Asuinrakennusten ilmatiiveyden ja energiatehokkuuden tutkiminen

Abstract

Asuinrakennusten energiatehokkuus on tullut tiukentuvien määräysten myötä yhä tärkeämmäksi, kun rakennuksia suunnitellaan ja rakennetaan. Energiatehokkuutta on parannettu lisäämällä lämmöneristyspaksuuksia ja lämmöntalteenoton hyötysuhdetta. Näiden näkökohtien ohella pitäisi ensisijaisesti parantaa energiatehokkuutta nostamalla ilmatiiveyden tasoa. Pienentämällä rakennuksen energiankulutusta, voidaan vähentää tehokkaasti siitä johtuvia ympäristöhaittoja ja vähentää elinkaaren aikaista ympäristökuormitusta. Tämä tarkoittaa käytännössä suunnittelemalla ja rakentamalla yhä tiiviimpiä rakennuksia. Ilmatiiveydellä pystytään varmistamaan rakennuksen energiatehokkuuden ohella myös terveellinen ja turvallinen rakenteiden toiminta ja sisäilmaston ilmanlaatu.

Tämän insinöörityön aiheena oli tutkia asuinrakennusten ilmatiiveyttä ja ilmavuotoja sekä perehtyä niiden mittaamiseen, rakentamalla oma painekoelaitteisto. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää taustasyyt, minkä vuoksi ilmatiiveysmittauksia rakennuksille yleensä tehdään ja mitkä ovat periaatteet mittausten suorittamiselle. Painekoelaitteiston rakentamisella opittiin käyttämään laitteistossa tarvittavia mittalaitteita ja itse painekoelaitteistoa. Rakennuksen ilmavuotoluku määritetään painekoelaitteistolla, jolla kuvataan ilman kulkeutumista rakennusvaipan lävitse mm. rakojen, lohkeamien ja saumojen kautta. Laitteiston testaaminen suoritettiin tekemällä rakennusten ilmatiiveyden kenttämittauksia rakennetyypiltään ja rakentamisvuodeltaan erilaisissa tutkimuskohteissa, joista saadaan myös käytännön ilmatiiveyden tutkimustuloksia. Työssä perehdyttiin myös kansallisella tasolla vallitsevaan ilmatiiveysmittausten markkinatilanteeseen.

Työn tuloksena saatiin käytännön ilmatiiveyden tutkimustuloksia viidestä eri rakennuksesta. Rakennetulla omalla painekoelaitteistolla saatiin kokemusta: laitteistokokoonpanon mittalaitteiden käyttämisestä, mittausjärjestelyiden suorittamisesta sekä asiantuntemusta rakenteiden ja ilmatiiveyden välisestä yhteydestä rakennetekniikassa.

Residential energy efficiency has become increasingly important due to tightening regulations when designing and constructing buildings. Energy efficiency has been improved by using thicker thermal insulators and the efficiency of heat recovery. Besides these aspects, the level of air-tightness should primarily be used to improve energy efficiency. By lowering energy consumption, adverse effects on the environment can be reduced effectively and reduce the damage to the environment during the life cycle of buildings. In practice, this means, designing and building more and more compact buildings. With air-tightness the building’s energy efficiency, as well as healthy and safe operation of the structures and indoor air quality can be ensured.

The aim of this thesis was to examine air-tightness and air leakages and their measurement in residential buildings by building a fan pressurization apparatus. First, literature was studied to find out why these measurements are generally made and what are the principles for carrying out the measurements. Then usage of the necessary instruments for the measurement itself was studied by constructing the fan pressurization method hardware. Then hardware testing was carried out by doing measurements in various buildings of different age and structural type, which also provided practical air-tightness results. Finally, this thesis also explored the existing situation of air-tightness measurements on the market at national level.

As a result of the practical work, research results on air-tightness were obtained from five different buildings. With the self-built fan pressurization apparatus it was possible to get proper usage information from the hardware configuration, experience from carrying out the measurement procedure and from the connection between the structures and air-tightness in structural engineering.