Julkisissa rakennuksissa ilmanvaihtoa pidetään jatkuvasti päällä hyvän sisäilman laadun varmistamiseksi. Ilmanvaihdon jatkuvalla käytöllä on merkittävä vaikutus rakennusten energiankäyttöön, ja erityisesti päästötavoitteiden saavuttamisessa sen rooli korostuu. Energiansäästön nimissä ei kuitenkaan haluta heikentää sisäilman laatua. Työsuojelurahasto rahoitti tutkimusta, jossa tutkittiin ilmanvaihdon käytön vaikutuksia sisäilman laatuun. Lisäksi rahoittajia olivat Aalto-yliopistokiinteistöt Oy ja Senaatti-kiinteistöt sekä Helsingin, Espoon ja Vantaan kaupungit.
Rakennuksen käytön ulkopuolisena aikana on mahdollista toteuttaa erilaisia strategioita ilmanvaihdon käytölle. Ilmanvaihto voidaan sulkea 1–2 tuntia tilojen käytön jälkeen pois ja käynnistää 2 tuntia ennen tilojen uudelleenkäyttöä. Ilmanvaihto voidaan vaihtoehtoisesti myös pitää käynnissä jatkuvasti minimi-ilmanvaihdolla, tai ilmanvaihtoa voidaan käyttää jaksottain tilojen käytön ulkopuolisina ajanjaksoina.
– Tutkimuksessamme halusimme selvittää, miten yöaikaista ilmanvaihtoa voidaan käyttää järkevästi siten, että saavutetaan hyvä sisäilman laatu tilojen käytön alkaessa ja vältetään turhaa energiankulutusta, kertoo tutkijatohtori Sami Lestinen Aalto-yliopistolta.
– Yöaikaisen ilmanvaihdon vaikutuksia sisäilmaan ja lämpöoloihin mitattiin 4–6 viikon ajan 11 julkisessa rakennuksessa, jotka olivat päiväkoteja ja kouluja. Näissä rakennuksissa ei aiemmin ollut todettu sisäilmaongelmia. Tutkimuksessa verrattiin pysäytettyä, jatkuvaa ja jaksottaista ilmanvaihtostrategiaa ja päiväilmanvaihtoa käytettiin normaalisti. Sisäilman laatua arvioitiin mittaamalla TVOC-, hiilidioksidi- ja mikrobipitoisuuksia. Paine-eroja mitattiin rakennuksen ulkoseinän yli ja ilmanvaihdon toimintaa monitoroitiin päätelaitteiden paine-eroa mittaamalla, Lestinen selventää.
Tilojen käyttö vaikuttaa eniten sisäilman TVOC-pitoisuuteen
Tutkimuksen tulokset osoittavat, että keskimääräiset TVOC-pitoisuudet olivat aamuisin käyttäjien saapuessa samalla tasolla kaikilla yöilmanvaihdon käyttötavoilla ja TVOC-pitoisuudet olivat suurempia päivällä kuin yöllä – silloin, kun rakennukset ovat käytössä. Laskeutuvan pölyn näytteissä sisäilman mikrobipitoisuus oli yleensä vain muutaman prosentin luokkaa vastaavasta ulkoilman pitoisuudesta.
– Yöilmanvaihdon käyttöstrategialla ei tutkimuksen mukaan ollut systemaattista vaikutusta sisäilman mikrobipitoisuuksiin. Niin ikään ilmanvaihtokoneiden käynnistyksessä ei havaittu hiukkastason nousua tuloilmassa, Lestinen toteaa.
– Tutkimuksen perusteella voidaan sanoa, että ilmanvaihdon käynnistäminen 2 tuntia ennen tilojen käyttöä on riittävä, eikä jatkuvalla ilmanvaihdolla saada parempia sisäilmaolosuhteita.
Ilmanvaihtokanavien mikrobien kasvun todennäköisyys alhainen
Aalto-yliopiston ja Itä-Suomen yliopiston toteuttamassa laboratoriotutkimuksessa ilmanvaihtokanavassa ei todettu selvää mikrobikasvua. Mittaus kesti 3 kuukautta, ja sen aikana kanavassa pidettiin kostuttimen avulla korkea kosteus koko ajan. Kanavaan syötettiin mikrobeja, joiden määrää ajan funktiona seurattiin. Lisäksi verrattiin kahta ilmanvaihdon käyttötapaa: pientä yöilmanvaihtoa ja puhaltimien pysäyttämistä.
Laboratoriokokeessa saadut tulokset viittaavat siihen, ettei kanavan pinnalle asettuneet mikrobit kasva kovin helposti ilmanvaihtokanavissa.
– Kuitenkin kanaviston suunnittelussa tulee välttää tilannetta, jossa kanavistoon muodostuu korkea ilman suhteellinen kosteus tai vettä tiivistyy pinnalle. Tällöin vältetään riski, että kanavaan kondensoituva kosteus mahdollistaisi mikrobien kasvun. Tulokset tukevat aikaisempia havaintoja siitä, että ilmanvaihtokanavan pinnallamikrobien kasvun todennäköisyys on hyvin alhainen, Lestinen summaa mikrobitutkimuksia.
Tutkimuksen tuloksista hyvää tietoa ohjeistuksiin ja käytäntöön
Hanke sai alkunsa, kun Kuntien sisäilmaverkosto julkaisi ohjeen ilmanvaihdon käytöstä vuonna 2019. Laajaan perustelumuistioon oli koottu paljon aiheeseen liittyvää tutkimustietoa. Lue lisää täältä.
– Nyt päättyneessä hankkeessa oli erityisesti tavoitteena tutkia esiin tulleita hypoteeseja, että ilmanvaihdon käyttöjakson ulkopuolinen pysäyttäminen heikentäisi sisäilman laatua. Mikään näistä ei saanut vahvistusta tässä tutkimuksessa, kertoo hankkeen vastuuhenkilö professori Risto Kosonen.
– Mielenkiintoista sinänsä, että muualla kuin Suomessa aihe ei ole herättänyt vastaavaa keskustelua kuin Suomessa, Kosonen lisää.
Kuntien sisäilmaverkoston ohjeen ja perustelumuistion laatimista koordinoinut Helsingin kaupungin kehittämispäällikkö Marianna Tuomainen iloitsee, että aihetta tutkitaan aktiivisesti.
– Tämä on ollut tärkeä tutkimus, ja siitä on saatu paljon hyvää tietoa. Helsingin kaupunki on jatkossakin mielellään mukana vastaavissa tutkimuksissa tarjoamassa tutkimuskohteita.
Espoossa lähdetään pilotoimaan aiemmin tehtyä Kuntien sisäilmaverkoston ohjetta ja tullaan päivittämään ilmanvaihdon käyntiohjeistusta.
– Taloudellisesti kestävä Espoo -ohjelman tavoitteiden saavuttaminen vaatii kaikkien mahdollisten kulujen tarkoituksenmukaisuuden tarkastelua. Tämän hankkeen tulokset antavat lisävarmuutta siihen, että hyvä sisäilman laatu ei automaattisesti ole uhattuna, kun tehdään energiatehokkuuteen tähtääviä toimenpiteitä. Toki toimenpiteet tulee suunnitella ja toteuttaa huolellisesti kohteittain, kommentoi Espoon Tilapalvelut-liikelaitoksen toimitusjohtaja Maija Lehtinen.
Julkisten rakennusten ilmanvaihdon käyttöaikojen vaikutus työolosuhteisiin ja sisäilman laatuun
Teksti: Anna Merikari