Painovoimaisen ilmanvaihdon suunnittelun perusteet

Abstract

Insinöörityössä käydään läpi nykyiset rakentamismääräykset täyttävän painovoimaisen ilmanvaihtojärjestelmän suunnittelun perusteet sekä uudis- että saneerauskohteiden osalta. Työn tavoitteena oli luoda apudokumentti painovoimaisen ilmanvaihtojärjestelmän suunnittelua varten sekä kehittää työkalu painovoimaistenpoistohormien ja tuuletusaukkojen mitoitukseen.

Työ on jaettu kolmeen pääalueeseen, joista ensimmäisessä käsitellään painovoimaisen ilmanvaihdon teoriaa ja kaavat, joilla järjestelmän toimintaa voidaan tarkastella laskennallisesti. Toisessa pääalueessa paneudutaan painovoimaisen ilmanvaihtojärjestelmien historiaan käymällä läpi erilaisia järjestelmien toteutustapoja ja niiden kehitystä viimeisen 150-vuoden ajalta. Historian läpikäymisen tarkoituksena on antaa lukijalle käsitys siitä, minkälaisiin järjestelmiin voidaan törmätä saneerauskohteissa joissa painovoimainen ilmanvaihto on vielä käytössä. Kolmas pääalue keskittyy painovoimaisen ilmanvaihtojärjestelmän käytännön suunnittelun ja vuoden 2012 Suomen rakentamismääräyskokoelman osan D2 erityisesti painovoimaisiin ilmanvaihtojärjestelmiin vaikuttavien määräysten sekä ohjeiden esittelyyn.

Kolmen pääalueen lisäksi työssä käsitellään lyhyesti painovoimaisen ilmanvaihtojärjestelmän yleisiä käyttökohteita saneerauksissa sekä uudisrakentamisessa ja sitä, mitkä määräykset ovat kulloinkin voimassa. Työn lopussa esitellään kehitetyn mitoitustyökalun toimintaa tarkastelemalla sen avulla, saneeratun pientalon painovoimaisen ilmanvaihtojärjestelmän toimintaa eri olosuhteissa.

Painovoimainen ilmanvaihto on nykypäivänä vähän käytetty järjestelmä, jonka suunnitteluun ei löydy ajantasaista eikä kattavaa suomenkielistä ohjeistusta. Insinöörityö tarjoaa tähän tarpeeseen laajan ja yhtenäisen kokonaisuuden, jota voidaan käyttää painovoimaisen ilmanvaihtojärjestelmän suunnittelun apuna.

The purpose of this Bachelor’s thesis was to study the natural ventilation systems from the planning perspective. The second main goal of the project was to develop a sizing tool for natural ventilation stacks and openings.

Up-to-date and relevant information about the natural ventilation, from the planning perspective, was gathered from various literature sources. The equations introduced in the literature were also the basis for the sizing tool.

The main result of the final year project was the thesis, which is composed in such a way that it serves as a planning guidebook. With the help of the thesis the designer understands the physical fundamentals of the stack effect and wind-induced ventilation. The brief history of the use of natural ventilation in Finland should prepare the designer for various renovation cases, and the collection of current legal regulations, guidelines and planning instructions affecting the planning of natural ventilation systems helps the designer in his or her work.

The thesis offers a comprehensive basis for modern natural ventilation planning in Finnish, something that did not exist earlier. Also, the new sizing tool is both fast and simple to use, although it suffers the limitations of the simplified empirical equations.