Tuloilmaikkunan vaikutus sisäilmastoon: Laboratoriokokeet

Tapio Korkala

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Tutkimuksen tavoitteena oli löytää kohtuullisella työllä toteutettavissa olevat ratkaisut ulkoilman hallitun sisäänoton järjestämiseksi ikkunan lasivälin kautta vedottomasti ja ilmanvaihdon tehokkuuden kannalta järkevällä tavalla. Ratkaisujen tulee soveltua koneellisella poistoilmanvaihtojärjestelmällä varustettuihin pien- ja kerrostaloihin. Laboratoriossa etsittiin kussakin mittauksessa vedottomasti sisäänsaatava ilmavirta ja samalla mitattiin paikallisen ilmavirtauksen nopeus ja lämpötila, operatiiviset lämpötilat, vertikaaliset lämpötilaerot, ikkunan pintalämpötilat, ilman sisäänpuhallusarvot, paine-erot ikkunassa ja ilman vaihtotehokkuus. Lisäkokeissa tutkittiin mm. ikkunasyvennyksen, verholaudan ja karmilistan vaikutusta sisäilmastoon. Ilma johdettiin sisään kaksilasisen ikkunan pääasiassa tiivistämättä jätetyistä puiteraoista, mutta myös sisäikkunan yläpuitteeseen porattuja reikiä ohjauslistalla varustettuna kokeiltiin. Lisäkokeissa käytettiin myös säleventtiiliä yläpuitteessa. Kokeet suoritettiin pääasiassa -10°C ja -20°C ulkolämpötiloissa. Ulkoilmaa saatiin tuloilmaikkunan kautta vedottomasti sisään n. 6,0 dm3/s valoalan m2:ä kohti. Virtauskuvion hallittavuuden suhteen parhaimmaksi osoittautui tapaus, jossa ilma tuotiin sisään yläpuitteeseen poratuista rei'istä, joiden jälkeen oli asennettu ylöspäin suuntaava ohjauslista. Myös puiterakojen kautta saatiin yhtäpaljon ilmaa sisään, mutta heittokuvio oli altis ulkoisille paineenvaihteluille. Sisäikkunan yläpuiteraon yläpuolinen karmilista aiheuttaa virtauskuvioon häiriön, joka voidaan korjata ottamalla lista pois. Ilman listaa saatiin lisäkokeissa jopa 12 dm3/s m2 vedottomasti sisään, mutta virtaus on melko altis ulkoisille häiriöille. Toimistotiloihin ainoana sovellutuksena käytettiin ohjaavaa säleventtiiliä, joka suuntaa vetohaitat siihen osaan huonetta, jossa ei oleskella. Virtauksen vetoisuusvaikutukset huoneessa kohdistuivat pääasiassa nilkkoihin ja lattiavirtauksen todettiin olevan hallitseva, kun ilma oli lasketutut ikkunan läheisyydessä alas. Lattiavirtaus on todellisuudessa viihtyisämpää, kun käytetään suurempia lämmitystehoja kuin tässä tutkimuksessa. Ulkoilma lämpeni tuloilmaikkunan läpi tullessaan n. 50 % sisä- ja ulkoilman lämpötilaerosta ja tämän suhteen parhaimmaksi osoittautui tapaus, jossa ilma tuotiin ulkoikkunan alapuiteraon ja sisäikkunan yläpuiteraon kautta. Verhot ja varsinkin rullaverhot heikentävät illan lämpenemistä huomattavasti. Paine-erot ikkunan yli olivat n. 10 - 20 Pa, jotka ovat käytäntöä ajatellen sopivia. Paikalliset ilman vaihtotehokkuudet olivat 34 - 45 %. Vaarana havaittiin ilmavirtauksen oikosulku lattialla, jos ilma johdetaan huoneesta oven alaraon kautta pois. Oven yläreunassa oleva rako on tehokkaampi. Tuloilmaikkunan sisälasin pintalämpötila laskee kylmän ulkoilman vaikutuksesta ja se on alttiimpi vesihöyryntiivistymiselle sisäpintaan kuin tavallinen tiivis ikkuna. Rullaverhot lisäävät tiivistysalttiutta huomattavasti. Kokeissa havaittujen hetkellisten tiivistymisien ja samanaikaisesti mitattujen huoneilman suhteellisten kosteuksien perusteella tuloilmaikkuna ei sovellu huonetiloihin, joissa on jatkuva korkea suhteellinen kosteus talviolosuhteissa. Lopuksi esitetään tuloilmaikkunoiden suunnittelua varten mitoitusyhtälöt. Niissä käytettäviä virtausvakioidenarvoja on laskettu mittaustuloksista.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages96
ISBN (Print)951-38-2322-9
Publication statusPublished - 1985
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number352
ISSN0358-5077

Fingerprint

ovens
air
laboratory experimentation

Keywords

  • ventilation
  • air intake
  • air flow
  • building envelop
  • temperature
  • indoor climate

Cite this

Korkala, T. (1985). Tuloilmaikkunan vaikutus sisäilmastoon: Laboratoriokokeet. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 352
Korkala, Tapio. / Tuloilmaikkunan vaikutus sisäilmastoon : Laboratoriokokeet. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1985. 96 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 352).
@book{80f4f7f5171c4252941abab74ae16692,
title = "Tuloilmaikkunan vaikutus sis{\"a}ilmastoon: Laboratoriokokeet",
abstract = "Tutkimuksen tavoitteena oli l{\"o}yt{\"a}{\"a} kohtuullisella ty{\"o}ll{\"a} toteutettavissa olevat ratkaisut ulkoilman hallitun sis{\"a}{\"a}noton j{\"a}rjest{\"a}miseksi ikkunan lasiv{\"a}lin kautta vedottomasti ja ilmanvaihdon tehokkuuden kannalta j{\"a}rkev{\"a}ll{\"a} tavalla. Ratkaisujen tulee soveltua koneellisella poistoilmanvaihtoj{\"a}rjestelm{\"a}ll{\"a} varustettuihin pien- ja kerrostaloihin. Laboratoriossa etsittiin kussakin mittauksessa vedottomasti sis{\"a}{\"a}nsaatava ilmavirta ja samalla mitattiin paikallisen ilmavirtauksen nopeus ja l{\"a}mp{\"o}tila, operatiiviset l{\"a}mp{\"o}tilat, vertikaaliset l{\"a}mp{\"o}tilaerot, ikkunan pintal{\"a}mp{\"o}tilat, ilman sis{\"a}{\"a}npuhallusarvot, paine-erot ikkunassa ja ilman vaihtotehokkuus. Lis{\"a}kokeissa tutkittiin mm. ikkunasyvennyksen, verholaudan ja karmilistan vaikutusta sis{\"a}ilmastoon. Ilma johdettiin sis{\"a}{\"a}n kaksilasisen ikkunan p{\"a}{\"a}asiassa tiivist{\"a}m{\"a}tt{\"a} j{\"a}tetyist{\"a} puiteraoista, mutta my{\"o}s sis{\"a}ikkunan yl{\"a}puitteeseen porattuja reiki{\"a} ohjauslistalla varustettuna kokeiltiin. Lis{\"a}kokeissa k{\"a}ytettiin my{\"o}s s{\"a}leventtiili{\"a} yl{\"a}puitteessa. Kokeet suoritettiin p{\"a}{\"a}asiassa -10°C ja -20°C ulkol{\"a}mp{\"o}tiloissa. Ulkoilmaa saatiin tuloilmaikkunan kautta vedottomasti sis{\"a}{\"a}n n. 6,0 dm3/s valoalan m2:{\"a} kohti. Virtauskuvion hallittavuuden suhteen parhaimmaksi osoittautui tapaus, jossa ilma tuotiin sis{\"a}{\"a}n yl{\"a}puitteeseen poratuista rei'ist{\"a}, joiden j{\"a}lkeen oli asennettu yl{\"o}sp{\"a}in suuntaava ohjauslista. My{\"o}s puiterakojen kautta saatiin yht{\"a}paljon ilmaa sis{\"a}{\"a}n, mutta heittokuvio oli altis ulkoisille paineenvaihteluille. Sis{\"a}ikkunan yl{\"a}puiteraon yl{\"a}puolinen karmilista aiheuttaa virtauskuvioon h{\"a}iri{\"o}n, joka voidaan korjata ottamalla lista pois. Ilman listaa saatiin lis{\"a}kokeissa jopa 12 dm3/s m2 vedottomasti sis{\"a}{\"a}n, mutta virtaus on melko altis ulkoisille h{\"a}iri{\"o}ille. Toimistotiloihin ainoana sovellutuksena k{\"a}ytettiin ohjaavaa s{\"a}leventtiili{\"a}, joka suuntaa vetohaitat siihen osaan huonetta, jossa ei oleskella. Virtauksen vetoisuusvaikutukset huoneessa kohdistuivat p{\"a}{\"a}asiassa nilkkoihin ja lattiavirtauksen todettiin olevan hallitseva, kun ilma oli lasketutut ikkunan l{\"a}heisyydess{\"a} alas. Lattiavirtaus on todellisuudessa viihtyis{\"a}mp{\"a}{\"a}, kun k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n suurempia l{\"a}mmitystehoja kuin t{\"a}ss{\"a} tutkimuksessa. Ulkoilma l{\"a}mpeni tuloilmaikkunan l{\"a}pi tullessaan n. 50 {\%} sis{\"a}- ja ulkoilman l{\"a}mp{\"o}tilaerosta ja t{\"a}m{\"a}n suhteen parhaimmaksi osoittautui tapaus, jossa ilma tuotiin ulkoikkunan alapuiteraon ja sis{\"a}ikkunan yl{\"a}puiteraon kautta. Verhot ja varsinkin rullaverhot heikent{\"a}v{\"a}t illan l{\"a}mpenemist{\"a} huomattavasti. Paine-erot ikkunan yli olivat n. 10 - 20 Pa, jotka ovat k{\"a}yt{\"a}nt{\"o}{\"a} ajatellen sopivia. Paikalliset ilman vaihtotehokkuudet olivat 34 - 45 {\%}. Vaarana havaittiin ilmavirtauksen oikosulku lattialla, jos ilma johdetaan huoneesta oven alaraon kautta pois. Oven yl{\"a}reunassa oleva rako on tehokkaampi. Tuloilmaikkunan sis{\"a}lasin pintal{\"a}mp{\"o}tila laskee kylm{\"a}n ulkoilman vaikutuksesta ja se on alttiimpi vesih{\"o}yryntiivistymiselle sis{\"a}pintaan kuin tavallinen tiivis ikkuna. Rullaverhot lis{\"a}{\"a}v{\"a}t tiivistysalttiutta huomattavasti. Kokeissa havaittujen hetkellisten tiivistymisien ja samanaikaisesti mitattujen huoneilman suhteellisten kosteuksien perusteella tuloilmaikkuna ei sovellu huonetiloihin, joissa on jatkuva korkea suhteellinen kosteus talviolosuhteissa. Lopuksi esitet{\"a}{\"a}n tuloilmaikkunoiden suunnittelua varten mitoitusyht{\"a}l{\"o}t. Niiss{\"a} k{\"a}ytett{\"a}vi{\"a} virtausvakioidenarvoja on laskettu mittaustuloksista.",
keywords = "ventilation, air intake, air flow, building envelop, temperature, indoor climate",
author = "Tapio Korkala",
year = "1985",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-2322-9",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "352",
address = "Finland",

}

Korkala, T 1985, Tuloilmaikkunan vaikutus sisäilmastoon: Laboratoriokokeet. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, no. 352, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Tuloilmaikkunan vaikutus sisäilmastoon : Laboratoriokokeet. / Korkala, Tapio.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1985. 96 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 352).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Tuloilmaikkunan vaikutus sisäilmastoon

T2 - Laboratoriokokeet

AU - Korkala, Tapio

PY - 1985

Y1 - 1985

N2 - Tutkimuksen tavoitteena oli löytää kohtuullisella työllä toteutettavissa olevat ratkaisut ulkoilman hallitun sisäänoton järjestämiseksi ikkunan lasivälin kautta vedottomasti ja ilmanvaihdon tehokkuuden kannalta järkevällä tavalla. Ratkaisujen tulee soveltua koneellisella poistoilmanvaihtojärjestelmällä varustettuihin pien- ja kerrostaloihin. Laboratoriossa etsittiin kussakin mittauksessa vedottomasti sisäänsaatava ilmavirta ja samalla mitattiin paikallisen ilmavirtauksen nopeus ja lämpötila, operatiiviset lämpötilat, vertikaaliset lämpötilaerot, ikkunan pintalämpötilat, ilman sisäänpuhallusarvot, paine-erot ikkunassa ja ilman vaihtotehokkuus. Lisäkokeissa tutkittiin mm. ikkunasyvennyksen, verholaudan ja karmilistan vaikutusta sisäilmastoon. Ilma johdettiin sisään kaksilasisen ikkunan pääasiassa tiivistämättä jätetyistä puiteraoista, mutta myös sisäikkunan yläpuitteeseen porattuja reikiä ohjauslistalla varustettuna kokeiltiin. Lisäkokeissa käytettiin myös säleventtiiliä yläpuitteessa. Kokeet suoritettiin pääasiassa -10°C ja -20°C ulkolämpötiloissa. Ulkoilmaa saatiin tuloilmaikkunan kautta vedottomasti sisään n. 6,0 dm3/s valoalan m2:ä kohti. Virtauskuvion hallittavuuden suhteen parhaimmaksi osoittautui tapaus, jossa ilma tuotiin sisään yläpuitteeseen poratuista rei'istä, joiden jälkeen oli asennettu ylöspäin suuntaava ohjauslista. Myös puiterakojen kautta saatiin yhtäpaljon ilmaa sisään, mutta heittokuvio oli altis ulkoisille paineenvaihteluille. Sisäikkunan yläpuiteraon yläpuolinen karmilista aiheuttaa virtauskuvioon häiriön, joka voidaan korjata ottamalla lista pois. Ilman listaa saatiin lisäkokeissa jopa 12 dm3/s m2 vedottomasti sisään, mutta virtaus on melko altis ulkoisille häiriöille. Toimistotiloihin ainoana sovellutuksena käytettiin ohjaavaa säleventtiiliä, joka suuntaa vetohaitat siihen osaan huonetta, jossa ei oleskella. Virtauksen vetoisuusvaikutukset huoneessa kohdistuivat pääasiassa nilkkoihin ja lattiavirtauksen todettiin olevan hallitseva, kun ilma oli lasketutut ikkunan läheisyydessä alas. Lattiavirtaus on todellisuudessa viihtyisämpää, kun käytetään suurempia lämmitystehoja kuin tässä tutkimuksessa. Ulkoilma lämpeni tuloilmaikkunan läpi tullessaan n. 50 % sisä- ja ulkoilman lämpötilaerosta ja tämän suhteen parhaimmaksi osoittautui tapaus, jossa ilma tuotiin ulkoikkunan alapuiteraon ja sisäikkunan yläpuiteraon kautta. Verhot ja varsinkin rullaverhot heikentävät illan lämpenemistä huomattavasti. Paine-erot ikkunan yli olivat n. 10 - 20 Pa, jotka ovat käytäntöä ajatellen sopivia. Paikalliset ilman vaihtotehokkuudet olivat 34 - 45 %. Vaarana havaittiin ilmavirtauksen oikosulku lattialla, jos ilma johdetaan huoneesta oven alaraon kautta pois. Oven yläreunassa oleva rako on tehokkaampi. Tuloilmaikkunan sisälasin pintalämpötila laskee kylmän ulkoilman vaikutuksesta ja se on alttiimpi vesihöyryntiivistymiselle sisäpintaan kuin tavallinen tiivis ikkuna. Rullaverhot lisäävät tiivistysalttiutta huomattavasti. Kokeissa havaittujen hetkellisten tiivistymisien ja samanaikaisesti mitattujen huoneilman suhteellisten kosteuksien perusteella tuloilmaikkuna ei sovellu huonetiloihin, joissa on jatkuva korkea suhteellinen kosteus talviolosuhteissa. Lopuksi esitetään tuloilmaikkunoiden suunnittelua varten mitoitusyhtälöt. Niissä käytettäviä virtausvakioidenarvoja on laskettu mittaustuloksista.

AB - Tutkimuksen tavoitteena oli löytää kohtuullisella työllä toteutettavissa olevat ratkaisut ulkoilman hallitun sisäänoton järjestämiseksi ikkunan lasivälin kautta vedottomasti ja ilmanvaihdon tehokkuuden kannalta järkevällä tavalla. Ratkaisujen tulee soveltua koneellisella poistoilmanvaihtojärjestelmällä varustettuihin pien- ja kerrostaloihin. Laboratoriossa etsittiin kussakin mittauksessa vedottomasti sisäänsaatava ilmavirta ja samalla mitattiin paikallisen ilmavirtauksen nopeus ja lämpötila, operatiiviset lämpötilat, vertikaaliset lämpötilaerot, ikkunan pintalämpötilat, ilman sisäänpuhallusarvot, paine-erot ikkunassa ja ilman vaihtotehokkuus. Lisäkokeissa tutkittiin mm. ikkunasyvennyksen, verholaudan ja karmilistan vaikutusta sisäilmastoon. Ilma johdettiin sisään kaksilasisen ikkunan pääasiassa tiivistämättä jätetyistä puiteraoista, mutta myös sisäikkunan yläpuitteeseen porattuja reikiä ohjauslistalla varustettuna kokeiltiin. Lisäkokeissa käytettiin myös säleventtiiliä yläpuitteessa. Kokeet suoritettiin pääasiassa -10°C ja -20°C ulkolämpötiloissa. Ulkoilmaa saatiin tuloilmaikkunan kautta vedottomasti sisään n. 6,0 dm3/s valoalan m2:ä kohti. Virtauskuvion hallittavuuden suhteen parhaimmaksi osoittautui tapaus, jossa ilma tuotiin sisään yläpuitteeseen poratuista rei'istä, joiden jälkeen oli asennettu ylöspäin suuntaava ohjauslista. Myös puiterakojen kautta saatiin yhtäpaljon ilmaa sisään, mutta heittokuvio oli altis ulkoisille paineenvaihteluille. Sisäikkunan yläpuiteraon yläpuolinen karmilista aiheuttaa virtauskuvioon häiriön, joka voidaan korjata ottamalla lista pois. Ilman listaa saatiin lisäkokeissa jopa 12 dm3/s m2 vedottomasti sisään, mutta virtaus on melko altis ulkoisille häiriöille. Toimistotiloihin ainoana sovellutuksena käytettiin ohjaavaa säleventtiiliä, joka suuntaa vetohaitat siihen osaan huonetta, jossa ei oleskella. Virtauksen vetoisuusvaikutukset huoneessa kohdistuivat pääasiassa nilkkoihin ja lattiavirtauksen todettiin olevan hallitseva, kun ilma oli lasketutut ikkunan läheisyydessä alas. Lattiavirtaus on todellisuudessa viihtyisämpää, kun käytetään suurempia lämmitystehoja kuin tässä tutkimuksessa. Ulkoilma lämpeni tuloilmaikkunan läpi tullessaan n. 50 % sisä- ja ulkoilman lämpötilaerosta ja tämän suhteen parhaimmaksi osoittautui tapaus, jossa ilma tuotiin ulkoikkunan alapuiteraon ja sisäikkunan yläpuiteraon kautta. Verhot ja varsinkin rullaverhot heikentävät illan lämpenemistä huomattavasti. Paine-erot ikkunan yli olivat n. 10 - 20 Pa, jotka ovat käytäntöä ajatellen sopivia. Paikalliset ilman vaihtotehokkuudet olivat 34 - 45 %. Vaarana havaittiin ilmavirtauksen oikosulku lattialla, jos ilma johdetaan huoneesta oven alaraon kautta pois. Oven yläreunassa oleva rako on tehokkaampi. Tuloilmaikkunan sisälasin pintalämpötila laskee kylmän ulkoilman vaikutuksesta ja se on alttiimpi vesihöyryntiivistymiselle sisäpintaan kuin tavallinen tiivis ikkuna. Rullaverhot lisäävät tiivistysalttiutta huomattavasti. Kokeissa havaittujen hetkellisten tiivistymisien ja samanaikaisesti mitattujen huoneilman suhteellisten kosteuksien perusteella tuloilmaikkuna ei sovellu huonetiloihin, joissa on jatkuva korkea suhteellinen kosteus talviolosuhteissa. Lopuksi esitetään tuloilmaikkunoiden suunnittelua varten mitoitusyhtälöt. Niissä käytettäviä virtausvakioidenarvoja on laskettu mittaustuloksista.

KW - ventilation

KW - air intake

KW - air flow

KW - building envelop

KW - temperature

KW - indoor climate

M3 - Report

SN - 951-38-2322-9

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports

BT - Tuloilmaikkunan vaikutus sisäilmastoon

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Korkala T. Tuloilmaikkunan vaikutus sisäilmastoon: Laboratoriokokeet. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1985. 96 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 352).