Ilmanvaihtojärjestelmien mittaus ja tasapainotus
Ilmanvaihtojärjestelmän mittaus ja tasapainotus ovat keskeisiä prosesseja, jotka varmistavat, että sisätiloissa hengitetään puhdasta ja raikasta ilmaa. Monet asiakkaat ovat kiinnostuneita ilmamäärien mittauksesta ja säädöstä. Työmme aikana saamme usein kysymyksiä siitä, mitä teemme ja miksi, miten laitteemme toimivat ja mitä ne näyttävät. Onko tämä hyvä vai huono asia? Vaikka pyrimme olemaan avuliaita, ilmamäärien mittaus ja säätö ovat ammattitaitoa vaativia tehtäviä, joita ei voi opettaa lennosta. Tämä artikkeli on yritys auttaa asiakkaitamme ymmärtämään, mitä teemme ja miksi. Se pyrkii selventämään ilmamäärien mittauksen ja säädön prosessia sekä selittämään selkeästi ja yksinkertaisesti, miksi ilmanvaihdon ilmamääriä mitataan ja säädetään, mitä välineitä siihen tarvitaan ja miten koko prosessi etenee.
Miksi ilmamääriä mitataan ja säädetään?
Ilmanvaihtojärjestelmä tuo puhdasta ulkoilmaa sisätiloihin ja poistaa likaista ilmaa. Tämä on tärkeää, koska ilmanvaihto:
Poistaa epäpuhtauksia, kuten pölyä, hajuja ja kosteutta.
Tuo raikasta ilmaa, joka parantaa hengitysilman laatua.
Vähentää homeen ja muiden haitallisten aineiden riskiä.
Ilmamäärien on oltava tasapainossa, sillä jos asuntoon tuodaan huomattavasti enemmän ilmaa kuin mitä poistetaan, syntyy ylipaine, joka työntää asumisen myötä kertynyttä kosteutta rakenteisiin. Rakenteisiin kertynyt kosteus antaa alustan homekasvustolle ja voi vahingoittaa talon rakenteita sekä johtaa terveysriskeihin. Painesuhteiden tärkeydestä voit lukea lisää artikkelistamme ”Mikä on alipaine ja ylipaine ja miten ne vaikuttavat ilmanvaihtoon?”
On helppoa ajatella, että kun säädät ilmanvaihtokoneen näytöstä saman määrän tulo- ja poistoilmaa, asia on kunnossa. Valitettavasti asia ei ole näin yksinkertainen. Ensinnäkin eri tilojen välillä on suuria eroja. Varastoon riittää pienempi ilmamäärä, kun taas olohuoneessa tai makuuhuoneessa on oltava runsaasti happea, koska ihmiset oleskelevat siellä. Ilmanvaihtojärjestelmä koostuu myös muustakin kuin ilmanvaihtokoneesta ja venttiileistä. Kanaviston asennuksessa pitkät kanavalinjat ja erilaiset kanavaosat, kuten T-haarat tai käyrät, aiheuttavat painehäviötä, jonka myötä vaikka kone ilmoittaisikin tietyn ilmamäärän työntämisestä kanavistoon, sen päästä ei saadaakaan saman verran ilmaa. Eli vaikka kone on säädetty työntämään sama määrä tulo- ja poistoilmaa, todellinen lopputulos ei ole koneeseen asetettu ilmamäärä. Siksi ilmamäärien mittaus ja säätö ovat erittäin tärkeitä terveyden, asumismukavuuden, taloudellisuuden ja asumisturvallisuuden vuoksi.
Määräykset ja asetukset
Suomessa on perusteellisesti tutkittu ja määritelty ilmanvaihdon tuottama ilmamäärä erilaisissa tiloissa ja erityyppisissä käyttöolosuhteissa. Esimerkiksi määräyksissä vaaditaan, että yhden hengen makuuhuoneessa on työnnettävä vähintään 6 litraa ilmaa sekunnissa. Tämä perustuu siihen, että levossa oleva aikuinen mies vaihtaa noin 0,5 litraa ilmaa per hengenveto (aikuisella naisella noin 0,4 litraa) hengittäen 12 kertaa minuutissa, mikä johtaa noin 6 litran ilmanvaihtoon (J Breath Res. 2021 Sep 27). Ilmanvaihdon tehtävänä on myös pitää sisäilma puhtaana ja poistaa ihmisten toiminnasta aiheutuva kosteus ja pöly. Näin ollen on ymmärrettävää, mistä määräysten antamat arvot tulevat. Suomessa ei tarvitse erikseen tutkia eri tilanteiden tarvittavia ilmamääriä, koska voimme luottaa valtion antamiin määräyksiin ja vakiintuneisiin standardeihin.
Ilmanvaihtojärjestelmän mittaus ja tasapainotus perustuvat Suomessa tiettyihin määräyksiin ja ohjeisiin, jotka varmistavat ilmanvaihdon toimivuuden ja turvallisuuden sekä sen, että ilmamäärät soveltuvat tiloihin ja riittävät mainiosti ihmisille. Säädöksistä ja määräyksistä on runsaasti tietoa esimerkiksi seuraavista julkaisuista:
Ympäristöministeriön asetus uuden rakennuksen sisäilmastosta ja ilmanvaihdosta: Tämä asetus säätelee uusien rakennusten sisäilmastoa ja ilmanvaihtoa.
Sisäilmasto ja ilmanvaihto -opas: Tämä opas antaa ohjeita, miten varmistetaan hyvä sisäilman laatu.
Ilmanvaihdon mitoituksen perusteet: Tämä asiakirja sisältää tietoa ilmanvaihtojärjestelmän suunnittelusta.
Ilmanvaihdon mittaus ja tasapainotus -opas: Tämä opas antaa ohjeet, miten ilmanvaihtoa mitataan ja säädetään.
Ilmanvaihtokerroin
Yksi tärkeä suorituskyvyn mittari ilmanvaihdossa on ilmanvaihtokerroin. Ilmanvaihtokerroin kertoo, kuinka monta kertaa tunnissa koko tilan ilma vaihtuu. Suomen sääntöjen ja määräysten mukaan asunnoissa ilmanvaihtokertoimen tulee olla vähintään 0,5 kertaa tunnissa, eli ilma vaihtuu kokonaan kahden tunnin aikana. Esimerkiksi 100 neliömetrin asunnossa, jonka huonekorkeus on 2 metriä, on noin 200 kuutiometriä ilmaa, joka pitää vaihtaa 2 tunnin aikana täysin uuteen, eli 100 kuutiometriä vaihtuu tunnissa. Tämä vastaa noin 28 litraa ilmaa sekunnissa. Näin ollen asunnon ilmamäärien mittauspöytäkirjasta voidaan helposti tarkistaa, vastaako säädetty ilmamäärä ilmanvaihdon minimivaatimuksia. Tämä varmistaa, että ilma pysyy raikkaana ja puhtaana.
Me IVaeris Oy:ssä käytämme tuoreimpia ohjeistuksia ja koulutamme henkilökuntamme jatkuvasti, jotta voimme tuottaa palvelumme huipputasolla. Olemme esimerkiksi yksi harvoista yrityksistä, joka on suorittanut Suomen LVI-liitto SuLVI ry:n kautta FISE:n myöntämän IV-mittauksen pätevyyden (uutisoitu tässä “IVAeris on saanut IV-mittauksen ja säädön pätevyydet!”).
Säätötyön toteutustavat
Säätötyössä käytetään useita erilaisia välineitä ja menetelmiä optimaalisen ilmanvaihdon saavuttamiseksi. Mittasondilla ja mittatikulla mitataan ilmanvaihtoventtiilien ilmamäärät, kun taas rakotulkkia käytetään venttiilin säätöasennon mittaamiseen. Paine-eromittari mittaa ilmanpaine-eroja venttiileissä, ja säätöopas tarjoaa valmistajan antamat ohjeet venttiilien säätöön. Laskin puolestaan tarvitaan ilmamäärien laskemiseen.
Ilmanvaihtojärjestelmän mittaamiseen hyödynnetään useita menetelmiä. Paine-eromittauksessa mitataan paine-ero venttiilien välillä. Huppumittari mittaa ilmavirran suoraan venttiilistä, kun taas pitot-putki mittaa ilmavirran nopeuden. Kuumalanka-mittari mittaa sekä ilmavirran lämpötilan että nopeuden, ja siipipyöräanemometri käyttää pyörivää siipeä ilmavirran nopeuden mittaamiseen.
Ilmavirtauksen säätömenetelmät
Ilmavirtausten säätämiseen on useita menetelmiä, mutta mielestämme ainoa oikea tapa on suhteellinen säätö. Seuraavaksi esittelemme yleisimmät säätömenetelmät: Kahvitauko-säätö, venttiilikohtainen säätö ja ainoa oikea tapa (IVAeris Oy:n mielestä) suhteellinen säätö.
Kahvitauko-säätö
Kahvitauko-säätö on humoristinen termi, joka viittaa tilanteeseen, jossa ilmamäärien säätö on jätetty tekemättä tai se on tehty huolimattomasti. Tällainen säätö ei vastaa todellisia ilmavirtauksia. Valitettavasti törmäämme usein mittaus- ja säätöpöytäkirjoihin, joilla ei ole mitään tekemistä todellisten ilmavirtausten kanssa. Säätöä ei voi tehdä pelkästään ilmanvaihtosuunnitelmien esisäätöarvoilla tai yleisillä nyrkkisäännöillä.
Venttiilikohtainen säätö
Venttiilikohtainen säätö on yleisesti käytetty ilmavirtauksen säätömenetelmä sen nopeuden takia. Nopeus ei kuitenkaan takaa laadukasta työtä. Säätö aloitetaan asettamalla puhaltimet halutulle tasolle, jonka jälkeen säädetään kunkin venttiilin ilmavirtaus. Venttiilikohtaisessa säädössä kukin venttiili säädetään erikseen oikeaan suhteeseen. Tämä menetelmä on suhteellista säätöä nopeampi, mutta ei yhtä energiatehokas ja usein kovaäänisempi.
Venttiilikohtaisessa säädössä on riski, että alussa säädettyjen venttiilien paine muuttuu säätämisen edetessä, jolloin niiden arvot eivät enää vastaa tavoitearvoja. Tämän vuoksi säätö on tarkistettava ja mahdollisesti korjattava ensimmäisen kierroksen jälkeen. Huolellisesti tehtynä venttiilikohtainen säätö voi kestää lähes yhtä kauan kuin suhteellinen säätö.
IVAeris Oy törmää usein tilanteisiin, joissa ilmamäärien mittaus ja säätö on laiminlyöty tai tehty huonosti. Jos IV-mittauksen ammattilainen säätää koko järjestelmän kuristamalla venttiilit yhä enemmän saavuttaakseen vaaditut ilmamäärät ja samalla nostaa koneen pyörimisnopeutta, ilmanvaihtokone on äänekäs eikä järjestelmä ole energiatehokas. Oikea tapa on jättää heikoin venttiili täysin auki asentoon (referenssiventtiili) ja kuristaa muut venttiilit sen mukaan, jotta saadaan maksimaalinen hyöty ja hiljaisesti toimiva energiatehokas järjestelmä.
Suhteellinen säätö
Suhteellinen säätö on energiatehokkain ja optimaalisin keino säätää ilmanvaihtoa. Säätö aloitetaan venttiilistä, jossa on pienin ilmavirtaus tai paine. Asentaja säätää muut venttiilit siten, että kaikilla venttiileillä on yhtenevä suhdeluku referenssiventtiilin kanssa. Tämä menetelmä takaa yhtenäisen ilmavirtauksen koko järjestelmässä.
Säätötyö vaatii jatkuvaa edestakaisin kulkemista referenssiventtiilin ja muiden venttiilien välillä, jotta säätöjen vaikutukset voidaan huomioida. Esimerkiksi jos referenssiventtiilistä tulee 50 % tavoitellusta ilmavirrasta, muiden venttiilien virtaus säädetään myös 50 %:iin. Lopuksi säädetään kokonaisilmamäärä puhaltimesta. Suhteellinen säätö on työläs, mutta ehdottomasti energiatehokkain ratkaisu.
Ilmavirtauksen säätötavat
Ilmamäärien mittaus ja säätö tulisi aina suorittaa suhteellisella menetelmällä, sillä se on ainoa tapa varmistaa hyväksytty ja energiatehokas lopputulos. Vaikka säätötapoja on useita erilaisiin tilanteisiin, säätöä ei tarvitse tehdä uudestaan joka kerta, jos se on kerran tehty oikein.
Tarkastusmittaus ja hienosäätö
Tarkastusmittauksessa ja hienosäädössä ilmanvaihto säädetään siten, että ilmanvaihtokoneiden tehot ovat oikeat ja päätelaitteiden säädöt voidaan tehdä niin, että suurin osa päätelaitteista saadaan säädettyä oikeisiin arvoihin yhdellä säätökierroksella. Osa päätelaitteista on mitattava kahdesti varmistettaessa työn hyväksyttävä lopputulos. Tässä menetelmässä ei tarvitse säätää konetta eri nopeuksilla, ja voidaan hyödyntää edellistä mittauspöytäkirjaa. Ensin tulee tehdä tarkastusmittaus pienemmältä alueelta varmistaakseen edellisen mittauspöytäkirjan luotettavuuden. Jos edellisessä mittauspöytäkirjassa ei ole käytetty referenssiventtiiliä (jätetty täysin auki), on epävarmaa, onko säätö tehty oikein. Luotettavan mittauspöytäkirjan perusteella voidaan säätää päätelaitteet yhdellä säätökierroksella tarkastusmittausten lisäksi.
Perusteellinen uudelleensäätö
Perusteellisessa uudelleensäätötavassa ilmanvaihtojärjestelmä säädetään kokonaan uudelleen kuten uuden talon säätötyössä. Tämä sisältää kaikkien ilmanvaihtokoneiden tehojen säädön, ja päätelaitteet kierretään useaan kertaan työn aikana, säätäen jokaista venttiiliä referenssiventtiiliin suhteuttaen. Tämä menetelmä toteutetaan uudiskohteissa, laajemman ilmanvaihdon saneerauksen jälkeen tai kohteissa, joissa ilmanvaihtoa ei ole aiemmin säädetty oikein. IVAeris Oy suorittaa yleensä tämän säätötavan mukaisesti kaikki säädöt, koska harvoin kohtaamme järjestelmiä, joissa säätö on tehty oikein.
Tarkastusmittaus puhdistuksen yhteydessä
Puhdistuksen yhteydessä tarkastusmittaustavassa päätelaitteet tarkastetaan vertaamalla niitä aikaisemman mittauspöytäkirjan tuloksiin. Jos ilmanvaihdon mittaus ja säätö on edellisellä kerralla tehty kunolla, voidaan ilmanvaihtojärjestelmä jättää vanhoihin säätöarvoihin ja todentaa ne oikeiksi. Jos arvot ovat virheelliset, on syytä toteuttaa joko hienosäätö tai perusteellinen uudelleensäätö.
Ilmamäärien mittaus ja säätö
Kun mitataan ja säädetään ilmamääriä, tarkistetaan ensin ilmamäärä ilmanvaihtopiirustuksesta tai mittauspöytäkirjasta. Tämän jälkeen selvitetään venttiilin valmistaja ja koko, ja vasta sitten mitataan venttiilistä paine-ero (Δpm) mittarilla. Ilmamäärä (qv) lasketaan kaavalla qv = k x Δpm, missä qv on ilmamäärä (l/s), k on kerroin ja Δpm on mitattu paine-ero (Pa). Venttiili säädetään kiertämällä sen lautasosa sisään tai ulos. Venttiilivalmistajista riippuen nämä säädöt ovat yleensä millimetrin tarkkuudella määritettyjä, joten asukkaiden ei tulisi koskea näihin lainkaan.
Kun venttiili on asetettu oikeaan säätöasentoon, siirrytään seuraavan venttiilin tai hajottimen säätämiseen. Hajottimia asuintiloissa säädetään teippaamalla hajottimen reikiä sisäpuolelta säätöteipillä tai asettamalla niihin magneettinauhat. Tämäkin on hyvin tarkkaa työtä, sillä usein pienten reikien määrä pitää laskea ja saada peitettyä tai avattua oikein. Kun kaikki venttiilit ja hajottimet on säädetty oikeaan asentoon referenssiventtiilin (auki jätetty venttiili) suhteessa, säätö on valmis. Tämä menetelmä suoritetaan erikseen tulo- ja poistopuolella, eli ennen säätöä määritellään referenssiventtiili poisto- ja tuloilmapuolella erikseen.
Kun säätö on valmis, suoritetaan vaipan ylimittaus. Tällä varmistetaan, että kiinteistö on tasapainossa tai, kuten me IVAeris Oy:ssä suosittelemme, hieman alipaineinen (lue miksi suosittelemme hieman alipainetta kiinteistöissä). Vaipan ylimittauksessa mitataan paine-ero useammalta puolelta taloa ja huomioidaan sääolosuhteet. Mittari asetetaan talon sisälle ja letku kiinnitetään ulkopuolelle. Jos talo on alipaineinen, mittari pitäisi näyttää miinusta.
Ilmamäärien mittauksen ja säädön mittauspöytäkirja
Kun ilmamäärät on säädetty tai mitattu ja todettu oikeiksi, säätötyön suorittaja luovuttaa työn jälkeen aineiston: Ilmavirtojen mittauspöytäkirja. Tästä dokumentista tulee käydä selkeästi ilmi, mitä tiloja on mitattu, missä osoitteessa työ on suoritettu, kuka työn on suorittanut ja millä laitteella. Mittaustulokset tulee esittää selkeästi, jotta mittaus ja säätö voidaan tarkistaa.
Mittauspöytäkirjasta tulee näkyä jokaisen venttiilin tarkka malli ja koko sekä säätöasento. Lisäksi tulee ilmoittaa venttiilin valmistajan antama K-arvo ja mitattu paine-ero päätelaitteen ja huonetilan välillä. Ilman näitä tietoja säätöä ei voida todentaa, eikä pöytäkirja ole hyväksyttävä.
Tässä esimerkkipöytäkirjassa on esitetty seuraavat tiedot:
Tilat, joissa ilmavirtauksia mitattiin: Kaikki tilat, joissa mittaukset on tehty, esimerkiksi keittiö, etuhuone, wc, suihku ja takahuone.
Kiinteistön tai talon tunniste: Mittauksen suorituspaikka.
Todellinen virtaus: Mittauksen tulokset, jotka osoittavat todellisen ilmavirtauksen.
Määräysten mukainen vaadittu virtaus: Ilmamäärä, joka on määräysten mukaan vaadittu.
Poistoilmavirtausten tiedot: Tiedot poistoilmavirtausten mittauksista ja säädöistä.
Todellinen virtaus yhteensä: Kaikkien mitattujen ilmavirtausten summa.
Vaadittu virtaus yhteensä: Kaikkien määräysten mukaisten vaadittujen ilmavirtausten summa.
Näiden tietojen avulla voidaan varmistaa, että ilmamäärien säätö on tehty oikein ja että sisäilma pysyy puhtaana ja raikkaana.
Ilmanvaihtojärjestelmien mittaus ja tasapainotus ovat välttämättömiä toimenpiteitä, jotka varmistavat hyvän sisäilman laadun ja energiatehokkuuden. Kun ilmanvaihtojärjestelmä toimii oikein, se poistaa epäpuhtauksia ja tuo raikasta ilmaa sisätiloihin. Näin varmistetaan, että rakennuksen asukkaat voivat hengittää terveellistä ja puhdasta ilmaa.
Huolehdi ilmanvaihdon laadukkaasta ja oikeasta mittauksesta sekä säädöstä. Jos epäilet, että ilmanvaihtosi ei ole säädetty oikein tai sinulla on ilmanvaihdon ongelmia ja välität terveellisestä sisäilmasta, ota yhteyttä IVAeris Oy:hyn tänään!
WE KNOW, WE CARE & WE GET IT DONE
IVAeris Oy
010 206 3000