Esite, pdf - Penan Tieto

Transcription

Esite, pdf - Penan Tieto
Pentti Harju
Ilmastointitekniikan
oppikirja 1
Ulkoilma, raaka-aineemme
Ilmasto, ilmanvaihdon lähtötilanne Olemme monessa
asiassa saattaneet havaita, kuinka kaikki vaikuttaa kaikkeen. Ilmastointitekniikan
alussa opiskelemme laajemmin myös ilmastoamme, sen erilaisia käsitteitä ja sitä
kautta ilmaston vaikutusta sisäilman käsittelyn tarpeisiin ilmanvaihdon yhteydessä.
Ilmanvaihdon avulla tuotamme halutunlaatuisen sisäilman tai sisäilmaston. Selvittelemme yleisiä käsitteitä kuten ilmasto, ilman saasteet ja ilmaston muutosten syitä.
Koska ulkoilma on lähtötuote, jota jalostetaan joiltakin osin jopa lähtötilannetta
paremmaksi, on laajemmasta tietomäärästä apua kokonaisuuden hahmotuksessa.
Koska suurimman osan ajasta kuitenkin asumme sisällä, on sisäilman laatu viihtyvyydelle ja terveydelle erittäin tärkeä.
� � �� � � � �� �� � � � ��
� � � ���
� � � � � �� �� � � ���
� � � � � �� �� � � �� �� � ����
� � � ���� ��� �
��� � � � � � � �
� � � �� � � � �
Ympärillämme olevia sääilmiöitä ovat esim.
tuuli sekä veden kiertokulku ilmakehässä eri
olomuodoissaan. Vettä on ilmakehässä näkymättömässä muodossa (vesihöyry), tiivistettynä (pilvet ja sadepisarat ) sekä kiinteässä
muodossa (jää- ja lumikiteet). Vesihöyry sataa
maahan tiivistyttyään kylmässä ilmassa kyllin
suuriksi ja painaviksi pisaroiksi.
� � �� � � � �� �
� � � �� �� � ����
� � � � � ���� ��� � �
� � �� � � �� � � ���
� � �� ��
� � � �� � � � � �
1. Mitä ilmasto on
Jonkin alueen ilmastolla ymmärretään yleensä alueelle
tyypillistä pitkäkestoista säätä. Meillä Suomessa tyypillinen pitkäaikainen ilmastokäyttäytyminen on esim. talvi, jolloin yleensä on lunta ja pakkasta. Afrikassa joissakin
osissa tyypillisiä käyttäytymisiä ovat pitkä kuivuus ja rajut sadekaudet. Ilmastoa
kuvataan erilaisilla tunnusluvuilla kuten sadannan, lämpötilan ja muiden säämuuttujien arvoilla. Säämuuttujat eivät riipu pelkästään ilmakehästä ja sen toiminnoista,
vaan myös esim. maan alla olevasta vedestä tai sen puutteesta.
Ilmastojärjestelmää on tarkasteltava kokonaisuutena, jolloin siihen sisällytetään
ilmakehä, meret, järvet ja joet (hydrosfääri), maa-alueet (biosfääri) sekä lumi ja jää
(kryosfääri). Tämän kokonaisuuden paremman ymmärtämisen avulla säämuutoksia
voidaan ennustaa tarkemmin ja pitemmällä aikavälillä. Nykyisin sään ennustaminen
pohjaa monesta mittauspisteestä saatujen säätulosten avulla tehtyyn supertietokoneanimaatioon. Tosin suunnattomasta muuttujamäärästä johtuva tulosten epätarkkuus
puoltaa vielä nimitystä sääennustus.
Penan Tieto-Opus Ky
1.1 Ilmakehä on nykyisessä muodossaan ja koostumuksessaan elämän perusedel-
lytys maapallon hengittäville olennoille. Ilmassa on eniten typpeä, sitten happea ja
hieman muita kaasuja. Maanpinnan pöly sekä merien suola tuottavat ilmakehään
kiinteitä hiukkasia l. aerosoleja. Ilmakehä muodostuu maapalloa ohuena kerroksena
ympäröivistä em. kaasuista, eikä sillä ole selvää ylärajaa.
Ylöspäin mentäessä ilman tiheys vähenee nopeasti ja 100 km korkeudessa vallitsee jo
lähes täydellinen tyhjiö. Mount Everest on maapallon korkein vuori (8850 m) ja jo tässä
korkeudessa ilmakehä on ihmiselle liian ohutta. Ilman tiheys on vain noin 1/3 merenpinnan tason ilman tiheydestä. Vain harvat henkilöt voivat käydä kyseisissä korkeuksissa
ilman happilaitteita. Pitempiaikainen hapenpuute tuhoaa aivot.
Ilmastointitekniikan oppikirja
Sisäilma, lopputuote
Ihminen tarvitsee elääkseen päivittäin n. 3 litraa vettä, yhden litran ruokaa
ja 15 000 litraa ilmaa. Ruuan ja juoman käyttäjä valitsee oman mieltymyksensä
mukaan, terveellisenä tai epäterveellisenä. Hengitettävään ilmaan ja sen laatuun ei
kuitenkaan voida paljonkaan vaikuttaa. Hengitettävä ilma on ympäröivää ilmaa,
”päivän tarjous”. Tutkimusten mukaan työssäkäyvä suomalainen viettää keskimäärin 21 tuntia vuorokaudessa sisällä. Tästä ajasta noin 16 tuntia vietetään kotona.
Sisäilman laadulla on terveyteemme ja hyvinvointiimme ratkaiseva merkitys. Vain
erittäin pieni osa (alle 5 %) altistuksesta tulee ulkoilmasta. Toisaalta ulkoilman
epäpuhtaudet kulkeutuvat osittain myös sisäilmaan ilmanvaihdon ja rakennuksen
vaipan vuotojen kautta. Näin siis osa sisäilman altistumisesta on peräisin myös
ulkoilmasta.
Sivun teksti ja kuvat: Miimu Airaksinen
�� � �� � � �� � � � � � � � � � � � � ��� � � ��� � � � ��� � � � � ��
� � � ���� ���� � � � � � � �
� � �
� �
� �
� � � � � ���� � � ��� � � � �� � ��
� � � � � � �� � ��� � �
� ��� � � �� � �� �
� �
� �
� �
� �
� �
� �
� �
�
� � � � � � �� ����� � � ��������� � ��� �� ����� � � �������� � � �� � � � � ����� � �
Astma ja allergiatapaukset ovat kaksinkertaistuneet viimeisen 15 vuoden aikana.
Epidemiologisissa tutkimuksissa on havaittu selkeä yhteys rakennuksien mikrobikasvun ja ihmisten terveysoireilujen välillä.
Ulkoilma on yleensä niin puhdasta, että siitä on tarpeen suodattaa vain
hiukkaset. Keväisin siitepöly on varsin merkittävä epäpuhtauslähde. Suodattimet
olisikin hyvä vaihtaa puhtaisiin siitepölykauden jälkeen. Kaupungissa likaisin ilma
on katutason lähellä, epäpuhtauspitoisuus pienenee ylöspäin mentäessä.
Asuinrakennuksen sisäilman epäpuhtaudet ovat peräisin ulkoilmasta, rakenteista, kalusteista ja ihmisestä itsestään. Asiaa tarkentaen ne ovat peräisin
epäpuhtauksista (tupakansavu, kaasut), inerttejä hiukkasia (pöly, kuidut) ja eläviä
epäpuhtauksia (mikrobit, virukset, bakteerit). Maaperästä tuleva radon samoin kuin
ryömintätilan asianmukainen toiminta on otettava huomioon suunnittelussa, jottei
niistä tule sisäilman epäpuhtauslähteitä. Mikäli rakenneratkaisut ovat asianmukaisia
ja kosteusteknisesti toimivia, on itse rakenteiden sisältä tuleva epäpuhtauskuorma
varsin pieni.
� � � � � �� �� �� � �� � � �� � � � � �� � � �� �� � � � � ��� �
�� � � � � � ���� ��
�� � ��� �� � �
� ������� ������� � ����� � ����� � ����� �
� � ����� �� � � � � � � �� � �� � � � ��
�� � � � �� � � ��� ��� ��� � � ��
� � � ��� �� � ���� �
� � ����
Penan Tieto-Opus Ky
� �� � ���� ��� � �� � � � �
���� � � � �� � � ��� �� � �� � � �� �
� �� � � ��� � � � ��� �� � � �� �
� � � � � ���
� � � �� �� � � � � ��� ��� �� � ��� �
� � � � �� �� � ��� �
� � ���� � ��
� � ���� � ��
� � ����
Ilmastointitekniikan oppikirja
Sisäilma, lopputuote
2.5. Sisäilman kosteus vaikuttaa ihmiseen, vaikka meillä ei olekaan kosteutta
tuntevaa aistia. Iholla, limakalvoilla ja hengityselimillä aistimme alhaiset ja korkeat
suhteellisen kosteuden arvot epämääräisinä tuntemuksina.
Asuinhuoneen 40-50 % suhteellinen kosteus on yleensä sopiva. Pitkäaikainen huoneilman suhteellinen kosteus ei saisi ylittää arvoa 60 %. Sisäilman kosteus vaikuttaa myös
hikoiluun sekä hengitykseen. Liian kuiva tai kostea ilma aiheuttaa myös terveydellisiä
oireita.
� �� � ��� � � �� � � �� � �
�� ��� � � � ����
� � �� �� �
� � � �� � � � ��
�� � � �� � �
� � �� ��� �� � �� � � ��� � ��
�� ��� �
� ���
� �� �
�
�
�
� � �
� � � �� ��� ��� � �� � � �
� �� � ��� � �
� � � � � � ��
� � � � � �� �
� � � � � �� ���
� �� � � � � ��
�� � � ��
� ��� �
�� � � ��
� �� ���
� � � ��
�
� �
�� �� ��
�
� � �� � � � �
� � �� �
� � �� �� � � � � �
� ��� ����� � � �� � �� � ��� � � �� � �
� � � � � � � �� �
� � � � � ���� � �� � � �� � � � � �� �
�� � � � � �� � � �� � � �� � ����
� � � �� � �� ��
� ���� � � ��
� � � ����
� � � �� � �
� � � � � ���� � ��� ���� � �
� �� � � �� � ��� � � � �
� ��� �� � � � �
� � �� � � � � � � �
��� � � �� � � �� � � �
�� ��� � � � ����
� � � � � �� � � �
� � � �� ��
� � � ��
� � � � � � � � �� � � �� � � ��� ��� � � � ����
� ���� � � ��
� � �� �� � �� � �� � ���� �
� � � � �
�� � �� �� � �
� � � � � � � �
� � � �� � �
� �� �� � � � ���
� � �� � �� � � � �
� � � �
� � � �� ��� ��� � � � � � � � �
� � � �� � � � � �
���� �� �� � �� � �
��� � � � � � � �
� � � � � � � �� �
� � �� ��
Rakennuksen kosteusongelmia. Jos suihkun
aikana peilin pinta huurtuu, kostuu, voidaan
asiaa auttaa esim. lyhyellä tehostetulla ivpoistolla.
� � � � � �� � � ���� � �
� �� � � �� � � � �
� � � �� � � � �
Nelihenkinen perhe tuottaa kosteutta huoneilmaan noin 10-20 l/vrk. Kosteutta, vesihöyryä,
tulee huoneilmaan ruuanlaitosta, tiskauksesta,
pyykinpesusta, saunomisesta ja ihmisistä.
Ilman kostutus sitoo paljon energiaa ja siihen liittyy myös kosteusvaurioiden vaara
ja mahdolliset homeongelmat. Puhdistamaton kostutin voi myös levittää ilmaan
terveydelle haitallisia mikrobeja. Kostutuksen pitäisikin tapahtua höyrystävän
kostuttimen avulla vettä kuumentamalla. Näin torjutaan mahdollisten mikrobien
leviämistä. Kostutettua huoneilmaa tarvitaan esim. kirjapainoissa, atk-laitetiloissa,
tekstiiliteollisuudessa ja joissakin sairaaloiden tiloissa. Alla on paikallinen kostutus
Penan Tieto-Opus Ky
Keittiön liesituulettimen avulla vähennetään
ruoanlaitosta huoneilmaan leviävää kosteutta. Kesällä pyykki kannattaa kuivattaa ulkona.
Pyykin koneellisessa kuivatuksessa kosteuden
tiivistävä kuivausilmarumpu on parempi kuin kuivausilman suoraan huoneeseen johtava malli.
Liiallinen ilman kosteus edistää pölypunkkien
kasvua ja tiivistää kosteuden rakenteisiin lisäten mikrobikasvuston riskiä.
Ilmastointitekniikan oppikirja
Sisäilma, lopputuote
Korkea radonpitoisuus on eräs Suomen asuntojen sisäilmaongelma. Pitkä lämmityskausi, maanvaraisen laatan käyttö, radonpitoiset alueet sekä ilmaa hyvin läpäisevä
rakennusmaa edistävät maaperän radonin pääsyä huoneilmaan. Tuuletettu alapohja
ns. rossipohja korjaisi tilanteen lähes täysin. Radon on radioaktiivinen hajuton ja
mauton jalokaasu, jota syntyy radiumin hajoamistuotteena. Radiumia on maaperässä
ja kaikessa kiviaineksessa, erityisesti Suomen graniitissa ja moreenissa. Radonin
puoliintumisaika on 1622 vuotta ja sen hajoamistuotteet kulkeutuvat hengitysilman
mukana keuhkoihin. Radon ei aiheuta mitään oireita, mutta keuhkojen saama säteilyannos lisää keuhkosyöpäriskiä. Tupakointi ja radon lisäävät keuhkosyöpäriskiä.
Suomessa kuolee vuosittain ennenaikaisesti passiivisen tupakoinnin seurauksena
noin 700 henkilöä.
Bq = radioaktiivisen säteilyn annosnopeuden yksikkö. Radonpitoisuus (Bq/m³): S1
<100, S2 <100 ja S3 <100. Sisäilmaluokitus 2008.
Radon-lähteitä ja poistoa
1. täytemaasta tuleva radon
2. kallioperästä tuleva radon
3. porakaivon radonpitoinen vesihöyry
4. rakennusmateriaaleista tuleva radon
5. maanvaraisten rakenteiden tiivistys
6. alapohjan alipaineistus radonputkistolla
7. radonkaasun poisto ulos
8. säädetty koneellinen ilmanvaihto
9. radontiivistysbitumihuopa
�
�
� � �
�
�
�
�
� � � �� �� � ��� � � ���� �� �� �
�
�
�
�
�
�
�
� � � � � � � �� � � ��� � � ��� � � �� � �� � � �� � � � � � �
� � � � � �� � � �
� � ���� � � ��
� � �� �� �� � �� � � � ��� � �� � �
� � � � �� � � � � ��� ��� � �
� � � � � � � �� � �� � ��� � � � � � �
� � � � �� �� � �� � � � � � �� � ���� �
� � � ��� � �� � �� � ��� � � �� �� �
� ���� � �� � � � � � � �� � � � � � ��
�� �� � � � � � ��� � � � ����� � � �
� �� � � � � �� � �� � �� �� � �� �
� � �� �� � � � � � � �� � �� ���
�� � � � � � �� �� ��� �
� � � �� � � � �� �� � � � �
� � ���� � � � ���
�� � ��� �� � � �
�� � � � � � � � �
� ����� � �� ��
� � � �� � ����
� � � � � ��� �� � � �� �� ��� � � � �� �� � �� � � � � � � � �� � � �� � � ��
� � � � � �� � � � �� ��� � �� � ��� � �� � � � � �
Sosiaali- ja terveysministeriön päätöksen (994/92) mukaan asunnon huoneilman
Ilmastointitekniikan oppikirja
Penan Tieto-Opus Ky
radonpitoisuuden vuosikeskiarvo ei saisi ylittää arvoa 400 becquereliä kuutiometrissä
(Bq/m³). Suomessa on kuitenkin yli 50 000 asuntoa, (3 % kaikista asunnoista)
joiden radonpitoisuus sisäilmassa on yli 400 Bq/m³. Säteilyturvakeskus antaa myös
ohjeita mittauslaitteista ja -menetelmistä.
Radon tulee huoneeseen maaperästä sisätiloihin kulkeutuvan ilman mukana, rakennusmateriaaleista ja porakaivovedestä. Radonin vaaraa poistetaan siten, että
vältetään rakentamista radiumpitoiselle maaperälle. Maanvastaiset rakenteet tehdään
ilmatiiveiksi esim. asentamalla sokkelin yläpintaan bitumihuopa. Maanvaraisen alapohjan alapuoli alipaineistetaan maaputkiston ja puhaltimen avulla. Rakennukseen
asennetaan myös tasapainotettu koneellinen ilmanvaihto. Ilmanvaihto ei saa olla
painesuhteiltaan sellainen, että huonetila on allaolevaan maahan nähden huomattavan alipaineinen. Tällöin radonkaasu kulkeutuu sisälle huoneeseen. Radonaltistus on
suurimmillaan rakennuksen alimmassa kerroksessa. Radonin on arvioitu aiheuttavan
Suomessa noin 300-400 keuhkosyöpätapausta vuosittain.
Sisäilma, lopputuote
Höyrykostutus Kuva 4 Kun ilmaa kostutetaan puhaltamalla siihen höyryä, voidaan
osoittaa, että prosessin suunta on kaavan 18 mukaisesti
Δh/Δx = hh = lho + cph th
( 18 )
Kun kostutukseen käytetään 100 °C kylläistä höyryä saadaan prosessin suunnaksi kuvassa olevan suoran suunta.
Δh/Δx = 2501 kJ/kg + 1,85 kJ /kg °C 100 °C = 2686 kJ/kg
Prosessin suunta on lievästi oikealle nouseva. Kylläisellä höyryllä kostutettaessa ei prosessin suunta poikkea paljoakaan kuivalämpötilasuorien suunnasta eli ilman lämpötila
kohoaa vain hieman. Tämän päivän ilmastointilaitoksissa on höyrykostutus yleisin kostutusmenetelmä, koska vesikostutuksen kohdalla on pelättävissä, erilaisten hygienia - ja
terveyshaittojen syntymistä huoneilmaan. Höyrykostuttimen vaatima energia tuodaan
sähköllä ja kostuttimen liitostehot ovat helposti kymmeniä kilowatteja. Höyrykostuttimelle
tarvittavan höyryvirran ja samalla kostuttimen lisävesimäärän voi laskea kaavasta 19.
qmh = qmi Δx = ρi qvi ( xB - xA )
( 19 )
Kuivassa jäähdytyprosessissa (kuva 5) jäähdytettävästä ilmasta ei tiivisty
vettä jäähdyttäjän pinnalle. Tällaisia prosesseja ovat esim. ilman jäähdyttäminen
huonetilassa viileän tuloilman avulla, ilman jäähdyttäminen jäähdytyspalkeissa
sekä ilman jäähdyttäminen puhallinkonvektorissa, kun halutaan toteuttaa puhallinkonvektorijärjestelmä ilman kondenssivesiviemäröintiä. Edellytyksenä kuivalle
jäähdyttämiselle on se, että jäähdyttävän elementin pintalämpötila on jäähdytettävän
ilman kastepistelämpötilaa tkp korkeampi. Prosessi on muuten sama kuin lämmitysprosessi, mutta suunnaltaan vastakkainen, eli h, x - diagrammissa pystysuoraan
alaspäin vakiokosteussuorien suuntaisesti. Jäähdytyksessä tarvittava lämpöteho
saadaan kaavasta 20.
Φ = qmi Δh = ρi qvi ( hA - hB )
( 20 )
ρi = ilman tiheys pisteessä, jossa ilmavirta on ilmoitettu
qvi = ilman tilavuusvirta ( yleensä annettu pisteessä A )
�� � � �� � � � � � ��� � �� � �� �� �� ��� �� � � �� � � � � ��� � �� � � �� �
� �
� �� � �
� � ��
Käytännön tapauksissa keskimääräinen patterin pintalämpötila on suorahöyrystyspatterissa
noin 3…5 °C korkeampi kuin höyrystymislämpötila höyrystimen lopussa ja vesipattereissa 1...2 °C korkeampi kuin sisäänmenevän ja ulostulevan jäähdytysveden lämpötilojen
keskiarvo. Suunnitteluvaiheessa ei useimmiten ole vielä tarkempaa tietoa patterin mallista
ja tyypistä, joten tässä esitetty mitoitusperiaate on riittävän tarkka. Mikäli patterin tiedot
ovat olemassa, on pintalämpötila mahdollista määritellä tarkemmin.
Märän jäähdytyksen tehontarve on laskettava aina kaavan 22 mukaisesti. Missään tapauksessa ei saa käyttää kuivan jäähdytyksen laskentakaavaa 21, joka ei huomioi veden
tiivistymisen vaatimaa energiaa!
(22)
� � ��
� � ��
� �
� � ��
� �
�
�
� �
� �
�
����
� �
� � �� �
� � �� �
��
� ��
� ��
� �� �
�� � � �� � � � � � ��� � �� � �� �� �� ��� �� � � �� � � � � ��� � �� � � �� �
� �� � �
� �� � �
� � ��� � � �� � � �� �� � ���
� �� � �
� � ��
� �� � �
� � ��
� � ��
� � ��
� � �� � ���
� � �� � �� � � ���� � �
� � ��
� � �� � ��� � � � � �� �
� �
�
�
� �
��
� � �� �
� �
� �
�
�
� �
� � ��
�
� �
� � ��
� � ��
� �
� �
�
� �
�
� �
��
�
�
� �
����
� �
�
� � �� �
� � �� �
� �
�
� � �� �
� ��
� ��
�� � � �� � � � � � ��� � �� � �� �� �� ��� �� � � �� � � � � ��� � �� � � �� �
� �
� �� � �
� �� � �
� � ��� � � �� � � �� �� � ���
� � ��
� �� � �
� �� � �
� � ��
� � ��
� � ��
� � �� � ���
� � �� � �� � � ���� � �
� � ��
� � � � � ��� � � � � �� �
� �
� � ��
�
� �
� � ��
� � ��
� �
� �
�
� �
� �
�
� �
�
� �
��
� �� �
Penan Tieto-Opus Ky
Ilmastointitekniikan oppikirja
�
�
� �
��
� � �� �
�
Jäähdytyspatterin ohituskerroin OK, löytyy kohdasta 4.5
� � ��
� � ��
� �� �
Märkä jäähdytys Kuva 6 Jos patterin pintalämpötila on jäähdytettävän ilman
kastepistelämpötilaa alhaisempi, ilmasta tiivistyy vettä patterin pinnalle ja ilman
kosteussisältö pienenee eli ilma kuivuu, haluttiin sitä tai ei. Prosessi suuntautuu kohti
pistettä C. Piste on jäähdytyspatterin keskimääräistä pintalämpötilaa vastaava piste
kyllästyskäyrällä. Kuvan mukainen prosessi esittää vain tapahtuman lopputulosta
eikä niinkään itse prosessia. Suorahöyrystyspatterissa pintalämpötila muuttuu höyrystimen painehäviön aiheuttaman höyrystyslämpötilan muuttumisen sekä ilman
lämpötilan muuttumisen johdosta. Kylmävesipatterissa muuttuu ilman lämpötila
ja veden lämpötila ja samalla patterin pintalämpötila niiden mukana.
� �� � �
� � ��
� � ��
��
Φ = qmi cpi . Δt = ρi qvi cpi ( tA - tB )
� � �� � ���
� � �� � �� � � ���� � �
� � ��� � � �� � � �� �� � ���
� �� � �
� � � �� � � � �� �� �
� �
Tai vastaavasti kuin lämmityspatterissa ( vain kuiva jäähdytys )
Φ = qmi Δh = ρi qvi ( hA - hB )
� �� � �
� � �� �
� ��
� � � ��� � � � � ��� �� � � ��� � � � � �� � � � ��� � �� �� � � � � � � ��
� � �� � � �� �� �� � � �� � � ��� � � �� ��� ��
�
����
� �
� � �� �
Ääni ja sen vaimennus
3.7. Meluntorjunta voidaan jakaa esim. kolmeen osa-alueeseen. Yleinen me-
luntorjunta sisältää esim. työpaikkamelun torjumisen. Ympäristömeluntorjunnassa
keskitytään liikenteen, teollisuusmelun ja rakennustoiminnan aiheuttaman melun
torjuntaan. LVI-äänitekniikassa keskitytään kiinteistön omien laitteiden melun torjuntaan. Laitteet tuottavat melua sekä rakennuksen sisäpuolelle että ympäristöön.
Ääni-imissiolla tarkoitetaan kohteessa vallitsevaa ääntä, yleensä sen äänenpainetasoa.
Se on ilman saastepitoisuuteen verrattava käsite, tavallaan melusaaste.
Ääneneristyksellä ja meluntorjunnalla estetään melun leviäminen ympäristöön. Ne
ovat rakenteita ja toimenpiteitä. Ääneneristys on ilmaäänen läpäisevyyden pienentämistä. Rajoittavina rakennusosina käytetään seiniä, välipohjia ja ikkunoita. Jos
rakenteissa on ilman mentäviä aukkoja, siinä on silloin samalla äänen mentäviä
aukkoja. Paras tapa ääneneristämiseen on eristää ääni syntypaikassaan.
Äänenvaimennuksella eli äänenabsorptiolla äänienergia muutetaan lämpöenergiaksi
absorptiomateriaalin (ääneneristevilla) kitkan avulla. Pinnan absorptiokerroin l.
absorptiosuhde on pintaan kohdistuneen ja pinnasta palaamatta jääneen äänitehon
suhde.
� � �� ��
� � �� �
Kuva mukailtu Olli Seppäsen kuvasta
� � ��� � �� � � ��� � � �
� � �� � � � � �� �
� � � �� � � � � � ��
� � �� � � �� � � �
� � � � �
� � �� ���
� � � � � �� � � � � � ��� �� � �� �� � � � � ��� �� � �� � � � �
� � � � � � � ��� � � ��� � � ��� �
Ääneneristävyydellä tarkoitetaan äänen tehotason alenemista sen kulkiessa eristävän
rakenteen esim. seinän läpi. Ääni etenee runkoäänenä ja ilmaäänenä.
Akustiikka tutkii ääni-ilmiöitä. Ääni voidaan jakaa hyötyääniin ja haittaääniin. Hyö-
tyääni on esim. puhe, haittaääni on eri lähteistä tuleva melu. Akustisella eristämisellä
edistetään hyötyäänen kuuluvuutta sekä vaimennetaan haittaääniä.
Ilmanvaihtolaitoksessa melua tuottaa piennopeusjärjestelmissä yleensä eniten
puhallin. Melua tuottavat myös ilman virtaus kanavissa, säätölaitteissa sekä tuloja poistoilmaelimissä. Myöskin laitteiden mekaaninen värähtely aiheuttaa melua.
Ilmastointikoneessa syntyvä melu siirtyy huoneeseen ilmaäänenä, runkoäänenä
ja kanavaäänenä. Muita melun tuottajia ovat sekoituslaatikot, suutinkonvektorit,
pumput, kompressorit, säätöpellit ja jäähdytystornit.
Puhaltimissa melua syntyy sekä mekaanisena äänenä että ilmavirtauksesta muodostuvana äänenä. Mekaanista ääntä aiheuttavat laakerit, hihnat, levyosien värähtelyt
ja sähkömoottori. Puhaltimessa syntyvä melu siirtyy kanavia pitkin ilmastoitavaan
tilaan ja puhaltimen vaipan läpi sitä ympäröivään tilaan. Puhallinvalmistajat ilmoittavat puhaltimen ominaiskäyrissä eri toimintapisteitä vastaavia meluarvoja.
Aerodynaaminen melu syntyy silloin, kun ilmavirtaus irtoaa siiven pinnasta ja
muodostuu turbulenttista virtausta. Lisäksi melua aiheuttaa siipipyörän epätasapaino
esim. likaantuessaan ja värähtelevät levypinnat. Keskipakoispuhaltimien melu on
matalataajuisempaa kuin aksiaalipuhaltimen kehittämä melu.
Ilmastointitekniikan oppikirja
Penan Tieto-Opus Ky
Melun mittauksissa selvitetään, aiheuttaako jokin laite huoneeseen liian korkean
melutason. Tämän jälkeen mietitään tarvittaessa keinoja tilanteen korjaamiseen.
Voimakkain melu peittää alleen muun melun. Laitteiden vuorottaisella käytöllä
selvitetään suurin melua tuottava laite ja äänen etenemistapa. Selvitetään, onko melu
ilmaääntä, kanavaääntä vai runkoääntä. Selvityksessä on aina huomioitava taustamelun osuus esim. liikenteen melu. Etäisyyden kaksinkertaistuessa äänenpainetaso
laskee n. 6 dB ja etäisyyden kymmenkertaistuessa lasku on n. 20 dB.
Äänitasomittarin on täytettävä standardeissa SFS 2877-1980 2. P./IEC 651 ja IEC
804 esitetyt vaatimukset. LVIS-laitteiden äänitasosta mitataan keskiäänitaso L A,eq,T
sekä enimmäisäänitaso L A,max. Äänen yksikkö on dB, desibeli.
Ilma kojeelta huoneeseen
� � � � � � � �� � ����� �� ��
��� �� ��
� �� � �� ��� �
�� � �
� � �� � ���
� � � � ���
� � � � � �
� � � � � �
Vasemmassa kuvassa on höyrysulun tiivistys,
takan lämmön sekä lämpöpumpun lämmön
hyödyntäminen. Vieressä on tiilikatolla olevan
keittiön liesikuvun poistopuhallin.
6. Isoon ilmastointi- tai ilmanvaihtojärjestelmään
kuuluu
keskuskoje, kanavisto ja huoneiden ilmanjakolaitteet. Tässä osiossa käsitellään erilaisia IV-kojeita, kojeen osia ja ilman prosesseja sekä kanavistoa osineen. Ihminen
on ilmastointiprosessin se osa, jota varten ilmaa käsitellään. Käytössä ilma likaantuu, jolloin sitä on jatkuvasti korvattava uudella käsitellyllä ja oleskeluvyöhykkeelle
puhallettavalla ilmalla.
Keskuskoje
� � � �� � � � �� �� � � ���
� � � � �� � � � ���
� � � � � � � ���
� � �� � � � � �� ��� � � � ��� ��������
� � �� � � ��� � � � ��� � �
� � �� � � � � �� � � � ��� � ��
� � �� �� ��� � � � � � ����
� � � � �� �� ��� � � � � � ����
Penan Tieto-Opus Ky
� � �
� � ��
�� ��
��� �
� � ��
�� � �
� �� �
�� � �
� �
� �
� �
� �
� ��
� � �
� ���
�� ��
Rakennuksen katolla sijaitseva iv-koje
�
�
�
�
�
�
�� �
�
�
�
�
�
Sisäilmaston olennaisimmat osa-alueet ovat ilman lämpötila, kosteus, virtausnopeus ja ilman
puhtaus. Isot moduulimittaiset tehdasvalmisteiset koneet voidaan valmiina pakettina nostaa
rakennuksen katolle. Kanavien vaatiman tilan
vuoksi mietitään, sijoitetaanko katolle yksi iso
koje vai muutama pienempi.
� �� � � ���� � � �
� � �� ���� � � �
� ��� � � ��� � �� �
� � ������ � � � ��� � � �
� � � ���
�� �� �� ��
� �� � ���
� � � � ���
� � � � � ���
� � � � �� � ��
�
� � � ��� �� � ��� � � � � ��� � � � � � ��� � ��� � � �� � � � � � �� ��� � � ���� � �� �� �� ���� ���� �� �� ���
�� �
�� � � � � ��� � � � ��� �� � �� � � � � �� �� �� ���� � �� �� �� ��� � � � � �� ��� � �� ��� �� � �� �
�� � �� � � � �� � � �� � �� �
� � ���� � � � � ���� � �� � � �� � ���� � ���� � � � � �� �� �� ��� �� � � � � � � �� �� �� ��� � �� � � �� � � � � �
��� � � � � �� ���� �
Ilmastointitekniikan oppikirja
Ilma kojeelta huoneeseen
Kaasumaisia epäpuhtauksia ovat hiilidioksidi, tupakansavu, radon, otsoni, typpiok-
sidi, häkä ja formaldehydi. Tupakansavussa on paljon nestemäisiä, kaasumaisia ja
kiinteitä, terveydelle vaarallisia epäpuhtauksia.
Ilmansuodattimen suoritusarvot määritellään standardin EN 779/2002 mukaisesti. Suoritusarvoista mitataan alkupainehäviö, pölynsitomiskyky, erotusaste,
suodatinluokka ja suodatinmateriaalin mahdollisen sähköisen varauksen vaikutus
erotusasteeseen. Valmistajan on ilmoitettava sähkösuodattimien otsonituotto.
Suodatinmateriaalissa ei saa olla pölyn sitomiseen käytettäviä öljyjä tai biosideja.
Suodattimille tehdään myös aistinvarainen hajutesti.
� �� � ��� �
� � � � � ���� � � �� ��� ��� � � � �� � � ��
� � �� ��� �
� � ����� � ���� � ��� � �� ���
� �� � �� ��� �
� � �� �� ��� � �� �� �� ��� � �
Huoneilmaa voidaan parantaa kierrätysilmasuodattimen avulla. Kierrätysilmasuodattimia
on käytetty mm. tupakansavun poistamisessa
ja allergisten henkilöiden huoneilman puhdistuksessa. Kanavien likaantumisen estämiseksi
paikallispoistojen ilmaa puhdistetaan ennen sen
kanavistoon johtamista. Esim. keittiöiden liesituulettimeen liitetään aina rasvasuodatin.
Suodatin voidaan asentaa ulko-, poisto-, kierrätys-, kierto- tai tuloilmavirtaan. Ul-
koilmavirran suodatus on tarpeen ulkoilman epäpuhtauksien poistamiseksi. Samalla
suojataan laitteet likaantumiselta ja puhdistetaan tuloilmaa. Kiertoilman puhdistus
on välttämätöntä huoneesta poistoilman mukana kulkeutuvan pölyn erottamiseksi.
Huonepöly on karkeampaa kuin ulkoilman mukana sisälle tuleva pöly. Pölyn mukana ilmasta poistuu huoneilman bakteereita ja muita mikrobeja. Suodattimesta ei
saa irrota kuituja missään olosuhteessa haitallisessa määrin. Valmistajan on määriteltävä suodattimen vaihtotarve sekä se, miten käytetyt kuitusuodattimet hävitetään
ympäristöystävällisesti.
� �� � � � � � � � � �� � � � � �
� � �
� �
� �
� �
� �
� �
� �� � � ������� �� � � ������ �� � �������� �� � ������� �� ���������� �� �������� ����������������� ������ � ������ � ������ � ������ � ��� � � �����
� �� � � � �
� �� � � �� �� � � �
Viereinen graafi kertoo meille erilaisten aineiden hiukkaskoon sekä suodattimen merkinnän.
Hitsaussavun hiukkaskoko on n. 4...0.005 µ.
Jos halutaan poistaa kaikki hiukkaset on suodattimeksi valittava H13. Silmämääräisesti
graafista katsoen F7 poistaa hiukkaset, jotka
ovat kooltaan n. 0.5 µ.
� ����� � ��
� �� � �� � � ��
� � ��� � � � ��
� �� �� ����� � ��
� � � � � � � ��
� ���� � � ��
� � � � � ���� � ��
� � �� ��� � � �� � ��� � �� ���� �� � � � � �
� � � �� � � ��
� �� � � � � � � � ��� �
� ��� � � � �
� � � �� �� � � � ���
� � � � � � �� �� � � �� � � ���� � � �� � ��
� � � � � � � � � � �
� ��� � � � �
� � � �
� � ��� � � �
� �� � � � � �
� �� � � ������� �� � � ������ �� � �������� �� � ������ �� ���������� �� �������� ����������������� ������ � ������ � ������ � ������ � ���� � � �����
� �� � � � � � � � � ��
� � � � � � ��
� � � � � � ��� �� � �� � � �� �� � � � � � � � ����
� � � � � � ��� �� � � � � � � � ����
� � ��� � ��� �
� ��� � ���
Sisäilmaluokitus 2008, tuloilman suodattimina käytetään:
S1 S2 S3
Suodatusluokka
F8 F7 F6
IV-järjestelmän
puhtausluokka
P1 P1 P2
Vilkkaiden liikenneväylien ja muiden hiukkaslähteiden läheisyydessä (<150 m) käytetään
S1- ja S2 -luokissa yhtä astetta tehokkaampaa
tuloilman suodatusta.
Ilmastointitekniikan oppikirja
Penan Tieto-Opus Ky
� ��� � � � � � � � �
Ilma kojeelta huoneeseen
10
� � � �
� � �
� � �� �� ��� �
� � �
� � � � � � � �� � � � ��
� �� � �� ��� �
� � � � � � � �
� � � �
Tuloilman lämpötilan ohjausesimerkki
TE 1 = kanavatermostaatti
TC 1 = säätökeskus
TV 1 = kolmitieventtiili
P1
= kiertopumppu
Säätöpiirin toimivuus todetaan kääntämällä
lämpötilan säätönuppia normaalista lämpötilasta korkeampaan lämpötilaan. Nyt voidaan
todeta säätöventtiilin toimimoottorin toiminta,
patteriputkien lämpeneminen ja viimekädessä
ilman lämpötilan nousu.
Säätönuppi on muistettava kääntää takaisin
normaaliin asentoonsa.
Sulatusvaiheen aikana lämmityspatteriin on
tuotava nopeasti lisäenergiaa korvaamaan
LTO-patterin puuttuva osuus.
� � �
� � � �
� � �
� �� � ��� �
� � � � � � �� ��
�� � � � ���
� � �
�
�
� � �
� � �
� � � �
� � �� ��� �
� � �
� � �� ��� �
� �
� � �
� � �
� � � � � �� � � � � � � � ���� �� � � ��� � � � � � ��� � ��
� �
� �
� �
� �
� �� � �� �� �
�� � � �� �� �
� � �� � � � �
� �� � � �� �
� � � � ���� � ��
��
��
�
� ��
�
� � �� �
� � �
��
� � � � �
��
�
�
� � �� �
� ��
� �� � ��� � � ��� � � � ���� � � � �� � � � � � �� �
� � �� �
� � �� �
�
� � �� �� �
�
Pelkistetystä yläkuvasta puuttuu lto -laitteen
huurtumisen aikainen ohituskanava. Katso
esim. alakuvaa.
� �� � ��� � � � �� � � �� � � ���� � � ���� ��
� ��� � � � � �� ���� �� � � � � � � �� � � � � � � ��
�� � � ��� � � � ���� � � � �� � � �� � �� �� � � � � ��
� � � ��� � � ��� � � � � � � ��� ��� � � ��� � � � �
� � � � ��� �� � �� �� � � �� �� �� � � �� �
� ��
� ��
�
� �
�
� �
�
���
���
���
���
tp1 = poistoilma
tu2 = tuloilma
tp2 = jäteilma
tu1 = ulkoilma
� �� �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� � � � � � � � � � � �
� � � � ������ ��� �
� ���� � � ������ �
� � �� � � �� ���� �
� � � �� �������� �
� � �
� � �
� � � �� ���� � �
� �
� �
� ��
� �
� �� ��
� �
� ��
� �
� �
� ��
� �
� �
� �
� �� ��
� �
� ��
�� �� � � � �� � ��
� � � � � � � � � � �
� � �
� � �
� �
� � �
� � �
� � �
�� �
� �
� �
� � �
�� �
� � �
� � �
� � �
�� �
� � � �
� � � �
�
� �
� � � �
� �
� � � �
�
�
� �
� �
� �
Penan Tieto-Opus Ky
� �
� �
� �
� � �
�� �
� �
� � � �
� �
� �
� �
�
�
� �
�
� �
� �
� �
� �
� �
� �
� ��
� �
��
� �� ��� �� �� �
� ��� �� � �� �
� ��� �� � � � �� � � �
� � � �
� � � �
� � � �
� � � �
� �
� �
� �
� �
� � � �
� �
� � � �
� � � �
� �
� � � � � �� � � � ����� � ��
� � �� � � � � � � � � � �
� � � �� �� � ���� � �
� �� �� �� ��
10
Ilmastointitekniikan oppikirja
� �
� � � �
� �
� �
11
Ilma kojeelta huoneeseen
6.8. Tuloilman esi- tai jälkilämmityspatteri Kylmää tuloilmaa lämmite-
tään lämmityspatterilla vedon tunteen eliminoimiseksi. Ilman lämpötila muuttuu
patteriveden lämpötilaa säätämällä. Patterin lämmönluovutus riippuu patterin pintaalasta, meno- ja paluuveden lämpötilaerosta sekä patterille tulevan ja siitä lähtevän
ilman lämpötilaerosta. Lisäksi patteritehoon vaikuttaa ilman virtausnopeus, veden
virtausnopeus patteriputkissa sekä se, onko kytkentä vasta-, risti- tai myötävirtakytkentä. Nesteen virtausnopeuden patteriputkistossa on oltava vähintään 0,4 m/s
ilmauksen takia. Lämmitykseen käytetyissä kupariputkipattereissa nesteen virtausnopeus ei saa ylittää 1,5 m/s. Teräsputkipattereissa ei nesteen nopeus saa ylittää 3,0
m/s. Lämmönluovutuksen parantamiseksi liuospattereiden virtausnopeus mitoitetaan
turbulenttiseksi, ei laminaariseksi. Maksimipainehäviön esim. lämmityspatterin
vesipiirissä tulisi olla noin 15 kPa, jäähdytyspattereissa 30 kPa ja LTO-pattereissa
80 kPa. Lämmitys- ja jäähdytyspatterit suunnitellaan ja asennetaan irrotettaviksi
huollon ja korjausten vuoksi.
� � � �� � � � �� �� � � �������������
� � � � � � � ��� �������������������
� � � � ��� � � ��� � � � ��� � �����
� � �� �� ��� � � ��� � � � ��� � ���
� � �� �� ��� � � � � � ���� ��������
� � � � ���� ��� � �������������������
� � � � �� �� ��� � �����������������
� �
�
�
�
��
��
��
��
��
��
�� � �� � � � ���
��� � � � � �� ��� � � � ��� ��������
�� � � �� �� � � � � �
��� � � � � �� � � � ��� � �
�� � �� �� ��� � � � � � ����
��� �� ��� �
�� ��� �� ��� �
�
�
� �
� � �
�� �
� � �
�
�
Lämmityspatterin sijainti
�
�
Lämmityspatteri
� � ��� � �� �� � � � �
� � �� ��� � �� �
� � � � �� � � �
� � �� � �� � � �
� � � � ��� �� � �� � � � ��
� �� � �� � ��� ��
Lämmityspatteri
Penan Tieto-Opus Ky
� � �� ��� � �� �
Patteri koostuu kehyksestä, jakotukeista, alumiinilamelleista sekä niihin kiinni
laajennetuista kupariputkista. Lämmittävä vesi kiertää kupariputkissa luovuttaen
lämpöä alumiinilamelleihin, jolloin lamelleiden läpi virtaava ilma lämpenee. Vesipatteri on auton jäähdyttäjän kaltainen laite. Lamellijako riippuu käyttötarkoituksesta
ja tarvittavasta lämmönluovutuspinta-alasta ollen 2-4 mm. Kehys voi olla alumiinia
tai sinkittyä terästä.
Ilmastointitekniikan oppikirja
11
Ilma kojeelta huoneeseen
12
Paisuntaventtiili voidaan korvata pienissä pattereissa riittävän vastuksen (paineen
pudotuksen) aiheuttavalla kapillaariputkella. Lämpötilaa voidaan säätää esim.
kompressorin on/off-toiminnalla. Suorahöyrystyspatteri voidaan varustaa myös lamellin reikiin työnnettävillä sähkövastuksilla mahdollisen huurteen sulatusta varten.
Patterin kylmäpinnoille tiivistyy vesihöyryä silloin, kun patterin pintalämpötila
on ilman kastepistelämpötilaa matalampi. Näin ilmaa voidaan myös kuivata l. sen
absoluuttinen kosteus pienenee.
Suorahöyrystyspatteri. Jäähdykeneste jaetaan patteriputkiin nestejakajalla. Jäähdyke
höyrystyy putkissa ja sitoo höyrystymiseensä
tarvittavan lämmön lamellien läpi virtaavasta
ilmasta jäähdyttäen ilmaa.
��� � � ��� � � � � �� � �� � � � � � � � � � � �� � � � � �� � � ���
� � � �� � � �� � � ��� � � � � � �
��� �
� �
� �
� �
� �
����
�� � � � � � � � � ������� � �
� �� �� � ��� � � � � � �
� � �� � ��� � ��� ��� � � �
� � � � � � � � ��� � � � �
� �� � � � � � �
� � � � �� � � ����� �
� � � �� � �� � � �
�� � � � � � �
Penan Tieto-Opus Ky
� � � � � � � � � � �� ��� � � � � ��
Suorahöyrystysjäähdytyspatteri ja paisuntaventtiili
Suorahöyrystysjäähdytyspatterin kytkentäkaavio
12
Ilmastointitekniikan oppikirja
13
Ilma kojeelta huoneeseen
Taajuusmauuttajakäyttöinen kammiopuhallin,
Fläkt Woods
Joitakin puhallinsovellutuksia Huippuimuri on katolle sijoitettu, ylöspäin puhaltava
ja imupuolelta yleensä kanavistoon liitetty poistopuhallin. Sen pääosat ovat siipipyörä,
moottori, tärinänvaimentimet, sadekatos ja pohjalevy. Huippuimuri ei saa aiheuttaa
kattolumen sulamista. Puhallusaukon pystysuoran etäisyyden katon yläpinnasta tulee
olla Suomen rakentamismääräyskokoelman osan D2 mukaisesti yleensä vähintään 900
mm. Imurin on oltava helposti avattavissa puhdistusta ja huoltoa varten. Huippuimuri
voidaan liittää valmiiseen kattoläpivientiosaan, jolloin kattoläpivienti toimii kokoojakammiona sekä äänenvaimentimena ja voidaan varustaa sulkulaitteella. Takkaimuri on tähän
nimenomaiseen tarkoitukseen valmistettu huippuimuri. Kuva on alla.
Kanavapuhallin sopii esim. työpajoihin ja käymälöihin. Puhallin on kanavan osana, jatkona.
Ilmastointitekniikan oppikirja
Penan Tieto-Opus Ky
Savunpoistopuhaltimia käytetään palokaasujen poistoon ja ne voivat olla aksiaalitai keskipakoispuhaltimia tai huippuimureita. Yleensä savunpoistopuhaltimien ja niiden
sähkönsyötön on kestettävä toimintakuntoisena yhden tunnin ajan +350 °C lämpötilaa.
Puhaltimelle voi olla myös mahdollisuus virran syöttöön palokunnan varavoimageneraattorilla. Puhallinta voidaan käyttää myös tavalliseen ilmanvaihtoon, mutta sen joustavien
liittimien ja tärinänvaimentimien on kestettävä +350 °C lämpötilaa tunnin ajan, kun se
voi joutua toimimaan savunpoistopuhaltimena.
Savunhallinnan perustehtävänä on pitää palotilanteessa poistumistiet savuttomina
ja turvata ihmisten vapaa poistuminen rakennuksesta. Koneellinen paineistus varmentaa poistumistiet. Kerrostaloissa yleistyy porraskäytävän, aulan ja hissikuilun
paineistus. Palotilanteessa näihin tiloihin tuodaan suuri määrä puhdasta ilmaa, joka
syrjäyttää savun. Tilat pidetään ympäristöönsä nähden ylipaineisina.
13
Ilma kojeelta huoneeseen
14
6.12. Kanavien avulla jaetaan iv-koneessa käsitelty ilma käyttöpisteisiin l.
huoneisiin. Kanavina käytetään sinkitystä teräslevystä valmistettua kierresaumattua,
poikkipinnaltaan pyöreää kanavaa, samasta materiaalista valmistettuja suorakaidepoikkipintaisia kanavia tai poikkipinnaltaan pyöreitä muovikanavia. Lisäksi on
olemassa myös ruostumattomasta teräksestä tehtyjä kanavia. Kanavina käytetään
puhtausluokiteltuja tehdasvalmisteisia kanavia ja kanavanosia. Ilmanvaihtokanaviston
puhdistamiseksi puhdistusluukkuja asennetaan sekä tulo- että poistokanavistoon.
Ilmanvaihtokoje ja myös ilmalämmityskoje tulisi
sijoittaa rakennukseen mahdollisen keskeisesti,
koska kanavat saadaan lyhyiksi ja ilmavirtojen
tasapainotus helpottuu.
Kanavisto ja sen nimikkeitä
� � � � � �� � � �� � �� � � � �� ��� � � �� ����� � � �
� � � � � �� � � � �� �� � �� � � � � ��
� � � �� � � ���
� � � �� � � ���
� � � � � �� � � � � � �
� � � �� � � ���
� � � �� � � ���
� � � �� � � ���
� ���� � �� � � � � � �
� � � �� � � ���
� � � � � �� � � � � � �
� � � � � � � � � � �� � � � � � � � � �
� � � �� � � ���
� � � �� � � ���
� � � �� � � ���
� � � �� � � ���
� � � �� � � ���
� � � �� � � ���
� � � �� � � ���
� � � �� � � ���
� ���� � �� � � � � � �
� � ��� � �� �
� � � �� � �
� � �
��� � � �� �� � �
�
� � � � � � � �� �� �� � � �� �� ��� �� � �� ��� � �� � � � �� � �� �
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � �
Rakennusen huoneet ovat osa kanavaa Ilma virtaa sisään esim. olohuoneen
sisäänpuhallusventtiilistä ja jatkaa matkaa wc-tilaan sekä poistuu sen poistoventtiilin kautta. Tämän vuoksi ovet eivät saa muodostaa esteitä ilman virtaukselle,
vaan ovien alla on oltava virtausaukko l. ovirako. Oven ollessa kiinni ilma pääsee
esteettä virtaamaan oven alla olevan raon kautta seuraaviin tiloihin. Oviraon suuruus
riippuu huoneen lattiapinta-alasta, virtaavan ilman määrästä. Jos huonepinta-ala on
alle 15 m2, raon suuruus on 15 mm. Jos pinta-ala on yli 15 m2 , ovirako on 30 mm.
Asunnon ja saunaosaston välinen ovirako on 30 mm. Ovirakojen tilalla voidaan
käyttää siirtoilmakanavia.
Penan Tieto-Opus Ky
Kanavat asennetaan rakennuksen pohjalaattaan, yläpohjaan tai yläpohjan yläpuolelle. Tällöin puhutaan ylä- tai alajakoisesta ilmalämmityksestä. Kaikissa asennustavoissa on huomioitava kanavan oikea eristys sekä kanavien puhdistusmahdollisuus.
Suunnittelussa on huomioitava kanavien suuri tilantarve. Vesikeskuslämmityksessä
lämmin vesi voidaan viedä huoneen pattereille esim. kupariputkilla, joiden ulkohalkaisija on 15 mm. Ilmastoinnissa voi kanavan halkaisija vastaavasti olla 100...125
mm.
Kanavien ilmavirrat Vesi voi virrata patteriputkissa nopeudella 0,3...05 m/s ja
ilma kanavassa jopa 5,0 m/s. Suuri virtausnopeus, 5,0 m/s, on myös ääniongelmariski. Virtausnopeuksilla 4,5-5 m/s 125 mm kanavassa virtaa ilmaa n. 65 l/s ja 160
mm kanavassa n. 105 l/s. Poistoilmavirtaus on 10 % suurempi kuin tuloilmavirta.
Näin rakennus on ulkoilmaan nähden lievästi alipaineinen. Jos rakenteessa on
ilmavuotoja, ilmavirtaus kulkee ulkoa sisäänpäin, eikä kosteusvahinkoja tapahdu.
Jos rakennus on ylipaineinen, ilmavirtaus kulkee sisältä ulospäin ja vie mukanaan
kosteutta rakenteisiin aiheuttaen home- ja kosteusvaurioita. Rakennuksen eristeissä
oleva kosteus huonontaa myös eristeiden eristysominaisuuksia.
14
Ilmastointitekniikan oppikirja
Erilaisia ilmanvaihto- ja ilmastointijärjestelmiä
��� � � � � �� �� �� � ��
� �� � � � �� �
� �
� � � � � �� �� � � ��
���� �� �� � ���� �� � �
�� � � �� � �� � � �
� � � � � � � �� �� � �
� � � ��� � � � �� �� ��
� � �� � � � � � ��� � � ������� � � �� � � �
�� � � � �� � � ��� �� � � � � �� �� � �
15
Rakennuksen ilmavuotokohtia. Kuvassa on
myös rakennuksen energiatase. Arvot ovat
peräisin kerrostalosta. Kuva muokattu, Olli
Seppänen.
��� � � � � �� �� � � � � �� � � � � � ����� � � ��
� � �� � � � � � � �� �� � �� ���
� �� � � � �� � �� � ��
�� � � � � �
� � ��
� � � � � � ��� � ���
� � �
� � �
�� ��
�� �
� �� �
� ��� � �� � ��
� � � �� � � ��
� ��
�� � ���� �� � �
� �� � ��
� �� � � � ��� � ��
� �� � � � �� �� ��
Puhaltimella varustetun oviaukon avulla tuotetaan kiinteistöön vaipan vuotomittauksessa tarvittava paine. Kuva on yllä. Teknocalor Oy.
Kiinteistön vaipan ilmanpitävyyden enimmäisarvoksi suositellaan <1 ...1,5 m³/h ulkovaippaneliömetriä kohden 50 pascalin paine-erolla.
Tämän mukaan:
-pientaloille: n50<1,0...2,0 1 /h
-muille rakennuksille n50<0,5...0,7 1/h
7.2. Ilmanvaihtojärjestelmät voidaan karkeasti luokitella painovoimaiseen
ilmanvaihtoon, koneelliseen poistoilmanvaihtoon sekä koneelliseen tulo- ja poistoilmanvaihtoon. Koneellinen poistoilmanvaihto on periaatteessa poistoilmaimurilla
varustettu painovoimainen järjestelmä. Koneellisella tulo- ja poistoilmanvaihdolla
saadaan aikaan hallittu ilmanvaihto silloin, kun rakenteiden ilmavuodot on minimoitu.
Ilmastointitekniikan oppikirja
Penan Tieto-Opus Ky
Painovoimaisessa ilmanvaihdossa jokaiselta poistoventtiililtä on oma horminsa
vesikaton yläpuolelle asti. Hormeja ei saa yhdistellä keskenään ja niiden on oltava
mahdollisimman suoria, ilman sivuttaisia siirtoja, koska järjestelmän kiertovoima
on pieni. Poistoilmahormia vaativat tilat (WC, keittiö ja kylpyhuone) rakennetaan
vierekkäin, jotta ilmanvaihdon hormit voidaan keskittää rakennuksen samaan
pisteeseen. Näin välipohjien ja vesikaton läpäisyt tulevat yhdelle alueelle. Hormit
vievät myös paljon tilaa. Painovoimainen ilmanvaihto ei sovellu yksikerroksisiin
rakennuksiin. Poistoventtiilit ovat ns. likaisissa huonetiloissa. Sisään tuleva korvausilma lämpenee esim. pattereiden avulla ja vedon tunne poistuu/pienenee. Liesituulettimen käyttö voi tuoda ulkoilmaa sisään esim. takan kautta ja sen huomaa
noen hajusta.
Painovoimaisen ilmanvaihdon käyttövoima muodostuu lämpimän sisäilman ja kylmän
ulkoilman lämpötilaerosta l. painoerosta. Mitä korkeampi kanava on ja mitä suurempi on lämpötilaero, sitä suurempi on ilman poistovaikutus. Talvella laitos toimii
usein liian tehokkaasti. Kesällä se ei vastaavasti toimi ollenkaan, silloinkaan kun
korvausilmaa saadaan tilalle. Myös seinää vastaan puhaltava tuuli lisää käyttövoimaa rakennevuotojen kautta usein jopa lämpötilaeroa enemmän. Painovoimaiseen
ilmanvaihtoon ei saada lämmöntalteenottoa.
15
Erilaisia ilmanvaihto- ja ilmastointijärjestelmiä
16
Ilmastoitipalkki-ilmastoinnilla toteutetaan korkeatasoinen huonekohtainen
ilmastointi. Keskusyksikköön kuuluu suodatus, lämmöntalteenotto, lämmitys ja
jäähdytys. Ilmastointipalkissa on jäähdytysilmanvaihto ja haluttaessa lämmitys.
Jäähdytys toteutetaan kylmän veden avulla. Poistolaitteet ovat seinässä tai alakatossa. Järjestelmä soveltuu tiloihin, joissa ei tarvita suuria ilmavirtoja lämpökuormien
olleessa kuitenkin suuria esim. toimistoissa.
Ilmastointipalkkijärjestelmällä saadaan aikaan hyvä sisäilmasto matalalla energian kulutuksella. Jäähdytyspalkit ovat yleisin ratkaisu toimistojen ilmastoinnissa ja jäähdytyksessä.
Toimiston jäähdytystehon tarve on 50 - 80 W/m².
Aktiivipalkkijärjestelmään on integroitu huonetilaan tuotava ulkoilmavirta sekä
vesijäähdytys.
Passiivipalkkijärjestelmän jäähdytysteho perustuu luonnolliseen konvektioon, kun
huoneen lämmönsiirtimessä virtaa kylmä vesi. Vesijäähdytys ja tuloilman tuonti
ovat erillisiä ratkaisuja.
� � � � � ��� �� �� �� � �� ���� � � �� �� � �� �� � � � � ���� �� ���� � � �� �� ��� � �� � ����� � � �� �� ���� � �� � �� �� � � �� � � �� � �� � � � � ��
��� � � �� �� ��� � �� � �
� ��
�
�
� �
� � � �� ��
� �
Ilmastointipalkkijärjestelmä on suutinkonvektorin kaltainen järjestelmä, jossa ilmanvaihto,
jäähdytys sekä lämmitys on toteutettu erillisillä
järjestelmillä. Ikkunoiden lämpöteknisten ominaisuuksien parantuessa yleistyy ilmastointipalkkien käyttö myös lämmitykseen.
� �
� �
� � � �� � ��� � �
� � � � � �� �
� �
� �
� � � � � � ���
Passiivipalkeissa ilman virtaus tapahtuu pääosin vapaan konvektion ja osittain säteilyn
avulla. Passiivipalkkeja käytetään pääosin
jäähdytykseen.
Aktiivipalkissa ilma puhalletaan sisään huoneeseen palkin kautta.
� � � � � �� � � � � �� �� �� � � � � � � � �
� �
� �
� �
� � �� � � � �
� �� � ����
�
� � � � � �� � � � � ���
� � � � � � � ���� � � ��� � � � � ��� � � ����� � � �� �� ��� � �� ��
� � �� �� ��� �
� � � �� � � �
�� �� �� � �
�� � � � ��� �
� � ���
��
� � ���
� � ���� �� � �� � �
Penan Tieto-Opus Ky
� � � � � � �� � � � ��� ��
� � �� ��� � � � � � � �
Ilamastointipalkit voidaan varustaa myös valaisimilla, joiden teho on 28 W tai 35 W.
16
Ilmastointitekniikan oppikirja
Erilaisia ilmanvaihto- ja ilmastointijärjestelmiä
17
Ilmanvaihtokatto Ammattimaisten keittiöiden poistoilmalaitteissa voi olla rasvanerotin ja integroitu valaistus sekä ohjauslaitteita. Laitteet rakennetaan helposti
puhdistettaviksi, esim. rasvanerotin on helppo irrottaa ja pestä. Työkohteeseen
johdettavan kohdeilman ilmavirta ja suunta on työntekijän säädettävissä.
Jäähdytyskattojärjestelmän huone jäähtyy katossa olevilla jäähdytyspaneleilla
säteilyn ja vähäisessä määrin myös konvektion avulla. Palkit mitoitetaan ei-kondensoiviksi. Huoneen tuloilma voidaan johtaa jäähdytyspanelin kautta ja huoneilman
lämmitys tapahtuu vesipattereilla. Tuloilmavirta mitoitetaan ilmanvaihdon tarpeen
mukaan.
Kuvassa on eräs kaavio jäähdytykseen tarvittavasta kylmän veden jäähdytysyksiköstä.
� ��� �� �� �� � �� � �� ��� �� �� � � �
��� � �� � � � � ��� �� � � ��� � � � � ���
�� �� � � � � � � � �
� � �� � � ��� � � �
� � �� � � � � � � �
� � � � � ��
� � � �
� � � ���
� � � � � � � � ��� � � � � �� � �
� � �� � ��� �� � � � ���
�
�
� � � � �� � � � ��
� � � �� � � � �
� � � � � � ���
� � �� � � � ��
�� � �� �� � �
�� ��
� ��
���
�� �
����� �� � ���� �� � � �� ���
����� � �� � � � � ���� �
� ��� ��� � � �� � �� ��� �
�� ���� � � �� �� � � ���
�� � � ���� �� �� �� ���� ��� � � � � � � �� � � �
� �� � � � � �� �� � � ��� � � � ��� � � ��� � � � �
� �� � � � � �� � � �� � � � � �� � �� � � � ��� �
� � � ��
Hajautetussa järjestelmässä ilman lämmitys ja jäähdytys tapahtuvat huonekohtaisesti. Rakennuksessa ei ole vesikeskuslämmitystä ja ilmanvaihto tapahtuu erillisellä
laitteistolla huonekohtaisesti. Nyt saneerauksen yhteydessä rakennukseen asennetaan
huonekohtainen lämpöpumppu. Yleensä se on ilmalämpöpumppu, koska maalämpöpumpun keräysputkisto tai lämpökaivo maksavaa enemmän. Lämpöpumpun avulla
huoneilma lämmitetään ja joissakin tapauksissa myös jäähdytetään.
Vieressä on huonekohtainen lämpöpumppu.
� � �� ��� � � � �� �� � �
� � � � � � � � � � �
� � � � � � � � �� �� � � �
�� � � ��� � � � � � ��� ��
�� � � � � �� � � � � �
� � � � � � ���
� � � � �
� � � � ���� � � � � � � �
� � � � � � ���
� � � � � ���
� �� � � � �� � ��� �
Ilmastointitekniikan oppikirja
Penan Tieto-Opus Ky
Enervent Oy:n tutkimusprojektin tuloksena kehitettiin pientalon ilmanvaihtolaitteeseen integroitava poistoilmalämpöpumppu. Asunnosta poistettavasta ilmasta
otetaan lämpöä talteen lämpöpumpulla ja pyörivällä lämmönsiirtimellä. Poistoilma
on läpi vuoden lähes tasalämpöistä, jolloin lämpöpumppu toimii hyvällä hyötysuhteella. Ilmanvaihtolaitteen sisään integroitu lämpöpumppu on valmiiksi tehtaalla
asennettu, joten laitteen käyttöönotto ei tarvitse erillistä kylmäasennusta. Laite
tuo merkittäviä säästöjä pientalon lämmitystarpeeseen pienentämällä ilmanvaihdon
kautta tapahtuvaa lämpöhäviötä.
Vuonna 2003 voimaan tulleiden viranomaismääräysten mukaan pientalon ilmanvaihdon poistoilman lämmöstä on otettava talteen vähintään 30 % ilmanvaihdon
lämmityksen tarvitsemasta lämpömäärästä. Optimaalinen toiminta vaatii käytännössä invertteriohjatun kompressorin ja elektronisen paisuntaventtiilin. Poistoilmapatteri on lämmityskäytössä kylmäainepiirin höyrystin ja se ottaa lämpöä talteen
poistoilmasta.
17
� � �� � ��� �� � � ��� � �� � �� �� �� � � � ��� � � � � � � �
��� � � � �� � � � �� � � � � � � �� � � �� � � � � ��� �� � � � �
�� � �� � � �
Ilman jako huoneeseen
18
Kuvat muokattu, Olli Seppänen
� ��� � �
� � �� �� ��
� � � �
� �� �� � � �� �
� � �� ��� � �� �� �� � � �� �� � � �� � � � � � � � � � � �� �
� �� � � ��� �� � � �� � � � � �� � �� �� �� � � �� �� �� � � �
� � �� � �� �� � � � � � �
� � � ���� � � ��� � � �� � �� �� � � � ��
� � ��� �� � � � � ��� � �� � ��� �� �� � � �
� � �� � ��� �� � � �
� �� �� � � �� �
� � �� � � � ���� ��� � � �
� � � � �� ��� �� � ��� � �
� � �� � ���� � � �� �� � �� �
� �� �� � � �� �
� � �� �� ��
Puhallus ulkoseinältä
Puhallus käytäväseinältä Tuloilmakanavat voidaan sijoittaa käytävän alaslaskettuun kattoon. Ilma johdetaan huoneisiin käytäväseinän läpi lyhyillä kanavilla. Tuloilmasuihkun, lämmityspatterin ja ikkunan konvektiovirtausten yhteisvaikutuksesta
� � � � � � � vetoisia
� � � � � � � � � paikkoja.
� � � � � � � � � � � � Ihmisten
� � � � � � � � � ja muiden lämmönkeskelle huonetta saattaa syntyä
� � � � ilma
� � � � � � nousee
� � � � � � � � ylös
� � � � � � ja
� � kohti
� � � � � � � kattoa
� � �
lähteiden lämmittämä käytetty
poistuakseen huo� � � � ylhäältä
� � � � � � � � � � alaspäin
� � � � � � � � � �suuntautuvaa
� � � � � � � � � � � � � � tuloilmaa, lämmin
neesta. Jos huoneeseen tuodaan
käytetty ilma työntyy osaksi takaisin kohti lämmönlähteitä. Oleskeluvyöhykkeen
� � � � � on
� � � � huoneeseen
� � � � � � � � � � � � � � on
� � � � tuotava
� � � � � � � � � riittävä
� � � � � � � � tuloilmavirta
hyvän ilmanlaadun varmistamiseksi
� � � � � � � � � � � � � � � � ja
� � � tuloilman
� � � � � � � � � � � � �välistä
� � � � � � � lämmön
� � � � � � � � � ja epäpuhlaimentamaan epäpuhtaudet. Huoneilman
� � �� � � � � ��� �� � � � � ��� � �� � � �
tauksien sekoittumista tapahtuu� kaikkialla
huoneessa. Kuva on alla.
Puhallus käytäväseinältä
� � �� �� ��
� � � ���� � � ��� � � �� � �� � � �� � � � �� � �� � ��� �
� � �� � � � ��� � � � � � � �� � ��� ��� � �� � �� � �� � �
� � �� � � � ���� � � � �� � � � ���� ��� �� �� � � ��� � �� �� �� � �
� � �� � ��� �� � � ��� � �� � �� �� �� � � � ��� � � � � � � �
��� � � � �� � � � �� � � � � � � �� � � �� � � � � ��� �� � � � �
�� � �� � � �
Kuvat muokattu, Olli Seppänen
�� � �
Keskelle kattoa sijoitettuja� � hajottimia
voidaan käyttää useissa eri ilmastointijärjestelmissä. Menetelmä soveltuu
suuriin jäähdytystehoihin sekä alilämpöisen
� � � � hyvin
�� ��
� �
ilman puhaltamiseen� �huoneeseen.
Kuva on alla.
� �� �� � � �� �
� � �� ��� � �� �� �� � � �� �� � � �� � � � � � � � � � � �� �
� �� � � ��� �� � � �� � � � � �� � �� �� �� � � �� �� �� � � �
� � �� � �� �� � � � � � �
� � �� �� ��
� � � ���� � � ��� � � �� � �� �� � � � ��
� � ��� �� � � � � ��� � �� � ��� �� �� � � �
� � �� � ��� �� � � �
� � �� � � � ���� ��� � � �
� � � � �� ��� �� � ��� � �
� � �� � ���� � � �� �� � �� �
� � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
� � �� � � � ��� � � � � � � �� � ��� ��� � �� � �� � �� � �
� � � � �� � ��� � � � � � ��� � � � � �� � �� � � � � � � � � � ��
�
Penan Tieto-Opus Ky
� � �� � � � ���� � � � �� � � � ���� ��� �� �� � � ��� � �� �� �� � �
�� ��� � �� ���� � �� � ��� �� � � ��� � ���� � � � �� � � � �� � � � � � � �
� � � �� � � � � ��� �� � � � � ��� � �� � � �
Kuvat muokattu, Olli Seppänen
� � �� �� ��
18
Ilmastointitekniikan oppikirja
� � � ���� � � ��� � � �� � �� � � �� � � � �� � �� � ��� �
� � �� � � � ��� � � � � � � �� � ��� ��� � �� � �� � �� � �
19
Ilman jako huoneeseen
8.5. Laminaarisen virtauksen ilmavirrat ovat suuria ja ne saadaan aikaan
vedottomasti. Laminaarinen ilmanjako soveltuu korkeiden hankintakustannusten
vuoksi erikoistiloihin, joissa vaaditaan suurta ilmamäärää ja puhtautta. Tällaisia
tiloja on lääketeollisuudessa, leikkaussaleissa, elektroniikkateollisuudessa ja erilaisissa tutkimuskeskuksissa. Ilma voi virrata pienellä nopeudella joko vaaka- tai
pystysuunnassa. Ilmavirta voidaan suunnata myöskin katosta lattiaan, jolloin myös
raskaampien hiukkasten poistaminen helpottuu. Ilman vaihtuvuutena voidaan
käyttää arvoa jopa 60 kertaa tunnissa. Kuva on alla.
T
DECO AIR
Laminaarinen virtaus ja syrjäyttävä virtaus
� � � � � TULOILMALAITTEET
�� �
� �� � ��� �
Syrjäyttävät tuloilmalaitteet
uusia
� �
� �
� �
� �
� �� � �� �� �� � � �� � ��� �
� ��� �� � � ����� �� � � �� �� �� � �
� � � � � � � � � � Lähivyöhyke:
� �� � � � �� �
�� ���� �� � � � � � � ���
�
Lähivyöhyke Lv tarkoittaa etäisyyttä ilmalaitteen
Deco-tekniikalla
ulkopinnasta siihen rajaan, jossa keskimääräinen
aan halutulla tavalla
ilman nopeus on laskenut 100 mm:n korkeudessa
� � �� � � �� � �� �� � �
� � � �� � ��� � � �� �� �� � �
tteessa ilman, että � � � � � � � � � � lattiasta
arvoon 0,2 m/s ja ilmavirran lämpötila
aitteen ulkomuotoa, � � � � � � � � � poikkeaa
� � � � � � enintään
� � � � �� � ���� � � ��
� � � � � � � huoneen keskilämpötilasta
eimmissa malleissa
yhden Cº asteen.
kuviota muuttaa.
Muokattu, Olli Seppänen
8.6. Syrjäyttävässä ilmanjaossa viileä ja puhdas tuloilma tuodaan pienellä
llettu hyödyntää
nopeudella oleskeluvyöhykkeelle. Syrjäyttävässä ilmanjaossa pyritään epäpuhtauksien
ksuutta paineen- ja
Tuloilmalaite
esim.Deco.L
ja lämpötilan kerrostumiseen ja huoneilman sekoittumista vältetään. Huoneeseen
tuodaan huoneilman lämpötilaan nähden alilämpöistä tuloilmaa, jolloin ilma jää
laatua ja osaamista.
tiheyserosta johtuen oleskeluvyöhykkeelle. Huoneilma kerrostuu siten, että puhtaan
ilman vyöhyke muodostuu lattiatasolla oleville ihmisille, ja lämmennyt, epäpuhLV
tauksia sisältävä ilma suuntautuu tilan yläosaan.
Ylävyöhykkeellä oleva käytetty ilma
pääsee poistumaan huoneesta, eikä tuloilma häiritse sen poistumista. Ilmanvaihdon
tehokkuus saattaa silloin kasvaa sekoittavan ilmastoinnin maksimaalista 50 % tehoa
suuremmaksi. Jäähdytetty tuloilma lähellä oleviin ihmisiin suunnattuna aiheuttaa
usein ongelmia vetoisuuden ja ”kylmien jalkojen” muodossa.
100
Lähivyöhyke Lv on etäisyys sisäänpuhalluslaitteen ulkopinnasta siihen rajaan, jossa
keskimääräinen ilman nopeus on laskenut 100 mm korkeudessa lattiasta arvoon
0,2 m/s ja ilmavirran lämpötila poikkeaa huoneen keskilämpötilasta enintään 1
°C. Syrjäyttävässä ilmanjaossa raikas ja viileä ilma on painavampaa kuin huoneen
lämmin ja likainen ilma. Pienellä nopeudella sisään tuotu raikas ilma syrjäyttää
likaisen vanhan ilman ylös katon rajaan poistettavaksi. Ilmanjaon laitteet ovat
suurikokoisia ja tämän vuoksi ne ovat yleensä lattian rajassa. Ilmanjakoa käytetään
suurissa rakennuksissa esim. pankeissa tai tavarataloissa.
Syrjäyttävä ilmanjako Jeven Oy
njako
viileä ilma
mmin,
5-321 7011
Penan Tieto-Opus Ky
pienellä
äyttää
ka nousee
e kerrostuu
DECO AIR
Ilmastointitekniikan sivu
oppikirja
Kansioväli 2
Pidätämme oikeuden muutoksiin
2.32
19
20
Ilman jako huoneeseen
8.8. Tuulikaappikoje ja ilmaverho Tuulikaappikoje sijaitsee tuulikaapin
katossa. Sen avulla puhalletaan tuulikaappiin ulko-ovien avaamisen yhteydessä
voimakas lämmin ilmavirta. Sen tarkoituksena on estää kylmän ulkoilman pääsy
huonetilaan, joka on yleensä julkinen tila esim. posti.
Tuulikaappikojeen ilman puhallus
Ilmaverhot erottavat sisäilman ulkoilmasta liiketiloissa ja toimistorakennuksissa.
Erottuminen saavutetaan minimoimalla luonnollinen lämpövuoto ja lämmittämällä
sisään tuleva kylmä vuotoilma. Tavallisten ilmaverhojen lämmitystehoa lisätään
usein talvella säätämällä puhallusnopeutta. Ilmaverhojen toisena tehtävänä on sisään tulevan kylmän vuotoilman lämmittäminen. Ilmaverhot eivät pysäytä sisään
tulevaa ilmaa, mutta pystyvät lämmittämään tämän ilmanvirtauksen niin, ettei sitä
tunneta vetona rakennuksen sisällä. Ilmaverho vähentää merkittävästi ulos pyrkivää lämmintä ilmaa. Tästä johtuen ilmaverho on energian säästäjä! Kun tarvittava
lämmitysteho on suuri, perinteisellä ilmaverholla suurennetaan puhallusnopeutta.
Suurempi puhallusnopeus saa kuitenkin myös ilmavirran törmäämään lattiaan.
Sitten ilmavirta jakaantuu kahteen osaan. Ulos karkaava osa menee hukkaan, joten lämmönhukkaa on enemmän. Näyttää siltä, että suuri puhallusnopeus johtaa
huonoon hyötysuhteeseen. Myös ilmavirran pyörteisyys alentaa tehoa. Ilmaverhon
lämmitystehoa voidaan lisätä myös leventämällä puhallussuihkua automaattisilla
pelleillä. Tämä lisää lämmitystehoa, vaikka puhallusnopeus pysyy muuttumattomana. Tämän ratkaisun etuna on se, että ilmavirta ei osu niin suurella nopeudella
lattiaan, joten lämpöenergia voidaan kokonaisuudessaan hyödyntää sisään tulevan
kylmän ilman lämmittämiseen. Näin saavutetaan sama tulos, mutta käyttämällä
vähemmän energiaa kuin perinteisellä ilmaverhoilla.
Penan Tieto-Opus Ky
Ilmaverhokoje
20
Ilmastointitekniikan oppikirja
21
Mittaus- ja ohjaustoimintoja
Menetelmä oppii rakennuksen käyttöhistorian ja hyödyntää sitä laitteiden ohjaamisessa. Epäviihtyvyyttä ilmenee saavuttaessa rakennukseen normaalista poikkeavaan
aikaan, kun rakennus on “seisontatilassa”, eikä siitä ole kerrottu automatiikalle esim.
tekstiviestillä. Jos painotetaan 100 % viihtyvyyteen, ei huonelämpötilaa alenneta
ollenkaan.
Älykkään säätimen käyttöliittymän pitäisi olla yksinkertainen, havainnollinen
ja sellainen, että käyttäjälle jää mahdollisuus vaikuttaa järjestelmän toimintaan.
Käyttöliittymän tulisi olla käyttäjää ohjaava, jolloin selvitään ilman käyttöoppaita. Valintakytkimellä voitaisiin painottaa esim. taloudellisuutta tai viihtyisyyttä.
Valinnan vaikutus energiankulutukseen havainnollistettaisiin esim. ruudulla näkyvänä säästettynä rahamääränä. Säästöarvion hinnoitteluun vaikuttaa senhetkisen
energian hinta, rakennuksen ja sen järjestelmien ominaisuudet sekä rakennuksen
käyttö. Säästöarvion hinnoittelu tarkentuu käytössä laitteen itseoppivuuden kautta. Asukkaiden läsnäoloa seurataan läsnäoloantureilla, seuraamalla huoneilman
hiilidioksidipitoisuutta, lukituksen tai turvajärjestelmien tilaa sekä tarkkailemalla
veden tai sähkön kulutusta. Tämän tiedon oikeellisuus on olennaista järjestelmän
toiminnan ja erityisesti oppimisen kannalta.
� �� � ��� � ������������������������������������������������������� � �� ��� �
� � �� � �� � ��� �
��� � � �� � � � � ���� � �
� �� � � � � � � � ��� �
� �� � � � �� � ��� � �
�� �� � � �� � � � � �� � �
� �� � � � �� � ��� �
� �� � � � �� � ��� �
� � �� ��� �
��� � � �
� � � � � ���� � � �
� � �� ��
Vieressä on kuva ja ajatuksia artikkelista: Tulevaisuuden rakennus oppii käyttäjän mieltymyksiä, Sami Karjalainen ja Satu Paiho/VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka, Lasse Eriksson
/TKK Systeemitekniikan laboratorio.
� � �� � � � � �
� � � � � � �� �� � � �� �� �
� � �� �� ��� �
� � � � ��� � � � � ��� ���� � � �
�� �� � �� �� � � ��
� ���� � � � � �
� � � �� �� � � � �� �� � � �� � �
� � � � �� � ��� � � � � ��
� � ���� � �� � �� � �� �
� � � ��� �� ���
� ��� �� �� � � �
� � �� � � � ��
��� � � �
� � � ��� �� � �� � �� � �� �
� � � �� � � �� � �
� �
� ��
� �
� �
� �
� �
�� � � � � � � �
�� � �� � �� �
�� � �� �
�� � ��
� � �� �� � �� � �� �
�� � �
� � �� � � � ���� � � � ������� �������� ��� �� �� � � �
9.4. Säädön nimikkeitä Automaatio -sana tarkoittaa yleisesti itsestään tapahtu-
vaa, itsestään toimivaa. Säätölaitteiden toiminta määritellään sen piirrosmerkin sisällä
olevalla kirjainkoodilla. Tämä koodi muodostuu seuraavasti. Ensimmäinen kirjain
merkitsee mittasuuretta tai sen alkuperää. Käytön on oltava allaolevan taulukon
sarakkeen 2 mukainen. Sitä voidaan täydentää tarvittaessa sarakkeen 3 mukaisella
lisäkirjaimella. Seuraavat kirjaimet esittävät instrumentin toiminnan.
Asukkaalla on mahdollisuus valita taloudellisuus/viihtyisyystaso. Valittu taso voidaan tehdä konkreettiseksi esim. säästettynä rahana
kuukaudessa.
Mittaus- ja ohjaustoimintojen merkit ovat toiminnallisia merkkejä, joiden avulla voidaan
ilmaista vaikkapa aikaa.
� �� �� �� �� � � � � ������� ���� � � � � � ��� ��� � � �� �� � � � � � ���� �� � � � � � ��� ���������������������� � �� �� ��
� �
�
�
� � � � �
� �
�
� �� � � � �
� � � � �
� �
�
� � � � � � � � �� � ��
� � � � �
� �
�
� �� �� � � � �
� � � � �
� �
� � � � �
� �
�
�
�
�
���������������������������������� � �� � �
������� �� �
�
������� � � � � ��� � � �� �� � � �
�
�
� � � �� � �� � � �
� � � � ������
���������������������������������� � �� � ��� �� �� ��
�
���������������������������������� � � � � � �� ��
�
�
�
�
���������������������������������� � � ��� �
� �� � ������������������������������������������� � � �� � � � � � � �
� �� � � � �� � � � � � �
� � � � ������
�
�
�
� � � � � ��� � � � �� ��� ��� � � �
�
��
� � � � �
� � � � �������
�
�
�
Penan Tieto-Opus Ky
� � � � �
� � � �� � � �������������������������������������� � �� � ���� � � ��
� � � � �
� �
� � � � �
� �
� � � � �
� �
� � � � �
� �
� � � � �
� �
� � � � �
� �
�
� � � ��� �� � �� � ����� � �� � � �
�
� � �� � ��� ��� � �� � �
�
� � � �� �
�
� � �� ��� �
�
�
�
�
�
� � � � � ���� �
���������������������������������� � � �� � � � � � � � � �� � �� � �
������� � �� � � �� � � ��� � � � � � �� � � ���� � � �� �� � �� � � �
�
�
��������������������������������� � � �� �� � � �� ������ ��� � � � �
Ilmastointitekniikan
oppikirja
�
��������������������������������� � �� � � ��
� � � � � � ���� � �� � � � �
�
�
�
�
�
��������������������������������� � � � ��� � �� � �
21
Mittaus- ja ohjaustoimintoja
22
� �
T = lämpötila, I = osoitus. TI = lämpötilan osoitus, lämpömittari. P = paine, I = osoitus. TI =
paineen osoitus, painemittari.
Kuvassa ovat vierekkäin rakenteelliset ja toiminnalliset piirustusmerkit.
� � � � � �� � � �
� �
� �
� � �� �� � � ���� � � �
� ��� � � � � � � � � �
� �
� � � � � �� � � �
� �
� �
� � � � � �� � ���� � � �� ��� � � � � � � � � �
� � �� �� �
�
�
�
�
�
�
Viereinen säätökaaviopiirustus on osa suuremmasta kokonaisuudesta.
�
� � � � � � � � � � � �
� � � � ������ ��� �
Mikä laite on TF01? (IV-piirustusten lyhenteet ja piirustusmerkit). Millainen laite on
toiminnaltaan? Mitä toimintaa FI tekee?
� ���� � � ������ �
� � �� � � ������ �
� � � �� �������� �
Mikä laite on TE10? Mitä toimintoja sillä
säätökaaviopiirustuksen mukaan on?
� � � �� ���� � �
� �
� �
� ��
� � � � � � � � � � �
� � �
� � �
� � �
� � �
�
� �� ��
� �
� ��
� �
� �
� ��
� �� ��
� �
� ��
� ��
� � �� ��� �� �� �
�� � �� � � � � �� �
� � ��� �� � � � �� � � �
� �
� �
� � � � � �� � � ������ � ��
� � �� � � � � � � � � � �
Mikä laite on WC-tilan TF02? Millainen se
on toiminnaltaan?
� �
� �
Mitä tarkoittaa HS01? Mikä toimintoja on
laitteella HS01? Mitä mielestäsi tekee WCtilan yhteydessä oleva HS01?
� � � �� �� � ���� � �
� �� �� �� ��
� � � �
� �
� � � �
� �
� �
� �
� �
� � � ���� �
� � � �
� �
� �
� �
Säätöpoikkeama on asetusarvon ja säädettävän suureen välinen ero annettuna
hetkenä.
Viritysparametri on säätimen toimintaan vaikuttava suure. Viritysparametreja ovat
mm. vahvistus, integrointiaika ja derivointiaika.
Säädön värähtely on tarkasteltavan suureen arvon vuorottaista nousemista ja laskemista ajan funktiona. Jatkuva värähtely on säännöllistä tai lähes säännöllistä
vaimenematonta värähtelyä.
Säätöpiiri Alakuvassa on säätöpiirin kaaviokuva. Säätöpiiri muodostaa suljetun piirin
ja sen toiminta perustuu palautteen saamiseen säädettävän prosessin tilasta.
� � �� �� � � � � �� � �� � � � � � � �� ��� �� �� �� � � �
� � �� � ��� � � �� � �� � � � �� � ��� � � �� � ��� ��� � � � � � �� ��
Penan Tieto-Opus Ky
� � �� �
� � � ��
� ��
� � �
�� ��
�� �
� � � �� �� � �
�� � � �� � � �
���� � � � � � �
� �� �� �� �
� � � � ���
� � � � ��
� � �� �� � � �� � � �� ��
� � ��� � ��� �� ��� ���
�� � ���� ��� �� �� ��� � �
� � �� �� � � �� � �
� � � �� � ���
� � � � � ��� �
� � � ��
Älykkäässä tarkoituksenmukaisessa säädössä huoneeseen puhalletaan ilmaa tarpeen
mukaan.
� �� � � � � �
� � �� � � � � � � �
� � �� � � ��� � �
�� � �� � � � � �
� ���� � � � � � � � �� � �� � � � � � � �� �� ��� ��� �����
� ���� � � � ���
� � �� � � � �� � ��
� � �� ��
22
Ilmastointitekniikan oppikirja
23
Mittaus- ja ohjaustoimintoja
Vasemmalla on ns. peltimoottori ja oikealla
kolmitieventtiilin toimimoottori.
� ��� � � � � � � � � ��
� � � �� � �
Säätöpelti toimielimenä Yleisin toimielin on säätöventtiili.
� � � � � � Säätöpelti
� � � � � puolestaan
� ��
kuristaa johonkin kanavan osaan menevän ilman virtausta pienentäen ilmamäärää.
� � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
� �� �� � � � � � �
��� � � �� � � � �� � �� � � ��� ��� � � �� �� ���
Vasemmalla oleva
� � � toimielin
� � � � � � on
� � iv-kojeen sulku/säätöpelti.� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
� � � �� � � � �� �� ���
� � � �� �� � �� ��� � � ���� � � �� � � � �� � �
� � � �� � � � �� �� ���
� � � �� �� � �� ��� � � ���� � � �� � � � �� � � �� ��
� � � ilmavirran
� � � � � � � � � kertasäätölaite
��� ��� � � � ��� � � �� � � � � � �
Käsin ohjattava
�� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
� � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
���
�
�
� �
� � � �� � � � �� �� ��� ��� � � � ��� � � �� � �
� � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
�
� �� � � � �
� �� �� �� �� � � � � � ���� �
� � �� �� � � ��� � ���� �� � � � � �� ��� �� �
� �� � � � �
Säädin voi olla esim. Ouman EH-105, joka voidaan konfiguroida sopivaksi erilaisiin
ilmastointisovellutuksiin. Ilmastoinnin ohjaus voi toimia tuloiman-, poistoilman- tai
huoneilman lämpötilan mukaan. Ilmastoitavan tilan käyttötarkoituksesta riippuu,
mikä ohjaustapa kulloinkin on tarkoituksenmukaisin. Säädin ohjaa ilmanvaihdon
tehoa, ilmamäärää, joko portaattomasti ( taajuusmuuntajaohjatut puhaltimet) tai
portallisesti ( puoliteho/täysteho). Ilmanvaihdon tehon ohjaus voi tapahtua säätimelle
asetettujen aikaohjelmien mukaan tai mittaustietojen ( hiilidioksidi, ilmankosteus,
lämpötila) perusteella. LTO -laitteen huurtumisen suojausperiaate vaihtelee LTO
-tyypin mukaan.
Toimimoottorilla
� � � varustettu
� � � � � � � � � säätölaite
���� �� � � � � �� ��� �� � � �� �� ���
� �� � � � � ���� � � � ��� � � �� � � � � � � �
� � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
� � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � �� � � � � � � �� � �
� � � �� � ��� � � � � � ��� �� �� � � � � � � �� �
� � �� � � � �� � � ���� � �� � � �� ��� �
�� � � �� � � �� � � � �� � �
� �� �� �� � � ��� �� � � � �
� � � ��� �� �� � � � � � � ��
� ���� � �� � � �� ��� �
Penan Tieto-Opus Ky
Säädin
� � � � � �� �
� �� �� � � � � �
� � � �� � ��� ��
� � �� � � � �� �
Ilmastointitekniikan oppikirja
23
Mittaus- ja ohjaustoimintoja
24
Esimerkki Ouman -säätimestä
�
� � � �� � �� � �
� � �
� � �
� � �
� � �
�
� � �
� �
� � �
�
�
�
� � �
� � �
SLK /EH-105 ilmastoinninsäädin
FG 1 Jousipalautteinen pellinsäätömoottori
FG 2 Jousipalautteinen pellinsäätömoottori
FG 3 Pellinsäätömoottori AM 24-SR
TE 1, 2 ja 5 Kanavalämpötila-anturi TMD
TE 3 Jäätymisvaara-anturi, TMI
M Venttiilimoottori M41A15
TV 1 Säätöventtiili 2-tie kierreliittimillä
� ��
� � �
� � �
Levy-LTO:lla varustettu tuloilmakoje, jossa on poistoilmaohjaus
Toiminta käyntiaikana Puhaltimien käyntiä ohjataan säätimen omalla kellolla (viikko/vuosi-kello) tai ulkopuolisella käsikytkimellä. Poistoilman lämpötilan mittauksen
TE2 perusteella muutetaan tuloilman lämpötilaa TE1 niin, että saavutetaan asetettu
poistoilman asetusarvo (kaskadisäätö). Säätimen haluama tuloilman lämpötila (TE1)
saavutetaan ohjaamalla LTO:n peltejä ja venttiiliä TV1. TE1 toimii samalla minimi- ja maksimirajoitusanturina. Sulkupellit FG1 ja FG2 ovat auki. Sähkökatkon
yhteydessä pellit FG1 ja FG2 sulkeutuvat jousivoimalla kiinni.
Toiminta seisonta-aikana FG1 ja FG2 ovat kiinni. Säädin ohjaa lämpötila-anturin
TE3 mukaan venttiiliä TV1 niin, että paluuveden lämpötila pysyy asetusarvossaan.
FG3:n pellin asento on aseteltavissa.
Varo- ja hälytystoiminnot Jäätymissuoja (toimii 2-vaiheisesti). Avaa venttiiliä TV1
suhteellisesti, kun TE3 lämpötila lähestyy asetusarvoa sekä estää puhaltimen käynnin ja hälyttää, kun TE3 lämpötila laskee asetusarvoon. Uudelleen viritys tapahtuu
kuittaamalla säätimestä.
Palovaaratoiminta Mikäli tuloilman lämpötila anturin TE 1 kohdalla ylittää säätimelle asetetun palovaararajan, puhaltimet pysähtyvät, ja pelti sulkeutuu sekä tapahtuu
hälytys. Uudelleen viritys tapahtuu kuittaamalla säätimestä.
Lisätoiminnot Säätimessä on ulkolämpötilan mukaan tapahtuva IV-tehon rajoitustoiminta (edellyttää raitisilma-anturia TE7). Säätimessä on lisäksi myös seuraavat
valmiudet: kiertoilmapeltien ohjaus, jäähdytyksen ohjaus sekä LTO:n hyötysuhteen
mittaus.
Penan Tieto-Opus Ky
Kuvassa Ouman EH-105 ilmastointikojeen
automatiikan tulot ja lähdöt. Säätimen käyttöönotossa (konfiguroinnissa) päätetään mitkä
mittaukset ja tilatiedot sekä ohjaukset otetaan
käyttöön.
24
Ilmastointitekniikan oppikirja
Mittaus- ja ohjaustoimintoja
25
Kysymyksiä
Millainen on passiivitalo ja miten se eroaa nollaenergiatalosta?
Mikä on mielestäsi ns. älytalon perusidea?
Mitä tarkoitetaan säädön värähtelyllä ja onko se hyvä vai huono
asia?
Millaisia osia sisältyy säätöautomatiikkaan?
Mitä hyötyä on päivä- tai yölämpötilan pudotuksesta?
Mitä tarkoitetaan säädön viiveellä ja mistä se voi johtua?
Miten voit tarkistaa säädön toimivuuden?
Kerro esimerkki on-off -säädöstä?
Mikä säätömuoto on lvi-alalla yleisin ja miten se toimii?
Millaisia rajoituksia säätöön voidaan laittaa?
Penan Tieto-Opus Ky
Mikä on IMS-säädön perusidea?
Ilmastointitekniikan oppikirja
25
26
Mitoitus
IV-laitoksen mitoitus
alkaa tarpeen kartoituksesta l. kuinka tasokas
laitos halutaan. Tyydytäänkö tasoon D2 vai halutaanko S1?
Asuinhuoneen ulkoilmavirta on D2 -mukaan 0,5 dm³/s m² tai 6,0 dm³/s, hlö ja
luokkahuoneen ulkoilmavirta on 1,5 dm³/s m² tai 6,0 dm³/s, hlö.
Asuin- ja luokkahuoneen ulkoilmavirta on Sisäilmaluokitus 2008 S1 mukaan 12,0
dm³/s, hlö.
Asuin- ja luokkahuoneen ulkoilmavirta on Sisäilmaluokitus 2008 S2 mukaan 8,0
dm³/s, hlö.
Asuin- ja luokkahuoneen ulkoilmavirta on Sisäilmaluokitus 2008 S3 mukaan 6,0
dm³/s, hlö.
”Tasoissa” on toisistaan huomattavasti poikkeavia ilmamääriä ja se vaikuttaa esim.
kanavakokoon, iv-kojeen kokoon ja puhallinsuuruuksiin. Jos puhtausluokaksi
halutaan P1, se tarkoittaa suurempaa rakennusaikaista puhtautta, jopa rakennusaikaista osastointia l. aikaa ja rahaa. Tämän jälkeen voidaankin laskea huoneisiin
puhallettavat ja sieltä poistettavat ilmamäärät. Laskennassa tarkistetaan myös, että
huoneilman vaihtuvuus on 0,5 - 1,0 1/h. Ohjeista löytyy, että poistoilmamäärä
on n. 20 tai 10 % tuloilmamäärää suurempi. Joissakin ohjeissa prosenttimäärä on
muutettu niin, että huoneen alipaine on 30 Pa. Jotkut suunnittelijat luottavat jo
tiiviiseen rakentamiseen siten, että tulo- ja poistoilma ovat yhtä suuret.
10. Mitoituksen perusteita
Seuraavassa mitoitusosiossa käydään läpi
kanavamitoitus taulukkomitoituksena. Menetelmä on ollut riittävän tarkka, koska
esim. kanavakoot muuttuvat melko karkealla porrastuksella. Mitoitus on joko taulukoista tapahtuvaa valintaa ja saadut lukuarvot taulukoidaan ja lasketaan yhteen.
Kanavamitoitus voidaan toteuttaa myös työläästi laskemalla esim. taskulaskimen
avulla. Siinä lasketaan ilman virtausvastus kanavassa ja sen osissa. Molemmat
edellämainitut menetelmät ovat ainakin suuremmissa rakennuksissa menneisyyttä.
Niiden menetelmien ehkä suurin ongelma on siinä, ettei valmiiksi lasketulle kanavalle
enää jaksa/viitsi laskea jotakin toista vaihtoehtoista reittiä. Tämä toinen reitti voisi
asennusaikana säästää rahaa edullisempana kanavistona ja puhaltimena. Käytössä
säästöä muodostuisi ehkä edullisempana sähkön kulutuksena.
Kanavamitoituksessa tulisi pyrkiä väljään ja painehäviöiltään mahdollisimman
symmetriseen kanavistoon. Kanaviston säätölaitteilla ja pääte-elimillä on oltava
säätöä varten riittävän suuri painehäviö kanavan painehäviöön verrattuna. Poikkileikkaukseltaan vähän väliä muuttuvia kanavia tulisi välttää ja kanavaan on
suunniteltava riittävästi mittaus-, säätö- ja puhdistuspisteitä.
Ääni ilmanvaihtokanaviston suunnittelussa on huomioitava kolmella seuraavalla tavalla.
Kanavat mitoitetaan alhaiselle ilman virtausnopeudelle. Yhtä päätelaitetta palvelevissa
kanavissa ilman nopeus ei saa ylittää 2 m/s. Tällöin painehäviö on alhainen eikä
ilman nopeus yleensä aiheuta ääniongelmaa. Ääniteknisesti vaativissa kohteissa tulisi
käyttää tiiviysluokan C kanavia. Seuraavana on joitakin suurimpia sallittuja ilman
virtausnopeuksia huoneistojen välisissä runkokanavissa.
Kanaviston koon ja suunnan muutokset tehdään mahdollisimman loivina. Tästä on
myöhemmin hyötyä kanaviston nuohouksen yhteydessä. Ääniteknisesti runkokanava
on järkevää tehdä alusta loppuun yhdellä koolla sen sijaan, että sitä pienennetään
aina virtausnopeuden salliessa.
Äänen siirtyminen kanavan välityksellä estetään esim. kannakoimalla kanavat
massiiviseen rakenteeseen tai äänenvaimentimilla sekä eristämällä kanava ääntä
vaimentavalla materiaalilla.
Nykyisellä tietokoneohjelmalla piirretään kanavaa, syötetään tarvittavat arvot esim. ilmamääristä ja kone mitoittaa samalla kanavan.
� � �� � � �� � �� � � � �� � �� � � � �� � � ��� � �� � �� ��� ��� �� �� �� � �
�� � � � � � � �� �� � � � � �� � � � � � � � � � � � � � ��� � �� � � �� � �
�� � � � ��� � � � ��� � � � � �� �� � �� � � � ���� � � �� � � �� �� � � �
� � � �� � ��� ��� � � ��� ��� ��� �� � �� � � � � � � ���� � �� � � � � � ��
� � � ����� � �� �� � � � � � ��
� � �� � � �� � �� � � �� � � � � � � �� � � �� � �� ��� �� � � � � � � � �
� � � �� � � � �� � � � � �� � � ��� � � � ���� � �� � � �� � � � � � ��� � � �
� � � � � � � � � � � �� � � � ��� � � � ���� �� � �� � �� � ��� � � � � � � �
� � �� � � �� � �� � � � � ��� � �� �� � � � �� �� � ��
� � � � � � �� � � � �� � � � � �� � �� � �� � � �� � �� � � �� ���� � � � ��
� � � �� ��� � � �� �� � � � ��� �� � � � �� � � � �� � �� � � � ���� � �� ��� �
�� �� �� �� � �� ����� ��� � � � ��� � � � � � � � � �� � �� � � �� � � �
� �� � �� ��� ��� � ��� � � � � � ��� ��� � � ��� � � � � � � � �� � � � �
� �� � �� � �� �� � � �
� � �
Runkokanavan koko
Ilman nopeus m/s
125
2,5
160
3,0
200
3,0
250
3,5
315
3,5
400
4,0
500
4,5
630
5,5
Mitoituslämpötiloina lämmityslaitteiden suunnittelussa käytetään Suomen rakentamismääräyskokoelman esittämiä ulkolämpötiloja. Kesätilanteen mitoituksessa
käytetään taulukon huippulämpötiloja ja ilman entalpian arvona 55 kJ/kg k.i.
Suunnitelman toteutuminen tarkastetaan toimivassa rakennuksessa talvella, kun
ulkolämpötila on alle -5 °C. Kesällä tarkistus tehdään selkeällä säällä ulkolämpötilan ollessa yli +20 °C.
Penan Tieto-Opus Ky
10.1. Ilmanvaihto ja virtaus Ilmanvaihdon suuruus määrittyy esim. Suomen
rakennusmääräyskokoelman mukaan, jolloin ilmamäärät ovat minimi-ilmamääriä.
Seuraavan sivun esimerkki on pelkistetty vain opetuskäyttöön.
26
� � � �
� � � � �� � �
� � � �
Ilmastointitekniikan oppikirja
27
Mitoitus
� �
� � � �� � ���
� � � � �� � ���
� �
� � � �� � ���
� � � � �� � ���
� � � � �� � ���
� � � � ����
� �
� � � � �� � ���
� � ��
� �
� �
� �
� � � �� � ���
� � ��
� �
� � � �� � ���
� � � � �� � ���
� � � � �� � ���
� � � � �� � ���
� � � � �� � ���
� �
� � � �� � ���
� �
� � � �� � ���
� � ��
� � � � �� � ���
� �
� � � �� � ���
� �
� � � �� � ���
� �
� � � �� � ���
Ilmamääriä on laskettu yhteen.
� � � � � � � �� �� � � � � � � � � �� � ��� � � � � � � � � �� � �� � � � � ��
� � �
� �
� �
� �
� �
� �
� ��
� ��
���
� �
���
� �
� � �� � � � � �� � � ��
� �
� �
� � �
� �
� �
� �
� �
� �
� �
�
� � �
� �
� � �
� � �
�
� � �
� �
� �
� � �
�
�
�
� � �
� � �
� � �
�
� ��
�
� ��
�
� ��
� �
� �
� �
��� � � ����� � � � � � �� ��
� � �
� � �
� � �
� � ���
Graafista voidaan ilmamäärän perusteella selvittää kanavan koko, ilman virtausnopeus sekä
painehäviö Pa/m.
Penan Tieto-Opus Ky
� ��
� �� �
� � �
Ilmastointitekniikan oppikirja
27
Mitoitus
28
�
� � � �� � � � �� � � �� �� �� � � �� � � � � � � � �
� � �
�
� �
��
� � ��
�
��
��
��
�
�
�
�
�� � �
�� � � ��
� ��
� ��
��
� �
�
��
�� �
�
�
�
��
� ��
� � �� � � ��
�
��
��
�
� � � � ��
�
��
�
��
��
�
�
��
��
�
�
��
� �
� � ��� � � � �� � � �
� �
�
�
��
��
�
�
��
��
��
��
� � � � � � � �� � �� � � �� �� � � �� � ���� � � �� �� � � � � � �� � �
� �� � � ��� � � �� � � �� � �� � �� � � � �� � ���� � �� � � � �� ���
� � � �� � �� ��� �� �� �� � � �� � �� � � �� � �� � � � � � � ��
���
�
�� � � � �� � � �� ��
� �� � � �� �� � � ��
�� � � �� � �� � �� �
� � � � � � � � � �� � � �
�� � � �
�
�� �
� � � � �
�� � � � � ��� �
� ���� � � �� �� � � � � � �� � � � �� ��� � �
� � �� � ���� � �� � � � �� ��� ��� ��� ��
�� � � �� � �� � � � � � � ��
�
� � � � ���� �� � � � � �� �� �� � � �� � � � �� � � � � �� �� ��
��
�
�
� � � ���� �
� � � � � � � ��
� �� � � ��� � �
� � � �� � �� ���
� � � � ���� �� � � �
� � �� � � �� � � �� �
� � � �� � � � � � � �� �
� � �� ��
�
�
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � �
� � �� � � �� � � ��
� � � �� � � � ���
� � �� ��
� � � �� � � � �� � � �� �� �� � � �� � � � � � � � �
��
� �
� ��
� ��
� �� ��� � ��� �� � � � � �� � � � �� � �� �� � � � � � �
Kanavan
pyör� � � � � � � � � � � osista
� � � � � aiheutuu
� � � � � � � ilmavirtauksen
�� � � �� �
teilyä ja virtausvastusta. Esim. käyrän kertavastusluku määräytyy paljolti sen halkaisijan ja
säteen suhteesta. Mitä pienempi säde, jyrkempi
kulma, sitä suurempi on kertavastusluku.
� ��
� ��
� ��
� ��
� ��
� ��
� ��
� ��
�
�
� �
Graafista saadaan kertavastuslukujen summan
perusteella kunkin kanavaosuuden osien aiheuttama painehäviö.
� �
� � � �� � � � �� � �� � � �� � �� � � � �
� ���
� ���
� � �
� � �
� � �
� � � �
� � �
� � �
� � � �
�
�
�
�
�
�
�
� � � � �� �� � ���
� � �� � � � � � �� ��
� � � � � �� � �� � �� ��� �� �
�� � � � � �� �� � ��
� � � � � �� ��� � � ��
� � � � � �� ��� � � � � �� � �� �
� �� � � � �� � �� � � �� � �� � � � �
��� � � � �� � �� �
� � �� � � � � � �� � �� � � � � �� �� �
� �
� �
� �
� �
� �
� � �
� �
� �
� � �
�
�
�
�
�
�
�
� � � � ��� �� �� �� ��� �� �� � ��
� �
�� ��� �
� � ��
� �
�
�
�
�
�
�
� �
� �
� �
� �
� �
� � �
� �
� �
� � �
� � ��
�� ��
� � ��
�� ��
�� ��
�� ��
�
� � ��
� � ��
� �
�� �� �
Penan Tieto-Opus Ky
� � � � �
�� � � � �
� � �� ��
� � � � �
� � ��� �
� � ��
� � ��
� � � � ��� �� �� �� ��� �� �� � ��
� � � � ��� �� �� �� ��� �� �� � ��
� � � � � � ��� ��� ��� �� �� � � � � �� �� �
�� � ��� � � � � ��� � �� ��� � � � � � �� ��
� � �� � � � �� � � �� � � �� � �� ��� � ��
� �� � ��� � ��� � � � � � �� �� �� � � �� ��
�� �� � � �� � � � � �� � � �� � �� � �� �� � �
� �� �
� ����
� �
� � ��
� ��� �
� �� � � ������
�� � ��� � �
� � �
�� � � � � �� �
�
� � � � �� � ���
� � ��
�
�
� � � � �� � ���
�
�
�
� � ��
� �
� � � �� � ���
� �
� � � �� � ���
� �
� � � �� � ���
�
�
�
�
� �
� � � �� � ���
� � � �� � ���
� �� �� ��
� � � �� �
� �� �� � ��
� � �� ��
� � �� �� �
� ��
� � �� �� �
� � �� �� �
��� �� �� �� � �� �� �� � �� �� �
��� � � �� ���� � �� �� �� � �� �� �
��� � �� �� �
�� � � �� �� �
�
�
� �
�
�
�
� �
� � �� � �� � � �� � � � � �� ��
� � � � � ���� � � �� � � �� �� � ���
�
� � � �� � � �����
� � � � � � �� � �� � � � � � �� ��
� � � � � � � � � �� ��
�
� � ��
�
�
� � ��
� � �� �
� � ��
�
�
� �
�
�
�
� �
� �� � �� � � �� � � � � �� ��
� � � � ���� � � �� � � �� �� � ��
� � � �� � � �����
� � � � � �� � �� � � � � � �� ��
�
� �
� � � �� � ���
� � ��
� � ��
� � ��
�
�
� � �� �� �
� � � � �� � ���
�
�
�
�
� � � � � � � � � �� ��
� � � � �� � ���
� � � � � ��
� � ��
� ���
��
�
� ��
�
� � ��
� � ��
�
�
� �
� � � �� � ���
� �
� � � �� � ���
� � �� �� �
� � ��
� � � � �� � ���
�
� � ��
�
�
� � � � �� � ���
� � ��
� �
� �
� �
� � � �� � ���
�
� � � � �� � ���
�
� � � � ����
� ���
��
�
� ��
� � � � ��� �� �� �� ��� �� �� � ��
�� �� � � ��� �� �� �� ��� �� �� � ��
� � � � �� � ���
� � ��
�� ��
� � ��
�� ��
�� ��
�� ��
� � � � � � � � � �� ��
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
� �
�
�
� �
� � � �� � ���
�
� � � �� � ���
� �� �� ��
� � � �� �
� �� �� � ��
� � �� ��
� � �� �� �
� ��
� � �� �� �
� � �� �� �
����
�� �
����
�� �
��
�
�
�
��
��
��
��
�� � �� �� �� � �� �� �
���� � �� �� ��� � �� �� �
�� �
�� �
� � � �� � ���
� �� �� ��
� � � �� �
� �� �� � ��
� � �� ��
� � �� �� �
� ��
� � �� �� �
� � �� �� �
�
� � � �� � � ����� ��� � �� �
� � � � � � � � � � � � � �� � �� � � � � �� �� �� � � �� �� �
Haaroihin on lisätty säätöpellit. Kanavahaarat
A, B ja C tasapainotetaan kohtaan E.
28
Ilmastointitekniikan oppikirja