ilmanvaihtoon ja energia-asioihin sen yhteydessä pitäisi voida puuttua siten, että parannustoimenpiteet toteutuvat. Kattoa ja ulkoseiniä koskevat kaupunkikuvalliset vaatimukset saattavat vaikeuttaa toteutusta, samoin suojeluvaatimukset, kuten suojellut porrasinteriöörit. Määräysten tulkinnoissa tulisi olla joustoa, tapauskohtaista harkintaa. Terveysvaatimuksiin tulisi suhtautua kuten uudisrakennuksissa. Esimerkiksi yhteisiä ylipaineisia poistokanavia ei sallita. Asuntokohtainen poistokanava sen sijaan voi kyllä olla ylipaineinen. Palomääräykset rajoittavat toteutuksia joissain tapauksissa. Mitä ongelmia korjauskohteissa on ilmennyt? Asiat tulevat rakennusvalvontaan usein niin myöhään, ettei esimerkiksi ohjaava vaikuttaminen energiatehokkuuteen enää toimi. Suunnitelmat toteutetaan pääsääntöisesti sellaisenaan. Mitään hankevaiheen ennakkokäsittelyä ei säädöksissä ole – ehkä jokin käytäntö olisi paikallaan. Useilla paikkakunnilla on kovin vähän ilmanvaihtolaitostoteutuksia korjausten yhteydessä – eikä näin ollen niitä koskevia ongelmiakaan ole ollut. Ministeriöön ei juuri tule teknisiä kysymyksiä. Lämpötilaongelmia, tupakointikysymyksiä (parvekkeet erityisesti), ja puunpolton pienhiukkaset ovat olleet esillä. Koneiden sijoittaminen kylmiin ullakkotiloihin? Pitääkö tehdä palonkestävyysvaatimukset täyttävät konehuoneet? Konehuoneet eivät ole välttämättömiä, mutta vastaava paloeristys(kotelointi) kylläkin. Eristeitä tarvitaan myös lämpöeristyksen vuoksi. Hormien yläosassa ei tulisi käyttää palopeltejä vaan hoitaa suojaus muulla tavoin. 51 Paloturvallisuus on huomioitava myös mm. porrashuoneissa. Pystyhormit, huoneistokohtaisten laitteiden porraskäytävään avautuvat huoltoluukut yms. Onko lämmön talteenottoratkaisuille rajoituksia yhteiskanavalaitoksissa? Pyörivää LTO-laitetta ei ole hyväksytty kerrostalojen yhteiskanavatapauksissa. Joissain tapauksissa niitä ei ole hyväksytty myöskään asuntokohtaisissa ratkaisuissa, jos keittiön liesikupupoisto on haluttu johtaa LTO:n kautta. Levylämmönsiirtimissä on huolehdittava painesuhteista. Jos ei toteuteta koneellista tuloilmaa, voidaanko vaatia suodattimilla varustetut tuloilmaelimet? Tason parantamista ei nyt voi vaatia – pitäisi voida. Olisi perusteltua vaatia ao. tuloilmaelimet myös painovoimaisen ilmanvaihdon yhteydessä. Esimerkiksi Porissa on pyritty vaikuttamaan toteutukseen. Lahdessa on haluttu varmistaa esim. ikkunakorjausten yhteydessä suodatuksen ja äänierityksen tarkistaminen. Helsingissä on putkiremonttien yhteydessä edellytetty, että ilmanvaihtoasiat on ainakin käsitelty. Asiat tulevat rakennusvalvontaan valitettavan myöhään ja siten rooli on lähinnä neuvonnallinen. Suodattimien vaihto jää kaikissa tapauksissa ongelmaksi. Asuntokohtaisen ilmanvaihdon seinäpuhallusjärjestelmän toteutusedellytykset? Pelisäännöt puuttuvat. Rakennusvalvojien olisi voitava nojautua johonkin. Jos saataisiin toteutusohjeet, käytäntö yhtenäistyisi. Erityisesti tupakkalain kiristyminen on tiukentanut kantoja entisestään. Tuloilman ottoa liikenneväylältä ei sallita. Etäisyysmääritykset ovat joskus tulkinnanvaraisia. Ilman otto lasitettujen parvekkeiden ulkopuolelta on aina vaatimuksena. Tällöinkin voi tulla ongelmia parveketupakoinnin kanssa. Jos ilmanvaihtokoneet ovat asuntokohtaisia, olisi hyvä saada myös ylläpitovastuu omistajalle tai asukkaalle. Seinäpuhallusratkaisujen toteuttamiseen on edellytetty etukäteisselvitys, mahdollisia asiantuntijalausuntoja yms. Osa kunnista vaatii tällä hetkellä poistojen viemisen vesikatolle. D2 kohta 3.4.2.5 voidaan tulkita myös siten, että asuntojen ilmaa ei saa poistaa julkisivulle lainkaan. Esimerkiksi Lahdessa on ollut (etupäässä uudiskohteissa) paljon toteutuksia eikä ole harmeja tiedossa. Tupakkalakimuutoksen jälkeen kuitenkin poistot on ohjattu erillishormeissa katolle viimeisimmissä toteutuksissa. Yksittäisissä tapauksissa julkisivuratkaisu on yhä sallittu, jos on varmistettu riittävä ulospuhallusnopeus. Eräs harkittava ratkaisu voisi olla yhteinen poistokanava paineohjatulla alipainepuhaltimella. Tämä edellyttää palopeltien käyttöä kerroksissa. Seinäpuhallusratkaisujen hyvät puolet korjausrakentamisen yhteydessä myönnetään, ja toivotaan ohjeita joihin perustuen toteutukset mahdollistuisivat yhtenäisen käytännön mukaisina. Tulisiko korjausrakentamisen tuleviin energiamääräyksiin liittää vaatimukset ilmanvaihdon korjaamiseksi? Mitä voitaisiin / ei voitaisi vaatia? Tällä hetkellä ministeriöltä puuttuvat lainsäädäntövaltuudet olemassa olevien kiinteistöjen osalta. Rakennukset ja tilanteet ovat kovin erilaisia, joten kattavien määräysten antaminen on vaikeaa. 52 Kaikki haastatellut ovat yhtä mieltä siitä, että tulevien energiamääräysten yhteydessä tulisi ilmanvaihto ja sen energiatalous varmistaa. Muita näkökohtia Helsinki opastaa myös energiatalouden tarkasteluun energiaselvitysmallinsa avulla. Aiemmin energiaselvitys on ollut melko merkityksetön paperi, ja useissa (erityisesti pientalot) hankkeissa sen antaa hankkeen ulkopuolinen tekijä. Lämpöpumppujen osalta on myös muistettava, että tehonsäästökin on tärkeää sähkönkäytössä, ei vain energia. Lämpöpumput saattavat nostaa huipputehon tarvetta. Rakennusvalvonnoissa on erityisosaamista talotekniikka-alalla vain muutamissa kaupungeissa. Vastuu siirtyy korostetusti hankkeeseen ryhtyvälle (kiinteistön omistajalle) ja vastaavalle suunnittelijalle ja edelleen työmaalle. Työnjohdon vastuuta ei aina kanneta kunnolla – vain nimenkirjoitus hoidetaan. Yhteydenpitoa ko. rakennusvalvonnan asiantuntijoiden välillä on melko vähän, tapaamisia voisi olla perusteltua järjestää. Haastatellut: − Pekka Kalliomäki, ympäristöministeriö − Risto Oksanen, Helsingin kaupunki − Mikael Eerola, Espoon kaupunki − Kari Siikanen, Lahden kaupunki − Tapio Harjanne, Porin kaupunki 7.2 Oikeudellisia näkökohtia Seuraavassa tarkastellaan koneelliseen tulo- ja poistoilmanvaihtoon liittyviä näkökohtia erityisesti uuden asunto-osakeyhtiölain valossa. Laki tulee voimaan 1.7.2010. Ilmanvaihdon toteuttamisesta päättäminen asunto-osakeyhtiössä Uuden lain mukaan yhtiö voi käyttää vastiketta ja päättää enemmistöllä erilaisista korjaus- ja perusparannushankkeista lähtökohtaisesti kuten ennenkin. Lain termistö muuttuu kuitenkin siten, että yhtiön suorittamia hankkeita ovat kunnossapito-, muutostyö- ja uudistushankkeet. Edellytyksenä edellä mainituissa hankkeissa on edelleen kuten nykyisin hankkeen tavanomaisuus ja kustannusrasituksen kohtuullisuus osakkaan kannalta. Uusi laki mahdollistaa myös sen, että osakasvähemmistö voi toteuttaa tavanomaista tasoa korkeamman uudistuksen, jolloin uudistuksen kustannuksiin tarvitaan suostumus sitä haluavilta osakkailta (ns. muu uudistus). Yhtiövastikkeella katettavia menoja ovat kiinteistön ja rakennuksen käytöstä ja kunnossapidosta aiheutuvat kustannukset. Käytännössä tällä tarkoitetaan kiinteistön ylläpitoon kuuluvaa toimintaa, pieniä juoksevia korjauksia ja vuosikorjauksia. Lisäksi yhtiö voi toteuttaa suurempia korjaushankkeita, joissa kiinteistön laatutasoa ei olennaisesti muuteta. Lisäksi vastikkeella voidaan kattaa kiinteistön ja rakennuksen perusparannuksesta, lisärakentamisesta ja lisäalueen hankkimisesta aiheutuvat kustannukset eli ns. uudistukset. Uudistuksia yhtiö voi suorittaa nykyistä lakia vastaavalla tavalla enemmistöpäätöksellä ja vastikevaikutukseltaan kohtuullisella maksurasituksella. Lisäksi edellytyksenä on, että hanke on ajankohdan tavanomaista tasoa. Käsitys tavanomaisena pidettävästä asumistasosta muuttuvat ajan myötä. Arvioinnissa otetaan huomioon muun muassa se taso, jota rakennuslupaviranomaiset noudattavat myöntäessään rakennuslupia uusien 53 asuntojen rakentamista varten. Myös kiinteistön sijaintapaikalla on vaikutusta tavanomaisen tason arviointiin esim. kaukokylmän tavanomaisuus Helsingin ydinkeskusta-alueella. Uudistukset voivat olla rakennukseen kohdistuvia rakenteellisia muutostöitä tai uusien laitteiden tai uudenaikaisen tekniikan hankintaa. Esimerkiksi keskuslämmityksestä kaukolämpöön siirtyminen, hissien rakentaminen, energiansäästöön tähtäävät parannukset ja uuden tiedonsiirtoverkon rakentaminen. Mikäli yhtiön rakennuksessa on alun perin yhtiön toimesta asennettu koneellinen ilmanvaihtojärjestelmä, on yhtiö velvollinen pitämään järjestelmän kunnossa (kunnossapitoa). Uudisrakennuksissa on rakentamismääräysten (D2) mukaan velvoite ottaa lämpöä talteen poistoilmasta. Määräys on ollut voimassa muutamia vuosia. Asuinkerrostalon koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihto voidaan järjestää usealla tavalla: keskitettynä järjestelmänä, hajautettuna huoneistokohtaisena järjestelmänä tai näiden välimuotona jossa käytetään keskitettyä yhteiskanavapoistoa ja huoneistokohtaista tuloilmalaitteistoa. Edellä mainittujen järjestelmien kustannuksen on arvioitu olevan noin 100–200 euroa huoneistoneliötä kohden. Mikäli em. järjestelmät rakennetaan esimerkiksi putkiston saneerauksen yhteydessä voi neliöhinta olla arvioitua jonkun verran alhaisempi. Koneellisen tulo- ja poistoilmanvaihdon asentaminen jälkikäteen vanhaan rakennukseen on uuden asuntoosakeyhtiölain mukaan uudistus, jota jo voitaneen pitää tavanomaisina. Mikäli osakkaiden maksurasitus hankkeesta on lisäksi kohtuullinen, edellä mainituista uudistushankkeista voitaisiin päättää enemmistöllä ja kattaa yhtiövastikkeella. Toisaalta näitä järjestelmiä voidaan pitää suositeltavana koska ne ovat energiatehokkuutta edistäviä ja sisäilmaa parantavia. Mikäli tarvittavaa enemmistöä ei asunto-osakeyhtiössä saada, osakasvähemmistö voi toteuttaa hankkeen yhtiön luvalla mikäli kaikki hankkeeseen osallistuvat suostuvat maksamaan hankkeen aiheuttamat kustannukset. Sen sijaan huoneistokohtaista jäähdytystä ei voitane pitää vielä Suomen ilmasto-oloissa sillä tavoin tavanomaisena, että siitä voitaisiin päättää enemmistöllä ja kattaa hanke vastikevaroilla. On huomattava, että tavanomaisuuden arviointiin vaikuttaa uudisrakennusta koskevien rakennusmääräysten velvoittavuus ja edellä mainittujen järjestelmien toteuttaminen yhtiön hankkeena vastikerahoitteisesti ja enemmistöpäätöksellä voi jollain aikavälillä mahdollistua. Tähän vaikuttaa rakennusmääräysten muuttuminen ja mahdollisesti hankkeiden toteuttaminen uudisrakennushankkeissa muutoinkin. Ylläpitokustannukset Asunto-osakeyhtiön perusjärjestelmiin kuuluvien eli yhtiön asentamien perusjärjestelmien huoneiston ulkopuolisten laitteiden kunnossapitovastuu kuuluu asunto-osakeyhtiölle. Asunto-osakeyhtiön perusjärjestelmiin kuuluvien eli yhtiön asentamien huoneiston sisäpuolisten ilmanvaihtojärjestelmien kunnossapito kuuluu yhtiölle. Sisäpuolisten tulo- tai poistolaitteiden suodattimien vaihtamisvelvollisuuden osalta todettakoon, että tilanne on juuri tällä hetkellä lainsäädännöllisesti epäselvä. Osakkeenomistajan huoltovelvollisuuteen kuuluu huoneiston sisäpuolisten suodattimien puhdistaminen. Mikäli huoneistokohtainen laitteen suodattimen puhdistaminen voidaan tehdä vain huoneiston ulkopuolelta, kuuluu velvoite puhdistamisesta asunto-osakeyhtiölle. Suositeltavana voitaneen pitää, että yhtiö huolehtii 54 myös yhtiökohtaisesti huoneiston sisäpuolisten, ilmanvaihtokoneisiin liittyvien suodattimien puhdistamisesta (edellytyksenä on, että laite on yhtiön perusjärjestelmää). Ilmanvaihdon toteuttaminen osakkaan muutostyönä Osakkeenomistajalla on edelleen laaja oikeus tehdä muutoksia yhtiöjärjestyksen mukaan hallinnassaan olevissa tiloissa. Osakkeenomistajan muutostyöoikeus säilyy uudessa laissa pääosin ennallaan. Osakkeenomistaja on velvollinen ilmoittamaan yhtiölle kirjallisesti sekä kunnossapito että muutostöistä. Ilmoituksessa tulee olla suunnitelmat, työselitykset ja piirustukset. Ilmoitusvelvollisuus koskee sellaisia muutoksia, jotka voivat vaikutta yhtiön tai toisen osakkeenomistajan vastuulla olevaan kiinteistön, rakennuksen tai huoneiston osaan taikka yhtiön tai toisen osakkeenomistajan huoneiston käyttämiseen. Yhtiön vastuulla olevia rakennuksen osia ovat rakenteisiin, eristeisiin ja erilaisiin perusjärjestelmiin vaikuttavat muutokset. Perusjärjestelmiä ovat lämmitys-, sähkö-, tiedonsiirto-, kaasu-, vesi, viemäri-, viemäri-, ilmanvaihto- ja muut sen kaltaiset perusjärjestelmät. Jos osakkaan työ voi vahingoittaa rakennusta tai aiheuttaa muuta haittaa yhtiölle tai toiselle osakkeenomistajalle yhtiö voi asettaa muutostyölle ehtoja. Ehtojen on oltava tarpeen rakennuksen vahingoittumisen tai haitan välttämiseksi tai korvaamiseksi. Osakas voi suorittaa muutoksia myös yhtiön hallinnassa olevissa tiloissa yhtiön suostumuksella. Osakkeenomistajan tulee huolehtia siitä, että muutostyö suoritetaan hyvän rakennustavan mukaisesti. Yhtiöllä on oikeus valvoa osakkeenomistajan muutostyö ja osakas on velvoitettu suorittamaan yhtiölle valvonnasta aiheutuneet kohtuulliset ja tarpeelliset kustannukset Muutostyöoikeus ei koske sellaisia töitä, joiden johdosta huoneiston käyttötarkoitus muuttuu toiseksi (esim. asuinhuoneiston muuttaminen liikehuoneistoksi). Yhtiö voi kuitenkin sallia myös tällaisen muutoksen. Mikäli osakkeenomistaja haluaa muutostyönä asentaa huoneistoon huoneistokohtaisen ilmanvaihtojärjestelmän, edellyttää muutos yhtiön suostumusta. Teknisesti järjestelmän rakentaminen edellyttää huoneiston ulkopuolelle ulottuvia läpivientejä ja kysymys on ns. huoneiston ulkopuolelle ulottuvasta muutostyöstä. Yhtiö voi antaa hankkeelle luvan. Käytännössä yhtiön luvan edellytyksenä on, että osakas suostuu sopimuksella tai yhtiöjärjestysmääräyksellä siihen, ettei järjestelmästä missään vaiheessa aiheudu kustannuksia (esim. sähkö)yhtiön muille osakkaille. Lisäksi muutos vaatii viranomaisluvan. 55 Kirjallisuus Asumisterveysterveysohje. Asuntojen ja muiden oleskelutilojen fysikaaliset, kemialliset ja mikrobiologiset tekijät. Sosiaali- ja terveysministeriön oppaita 2003:1. Sosiaali- ja terveysministeriö. Helsinki 2003. Haulio M. Sähkönkulutuksen analysointi ja mallintaminen kerrostaloissa. Diplomityö. Teknillinen korkeakoulu, Energiatekniikan laitos / Energiatalous ja voimalaitostekniikka. Espoo 2009. Kotitalouksien sähkönkäyttö 2006. Tutkimusraportti 2.10.2008. Adato Energia. Helsinki 2008 LVIS-2000 tyyppirakennukset. Raportti 17. Valtion teknillinen tutkimuskeskus, LVI-tekniikan laboratorio. Espoo 1992. Pallari M-L., Heikkinen J., Gabrielsson J., Matilainen V. ja Reisbacka A. Kerrostalojen ilmanvaihdon korjausratkaisut, VTT Tiedotteita 1654 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus Espoo 1995. Palonen J. Jäteilman seinäpuhallus - asukkaiden kokemukset. Teknillinen korkeakoulu, LVI-tekniikan laboratorio, Espoo 1997. Palonen J. Jäteilman seinäpuhallus - asukkaiden kokemukset. Sisäilmastoseminaari 1997 Sisäilmayhdistys, Raportti 11, 1997. Pulkkanen A., Pakonen E., Hekkanen M. ja Kauppinen T. Seinäpuhallustekniikalla toteutetun ilmanvaihtojärjestelmän toimivuus asuinkerrostalossa. s. 189-194. Sisäilmastoseminaari 2001, Sisäilmayhdistys, Raportti 15, 2001. SFS-EN 13829. Thermal performance of buildings. Determination of air permeability of buildings. Fan pressurization method (ISO 9972:1996, modified). SFS 2001 Siitonen V, Heikkinen J., Kovanen K., Luoma M., Saari M. ja Broas P. Jäteilman seinäpuhallus asuinkerrostaloissa, VTT Tiedotteita 1595 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus Espoo 1994. Sisäilmastoluokitus 2008. RT-ohjekortti 07-10946, LVI-ohjekortti 0510440, KH-kortti 27-00422, Ratu-kortti 437-T. Suomen rakentamismääräyskokoelman osa D2. Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto. Määräykset ja ohjeet 2003. Ympäristöministeriö. Suomen rakentamismääräyskokoelman osa D5. Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta. Ohjeet 2007. Ympäristöministeriö. Virtanen V., Melasniemi-Uutela H., Hirvonen J. ja Haakana M. Kokemuksia kerrostalojen huoneistokohtaisesta ilmanvaihdosta ja lämmöntalteenotosta. Sosiaali- ja terveysministeriön selvityksiä. 1997:2. ISBN 952-00-0281-2, ISSN 1236-2115. 56 LIITTEET Liite 1 Esimerkkirakennukset ja mittaukset, laajempi aineisto (kalvoesitykset/pdf) Liite 2 Kustannusjakautuma selostuksineen Liite 3 Taloudellisuuslaskelmat, laajempi aineisto 57
© Copyright 2024