Mummonmökit, aittatakennukset ja muut funkkisrakennukset

Johdanto

Katovuodet

Tähän eriteltynä joitakuita etenkin vanhoihin rakennuksiin soveltuvia energia- ja LVIS-teknisiä periaatteita/ näkökulmia. Ensiksikin jyrsijöiden pysymisestä pois talon rakenteiden kimpusta kannattaa huolehtia.

Tällaisia rakennuksia ei ole alunalkaen suunniteltu olemaan tiiviitä (ei höyrysulkua, korkeintaan joku tervapaperiratkaisu), mistä syystä jälkiasennettaessa ilmanvaihtojärjestelmiä voi ilmetä "tavanomaisia lastentauteja", kuten että liian tehokas ilmanpaine-ero imee rakenteista kuten välikatolta päin huoneilmaan huomaamattoman vähäisiä määriä tomua, jota sitten aletaan luulla homevaurioksi asukkailla/käyttäjillä muutoin selittämättömien hengitystieoireiden sekä paniikki-ilmapiirin paikallislehtilööppeineen vuoksi.

Tällaisen vanhan rakennuksen uudistamisremppaamisen yhteydessä voi olla järkevää paitsi asukkaan/käyttäjän omin silmin tarkistaa ullakoiden ym. kunto. Ilmavuotolukua ei kannattane yrittää estimoida imemällä alipainetta sisätiloihin, vaan ylipaineisten. Tällöin myöskin mahdolliset irtotomuhiukkaset päinvastoin pöllähtävät ulos rakenteista, eivät imeydy sisälle. Sisätilojen ylipaineistamista kannattaa samasta syystä harrastaa mikäli tehdään erityistä pöllyävää remontointia rakennuksen ympärillä, kuten seinien purkua tai puhallusvilloitusta, ja tästäkin syystä ylipaineistinovi kannattaa rakentaa (puhallin+XPS-levy) jemmaan.

Rakennukseen, joka on rakenteellisesti suunniteltu painovoimaiselle ilmanvaihdolle ei välttämättä kannata yrittää jälkiasentaa koneellista poistoilmanvaihtoa, vaan sen sijaan voi harkita koneellista korvausilmanvaihtoa (jolloin korvausilma pakottaa "vanhan huoneilman" virtaamaan ulos rakenteiden lomitse LVI-olosuhteiltaan (ilman suhteellinen kosteus, lämpötila ja virtaussuunta jokseenkin entiseen tapaan. Mikäli pakkomielteenomaisesti haluaa toteuttaa poistoilmanvaihdon, kannattaa se ilmakanavineen ja venttiilipäätteineen asentaa lattianrajaan/kelkariin/ryömintätilaan, jolloin lattian suunnasta poistetrava huoneilma ei tehosta rakennuksen rakenteita läpäiseviä painovoimaisia ilmavirtauksia, vaan homogenoi niitä siten, että esimerkiksi katonrajan poistuva lämmin ilmavirtaus hidastuu tai pysähtyy tai vaihtaa suuntaa voimakkaammin kuin lattianrajan sisäänpäin suuntautuvat ilmavirtaukset voimistuvat. Tämä homogenisoituminen johtuu lattianrajan ja katonrajan välisen huoneilman lämpötilajakaumanmtasoityumisesta (lattianrajan kylmempää ilmaa poistuu ja korvaava lämmin huoneilmapatja laskeutuu alemmas; katonrajan lämpimin huoneilma lauhtuu viileämmän, esilämmennen ulkoilman virratessa enempi sisäänpäin huoneen yläosien ilmayhteyksistä ulkoilmaan). Kaksisuuntaisen ilmanvaihtojärjestelmän jälkiasentamisen pakkomielteessä kannattaa em. syystä korvausilmaventtiilit sijoittaa sisäkattoon ja poistoilmaventtiilit lattianrajaan.

Mikroilmanvaihto paneloidussa hirsitalossa sekä julkisissa rakennuksissa

Mummonmökkiin, joka on rakenteeltaan hirsiseinätalo, joka on uudelleenpaneloitu sisältä ja ulkoa (ilman höyrysulkumuovia), voidaan periaatteessa valmistella rakenteidenpuoleinen mikroilmanvaihto, jossa kunkin väliseinän sisään taikka sisänurkkien yhteyteen saatetaan imuputkien imuaukot. Tällöin seinien ollessa alapohjan sekä yläpohjan puolelta luonnostaan tiiviit tai erikseen lisätiivistetyt (esimerkiksi suojalevytykset hiiriltä), niin pienikin imu saa aikaan sellaisen kunkin seinän koko alalla vaikuttavan alipaineen, jolloin sisäilma (ja toisaalta ulkoilma) kuljettuu seinän ulkopintojen joka rakosesta sekä paneelien lävitse kohti seinän sisäosia, jolloin aktiivisen ilmanvaihdon ohessa esimerkiksi hirsiseinien muodostamat mummonmökkien sivuhajut (home) häviäisivät huoneilmasta (koska haju- ym. partikkelit eivät leviä kovin voimakkaasti vastavirtaan). Mikroilmanvaihdon jakotukki (12 V puhaltimineen) voi sijaita esimerkiksi ullakolla.

Myöskin ennen kaikkea passiiviselle ilmanvaihdolle (korvausilma esimerkiksi ulkoseinien läpi sekä raitisilmaventtiileistä sisään ja ilman poisto asunnon sisäkaton läpi jne. ullakon kautta ulos) suunnitelluissa rakennuksissa on myöskin varsin helppo integroida ilmalämpöpumpun ulkoyksikkö vaikkapa ullakon eristämättömän päätykolmioseinän yhteyteen, jolloin puhaltamaan ullakon kehnoa ilmaa puhalletaan lauduttimen kautta ulospäin. Jolloin rakennuksen pahojenkin ilmavuotojen aiheuttamat lämmönhukkakonvektiot rekuperoituvatkin kaikki takaisin sisälämmöksi. Samassa yhteydessä ullakon em. eristämättömien ulkopintojen eristämistä kannattaa harkita, koska sillä on suora vaikutus siihen miten hyvällä kertoimella vanhan rakennuksen hukkalämpövuota saadaan pumpattua takaisin hyötylämmöksi.

Periaatteessa tällaisessa systeemissä olisi perusteltua asentaa joko invertteritoiminen (säätyvätehoinen) tai useita pieniä ilmalämpöpumppuja, siksi että tällöin aktiivinen ilman imu ullakolla voisi olla nahdollisimman keskeytyksetöntä ympäri vuoden.

Myöskin modulaarinen poistoilmalämpöpumppu saattaisi soveltua tällaiseen tarkoitukseen ollen huokeampi ja jopa itseasennettavissa oleva investointi.

Tällaisten lämmön rekuperointisysteemien sisäyksiköt kannattaa ensisijaisesti sijoittaa huoneisiin, joissa on jäätyessään vaurioituvia vesiputkia ja -kalusteita. Tällöin erikoisolosuhteissa, kuten sodan aikana, kun rakennuksella, kuten tanhutalo, ei ole käyttäjiä, ylläpitoa eikä taloudellista katetta, voidaan pienellä mutta pippurisella ilmalämpöpumppuratkaisulla säilyttää kylmäksi päästetynkin rakennuksen rakenteet täysin käyttökunnossa naurettavan alhaisin menoin periaatteessa hamaan maailman tappiin asti, sekä lisäksi lämpöhakeutuville ohjuksille neutraaleina kohteina. Kun taas tällaisten väliaikaisesti autioituneiden periaatteessa täysin käyttökuntoisten kolhoosien kohtaloksi koituu helposti maan tasalle lyöminen korkeiden lämmityskustannusten vuoksi.

Miksi vanhojen rakennusten passiivinen mikroilmanvaihtojärjestelmä näyttää riittävän hometorjuntaan?

Liittyy tapausesimerkkiin, jossa nenään selvästi homeenhajuiseen kaksikerroksiseen maalaistaloon (painovoimainen ilmanvaihto) asennettiin oainovoimainen mikroilmanvaihto, minkä jälkeen homeenhaju kaikkosi eikä lisäksi hometarkastuksessakaan löytynyt mitään.

1.

Vanhanmallinen painovoimainen ilmanvaihto on suunniteltu toimimaan siten, että rakennuksen lämmin sisätila on tervapaperein höyrysuljettu, jolloin sisätilaan jää "lämmin ilmakupla", jossa mm. ilman suhteellinen kosteus on korkeampi (mm. asukkaiden hengityksen kosteuskuormasta johtuen). Hiilidioksidipitoinen kostea sisäilma absorboituu ns. 'hengittävien' höyrynsulkupapereiden läpi.

2.

Sisäilman poistuessa hitaasti höyrynsulkupapereiden läpi rakennuksen rakenteisiin, lämpimien sisätilojen korvausilmaa virtaa lattian ja seinien alaosien rakojen lisäksi (esimerkiksi kylmiön) ulkoilmaventtiileistä huoneeseen.

3.

Höyrynsulkupaperin toiselle puolelle jäävät vintit, rakennuksen rakenteet ym. kylmät osat tuulettuvat kauttaaltaan ullakon katonharjan korkeudella (tai sitäkin ylemmäksi tuotujen) poistoilmaventtiilien tuulettuviin rakenteisiin kehittämän alipaineen ansiosta (ulkoilmaa virtaa tasaisesti kaikista pienimmistäkin raoista rakenteisiin päin).

4.

Ilmanpaine rakennuksen lämpimässä sisätilaosassa on siis kauttaaltaan korkea, kun taas rakenteissa höyrynpaine on kauttaaltaan alipaineinen, alaosissa rakennusta enempi, riippuen rakenteiden yleisestä tiiveydestä.

5.

Sisään rakenteisiin virratessaan ulkoilma lämpenee samalla hiukan, mikä laskee sen yleisesti ottaen alhaista suhteellista kosteutta entisestään, jolloin sen höyrynsulkupapereita tuulettava ominaisuus paranee.

6.

Kun hirsiseinäisiä mummonmökkeijä on aikanaan peruskorjattu, hirsipintaan on asennettu esimerkiksi pinkopahvit tai kipsilevyt (mm. tapetoitavuutta ajatellen). Tällöin etenkin umpeenpaneloituihin hirsirunkoisiin sisäseiniin on muodostunut ilmataskuja, joissa ei tapahdu varsinaisesti mitään aktiivista ilmankiertoa (tuulettumista). Ainoastaan vähittäistä ilman virtausta alapohjasta sisäseinien ilmataskujen kautta sisäilmaan.

7.

Etenkin näihin kohtiin on muodostunut hometta, mikä ilmenee huoneiston tekstiileineen ja asukkaineen yleisenä vienona homeenhajuna.

8.

Kun tälkaiseen rakennukseen on asennettu painovoimainen mikroilmanvaihto, joka kokoaa kunkin sisäseinätaskun sisältä (mielellään niiden yläosista) ilmaa ohuiden sähkö-/komposiittiputkien kautta kokoojatukkiin, josta jatkaen ullakolle ja edelleen katonharjan korkeudelle tai edelleen ylemmäs, tuuletuspiippuun kohtavaan sinänsä ilmatiiviiseen ilmakanavaan, tällöin tuuletuspiippuun on muodostunut passiivinen alipaine suhteessa sisäilmaan sekä toisaalta ulkoilmaankin, poistaen kokoajan melko tasaisella imuilmavirralla sisäseinien homeilmaa. Sisäseinien sisältä.

9.

Tämän ansiosta sisäseinien ympäristöolosuhteet (ilman seisovuus, ilmankosteus) on muuttunut sellaiseksi uudeksi vakioksi, jossa home ei ole enää pystynyt kasvaa (liian happipitoinen ja liian kuiva ilma, jolloin homekasvusto ei ole pystynyt keräämään kosteutta ilmasta itseensä), ja tällöin kyseinen rakennus on muuttunut (ainakin lämmin asuintila ihmisten ja homekoirien nenään) kauttaaltaan homeettomaksi.

Hybriditoimisen ilmalämpöpumpun esivalmistelut/viimeistelytyöt

Systeemin tarkoituksena on vähäisin arkkiteonisin muutoksin saada ohjattua homogeenisella virtaamalla välikatolta ilmaa ilmalämpöpumpun ulkoyksikön lauhdutusilmaksi siten, että osa ilmasta voi kulkeutua myöskin ulkoseinien ulkoverhouksen ja tuulensuojalevyn välisen ilmaraon kautta. Peruste tällaiselle ratkaisulle on paitsi rakennuksen LVI-teknisten tuulettumiskonvektioiden säilyttäminen alkuperäisten rakennussuunnitelmien mukaisina sekä toisaalta se, ettei vanhemmissa rakennuksissa saati kivitaloissa ole taloudellisesti järkeenkäypää lähteä uudistamaan ulkoverhousta tällaisen tavoitteen taikka lisäeristyksen asentamisen vuoksi.

• ennen aloittamista tutkitaan rakennuksen ulkovaipan alareunasta, millaiset ovat tuuletusilman sisäänmenoaukot seinärakenteen ilmaväliin. Matalissa omakotitaloissa sellaisia ei välttämättä ole lainkaan, toisaalta ne voivat olla liian hulppeat.
  • Tiiliseinässä riittää tähän tarkoitukseen pikkusormenpaksuiset aavistuksen yläviistoon varovasti poratut reiät yksi kussakin toisen tiilirivin pystylaastisaumassa.
  • ponttilautavuorauksessa ei välttämättä tarvita mitään, koska vuoraus jo itsessään päästää verran tarpeeksi ilmaa läpi, mutta voi kyllä samalla periaatteella porata vuorauksen alta pieniä reikiä, pari per k600 koolausväli.

1. Ensiksi, jos rakennuksessa on räystäskotelo (alapinnastaan vino tai vaakatasoinen peitepanelointi tuuletusraoin), irrotetaan nämä laudat varovasti. Esimerkiksi kahdesta kulmaraudasta ja laudanpätkästä valmistetulla työkalulla saman tien irti naputellen tai sitten naulankannat lautojenpinnoista löysäten, jolloin je voidaan vaikka kulmahiomakoneella katkoa ja laudat vetää hallitusti irti yksi kerrallaan.
2. seuraava vaihe on, mikäli vesikatteen alla ei ole kondenssivesisuojaa, niin kiinnitetään näihin kattotuolien väleihin esimerkiksi ohuet kaistaleet XPS-levyä.
   • Mahdollisesti jälkiasennettavan kondenssiveden poistoväylän ulkoseinärakenteen ylitysosaksi.
   • Toisaalta ulkoseinän ulkovaipan sekä tuulensuojalevytyksen välisen tuuletusraon/ilmavälin ilmavirtausten välikatolle, kuten myöskin välikaton ilmavirtausten tulevaan räystäskanavaan päin eristämiseksi vesikatteesta (eristämättömänä näiden ilmavirtausten ylilämpöisyydet kuluvat hukkaan, vesiräystäiden lämmittämiseen talvipakkasilla).
3. sitten hahmotellaan, että minkä muotoinen ulkoseinän puolelta saranoitava räystäskanava (räystäskotelo) stemmaisi parhaiten. Saranoinnista johtuen alapinnan uusi kallistuskulma on valittavissa vapaasti, ja lisäksi tulevat poikittaiset sidospuut voidaan jättää joko pitkittäisen kotelolaudoituksen ylä- tai alapuolelle, "vale-niskoiksi". Ne voidaan valmistaa vesivanerisoiroista, puurimoista, laudoista tai tietysti lankuistakin, mutta mitä litteämpi sidospuu, sen vähäisempi virtausvastus tulevassa räystäskanavassa.
4. ulkoseinän kylkeen ankkuroidaan pitkittäissuuntainen "satularima", johon saranat sidospuineen kiinnitetään. Mikäli pitkittäiset räystäskotelolaudat tullaan kiinnittämään sidospuiden alapuolella, tällöin satulariman on syytä olla vähintään samanpaksuinen kuin kotelolautojen. Kannatta tietysti suunnitella paperilla soveltuvin saranointitapa. Kotelolautojen ilmaväleihin tullaan niiden asentamisen yhteydessä sijoittamaan/jättämään vapaasti kelluviksi rimasoirot, "vale-ilmaväleiksi", jotka voidaan myöskin ottaa pois vapaan tuuletusilmakonvektion palauttamiseksi välikattotilaan.
5. räystään reunimmaisen laudan alle (päälle) voidaan kiinnittää pysyvästi rima ilmatiiveyden kohentamiseksi, tai reunimmainen lauta voidaan ankkuroida pysyvästi sijoilleen, ruippuen mm. siitä, että kummalle puolelle sidospuut jätetty. Jos sidospuu takana, se luonnollisesti kannattaa jättää tyngäksi, jotta lautaväli jää kohtuullisen tiiviiksi.
6. ruuvataan saranoitu räystäskotelo aivan tavallisilla vetäväkantaisilla ruuveilla kattotuolin räystäänpuoleisiin vinoniskoihin.
   • jos halutaan hifistellä, voidaan esimerkiksi sijoittaa lämpötila-antureita, palohälytinantureita yms. tähän räystäskanavaan, mutta ehkä jossain myöhemmässä vaiheessa, kun järjestelmän toiminta tulee ensin muilta osin tutuksi.
7. pystykanava tästä räystäskanavasta ilmalämpöpumpun ulkoyksikön takaosan ympärille rakennetaan oletusarvoisesti XPS-levystä (ulottaen se myös ILP:n alle). Leikataan tarkasti räystäskoteloa vasten ja ankkuroidaan paikoilleen esimerkiksi parilla kulmaraudalla, jotka sijoitetaan kylkilevyjen alapuolelle (jolloin systeemi kantaa, vaikka XPS-kotelo esimerkiksi koristepaneloitaisiin. Sen voi kuitenkin myös sellaisenaan maalata spray-maalilla.
8. merkataan XPS-kotelon reunalinja teipillä räystäskanavan kylkeen ja sahataan sopivalta etäisyydeltä aukko räystäskanavaan. Sahatun aukon reunapinnoille voidaan kiinnittää esimerkiksi kulmaraudat pystykotelon ohjureiksi.
9. kun systeemi on päällä, voidaan välikatolta käsin kädellä tai lämpökameralla tarkkailla, onko jossain erityisiä ilmavuotokohtia välikatolla päin. Esimerkiksi päätykolmioiden tuuletussäleiköt voidaan tämän hybridi-ILP:n kanssa tukkia umpeen esimerkiksi tyhjin säilykepurkein.
   • Tavoitteena suhteellisen homogeeninen joskin hyvin vähäinen alipaine välikatolla, jolloin rakennuksen ulkopinnoille ja ympärille muodostuva homogeeninen melko laminaarinen/tasalaatuinen virtaus merkittävästi parantaa rakennuksen lämpöeristysominaisuuksia ilman sen kummempia energiaremontteja (olemassaolevin ILP-järjestelmin. Jos erityisiä ilmavuotokohtia ei tukita, järjestelmän hyöty on edelleen merkittävä, mutta epähomogeenisempi.
   • jos tällaisen rakennuksen pohjapinta-ala on 200 m², ulkoseinien mitat ovat noin 10m x 20m, niiden yhteispituus 60m ja yhteispinta-ala 200m². Räystäiden alapintojen yhteispinta-ala 30m². Jos lähdetään oletuksesta, että sopiva keskimääräinen ilman laminaarinen virtausnopeus ulkovuorauksen läpi saattaisi olla 1 mm/s ("tuhannesosa sellaisesta tuulennopeudesta, jonka havaitsee tuulenvireenä", olemattoman pieni ottaen huomioon tosiasialliset ilmavuodot välikatolle), niin tällaisessa tapauksessa kaiken kaikkiaan kyse olisi 230 l/s tilavuusvirrasta ilmalämpöpumppujen ulkoyksiköiden pystykanavissa. Tällaisessa tulanteessa ulkoilman ja välikaton välinen paine-ero on todennäköisesti merkityksettömän vähäinen, ja se on aistein arvioitavissa välikaton kulkuovesta. Mikäli paine-eroa halutaan pienentää entisestään, ILP:n ulkoyksikön tuulettimen "säästämiseksi", yksinkertaisesti poistetaan tai höyläten kavennetaan räystäskanavan alapinnasta rimavarvi. Tuulettimen virrankulutus suhteessa ILP:n lämpöpumppuun on nolla, jolloin tuuletinflektin virrankulutuksessa ei kannata yrittää "säästää sähköä".
     • Hybridi-ILP:ssä ulkoyksikön läpi puhaltuvan ilman tilavuusvirran virtausvastuksen lisääntyminen on todennäköisesti paljon vähäisempi kuin koteloimattoman ulkoyksikön lamellien sotkeentumisen (ilmassa kulkeutuvista siementupsuista, hämähäkinverkoista, siitepölystä, lumituiskusta, kosteuspinttymistä ym. perusmoskasta sekä sen varovastiputsaamisyrityksistä) aiheuttama virtausvastuksen lisääntyminen, ja näin ollen hybridi-ILP:ssa myöskään tuuletinmoduulin laakerit eivät lusäkuormitu. Päinvastoin.

• tällaisen ilmakanavakoteloinnin lisähyötyjä ovat mm. ulkoyksikön kondenssivesiputken tukkeutumisen ja lamellien sotkeentumisen oleellinen väheneminen eli niiltä osin järjestelmän toimintavarmuuden paraneminen.
• Pienempien laitteiden asentaminen onnistuu todennäköisesti vähemmin ammattilaisvoimin, ja toisaalta asentaja voi viimeistellä molemmat/kaikki ILP-laitteistot rakennuksessa samalla visiitillä.
• Kun molemmille puolille asuntoa (räystäitä) asentaa erilliset ulkoyksiköt, ILP-lämmityksen häiriöherkkyys vähenee, kun laitteet ovat oletusarvoisesti yksi kerrallaan epäkunnossa.
  • ylipäänsä kannattaa alimitoittaa yksittäisen ilmalämpöpumpun kokoluokka, sillä mitä tehokkaampi järjestelmä, sen katkonaisemmin se toimii, ja tämä hybridijärjestelmähän rekuperoi rakennuksen hukkalämpöä sitä optimaalisemmin, mitä tasaisemmin se toimii, ja esimerkiksi järjestelmä, joka käynnistyisi vaikkapa minuutin välein, on aika rasittava.
• jos joitain kohtia, kuten ikkunoiden ja ovien yläpuolisia räystäitä, halutaan painottaa, napsitaan niistä kohdin yksi rimanpätkä pois tai höylätään sitä väljemmäksi (jos rima poistetaan kokonaan, ampiaiset saattavat kiinnostua välikatosta, jos höylätään, imu jakautuu tasaisemmin).
  • höylätty, väljä rima saattaa lentää paikoiltaan myrskykeleillä, joten rimanpätkä kannattaa ankkuroida päistään paikoilleen esimerkiksi parilla pisaralla pikaliimaa.
• mikäli rakennuksen välikaton tuuletus halutaan palauttaa passiiviseksi, yksinkertaisesti poistetaan pystykanava, palautetaan pois sahattu osuus räystäskanavaa paikoilleen (esim lattarauta-kannakkein) ja työnnellään pitkällä tikulla osa tai kaikki "kelluvat" rimat kotelolautojen väleistä veke.
• periaatteessa tällä tavoin passiivisesti tiiviimpi ullakko merkittävästi hidastaa ullakkopalojen leviämistä, eikä ILP:n ulkoyksikkö todennäköisesti syty palamaan, mutta varmuuden maksimoimiseksi ulkoyksikön kotelointiin voi valita alumiini- tai lamellipintaisen eristelevyn. Periaatteessa pystykanava voi olla läpinäkyvää pleksiäkin, mutta tällöin järjestelmän hyötykerroin pienenee suotta jonkin verran.
  • eristetyn ulkokoteloinnin ansiosta jörjestelmän kuurantuessa, sulatusvaihe on nopeampi.