Miten rakennuksen paine-erot ja savupiippuvaikutus syntyvät?

Rakennusfysiikan perusteet, osa 8/12

Rakennuksessa ilma virtaa aina korkeammasta ilmanpaineesta matalamman paineen suuntaan. Ilmavirtauksen syntyminen edellyttää sekä paine-eroa että avointa virtausreittiä, kuten rakoa, saumaa, läpivientiä, avointa ovea tai ilmanvaihtokanavaa.

Rakennuksen paine-erot eivät synny vain ilmanvaihdosta. Niihin vaikuttavat samanaikaisesti sisä- ja ulkolämpötilan ero, rakennuksen korkeus, tuuli, ilmanvaihtojärjestelmä, erillispoistot sekä rakennuksen vaipan ja sisäisten rakenteiden ilmatiiviys.

Talvella lämpimän sisäilman ja kylmän ulkoilman tiheysero synnyttää rakennukseen savupiippuvaikutuksen. Sen seurauksena rakennuksen alaosat ovat usein alipaineisia ja yläosat ylipaineisia ulkoilmaan nähden. Painejakauman todellinen muoto riippuu kuitenkin rakennuksen vuotokohdista, ilmanvaihdosta ja sisäisistä ilmareiteistä.

Mitä rakennuksen paine-ero tarkoittaa?

Paine-erolla tarkoitetaan kahden tilan välistä ilmanpaineiden erotusta. Rakennusfysiikassa tarkastellaan tavallisesti esimerkiksi:

• sisä- ja ulkoilman välistä paine-eroa
• kahden huoneen välistä paine-eroa
• porrashuoneen ja huoneiston välistä paine-eroa
• rakennuksen ja ryömintätilan välistä paine-eroa
• rakenteen eri puolten välistä paine-eroa
• ilmanvaihtokanavan ja huonetilan välistä paine-eroa.

Sisä- ja ulkoilman välinen paine-ero voidaan määritellä:

Δp = pᵢ − pₒ

jossa:

• Δp = sisä- ja ulkoilman välinen paine-ero, Pa
• pᵢ = sisäilman paine
• pₒ = ulkoilman paine.

Tällä merkkisopimuksella negatiivinen tulos tarkoittaa, että rakennus on alipaineinen ulkoilmaan nähden. Positiivinen tulos tarkoittaa ylipaineisuutta.

Mittausraportissa käytetty merkkisopimus on kuitenkin aina tarkistettava. Mittausletkujen kytkentä ja mittarin asetukset voivat muuttaa sen, esitetäänkö alipaine negatiivisena vai positiivisena lukuna.

Paine-ero ei vielä yksin kerro ilmavirran määrää tai sitä, mistä ilma kulkee. Ilmavirtaukseen tarvitaan myös virtausreitti. Tiiviin rakenteen läpi ei synny merkittävää ilmavirtausta pienellä paine-erolla, mutta epätiiviissä liittymässä sama paine-ero voi aiheuttaa jatkuvan ilmavuodon.

Rakennuksen alipaineisuutta käsitellään tarkemmin artikkelissa Mitä tarkoittaa rakennuksen alipaineisuus?.

Mitkä tekijät synnyttävät rakennuksen paine-erot?

Rakennuksen todelliset painesuhteet muodostuvat useiden samanaikaisten tekijöiden yhteisvaikutuksesta:

• sisä- ja ulkoilman lämpötilaerosta
• savupiippuvaikutuksesta
• tuulen suunnasta ja nopeudesta
• koneellisen ilmanvaihdon tulo- ja poistoilmavirroista
• painovoimaisen ilmanvaihdon toiminnasta
• liesituulettimista ja muista erillispoistoista
• tulisijoista ja savuhormeista
• ovien ja ikkunoiden avaamisesta
• rakennuksen vaipan ilmatiiveydestä
• vuotokohtien sijainnista eri korkeuksilla
• porrashuoneista, hissikuiluista ja muista pystysuuntaisista ilmareiteistä
• tilojen välisistä siirtoilmareiteistä.

Näiden vaikutuksia ei voida erottaa luotettavasti yhdestä hetkellisestä paine-erolukemasta. Esimerkiksi tuulisella säällä julkisivuun kohdistuva tuulenpaine voi hetkellisesti olla savupiippuvaikutusta tai ilmanvaihdon aiheuttamaa paine-eroa suurempi.

Mitä savupiippuvaikutus tarkoittaa?

Savupiippuvaikutus eli terminen paine-ero syntyy, kun rakennuksen sisä- ja ulkoilman lämpötilat ja siten ilman tiheydet poikkeavat toisistaan.

Lämmin ilma on kylmää ilmaa kevyempää. Talvella lämmin sisäilma pyrkii nousemaan rakennuksessa ylöspäin esimerkiksi:

• porrashuoneissa
• hissikuiluissa
• hormeissa
• asennuskuiluissa
• avoimissa kerrosyhteyksissä
• rakenteiden epätiiviiden liittymien kautta.

Kun lämmintä ilmaa poistuu rakennuksen yläosista, sen tilalle virtaa ulkoilmaa rakennuksen alaosien vuotokohdista ja korvausilmareiteistä. Rakennuksen alaosiin muodostuu tyypillisesti alipainetta ja yläosiin ylipainetta ulkoilmaan nähden.

Savupiippuvaikutus voimistuu, kun:

• sisä- ja ulkoilman lämpötilaero kasvaa
• rakennuksen korkeus kasvaa
• rakennuksessa on avoimia pystysuuntaisia ilmareittejä
• rakennuksen ylä- ja alaosissa on ilmavuotokohtia
• kerrosten väliset rakenteet ovat epätiiviitä.

Savupiippuvaikutus ei ole rakennusvirhe, vaan lämpötilaeroon perustuva luonnollinen fysikaalinen ilmiö. Ongelmaksi se muodostuu silloin, kun ilmavirrat kulkevat hallitsemattomasti rakenteiden tai epäpuhtauslähteiden kautta.

Miten terminen paine-ero lasketaan?

Savupiippuvaikutuksen aiheuttamaa paine-eroa voidaan yksinkertaistetussa tilanteessa kuvata:

Δpₛ = g × h × (ρₒ − ρᵢ)

jossa:

• Δpₛ = terminen paine-ero, Pa
• g = putoamiskiihtyvyys, noin 9,81 m/s²
• h = pystysuuntainen etäisyys neutraalipainetasosta, m
• ρₒ = ulkoilman tiheys, kg/m³
• ρᵢ = sisäilman tiheys, kg/m³.

Ilman tiheys voidaan arvioida absoluuttisen lämpötilan avulla. Tällöin normaalin ilmanpaineen vallitessa voidaan käyttää likimääräistä muotoa:

Δpₛ ≈ 3460 × h × (1/Tₒ − 1/Tᵢ)

jossa:

• Tₒ = ulkoilman absoluuttinen lämpötila, K
• Tᵢ = sisäilman absoluuttinen lämpötila, K
• h = etäisyys neutraalipainetasosta, m.

Celsiusasteet muutetaan kelvineiksi:

T = t + 273,15

Kaava kuvaa idealisoitua tilannetta. Todellisessa rakennuksessa painesuhteisiin vaikuttavat samanaikaisesti vuotoreittien sijainti, sisäiset rakenteet, ilmanvaihto, tuuli ja ovien käyttö.

Mikä on neutraalipainetaso?

Neutraalipainetaso on korkeus, jolla sisä- ja ulkoilman paine ovat yhtä suuret. Tällä korkeudella rakennuksen vaipan yli ei ole savupiippuvaikutuksesta johtuvaa paine-eroa.

Talviolosuhteissa neutraalipainetason:

• alapuolella sisätila on yleensä alipaineinen ulkoilmaan nähden
• yläpuolella sisätila on yleensä ylipaineinen ulkoilmaan nähden.

Neutraalipainetaso ei sijaitse automaattisesti rakennuksen puolivälissä. Sen sijaintiin vaikuttavat erityisesti:

• vuotokohtien jakautuminen rakennuksen eri korkeuksille
• ylä- ja alapohjan ilmatiiviys
• ulko-ovien ja ikkunoiden tiiviys
• porrashuoneiden ja kuilujen avoimuus
• tulo- ja poistoilmavirtojen suhde
• erillispoistojen käyttö
• kerrosten välisten rakenteiden ilmatiiviys.

Jos rakennuksen yläosassa on paljon vuotopinta-alaa, neutraalipainetaso voi siirtyä ylöspäin tai alaspäin vuotoreittien keskinäisestä vastuksesta ja ilmanvaihdon vaikutuksesta riippuen. Koneellinen poisto voi laskea rakennuksen sisäistä painetasoa niin, että suuri osa rakennuksesta jää alipaineiseksi.

Esimerkki savupiippuvaikutuksen suuruudesta

Tarkastellaan yksinkertaistettua rakennusta, jossa:

• sisälämpötila on +21 °C
• ulkolämpötila on −10 °C
• tarkastelukohta sijaitsee viisi metriä neutraalipainetason yläpuolella.

Lämpötilat kelvineinä ovat:

Tᵢ = 21 + 273,15 = 294,15 K

Tₒ = −10 + 273,15 = 263,15 K

Terminen paine-ero on likimäärin:

Δpₛ ≈ 3460 × 5 × (1/263,15 − 1/294,15)

Δpₛ ≈ 6,9 Pa

Viisi metriä neutraalipainetason yläpuolella sisätila olisi tässä idealisoidussa tilanteessa noin 6,9 Pa ylipaineinen. Viisi metriä neutraalipainetason alapuolella paine-ero olisi vastaavasti noin −6,9 Pa.

Rakennuksen ala- ja yläosan välinen savupiippuvaikutuksen kokonaisero olisi tällöin noin 13,8 Pa.

Laskelmaa ei pidä tulkita rakennuksen todelliseksi painejakaumaksi ilman mittauksia. Esimerkiksi koneellisen poiston aiheuttama alipaine, tuuli ja epätasaisesti jakautuneet ilmavuodot voivat muuttaa sekä paine-erojen suuruutta että neutraalipainetason sijaintia.

Miten tuuli vaikuttaa rakennuksen paine-eroihin?

Tuuli aiheuttaa rakennuksen tuulenpuoleiselle julkisivulle painetta ja suojanpuoleisille pinnoille tavallisesti imua. Vaikutuksen suuruus riippuu esimerkiksi:

• tuulen nopeudesta
• tuulen suunnasta
• rakennuksen muodosta
• rakennuksen korkeudesta
• ympäröivistä rakennuksista
• maaston avoimuudesta
• mittauskohdan sijainnista julkisivulla.

Tuulen aiheuttamaa painevaikutusta voidaan kuvata:

Δpᵥ = ½ × ρ × v² × (Cₚₑ − Cₚᵢ)

jossa:

• Δpᵥ = tuulen aiheuttama paine-ero, Pa
• ρ = ilman tiheys, kg/m³
• v = tuulen nopeus, m/s
• Cₚₑ = ulkopinnan painekerroin
• Cₚᵢ = sisäpuoliseen paineeseen liittyvä kerroin.

Tuulen nopeuden vaikutus on toisessa potenssissa. Kun tuulen nopeus kaksinkertaistuu, sen dynaaminen paine nelinkertaistuu.

Tuuli voi tämän vuoksi muuttaa paine-eron suuntaa nopeasti. Rakennus voi olla samalla hetkellä yhdeltä julkisivulta alipaineinen ja toiselta ylipaineinen. Siksi yksittäinen ulkoseinän yli tehty mittaus ei välttämättä kuvaa koko rakennuksen painesuhteita.

Miten ilmanvaihto vaikuttaa painesuhteisiin?

Koneellinen poistoilmanvaihto poistaa rakennuksesta ilmaa. Poistuvan ilman tilalle pitää saada vastaava määrä ulkoilmaa joko hallittujen korvausilmareittien tai rakennuksen epätiiviyskohtien kautta.

Jos korvausilman saanti on riittämätöntä, rakennuksen alipaine voi voimistua. Näin voi tapahtua esimerkiksi, kun:

• korvausilmaventtiilit puuttuvat tai ovat suljettuina
• tuloilmaventtiilit tai suodattimet ovat tukkeutuneet
• tuloilmapuhallin toimii puutteellisesti
• poistoilmavirta on säädetty liian suureksi
• liesituuletinta tai muuta voimakasta erillispoistoa käytetään
• rakennuksen vaippaa on tiivistetty ilman ilmanvaihdon uudelleensäätöä.

Tulo- ja poistoilmavirtojen yhtä suuri yhteenlaskettu määrä ei silti takaa, että paine-ero olisi kaikkialla nolla. Savupiippuvaikutus, tuuli, kanaviston paineet ja ilmavirtojen jakautuminen kerroksittain vaikuttavat edelleen rakennuksen painesuhteisiin.

Ilmanvaihdon ja rakennuksen kosteusteknisen toiminnan yhteyttä käsitellään artikkelissa Miksi ilmanvaihto vaikuttaa rakennuksen kosteustekniseen toimintaan?.

Missä paine-eroihin liittyvät riskit ovat suurimmat?

Rakennuksen alaosat

Talvella rakennuksen alaosat ovat savupiippuvaikutuksen vuoksi usein alipaineisia. Ilmaa voi virrata sisään esimerkiksi:

• maanvastaisen lattian liittymistä
• alapohjan läpivienneistä
• ryömintätilasta
• kellarista
• maaperästä
• ulkoseinän alaliittymistä
• porrashuoneen tai teknisten tilojen kautta.

Ilmavirtaus voi kuljettaa sisäilmaan hajuja, radonia, mikrobeja, mineraalikuituja tai muita rakenteissa ja maaperässä olevia epäpuhtauksia.

Rakennuksen yläosat

Ylemmissä kerroksissa ja yläpohjan läheisyydessä sisätila voi olla talvella ylipaineinen. Tällöin lämmin ja kosteutta sisältävä sisäilma voi virrata ulospäin:

• yläpohjan epätiiviiden höyrynsulkujen kautta
• sähkö- ja ilmanvaihtoläpivienneistä
• seinän ja yläpohjan liittymistä
• ikkunoiden ja ovien liittymistä
• kattoluukkujen ja hormien ympäriltä.

Kun lämmin sisäilma jäähtyy rakenteessa, sen suhteellinen kosteus nousee. Kastepisteen alittuessa vesihöyryä voi tiivistyä rakenteen kylmille pinnoille.

Ilmavirtausten mukana tapahtuvaa kosteudensiirtymistä käsitellään tarkemmin artikkelissa Konvektio – kosteuden kulkeutuminen ilmavirtausten mukana.

Kerrostalojen pystykuilut ja porrashuoneet

Korkeissa rakennuksissa porrashuoneet, hissikuilut ja asennuskuilut voivat muodostaa tehokkaita pystysuuntaisia ilmareittejä. Ilmaa ja epäpuhtauksia voi siirtyä niiden kautta kerroksesta toiseen.

Mahdollisia seurauksia ovat:

• porrashuoneen ovien vaikea avautuminen
• vedon tunne alemmissa kerroksissa
• hajujen siirtyminen huoneistojen välillä
• ilmanvaihdon ilmavirtojen muuttuminen kerroksittain
• ulko-ovien toimintahäiriöt
• kylmän ilman voimakas sisäänvirtaus sisääntulokerroksessa.

Mitkä merkit voivat viitata hallitsemattomiin paine-eroihin?

Painesuhteisiin tai ilmavuotoihin voivat viitata esimerkiksi:

• veto lattian ja seinän liittymissä
• ulko-oven raskas avautuminen
• vihellys ikkuna- tai oviliittymissä
• hajujen kulkeutuminen rakenteista tai toisista tiloista
• savun tai hajun siirtyminen porrashuoneesta huoneistoon
• tulisijan puutteellinen veto
• korvausilman virtaaminen väärästä paikasta
• yläpohjan liittymien kosteus- tai mikrobivauriot
• talvella korostuvat sisäilmahaitat
• liesituulettimen käytön aikana lisääntyvä veto tai hajuhaitta
• paine-eron voimakas vaihtelu ilmanvaihdon käyttöaikojen mukaan.

Yksittäinen havainto ei osoita paine-eron suuruutta tai ongelman syytä. Esimerkiksi veto voi aiheutua myös kylmästä pinnasta ja huoneilman luonnollisesta liikkeestä ilman varsinaista rakenneliittymän läpi tapahtuvaa ilmavuotoa.

Miten rakennuksen paine-erot tutkitaan?

Painesuhteiden tutkiminen aloitetaan määrittelemällä, minkä tilojen tai rakenteiden välistä paine-eroa halutaan selvittää.

Tutkimus voi sisältää:

• hetkellisiä paine-eromittauksia
• jatkuvatoimista paine-eroseurantaa
• sisä- ja ulkolämpötilojen seurantaa
• tuulen suunnan ja nopeuden tarkastelua
• tulo- ja poistoilmavirtojen mittauksia
• ilmanvaihdon käyttötilojen tarkastelua
• rakennusautomaation tietojen analysointia
• merkkisavu- tai ilmavirtaustarkasteluja
• lämpökuvausta
• merkkiainekokeita
• rakennuksen ilmatiiviysmittausta
• rakenneavauksia ja kosteusmittauksia.

Jatkuvatoiminen mittaus on usein hetkellistä mittausta luotettavampi, koska paine-erot muuttuvat sääolosuhteiden, ilmanvaihdon, ovien käytön ja rakennuksen käyttötilanteen mukana. Julkisia palvelurakennuksia koskevassa ilmanvaihdon yleisohjeessa suositellaan paine-erojen seurantaa eri ilmansuunnilta, kerroksista ja ilmanvaihdon palvelualueilta. Ohjeessa seurannan sopivaksi pituudeksi esitetään vähintään kaksi viikkoa. Tätä ei pidä tulkita kaikkien rakennusten ehdottomaksi vähimmäisajaksi, vaan mittausjakso määritetään tutkimuskysymyksen ja rakennuksen perusteella.

Mittauksen yhteydessä pitää dokumentoida ainakin:

• mittauspiste
• mittauksen suunta ja merkkisopimus
• sisä- ja ulkolämpötila
• tuuliolosuhteet
• ilmanvaihdon käyttötila
• erillispoistojen käyttö
• ovien ja ikkunoiden tila
• mittausjakson aikana tapahtuneet poikkeamat.

Tiiviysmittauksessa käytettävä suuri koepaine auttaa ilmavuotoreittien paikantamisessa, mutta se ei sellaisenaan vastaa rakennuksen normaaleja käyttöolosuhteita. Myöskään lämpökuva ei yksin osoita, johtuuko havaittu lämpötilapoikkeama ilmavuodosta, eristepuutteesta, kylmäsillasta vai muusta syystä.

Ilmavuotojen tutkimista ja vaikutuksia käsitellään artikkelissa Miksi ilmanvuodot ovat rakennuksessa usein suurempi riski kuin pelkkä kosteuden diffuusio?.

Miten hallitsemattomat paine-erot korjataan?

Korjaaminen aloitetaan paine-eron aiheuttajan, ilmavuotoreittien ja mahdollisten epäpuhtaus- tai kosteuslähteiden selvittämisestä.

Tavallinen etenemisjärjestys on:

1. Selvitetään rakennuksen ilmanvaihtojärjestelmä ja sen käyttötilat.
2. Mitataan tulo- ja poistoilmavirrat.
3. Seurataan rakennuksen paine-eroja erilaisissa sää- ja käyttöolosuhteissa.
4. Paikannetaan merkittävät ilmavuotoreitit.
5. Tutkitaan, kulkeutuuko vuotoilman mukana kosteutta tai epäpuhtauksia.
6. Suunnitellaan ilmanvaihdon säätö ja tiivistyskorjaukset kokonaisuutena.
7. Toteutetaan korjaukset hallitusti.
8. Varmistetaan lopputulos ilmavirta- ja paine-eromittauksilla.

Mahdollisia korjaustoimenpiteitä ovat:

• ilmanvaihdon ilmavirtojen tasapainottaminen
• hallitun korvausilman järjestäminen
• tukkeutuneiden suodattimien ja venttiilien huoltaminen
• erillispoistojen korvausilmaratkaisut
• ilmansulun epätiiviiden liittymien korjaaminen
• läpivientien tiivistäminen
• alapohjan ja ulkoseinän liittymien tiivistäminen
• kerrosten välisten ilmavirtausreittien rajoittaminen
• porrashuoneiden ja kuilujen painehallinnan parantaminen
• ilmanvaihdon ohjauksen ja käyttöaikojen muuttaminen
• mahdollisten kosteus- ja mikrobivaurioiden korjaaminen.

Pelkkä yksittäisen vuotokohdan tiivistäminen ei välttämättä ratkaise ongelmaa. Kun yksi ilmavuotoreitti suljetaan, sama ilmavirta voi siirtyä toiseen epätiiviyskohtaan. Myös rakennuksen paine-erot voivat muuttua tiivistyskorjauksen seurauksena.

Tavoitteeksi ei myöskään pidä asettaa mekaanisesti täsmälleen nollan pascalin paine-eroa kaikissa sää- ja käyttötilanteissa. Tämä ei ole käytännössä mahdollista. Olennaista on, etteivät painesuhteet aiheuta kosteuden haitallista siirtymistä rakenteisiin tai epäpuhtauksien kulkeutumista sisäilmaan.

Todellinen vaurioesimerkki: yläpohjan höyrynsulun epätiiviys

FISEn virhekortissa käsitellään vuonna 1990 valmistunutta puurakenteista rivitaloa, jonka yläpohjan höyrynsulkumuovin saumoja ja sähköputkiläpivientejä oli jätetty tiivistämättä.

Virhekortin mukaan vaurion seuraukset riippuivat rakennuksen painesuhteista:

• alipaineisessa tilanteessa epätiiviyskohdista virtasi viileää ilmaa ja mahdollisia epäpuhtauksia yläpohjan tuuletustilasta sisälle
• ylipaineisessa tilanteessa lämmin sisäilma virtasi yläpohjarakenteeseen, jolloin kosteus saattoi tiivistyä rakenteen kylmiin osiin.

Sama rakenteellinen epätiiviys voi siis aiheuttaa erilaisen riskin riippuen ilmavirran suunnasta. Talvella savupiippuvaikutus voi muuttaa ilmavirran suuntaa rakennuksen korkeuden mukaan.

Tapaus on kuvattu tarkemmin FISEn virhekortissa Yläpohjan höyrynsulun epätiiviys.

Tavallisimmat tulkintavirheet

Rakennus on aina kokonaan ali- tai ylipaineinen

Ei välttämättä. Rakennuksen alaosa voi olla alipaineinen ja yläosa samanaikaisesti ylipaineinen. Myös eri julkisivujen paine-erot voivat poiketa tuulen vaikutuksesta.

Neutraalipainetaso on aina rakennuksen puolivälissä

Ei ole. Sen sijainti riippuu vuotokohtien jakautumisesta, ilmanvaihdosta ja rakennuksen sisäisistä ilmareiteistä.

Tasapainotettu ilmanvaihto poistaa savupiippuvaikutuksen

Ei poista. Ilmanvaihdon tasapainotus vähentää ilmanvaihtojärjestelmän aiheuttamaa paine-eroa, mutta lämpötilaeroon perustuva terminen paine-ero ja tuulen vaikutus säilyvät.

Yksi paine-eromittaus kertoo rakennuksen normaalin tilanteen

Ei kerro luotettavasti. Hetkelliseen arvoon vaikuttavat sää, ilmanvaihdon käyttötila, ovien käyttö ja mittauspisteen sijainti.

Voimakas alipaine estää kosteuden pääsyn rakenteisiin

Alipaine voi vähentää lämpimän sisäilman virtaamista ulkovaipparakenteeseen, mutta samalla se voi vetää sisäilmaan epäpuhtauksia maaperästä, alapohjasta tai vaurioituneista rakenteista. Voimakas alipaine ei ole yleispätevä kosteudenhallintaratkaisu.

Ilmatiivis rakennus on automaattisesti paineeton

Ei ole. Tiiviissä rakennuksessa pienikin tulo- ja poistoilmavirtojen epätasapaino voi synnyttää selvän paine-eron. Ilmatiiveys vähentää hallitsemattomia ilmavuotoja, mutta ilmanvaihto on silti säädettävä oikein.

Yhteenveto

Rakennuksen paine-erot syntyvät sisä- ja ulkolämpötilan, tuulen, ilmanvaihdon, erillispoistojen ja ilmavuotoreittien yhteisvaikutuksesta.

Talvella lämmin sisäilma on kylmää ulkoilmaa kevyempää. Tämä synnyttää savupiippuvaikutuksen, jonka seurauksena rakennuksen alaosat ovat usein alipaineisia ja yläosat ylipaineisia.

Paine-ero ei yksin aiheuta ilmavuotoa. Ilmavirtaukseen tarvitaan myös avoin reitti. Ilmavirta voi kuljettaa mukanaan:

• lämpöä
• vesihöyryä
• hajuja
• radonia
• mikrobeja
• mineraalikuituja
• muita rakenteiden epäpuhtauksia.

Rakennuksen painesuhteita ei voida arvioida luotettavasti yhden hetkellisen mittauksen perusteella. Tutkimuksessa pitää huomioida rakennuksen korkeus, mittauspisteet, sääolosuhteet, ilmanvaihdon käyttötilat ja ilmavuotoreitit.

Korjauksessa ilmanvaihdon säätö, korvausilma ja rakenteiden tiivistäminen on suunniteltava yhtenä kokonaisuutena. Muuten ilmavirta voi vain siirtyä alkuperäisestä vuotokohdasta toiseen.

Usein kysytyt kysymykset

Mitä savupiippuvaikutus tarkoittaa rakennuksessa?

Savupiippuvaikutus tarkoittaa sisä- ja ulkoilman lämpötilaerosta syntyvää termistä paine-eroa. Talvella lämmin sisäilma pyrkii nousemaan, jolloin rakennuksen alaosiin syntyy yleensä alipainetta ja yläosiin ylipainetta.

Voiko omakotitalossa esiintyä savupiippuvaikutusta?

Voi. Ilmiö esiintyy kaikissa lämmitetyissä rakennuksissa, mutta sen voimakkuus kasvaa rakennuksen korkeuden ja lämpötilaeron kasvaessa. Korkeissa rakennuksissa vaikutus on tavallisesti voimakkaampi.

Mikä on sopiva paine-ero rakennuksessa?

Yhtä kaikkiin rakennuksiin ja käyttötilanteisiin soveltuvaa arvoa ei ole. Sopiva painesuhde riippuu ilmanvaihtojärjestelmästä, rakennuksen tiiveydestä, käyttötarkoituksesta, rakenteista ja mahdollisista epäpuhtauslähteistä. Olennaista on välttää haitallista kosteuden ja epäpuhtauksien siirtymistä.

Miten rakennuksen paine-erot mitataan?

Paine-ero mitataan paine-eromittarilla kahden tilan tai sisä- ja ulkoilman väliltä. Luotettava kokonaisarvio edellyttää usein jatkuvatoimista seurantaa useasta mittauspisteestä sekä sääolosuhteiden ja ilmanvaihdon käyttötilojen dokumentointia.

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• Mitä tarkoittaa rakennuksen alipaineisuus? – Miten alipaine syntyy ja milloin se voi kuljettaa epäpuhtauksia rakenteista sisäilmaan.
• Konvektio – kosteuden kulkeutuminen ilmavirtausten mukana – Miten paine-ero ja ilmavuotoreitti kuljettavat kosteutta rakenteisiin.
• Miksi ilmanvuodot ovat rakennuksessa usein suurempi riski kuin pelkkä kosteuden diffuusio? – Ilmavuotojen ja diffuusion erot sekä niiden aiheuttamat kosteusvaurioriskit.
• Miksi ilmanvaihto vaikuttaa rakennuksen kosteustekniseen toimintaan? – Ilmanvaihdon, kosteudenhallinnan ja rakennuksen painesuhteiden yhteys.
• Miten lämpökuvaus auttaa kosteus- ja rakennusteknisissä tutkimuksissa? – Lämpökuvauksen käyttö ilmavuotojen ja lämpöteknisten poikkeamien paikantamisessa.

Aiheeseen liittyvät ORDOL-palvelut

• Tutkimus- ja kartoituspalvelut – Rakennusten ilmavuotojen, painesuhteiden, lämpöteknisten poikkeamien ja mahdollisten vaurioiden selvittäminen.
• Rakennustöiden valvonta – Ilmansulkujen, saumojen, rakennusosien liittymien ja läpivientien työnaikainen laadunvarmistus ennen rakenteiden peittämistä.

ORDOL alueellasi

• ORDOL Tampere – Rakennusteknisiä tutkimuksia ja korjaushankkeiden asiantuntijapalveluita Tampereella ja Pirkanmaalla.
• ORDOL Lahti – Rakennusten kosteusteknisiä tutkimuksia sekä valvontapalveluita Lahdessa ja Päijät-Hämeessä.
• ORDOL Helsinki – Rakennusteknisiä tutkimuksia ja korjausrakentamisen asiantuntijapalveluita Helsingissä ja Uudellamaalla.

Lähteet ja tapausesimerkit

• Finlex: Ympäristöministeriön asetus uuden rakennuksen sisäilmastosta ja ilmanvaihdosta 1009/2017 – Rakennuksen painesuhteita ja ilmanvaihdon toimintaa koskevat vaatimukset.
• Ympäristöministeriö: Rakennusten kosteustekninen toimivuus – Rakenteiden ilmanpitävyyttä, kosteuskonvektiota ja painesuhteita käsittelevä ohje.
• Sisäilmayhdistys: Julkisten palvelurakennusten ilmanvaihdon käytön yleisohje ja perustelumuistio – Ilmanvaihdon, tuulen ja termisen paine-eron yhteisvaikutus sekä paine-erojen seuranta.
• National Research Council Canada: Stack Effect in Buildings – Savupiippuvaikutuksen fysikaalinen peruste, neutraalipainetaso ja painejakauma rakennuksessa.
• FISE: Yläpohjan höyrynsulun epätiiviys – Todellinen vaurioesimerkki painesuhteiden vaikutuksesta ilmavuodon suuntaan ja seurauksiin.
• FISE: Lattian ja seinän välinen ilmavuoto – Esimerkki alapohjaliittymän ilmavuodosta ja ilmanvaihdon säätämisen merkityksestä tiivistyskorjauksen yhteydessä.

‍