Hybridi-ilmanvaihto ilmanvaihtoratkaisuna

Abstract

Insinöörityössä tutkittiin Latokartanon peruskoulun luokkahuoneiden ilmanvaihdon toteutusta hybridi-ilmanvaihtojärjestelmällä, ilmanvaihtosuunnitelmien ja toteutuksen yhteensovitusta sekä toteutuksen ongelmia ja niiden ratkaisuja.

Hybridi-ilmanvaihdossa yhdistyvät koneellisen ja painovoimaisen ilmanvaihdon tekniikka. Hybridi-ilmanvaihdon perusidea on kuljettaa ilmaa tuulen ja lämpötilaeron aiheuttaman paine-eron avulla huonetilojen tai koko rakennuksen läpi. Suomessa yleisin sekä kohteessa käytettävä hybridi-ilmanvaihtoratkaisu on apupuhaltimen käyttö painovoimaisessa ilmanvaihdossa. Apupuhallinta käytetään vain jos ilman käyttövoima on riittämätön tai ilman laatu laskee tavoitearvojen alapuolelle. Hybridi-ilmanvaihdon avulla tavoitellaan sähköenergian säästöä, joka saadaan, kun korvataan koneellisen ilmanvaihdon jatkuvakäyttöiset puhaltimet ajoittain käyvillä matalapaineisilla apupuhaltimilla.

Latokartanon peruskoulun luokkahuoneiden ilmanvaihto toimii pääosin painovoimaisesti, ilman apupuhaltimia. Kohteessa ilma johdetaan raitisilmatornin kautta tuloilmakammioon, joka sijaitsee luokkahuoneiden alla. Ilma suodatetaan ja tarvittaessa lämmitetään, minkä jälkeen ilma jaetaan kahden kerroksen luokkahuoneisiin ikkunapenkin kautta. Luokkahuoneista lämmennyt poistoilma siirtyy säleikköjen kautta aulatilaan, josta ilma siirtyy painovoimaisesti poistoilmatornin kautta ulos. Raitisilmapeltien ja jäteilmapeltien avautumista ohjataan tuulen nopeuden ja suunnan perusteella. Järjestelmän avulla toteutetaan siis myös aulatilan ilmanvaihto.

Hybrid ventilation combines mechanical and natural ventilation. Hybrid ventilation transports air through the rooms or through the whole building with the help of the wind and the pressure difference caused by the difference in the temperature inside and outside the building. In Finland, the most common hybrid ventilation system is the use of a low energy extract fan with natural ventilation. The extract fan will only be used if the driving force of the incoming air is inadequate or the quality of the indoor air falls below the target values.

Hybrid ventilation results in savings in electric energy which are obtained when the continuously operated fans of the mechanical ventilation are replaced with common low pressure extract fans.

The ventilation in the class rooms of the Latokartano elementary school operates mainly naturally without the extract fan. The air is led in through a wind tunnel to a chamber for incoming air located under the classrooms. The air is then filtered and, if necessary, also warmed. After that the air is distributed into the classrooms through the window sills in them. The warm outgoing air exits the classrooms through the ventilation grills into the hall and continues naturally outdoors through the outgoing air tunnel. The control dampers are opened on the basis of the speed and direction of the wind. The hall is ventilated simultaniously with the same system.