Reduced night ventilation did not impair indoor air quality for occupants in a sample of Finnish school and daycare buildings

Ventilation in buildings plays a significant role from the points of view of indoor air quality, health and comfort. In addition, ventilation is one major consumer of heating energy in buildings. In this study, we investigated the effects of shutting down mechanical ventilation at nights on measured and occupant reported indoor air quality as well as health symptoms. Extensive field measurements and standard MM questionnaire surveys among school personnel and children were carried out three months before and three months after changing the ventilation operation mode (from 24 h ventilation to shutting down when unoccupied) in twelve school and daycare buildings. There were small differences in the estimated mean indoor temperature, relative humidity, and particle concentrations results before and after the operation mode change (intervention), which could also be related to seasonal factors. However, the intervention did not associate with any of the studied occupant outcomes, including reported thermal comfort, stuffy ‘bad’ air, or health symptoms among children or personnel. Therefore, according to the survey responses, shutting down ventilation at night had no noticeable effects on the perceived indoor air quality and health during occupancy.Peer reviewe

Koulurakennusten kunto ja sisäilmasto

Hankkeessa tutkittiin Suomen koulurakennusten rakenteiden, talotekniikan ja sisäilmaston kuntoa sekä muuttuvien sääolojen ja energiansäästötavoitteiden vaikutuksia rakentamiseen, ja tehtiin havaintoja rakennusten tietojenhallinnasta. Aineistona olivat laajat rekisteri- ja tutkimusaineistot sekä koulurakennusten kunto- ja sisäilmasto-olosuhdetiedot. Tulosten perusteella kuntien pitäisi kehittää rakennusten ylläpidon pitkän aikavälin investointisuunnittelua ja kiinteistötietojen hallintaa. Investointisuunnittelun pohjaksi tarvitaan systemaattisemmin kerättyä, luotettavaa ja ennakoivaa tietoa rakennusten kunnosta ja sisäilmastosta. Sisäilmasto-olosuhteita tai ilmanvaihtotekniikan kuntoa ei kartoiteta järjestelmällisesti, ja ilmamäärien suunnitelmanmukaisuus on heikkoa riippumatta rakennuksen iästä tai peruskorjauksesta. Rakennuksen painesuhteiden hallintaan sekä ilmanvaihdon ajoittaisen pysäyttämisen energiahyötyjen saamiseksi tarvitaan kokonaisvaltainen tieto rakennuksesta. Ilmastonmuutoksen haitallisia vaikutuksia rakenteiden toimintaan voidaan ennakoida ja välttää. Monet nykymääräysten mukaan toteutetut ulkovaipparakenteet toimivat jatkossakin, mutta kosteusrasitusten lisääntymisen vaikutukset suunnitteluratkaisuihin on otettava jo huomioon uudis- ja korjausrakentamisessa. Rakennuksen koko elinkaarenaikainen seuranta ja ennakoiva kunnossapito ovat entistäkin tärkeämpiä

Lung-depositing surface area (LDSA) of particles in office spaces around Europe : Size distributions, I/O-ratios and infiltration

Air pollution, and specifically particulate matter pollution, is one of the greatest dangers to human health. Outdoor air pollution ranks third in causes for premature death. Improving indoor air quality is of immense importance, as the time spent indoors is often much greater than the time spent outdoors. In this experimental study, we evaluate the levels of particle pollution in indoor air in four offices across Europe, compare the indoor particles to outdoor particles and assess where the particles originate from. The measurements were conducted with an Electrical Low-Pressure Impactor (ELPI+) for particles between 6 nm and 1 μm. The chosen metric, lung-deposited particle surface area (LDSA), targets the health impacts of particle pollution. Based on the measurements, we determined that most of the indoor air particles infiltrated from outdoor air, although two of the offices had very limited indoor activity during the measurement campaigns and may not represent typical use. The highest median indoor LDSA concentration during daytime hours was 27.2 μm2/cm3, whereas the lowest was 2.8 μm2/cm3. Indoor air in general had lower LDSA concentrations than outdoor air, the corresponding outdoor LDSA concentrations being 35.8 μm2/cm3 and 9.8 μm2/cm3. The particle size ranges which contributed to the highest concentrations were 50–100 nm and 300–500 nm. These size ranges correspond to soot mode and accumulation mode particles, which represent local and regional sources, respectively. Based on this study, limiting particle infiltration is the key factor in keeping indoor air in offices free of lung-depositing particles.Peer reviewe

Comprehensive development of nearly zero-energy municipal service buildings (COMBI). Tutkimushankkeen johdanto- ja yhteenvetoraportti.

Tässä COMBI-tutkimushankkeen johdanto- ja yhteenvetoraportissa esitetään vuosina 2015—2018 toteutetun tutkimushankkeen keskeiset suositukset ja johtopäätökset. Hankkeen tavoitteena on ollut parantaa julkisten palvelurakennusten, kuten koulujen, päiväkotien ja vanhainkotien energiatehokkuutta turvallisesti ja kustannustehokkaasti. Hankkeessa on tarkasteltu sekä uudis- että korjausrakentamista.Tutkittuja aihepiirejä on hankkeessa ollut suuri määrä. Arkkitehtuurin osalta on tarkasteltu palvelurakennusten arkkitehtisuunnittelun kehittämistä energiatehokkuuden ja tilasuunnittelun näkökulmista sekä ympäristöystävällisyyden ja kestävyyden huomioon ottamista arkkitehtisuunnittelussa. Rakenteiden osalta on tutkittu niiden lämpö- ja kosteusteknistä toimintaa ja määritetty kosteusteknisiä materiaaliominaisuuksia. Kenttätutkimuksissa on tarkasteltu sisäilman olosuhteita 24 palvelurakennuksessa Tampereen ja ympäristökuntien sekä Helsingin alueella. Myös palvelurakennusten laskennallista ja toteutunutta energiankulutusta on tutkittu Tampereen, Helsingin ja Oulun kohteista. Taloteknisten järjestelmien osalta on tarkasteltu niiden kustannusoptimaalisuutta, uusiutuvan energian etätuotantoa, taloautomaatiojärjestelmien toimintaa, aurinkosuojausta ja valaistusta. Rakennusprosessin osalta näkökulmina ovat olleet päätöksenteon prosessit, talotekniikan käytännön toteutus, rakennuksen toimivuuden varmistus sekä olosuhteiden ja energiankulutuksen seuranta. Lisäksi on kehitetty työkaluja rakennushankkeen taloudellisuustarkasteluihin.Tämän johdanto- ja yhteenvetoraportin liitteenä on hankkeen tulosten pohjalta koottu COMBI 8 suosituslista, jossa esitettyjen toimenpiteiden katsotaan laajasti edesauttavan julkisten palvelurakennusten toimivuutta ja energiatehokkuutta. Raportin liitteenä on myös 45 kpl lyhyitä tuloskortteja sekä niihin liittyvät esitysaineistot, joiden tarkoituksena on helpottaa hankkeessa kerätyn tiedon leviämistä. Hankkeen alkuperäisjulkaisut on listattu tämän raportin liitteenä olevassa julkaisuluettelossa.Keskeisenä johtopäätöksenä todetaan, että hyvä energiatehokkuus on ainoastaan yksi laadukkaan rakentamisen monista ominaisuuksista. Laadukas rakentaminen edellyttää kokonaisvaltaista ja oikeaaikaista asioiden tarkastelua sekä ehjän ketjun rakentamista suunnittelusta toteutukseen ja käyttöön. Tässä onnistumisen edellytyksenä ovat rakennushankkeessa ja sen jälkeen rakennuksen parissa toimivien henkilöiden hyvä ammattitaito ja yhteistyö sekä riittävät resurssit. COMBI-hankkeen tulosten tavoitteena on antaa eri osapuolille tietoa ja työkaluja turvallisen, taloudellisen ja energiatehokkaan lopputuloksen saavuttamiseksi

Kapasitiivisten kosteusantureiden käyttäytyminen betoniseinien ja kipsivalulattioiden kuivumisen seurannassa

Tampereen yliopiston rakennusfysiikan tutkimusryhmässä tutkittiin osana COMBI-hanketta aiemmassa tutkimuksessa solumuovieristeisten betonielementtien kuivumista. Samaan aikaan tehtiin myös tilaustutkimus kelluvan kipsivalulattian kuivumisesta. Molemmat tutkimukset suoritettiin laboratorio-olosuhteissa ja rakenteiden kuivumisen seurantaan käytettiin samoja kapasitiivisia kosteusantureita. Anturit tiivistettiin valuun asennettuihin mittausputkiin ja mittaukset tehtiin jatkuvatoimisina. Mittalaitteilla havaittiin molemmissa tutkimuksissa epäjohdonmukaista käyttäytymistä, joka herätti epäilyjä mittausten luotettavuudesta. Betonin kuivumiskokeissa antureiden havaittiin ryömivän jopa yli 10 % RH korkeissa kosteuspitoisuuksissa pitkäaikaisissa mittauksissa. Kipsin kuivumiskokeissa ongelmana oli laattojen pinnoitusten jälkeinen kosteuslukemien jyrkkä nousu. Tämä tutkimus päätettiin toteuttaa aiemmissa tutkimuksissa avoimiksi jääneiden kysymysten ratkaisemiseksi. Tutkimuksessa toistettiin aiempien tutkimusten koejärjestelyt keskittyen mittalaitteiden käyttäytymiseen. Tutkimuksessa käytettiin rinnakkaisia mittauksia käyttäen eri laitevalmistajien mittalaitteita ja mittapäiden eri suodatinvaihtoehtoja. Betonirakenteiden kuivumistarkasteluissa käytettiin valuun asennetuille mittausputkille verrokkina porareikämittauksia, joka on Pohjoismaissa yleisin ja useissa tapauksissa ainoa hyväksytty menetelmä betonilattian kosteustilan määrittämiseksi. Kipsivalurakenteiden kohdalla ei havaittu vastaavaa antureiden voimakasta ryömintää kuivumisen seurannassa ja huomio kiinnittyi lattian pinnoituksen jälkeiseen seurantaan. Tässä tutkimuksessa kipsikoekappaleet pinnoitettiin eri tavoilla aiemmassa tutkimuksessa havaitun pinnoituksen jälkeisen kosteuslukemien jyrkän nousun aiheuttaneen tekijän eristämiseksi. Tutkimuksessa todettiin erittäin kostean huokoisen materiaalin ja erityisesti betonin olevan haastava mittausympäristö kaikille tutkimuksessa mukana olleille mittalaitteille, mikä liittyy mahdollisesti betonin korkeaan alkalisuuteen ja emissioihin. Mittalaitteiden välillä havaittiin kuitenkin selviä eroja ja aiemmissa tutkimuksissa käytössä ollut mittalaite todettiin selvästi häiriöherkemmäksi muihin mittalaitteisiin verrattuna tässä käyttötarkoituksessa. Myös mittausmenetelmissä havaittiin eroja ja lyhyen tasaantumisajan porareikämittaukset todettiin jatkuvatoimisia valuun asennetuista mittausputkista tehtäviä mittauksia luotettavammiksi. Kipsivalulattioiden tapauksessa lattialiiman sisältämä vesimäärä osoittautui ilmiön aiheuttajaksi ja sitä korosti ohjeistettua suurempi liiman kulutus. Kipsin tasapainokosteuskäyrän muoto sekä hystereesi mahdollistavat sen, että materiaalin kosteuspitoisuuteen verrattuna suhteellisen pieni veden lisäys materiaaliin aiheuttaa merkittävän nousun huokosilman suhteellisessa kosteudessa

Kapasitiivisten kosteusantureiden käyttäytyminen betoniseinien ja kipsivalulattioiden kuivumisen seurannassa

Tampereen yliopiston rakennusfysiikan tutkimusryhmässä tutkittiin osana COMBI-hanketta aiemmassa tutkimuksessa solumuovieristeisten betonielementtien kuivumista. Samaan aikaan tehtiin myös tilaustutkimus kelluvan kipsivalulattian kuivumisesta. Molemmat tutkimukset suoritettiin laboratorio-olosuhteissa ja rakenteiden kuivumisen seurantaan käytettiin samoja kapasitiivisia kosteusantureita. Anturit tiivistettiin valuun asennettuihin mittausputkiin ja mittaukset tehtiin jatkuvatoimisina. Mittalaitteilla havaittiin molemmissa tutkimuksissa epäjohdonmukaista käyttäytymistä, joka herätti epäilyjä mittausten luotettavuudesta. Betonin kuivumiskokeissa antureiden havaittiin ryömivän jopa yli 10 % RH korkeissa kosteuspitoisuuksissa pitkäaikaisissa mittauksissa. Kipsin kuivumiskokeissa ongelmana oli laattojen pinnoitusten jälkeinen kosteuslukemien jyrkkä nousu. Tämä tutkimus päätettiin toteuttaa aiemmissa tutkimuksissa avoimiksi jääneiden kysymysten ratkaisemiseksi. Tutkimuksessa toistettiin aiempien tutkimusten koejärjestelyt keskittyen mittalaitteiden käyttäytymiseen. Tutkimuksessa käytettiin rinnakkaisia mittauksia käyttäen eri laitevalmistajien mittalaitteita ja mittapäiden eri suodatinvaihtoehtoja. Betonirakenteiden kuivumistarkasteluissa käytettiin valuun asennetuille mittausputkille verrokkina porareikämittauksia, joka on Pohjoismaissa yleisin ja useissa tapauksissa ainoa hyväksytty menetelmä betonilattian kosteustilan määrittämiseksi. Kipsivalurakenteiden kohdalla ei havaittu vastaavaa antureiden voimakasta ryömintää kuivumisen seurannassa ja huomio kiinnittyi lattian pinnoituksen jälkeiseen seurantaan. Tässä tutkimuksessa kipsikoekappaleet pinnoitettiin eri tavoilla aiemmassa tutkimuksessa havaitun pinnoituksen jälkeisen kosteuslukemien jyrkän nousun aiheuttaneen tekijän eristämiseksi. Tutkimuksessa todettiin erittäin kostean huokoisen materiaalin ja erityisesti betonin olevan haastava mittausympäristö kaikille tutkimuksessa mukana olleille mittalaitteille, mikä liittyy mahdollisesti betonin korkeaan alkalisuuteen ja emissioihin. Mittalaitteiden välillä havaittiin kuitenkin selviä eroja ja aiemmissa tutkimuksissa käytössä ollut mittalaite todettiin selvästi häiriöherkemmäksi muihin mittalaitteisiin verrattuna tässä käyttötarkoituksessa. Myös mittausmenetelmissä havaittiin eroja ja lyhyen tasaantumisajan porareikämittaukset todettiin jatkuvatoimisia valuun asennetuista mittausputkista tehtäviä mittauksia luotettavammiksi. Kipsivalulattioiden tapauksessa lattialiiman sisältämä vesimäärä osoittautui ilmiön aiheuttajaksi ja sitä korosti ohjeistettua suurempi liiman kulutus. Kipsin tasapainokosteuskäyrän muoto sekä hystereesi mahdollistavat sen, että materiaalin kosteuspitoisuuteen verrattuna suhteellisen pieni veden lisäys materiaaliin aiheuttaa merkittävän nousun huokosilman suhteellisessa kosteudessa

Sisäilman kosteuslisä palvelu- ja toimistorakennuksissa

publishedVersio

Behavior of capacitive humidity sensors in monitoring the drying of concrete walls

This research examines the behavior of capacitive humidity sensors in monitoring the drying of concrete walls in continuous measurements in laboratory conditions. Tests are carried out using continuous measuring of moisture with different capacitive sensors in concrete structures varied with three different types of thermal insulation materials. Sensors are sealed in plastic tubes that were preinstalled into the casting molds. Three borehole measurements are carried out as reference during the research. Results show differences in performance between the examined humidity sensors from two different manufacturers. The main difference is related to stability as sensors from the other manufacturer prove to be more prone to error. The study affirms that measuring humidity in concrete is challenging even when using high-quality humidity sensors.publishedVersionPeer reviewe