Ilman sisäänotto ulkovaipan kautta: Esitutkimus

Kari Laukkanen, Pekka Saarnio

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Merkittävässä osassa asuinrakennuksia (mm. lähes kaikissa uusissa kerrostaloissa) on ilmanvaihtojärjestelmänä koneellinen poisto. Poistoilmanvaihdon suurimpana puutteena ja ongelmana pidetään hallitsematonta tuloilman sisäänottoa ja tästä aiheutuvaa vetoisuutta. Lähinnä kokeiden perusteella selvitettiin viihtyisyyden kannalta hyväksyttäviä ulkoilman sisäänottomahdollisuuksia ulkovaipan kautta. Kokeellista tietoa täydennettiin suppealla mittaustulosten teoreettisella tarkastelulla. Energiataloudellisesti parhaaseen tulokseen päästään ulkovaipan hyvällä ilmanpitävyydellä ja saattamalla oikeilla sisäänottotavoilla tuloilmamäärä mahdollisimman vähän riippuvaksi ulkoisista tekijöistä. Sisään purkautuva virtaus aiheuttaa herkästi vetona tuntuvaa epäviihtyisyyttä. Lämpötilaeron ja ilman nopeuden vaikutusta vedon tunteeseen käsitellään lähinnä ulkomaiseen tutkimusaineistoon viitaten. Ulkoilman mahdollisia sisäänottotapoja arvioidaan seuraavien toiminnallisten vaatimusten perusteella: vedottomuus, painesuhteiden hallinta, ilman lämpeneminen tai lämmöntalteenottomahdollisuus ja vesihöyryn kondensoitumisen välttäminen. Myös soveltuvuutta olemassa olevaan rakennuskantaan ja painovoimaiseen ilmanvaihtoon sekä nykyisiin seinärakennekokonaisuuksiin sivutaan. Kokeellisen tutkimuksen kohteeksi valittiin tuloilmaikkuna ja huokoinen seinärakenne. Molemmissa voidaan ulkovaipan johtumishäviöitä hyödyntää ilman esilämmityksessä, mikä voi olla ilmanvaihdon energiatalouden ja viihtyisyyden kannalta merkittävä etu. Mittauksissa pyrittiin selvittämään ilmamäärät, jotka em. ulkoilman sisäänottoratkaisuilla voidaan tuoda huonetilaan vedottomasti. Molemmista sisäänottovaihtoehdoista tutkittiin lähinnä sisäänpuhallusjärjestelyn (rako, reikälevy, ylöspäin suunnattu virtaus) vaikutusta virtauksen leviämiseen huonetilassa parametreinä ilmavirta ja ulkoilman lämpötila. Sekä huokoisen rakenteen että tuloilmaikkunan kautta on mahdollista ottaa asuinhuoneiden perusilmanvaihdon tarvitsema ilma hallitusti ja vedottomasti sisään. Ilmanvaihtoa tehostettaessa on vetoriski jo ilmeinen. Otettaessa ilmaa tuloilmaikkunan kautta havaittiin selvästi ikkunan sisäpinnan kondenssiherkkyys. Ikkunapinnan kostuminen kaksilasisella ikkunalla (virtaus lasivälissä alhaalta ylös) havaittiin jo ilmamäärällä 1,4 dm3/m2s, kun ulkolämpötila oli -10°C. Tuloilmaikkunaa käytettäessä vältetään vetoisuus, kun sisään tulevan viileän virtauksen ei anneta purkautua suoraan huonetilaan, vaan ohjataan seinäpinnan suuntaisesti. Huokoisen kerroksen kautta sisään otettava ilmamäärä, joka voidaan sallia termisen viihtyisyyden kannalta, riippuu virtausaukon ja huokoisen kerroksen suuruudesta sekä patteritehosta. Väljä virtausaukko on ahdasta parempi vedon suhteen, sillä väljää aukkoa käytettäessä kylmä ilma putoaa seinämän läheisyydessä alas ja jatkuu lattiavirtauksena. Lattiavirtauksen lämpötilaan voidaan vaikuttaa patteritehoa säätämällä. Ahtaasta aukosta purkautuva virtaus saavuttaa oleskeluvyöhykkeen aikaisemmin ja riski vedon kannalta on suurempi. Huokoista kerrosta käytettäessä ei havaittu kondenssihaittoja.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages70
ISBN (Print)951-38-1572-2
Publication statusPublished - 1982
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number129
ISSN0358-5077

Fingerprint

Air

Cite this

Laukkanen, K., & Saarnio, P. (1982). Ilman sisäänotto ulkovaipan kautta: Esitutkimus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 129
Laukkanen, Kari ; Saarnio, Pekka. / Ilman sisäänotto ulkovaipan kautta : Esitutkimus. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1982. 70 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 129).
@book{acb7e88ac7cb41cb9129e235178bb19e,
title = "Ilman sis{\"a}{\"a}notto ulkovaipan kautta: Esitutkimus",
abstract = "Merkitt{\"a}v{\"a}ss{\"a} osassa asuinrakennuksia (mm. l{\"a}hes kaikissa uusissa kerrostaloissa) on ilmanvaihtoj{\"a}rjestelm{\"a}n{\"a} koneellinen poisto. Poistoilmanvaihdon suurimpana puutteena ja ongelmana pidet{\"a}{\"a}n hallitsematonta tuloilman sis{\"a}{\"a}nottoa ja t{\"a}st{\"a} aiheutuvaa vetoisuutta. L{\"a}hinn{\"a} kokeiden perusteella selvitettiin viihtyisyyden kannalta hyv{\"a}ksytt{\"a}vi{\"a} ulkoilman sis{\"a}{\"a}nottomahdollisuuksia ulkovaipan kautta. Kokeellista tietoa t{\"a}ydennettiin suppealla mittaustulosten teoreettisella tarkastelulla. Energiataloudellisesti parhaaseen tulokseen p{\"a}{\"a}st{\"a}{\"a}n ulkovaipan hyv{\"a}ll{\"a} ilmanpit{\"a}vyydell{\"a} ja saattamalla oikeilla sis{\"a}{\"a}nottotavoilla tuloilmam{\"a}{\"a}r{\"a} mahdollisimman v{\"a}h{\"a}n riippuvaksi ulkoisista tekij{\"o}ist{\"a}. Sis{\"a}{\"a}n purkautuva virtaus aiheuttaa herk{\"a}sti vetona tuntuvaa ep{\"a}viihtyisyytt{\"a}. L{\"a}mp{\"o}tilaeron ja ilman nopeuden vaikutusta vedon tunteeseen k{\"a}sitell{\"a}{\"a}n l{\"a}hinn{\"a} ulkomaiseen tutkimusaineistoon viitaten. Ulkoilman mahdollisia sis{\"a}{\"a}nottotapoja arvioidaan seuraavien toiminnallisten vaatimusten perusteella: vedottomuus, painesuhteiden hallinta, ilman l{\"a}mpeneminen tai l{\"a}mm{\"o}ntalteenottomahdollisuus ja vesih{\"o}yryn kondensoitumisen v{\"a}ltt{\"a}minen. My{\"o}s soveltuvuutta olemassa olevaan rakennuskantaan ja painovoimaiseen ilmanvaihtoon sek{\"a} nykyisiin sein{\"a}rakennekokonaisuuksiin sivutaan. Kokeellisen tutkimuksen kohteeksi valittiin tuloilmaikkuna ja huokoinen sein{\"a}rakenne. Molemmissa voidaan ulkovaipan johtumish{\"a}vi{\"o}it{\"a} hy{\"o}dynt{\"a}{\"a} ilman esil{\"a}mmityksess{\"a}, mik{\"a} voi olla ilmanvaihdon energiatalouden ja viihtyisyyden kannalta merkitt{\"a}v{\"a} etu. Mittauksissa pyrittiin selvitt{\"a}m{\"a}{\"a}n ilmam{\"a}{\"a}r{\"a}t, jotka em. ulkoilman sis{\"a}{\"a}nottoratkaisuilla voidaan tuoda huonetilaan vedottomasti. Molemmista sis{\"a}{\"a}nottovaihtoehdoista tutkittiin l{\"a}hinn{\"a} sis{\"a}{\"a}npuhallusj{\"a}rjestelyn (rako, reik{\"a}levy, yl{\"o}sp{\"a}in suunnattu virtaus) vaikutusta virtauksen levi{\"a}miseen huonetilassa parametrein{\"a} ilmavirta ja ulkoilman l{\"a}mp{\"o}tila. Sek{\"a} huokoisen rakenteen ett{\"a} tuloilmaikkunan kautta on mahdollista ottaa asuinhuoneiden perusilmanvaihdon tarvitsema ilma hallitusti ja vedottomasti sis{\"a}{\"a}n. Ilmanvaihtoa tehostettaessa on vetoriski jo ilmeinen. Otettaessa ilmaa tuloilmaikkunan kautta havaittiin selv{\"a}sti ikkunan sis{\"a}pinnan kondenssiherkkyys. Ikkunapinnan kostuminen kaksilasisella ikkunalla (virtaus lasiv{\"a}liss{\"a} alhaalta yl{\"o}s) havaittiin jo ilmam{\"a}{\"a}r{\"a}ll{\"a} 1,4 dm3/m2s, kun ulkol{\"a}mp{\"o}tila oli -10°C. Tuloilmaikkunaa k{\"a}ytett{\"a}ess{\"a} v{\"a}ltet{\"a}{\"a}n vetoisuus, kun sis{\"a}{\"a}n tulevan viile{\"a}n virtauksen ei anneta purkautua suoraan huonetilaan, vaan ohjataan sein{\"a}pinnan suuntaisesti. Huokoisen kerroksen kautta sis{\"a}{\"a}n otettava ilmam{\"a}{\"a}r{\"a}, joka voidaan sallia termisen viihtyisyyden kannalta, riippuu virtausaukon ja huokoisen kerroksen suuruudesta sek{\"a} patteritehosta. V{\"a}lj{\"a} virtausaukko on ahdasta parempi vedon suhteen, sill{\"a} v{\"a}lj{\"a}{\"a} aukkoa k{\"a}ytett{\"a}ess{\"a} kylm{\"a} ilma putoaa sein{\"a}m{\"a}n l{\"a}heisyydess{\"a} alas ja jatkuu lattiavirtauksena. Lattiavirtauksen l{\"a}mp{\"o}tilaan voidaan vaikuttaa patteritehoa s{\"a}{\"a}t{\"a}m{\"a}ll{\"a}. Ahtaasta aukosta purkautuva virtaus saavuttaa oleskeluvy{\"o}hykkeen aikaisemmin ja riski vedon kannalta on suurempi. Huokoista kerrosta k{\"a}ytett{\"a}ess{\"a} ei havaittu kondenssihaittoja.",
author = "Kari Laukkanen and Pekka Saarnio",
year = "1982",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-1572-2",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "129",
address = "Finland",

}

Laukkanen, K & Saarnio, P 1982, Ilman sisäänotto ulkovaipan kautta: Esitutkimus. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, no. 129, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Ilman sisäänotto ulkovaipan kautta : Esitutkimus. / Laukkanen, Kari; Saarnio, Pekka.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1982. 70 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 129).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Ilman sisäänotto ulkovaipan kautta

T2 - Esitutkimus

AU - Laukkanen, Kari

AU - Saarnio, Pekka

PY - 1982

Y1 - 1982

N2 - Merkittävässä osassa asuinrakennuksia (mm. lähes kaikissa uusissa kerrostaloissa) on ilmanvaihtojärjestelmänä koneellinen poisto. Poistoilmanvaihdon suurimpana puutteena ja ongelmana pidetään hallitsematonta tuloilman sisäänottoa ja tästä aiheutuvaa vetoisuutta. Lähinnä kokeiden perusteella selvitettiin viihtyisyyden kannalta hyväksyttäviä ulkoilman sisäänottomahdollisuuksia ulkovaipan kautta. Kokeellista tietoa täydennettiin suppealla mittaustulosten teoreettisella tarkastelulla. Energiataloudellisesti parhaaseen tulokseen päästään ulkovaipan hyvällä ilmanpitävyydellä ja saattamalla oikeilla sisäänottotavoilla tuloilmamäärä mahdollisimman vähän riippuvaksi ulkoisista tekijöistä. Sisään purkautuva virtaus aiheuttaa herkästi vetona tuntuvaa epäviihtyisyyttä. Lämpötilaeron ja ilman nopeuden vaikutusta vedon tunteeseen käsitellään lähinnä ulkomaiseen tutkimusaineistoon viitaten. Ulkoilman mahdollisia sisäänottotapoja arvioidaan seuraavien toiminnallisten vaatimusten perusteella: vedottomuus, painesuhteiden hallinta, ilman lämpeneminen tai lämmöntalteenottomahdollisuus ja vesihöyryn kondensoitumisen välttäminen. Myös soveltuvuutta olemassa olevaan rakennuskantaan ja painovoimaiseen ilmanvaihtoon sekä nykyisiin seinärakennekokonaisuuksiin sivutaan. Kokeellisen tutkimuksen kohteeksi valittiin tuloilmaikkuna ja huokoinen seinärakenne. Molemmissa voidaan ulkovaipan johtumishäviöitä hyödyntää ilman esilämmityksessä, mikä voi olla ilmanvaihdon energiatalouden ja viihtyisyyden kannalta merkittävä etu. Mittauksissa pyrittiin selvittämään ilmamäärät, jotka em. ulkoilman sisäänottoratkaisuilla voidaan tuoda huonetilaan vedottomasti. Molemmista sisäänottovaihtoehdoista tutkittiin lähinnä sisäänpuhallusjärjestelyn (rako, reikälevy, ylöspäin suunnattu virtaus) vaikutusta virtauksen leviämiseen huonetilassa parametreinä ilmavirta ja ulkoilman lämpötila. Sekä huokoisen rakenteen että tuloilmaikkunan kautta on mahdollista ottaa asuinhuoneiden perusilmanvaihdon tarvitsema ilma hallitusti ja vedottomasti sisään. Ilmanvaihtoa tehostettaessa on vetoriski jo ilmeinen. Otettaessa ilmaa tuloilmaikkunan kautta havaittiin selvästi ikkunan sisäpinnan kondenssiherkkyys. Ikkunapinnan kostuminen kaksilasisella ikkunalla (virtaus lasivälissä alhaalta ylös) havaittiin jo ilmamäärällä 1,4 dm3/m2s, kun ulkolämpötila oli -10°C. Tuloilmaikkunaa käytettäessä vältetään vetoisuus, kun sisään tulevan viileän virtauksen ei anneta purkautua suoraan huonetilaan, vaan ohjataan seinäpinnan suuntaisesti. Huokoisen kerroksen kautta sisään otettava ilmamäärä, joka voidaan sallia termisen viihtyisyyden kannalta, riippuu virtausaukon ja huokoisen kerroksen suuruudesta sekä patteritehosta. Väljä virtausaukko on ahdasta parempi vedon suhteen, sillä väljää aukkoa käytettäessä kylmä ilma putoaa seinämän läheisyydessä alas ja jatkuu lattiavirtauksena. Lattiavirtauksen lämpötilaan voidaan vaikuttaa patteritehoa säätämällä. Ahtaasta aukosta purkautuva virtaus saavuttaa oleskeluvyöhykkeen aikaisemmin ja riski vedon kannalta on suurempi. Huokoista kerrosta käytettäessä ei havaittu kondenssihaittoja.

AB - Merkittävässä osassa asuinrakennuksia (mm. lähes kaikissa uusissa kerrostaloissa) on ilmanvaihtojärjestelmänä koneellinen poisto. Poistoilmanvaihdon suurimpana puutteena ja ongelmana pidetään hallitsematonta tuloilman sisäänottoa ja tästä aiheutuvaa vetoisuutta. Lähinnä kokeiden perusteella selvitettiin viihtyisyyden kannalta hyväksyttäviä ulkoilman sisäänottomahdollisuuksia ulkovaipan kautta. Kokeellista tietoa täydennettiin suppealla mittaustulosten teoreettisella tarkastelulla. Energiataloudellisesti parhaaseen tulokseen päästään ulkovaipan hyvällä ilmanpitävyydellä ja saattamalla oikeilla sisäänottotavoilla tuloilmamäärä mahdollisimman vähän riippuvaksi ulkoisista tekijöistä. Sisään purkautuva virtaus aiheuttaa herkästi vetona tuntuvaa epäviihtyisyyttä. Lämpötilaeron ja ilman nopeuden vaikutusta vedon tunteeseen käsitellään lähinnä ulkomaiseen tutkimusaineistoon viitaten. Ulkoilman mahdollisia sisäänottotapoja arvioidaan seuraavien toiminnallisten vaatimusten perusteella: vedottomuus, painesuhteiden hallinta, ilman lämpeneminen tai lämmöntalteenottomahdollisuus ja vesihöyryn kondensoitumisen välttäminen. Myös soveltuvuutta olemassa olevaan rakennuskantaan ja painovoimaiseen ilmanvaihtoon sekä nykyisiin seinärakennekokonaisuuksiin sivutaan. Kokeellisen tutkimuksen kohteeksi valittiin tuloilmaikkuna ja huokoinen seinärakenne. Molemmissa voidaan ulkovaipan johtumishäviöitä hyödyntää ilman esilämmityksessä, mikä voi olla ilmanvaihdon energiatalouden ja viihtyisyyden kannalta merkittävä etu. Mittauksissa pyrittiin selvittämään ilmamäärät, jotka em. ulkoilman sisäänottoratkaisuilla voidaan tuoda huonetilaan vedottomasti. Molemmista sisäänottovaihtoehdoista tutkittiin lähinnä sisäänpuhallusjärjestelyn (rako, reikälevy, ylöspäin suunnattu virtaus) vaikutusta virtauksen leviämiseen huonetilassa parametreinä ilmavirta ja ulkoilman lämpötila. Sekä huokoisen rakenteen että tuloilmaikkunan kautta on mahdollista ottaa asuinhuoneiden perusilmanvaihdon tarvitsema ilma hallitusti ja vedottomasti sisään. Ilmanvaihtoa tehostettaessa on vetoriski jo ilmeinen. Otettaessa ilmaa tuloilmaikkunan kautta havaittiin selvästi ikkunan sisäpinnan kondenssiherkkyys. Ikkunapinnan kostuminen kaksilasisella ikkunalla (virtaus lasivälissä alhaalta ylös) havaittiin jo ilmamäärällä 1,4 dm3/m2s, kun ulkolämpötila oli -10°C. Tuloilmaikkunaa käytettäessä vältetään vetoisuus, kun sisään tulevan viileän virtauksen ei anneta purkautua suoraan huonetilaan, vaan ohjataan seinäpinnan suuntaisesti. Huokoisen kerroksen kautta sisään otettava ilmamäärä, joka voidaan sallia termisen viihtyisyyden kannalta, riippuu virtausaukon ja huokoisen kerroksen suuruudesta sekä patteritehosta. Väljä virtausaukko on ahdasta parempi vedon suhteen, sillä väljää aukkoa käytettäessä kylmä ilma putoaa seinämän läheisyydessä alas ja jatkuu lattiavirtauksena. Lattiavirtauksen lämpötilaan voidaan vaikuttaa patteritehoa säätämällä. Ahtaasta aukosta purkautuva virtaus saavuttaa oleskeluvyöhykkeen aikaisemmin ja riski vedon kannalta on suurempi. Huokoista kerrosta käytettäessä ei havaittu kondenssihaittoja.

M3 - Report

SN - 951-38-1572-2

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports

BT - Ilman sisäänotto ulkovaipan kautta

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Laukkanen K, Saarnio P. Ilman sisäänotto ulkovaipan kautta: Esitutkimus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1982. 70 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 129).