Painovoimainen ilmanvaihto – Kestävä asuminen ja energiatehokkuus

Painovoimainen ilmanvaihto on perinteinen, mutta edelleen toimiva tapa huolehtia sisäilman laadusta ilman koneita ja sähköä. Se perustuu luonnollisiin lämpötila- ja paine-eroihin, jotka kierrättävät ilmaa rakennuksessa. Oikein suunniteltuna ja huollettuna painovoimainen ilmanvaihto voi olla energiatehokas ratkaisu.

Tässä artikkelissa kerromme, mitä painovoimainen ilmanvaihto tarkoittaa. Avaamme, miten se toimii ja miten tätä kannattaa ylläpitää.

Tärkeimmät nostot

Painovoimainen ilmanvaihto hyödyntää lämpötila- ja tuulieroja, eikä tarvitse sähköä tai koneita toimiakseen.
Riittävä ilmanvaihto edellyttää tarpeeksi venttiileitä ja oikein mitoitetut poistohormit.
Painovoimainen ilmanvaihto sopii erityisesti vanhoihin rakennuksiin.
Suurimmat edut ovat energiatehokkuus, hiljaisuus ja huoltovapaus — haasteina sääriippuvuus ja epätasaisuus.
Toimivuus varmistetaan venttiilien säädöllä, säännöllisellä huollolla ja ilmanvaihdon mittauksilla.

Sisällysluettelo

Mitä painovoimainen ilmanvaihto tarkoittaa ja miten se toimii nykykodeissa?

Painovoimainen ilmanvaihto hyödyntää luonnonvoimia: lämpötilaeroja ja tuulen aiheuttamia paine-eroja. Järjestelmä ei tarvitse sähköä eikä koneita, ja siksi se on edelleen käytössä monissa vanhoissa ja uusissakin kodeissa. Nykykodeissa sen toimivuus riippuu kuitenkin rakennuksen tiiveydestä, korkeudesta ja sääoloista: mitä suurempi korkeusero ja lämpötilaero sisä- ja ulkoilman välillä, sitä paremmin ilmavirtaus toimii.

Alla kerrotaan, miten luonnollinen ilmavirtaus syntyy ja miksi rakennuksen korkeus vaikuttaa sen toimivuuteen.

Terminen ja tuulinen paine‑ero – luonnollisen ilmavirran voimat

Painovoimainen ilmanvaihto perustuu niin sanottuun savupiippuvaikutukseen: lämmin sisäilma nousee ylöspäin ja poistuu katon kautta, kun taas viileämpi ulkoilma virtaa sisään korvausilmareittien kautta. Lämpötilaerojen lisäksi myös tuuli synnyttää paine-eroja, jotka tehostavat ilman liikkumista rakennuksen sisällä. Talvella ilmanvaihto toimii yleensä voimakkaammin kuin kesällä, koska sisä- ja ulkoilman välinen lämpötilaero on suurempi.

Rakennuksen korkeus ja hormien merkitys energiatehokkuudelle

Aiemmassa artikkelissamme “Painovoimainen ilmanvaihto – Miten se toimii” on todettu osuvasti:

“Mitä korkeampi rakennus ja mitä pidempi hormi, sitä suurempi on myös poistokanavan synnyttämä imuvoima.”

Rakennuksen korkeudella ja hormien mitoituksella on siis suora vaikutus energiatehokkuuteen ja ilmanvaihdon toimivuuteen. Jos hormit ovat lyhyet tai liian matalat, paine-ero ei riitä ylläpitämään riittävää ilmanvaihtoa, ja ilma voi kääntyä kulkemaan väärään suuntaan esimerkiksi liesituulettimen vaikutuksesta.

Mikä on riittävä ilmanvaihto painovoimaisessa järjestelmässä?

Riittävä ilmanvaihto tarkoittaa, että sisäilman kosteus ja epäpuhtaudet poistuvat yhtä nopeasti kuin niitä syntyy. Painovoimaisessa järjestelmässä ohjearvona pidetään, että koko huoneiston ilma vaihtuu noin kerran kahdessa tunnissa. Tämä edellyttää vähintään yhtä korvausilmaventtiiliä 20 neliömetriä kohden sekä toimivia poistoilmakanavia keittiössä, wc:ssä ja pesutiloissa.

Milloin painovoimainen ilmanvaihto on paras vaihtoehto?

Painovoimainen ilmanvaihto sopii erityisesti niihin rakennuksiin, joissa ilmanvaihdon luonnollinen kulku voidaan suunnitella rakenteiden ehdoilla. Alla kerromme, millaisissa rakennuksissa painovoimaista ilmanvaihtoa on tyypillisesti käytetty ja miksi se on edelleen varteenotettava vaihtoehto remontoinnin sijaan.

Vanhat talot ja perinteinen rakentaminen

1980-luvulle saakka painovoimainen ilmanvaihto oli Suomessa yleisin ratkaisu, ja se suunniteltiin tukemaan rakennusten luonnollista ilmavirtausta. Vanhoissa taloissa rakenteet ovat usein huokoisempia ja vuotavampia, mikä helpottaa korvausilman kulkua. Siksi painovoimainen ilmanvaihto sopii niihin edelleen hyvin, kunhan venttiilit ja poistohormit ovat kunnossa ja järjestelmää huolletaan säännöllisesti.

Uudisrakennusten energiatehokkuus ja painovoimaisen ilmanvaihdon paluu

Painovoimainen ilmanvaihto kiinnostaa yhä joitakin uudisrakentajia. Se perustuu lämpötila- ja paine-eroihin, mutta tiiviisiin nykytaloihin sitä ei yleensä suositella ensisijaisena ratkaisuna. Nykyiset rakennusmääräykset edellyttävät energiatehokasta ja säädettävää ilmanvaihtoa, joten uudistaloissa koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihto lämmön talteenotolla on lähes aina suosituin vaihtoehto.

Onko painovoimainen ilmanvaihto hyvä ratkaisu myös kerrostalossa?

Painovoimainen ilmanvaihto on ollut pitkään käytössä suomalaisissa kerrostaloissa. Vanhemmissa kerrostaloissa sen ongelmana voi olla epätasainen ilmanvaihto eri kerrosten välillä: ylimmissä asunnoissa vedon tunne on voimakkaampi, kun taas alimmissa kerroksissa ilma ei vaihdu riittävästi. Oikein säädettynä ja riittävillä venttiileillä varustettuna painovoimainen ilmanvaihto voi kuitenkin toimia kerrostalossakin hyvin, etenkin jos asukkaat huolehtivat venttiilien säätämisestä vuodenaikojen mukaan: talvella venttiilit kannattaa olla pienemmällä vedon välttämiseksi ja kesällä enemmän auki riittävän korvausilman varmistamiseksi.

Kuinka ilmastonmuutos ja energiamääräykset vaikuttavat painovoimaiseen ilmanvaihtoon?

Ilmastonmuutoksen myötä talvet ovat lauhtuneet ja kesät pidentyneet, mikä heikentää painovoimaisen ilmanvaihdon toimintaa, koska se perustuu sisä- ja ulkoilman lämpötilaeroihin. Talvella suuret lämpötilaerot tehostavat ilmanvaihtoa, mutta kylmä korvausilma voi aiheuttaa vedon tunnetta. Kesällä lämpötilaero on pieni, jolloin ilmanvaihto on luonnostaan heikompaa.

Samalla rakennusten energiamääräykset ovat kiristyneet, ja uusia taloja eristetään ja tiivistetään aiempaa enemmän. Kuten artikkelissamme ”Ilmanvaihto ja energiatehokkuus” todetaan, lisäeristys ja rakennusten tiivistäminen vähentävät korvausilman saantia ja heikentävät painovoimaisen ilmanvaihdon toimintavarmuutta.

Mitä etuja ja haittoja painovoimaisessa ilmanvaihdossa on verrattuna koneellisiin ratkaisuihin?

Painovoimainen ilmanvaihto eroaa koneellisista järjestelmistä ennen kaikkea toimintaperiaatteensa ja energiankulutuksensa osalta. Alla kerromme, mitkä ovat sen suurimmat vahvuudet ja toisaalta myös tyypillisimmät haasteet, jotka kannattaa huomioida järjestelmää valittaessa.

Painovoimainen ilmanvaihto – Edut

Painovoimaisen ilmanvaihdon suurimpia etuja ovat sen energiatehokkuus, hiljaisuus ja lähes huoltovapaa toiminta. Järjestelmä hyödyntää luonnollisia paine-eroja eikä vaadi jatkuvasti sähköä kuluttavia koneita, mikä pienentää energiankustannuksia. Koska järjestelmässä ei ole liikkuvia osia, se ei aiheuta melua eikä vaadi säännöllisiä konehuoltoja. Tämä tekee siitä huolettoman ja pitkäikäisen ratkaisun etenkin pieniin tai vähän asuttuihin rakennuksiin.

Painovoimainen ilmanvaihto – Haitat

Painovoimaisen ilmanvaihdon heikkous on sen sääriippuvuus ja vaihteleva toimintavarmuus. Ilmavirta on voimakkaampi talvella ja heikompi kesällä, koska se perustuu sisä- ja ulkoilman lämpötilaeroihin. Lisäksi ilmanvaihdon puhdistava vaikutus on rajallinen, eikä korvausilmaa tule riittävästi, jos venttiileitä on liian vähän tai rakennus on tiivis. Tällöin ilma voi kulkeutua sisään rakenteiden kautta ja heikentää sisäilman laatua.

Miten huolehtia painovoimaisen ilmanvaihdon toimivuudesta ja turvallisuudesta?

Painovoimaisen ilmanvaihdon toimivuus edellyttää riittävää määrää oikein sijoitettuja venttiileitä ja säännöllistä ylläpitoa. Jokaisessa makuuhuoneessa, oleskelutilassa ja löylyhuoneessa tulisi olla korvausilmaventtiili (ohjearvo yksi venttiili 20 neliömetriä kohden), ja poistoilmaventtiilit on sijoitettava kosteisiin tiloihin.

Venttiilien ja mahdollisten vedonparantajien tulee olla säädettävissä, jotta ilmamääriä voidaan tasapainottaa eri vuodenaikoina. Kuten artikkelissamme ”Vanhan talon ilmanvaihdon parantaminen” todetaan, painovoimaisen ilmanvaihdon paine-erot ovat pieniä, joten niiden toimivuutta kannattaa seurata pitkäaikaisilla mittauksilla.

Mistä tietää, että painovoimainen ilmanvaihto ei toimi?

Painovoimaisen ilmanvaihdon toimivuuden voi testata helposti paperiarkilla. Aseta paperiarkki poistoilmaventtiiliä vasten: jos ilmanvaihto toimii, paperi pysyy kiinni venttiilissä ilmavirran voimasta. Jos paperi ei pysy paikoillaan tai putoaa heti, alipaine on heikko eikä ilma vaihdu riittävästi.

Yleisimpiä merkkejä heikosti toimivasta painovoimaisesta ilmanvaihdosta ovat:

Liiallinen hiljaisuus: jos venttiileistä ei kuulu lainkaan ilmavirran ääntä, ilmankierto voi olla puutteellista.
Yllättävä vedon tunne: ilma kulkeutuu sisään hallitsemattomasti rakenteiden raoista eikä venttiileistä.
Tunkkainen haju: kertoo seisovasta ilmasta ja epäpuhtauksien kertymisestä.
Asukkaiden oireet: päänsärky, väsymys tai silmien ja hengitysteiden ärsytys voivat johtua huonosta sisäilmasta.
Kosteuden kertyminen ikkunoihin: erityisesti alareunoihin tiivistyvä kosteus on merkki liian vähäisestä ilmanvaihdosta.

Miksi ilmanvaihto pitää kovaa ääntä?

Painovoimainen ilmanvaihto on yleensä hiljainen, mutta joskus siitä voi kuulua kovaakin ääntä. Kova ääni johtuu usein siitä, että tuuli osuu suoraan poistohormiin ja saa aikaan ujellusta tai viheltävää ääntä. Jos ääni on jatkuvaa, syynä voi olla väärin mitoitettu tai tukkeutunut venttiili. Ammattilaisen tekemä tarkastus varmistaa, ettei kyse ole rakenteellisesta viasta.