Sisäilmaan liittyviä väitöksiä valmistuu ennätysmäärä Aalto-yliopistolla

Sisäilma-asiat ovat olleet vahvasti esillä viime kuukausina Aalto-yliopistolla, jossa valmistuu tänä vuonna väitöskirjoja ennätystahtiin. Henna Maula väitteli aiheesta Sisäilmaston vaikutus kokemukseen ja työsuoriutumiseen toimistotyössä ja Tuomo Niemelä paneutui siihen, miten Kustannus- ja energiatehokas peruskorjaus saavutetaan lämpöpumppu -ja talotekniikkaratkaisuilla.

Professori Risto Kososen johtamalla konetekniikan laitoksella on vuoden mittaan valmistumassa yhteensä kahdeksan väitöskirjaa. Tämän vuoden tammikuussa niitä tuli valmiiksi jo neljä. Seuraavassa esitellään pari kiintoisaa väittelijää ja väitöstä. Muihin Sisäilmauutiset palaa myöhemmin.

Henna Maula: Sisäilmaston vaikutus kokemukseen ja työsuoriutumiseen toimistotyössä.

Tällä hetkellä Turun ammattikorkeakoulun sisäilmastolaboratoriossa työskentelevä tutkija Henna Maula väitteli Aalto yliopistolla aiheesta: Sisäilmaston vaikutus kokemukseen ja työsuoriutumiseen toimistotyössä. Effects of Indoor Climate on Occupants’ Perception and Work Performance in Office Environment. Henna Maula, aiemmalta sukunimeltään Häggblom, on toiminut yli kymmenen vuotta tutkijana työterveyslaitoksen Turun yksikössä. Tämä yksikkö siirrettiin parisen vuotta sitten TTL:n puolelta Turun ammattikorkeakoulun alaisuuteen. Sen laboratoriotilat ovat sisäilman tutkimiseen sopivat ja siellä on tehty paljon merkittävää tutkimusta. Nimet Hannu Koskela ja Valtteri Hongisto kertovat varmaan yksikön työn laadusta. Väittelijä Henna Maula itse on alun perin Turun yliopistolta valmistunut fyysikko, joka on jo pitkään pyrkinyt selvittämään sisäilman laatua ja sen vaikutuksia ihmisiin.

Hänen väitöskirjansa tarkastelee sisäilmaston vaikutusta tilan käyttäjän viihtyvyyteen, kokemukseen ja työsuoriutumiseen, sekä erityisesti kysymystä, voidaanko lämpimän toimiston sisäympäristöä parantaa tuomalla puhalluksen avulla paikallista jäähdytystä. Fokus on huoneen lämpötilassa, sisäilman laadussa ja ilmavirtauksessa, sekä niiden vaikutuksissa tilan käyttäjän kokemukseen ja työsuoriutumiseen. Tutkimus sisältää neljä laboratoriotutkimusta, joissa yhdessä on mitattu ilmavirtauksia huoneessa eri vuodenaikoja edustavissa tilanteissa, ja kolmessa on eri tilanteita tutkittu koehenkilökokein.

Tulosten mukaan näyttää siltä, että ilmavirtauksen keskinopeus kasvaa tilan jäähdytystarpeen kasvaessa ja huonosti toteutettu toimiston työpisteiden sijoittelu saattaa aiheuttaa tilankäyttäjille vetoa. Huoneen virtauskuvio ei ole stabiili ja vetoriskialttiit alueet saattavat vaihdella sekä ajan myötä että tilan lämmönlähteiden muuttuessa. Toisaalta, väitöskirjan toisissa osissa todetaan, että riittämätön ilmastointi näyttäisi vaikuttavan negatiivisesti etenkin subjektiivisiin reaktioihin. Raittiin ilman tuominen suoraan työpisteeseen puhalluksen muodossa vaikutti subjektiivisiin reaktioihin positiivisesti lämpimässä toimistoympäristössä. Objektiivisesti mitatun työsuoriutumisen mukaan näyttäisi siltä, että kognitiivinen työsuoriutuminen ei ole niin herkkä lämpötilan muutoksille kuin on aiemmin arveltu ennustaa ja että lämpötilan vaikutus työsuoriutumiseen saattaa olla riippuvainen tehtävästä.

Ihmisperäisillä epäpuhtauksilla ei ollut luultuja vaikutuksia

Maulan tutkimuksen tulosten mukaan myös ihmisperäisillä epäpuhtauksilla ei näyttäisi olevan niin suurta vaikutusta työsuoriutumiseen, kuin mitä on aikaisemmin nähty tutkimuksissa, joissa ulkoisia päästölähteitä, kuten likaista mattoa, on käytetty. Kuitenkin, subjektiivisten mittaustulosten mukaan toimiston kuumuuden työsuoriutumista häiritsevä vaikutus näyttäisi kasvavan sekä toimiston lämpötilan kasvaessa ilmanvaihdon ollessa riittävä, että ihmisperäisten epäpuhtaustason kasvaessa lämpötilan olleessa optimaalinen mutta ilmanvaihdon ollessa riittämätön. Korkea lämpötila saattaa lisätä myös tunkkaisuuden työsuoriutumista häiritsevää vaikutusta. Näyttäisi siltä, että raittiin ilman tuominen suoraan työpisteelle puhalluksen muodossa vähentää kuumuuden ja tunkkaisuuden työsuoriutumista häiritsevää vaikutusta lämpimässä toimistossa. Energian kulutus ja vetoriski ovat suurimpia ongelmia kun ilmastointia käytetään toimistoissa, joissa on suuri sisäinen lämpökuorma. Yksi ratkaisu saattaisi olla antaa toimiston lämpötilan hieman nousta ja tuoda raitis ilma suoraan työpisteisiin puhalluksen avulla. Puhalluksen yhteyteen voisi asentaa henkilökohtaisen säätömahdollisuuden, jolloin jokainen toimiston käyttäjä voisi itse säätää omaa lämpöympäristöään ja saavuttaa näin paremman lämpöviihtyvyyden samalla kun ilmastoinnin energiankulutusta voitaisiin pienentää.

Tutustu väitöskirjaan

Tuomo Niemelä: Kustannus- ja energiatehokas peruskorjaus saavutetaan lämpöpumppu- ja talotekniikkaratkaisuilla

Toinen mielenkiintoinen Aalto-yliopiston tuoreista väitöksistä käsitteli sisäympäristöolosuhteita parantavia peruskorjauskonsepteja tyypillisille suomalaisille 1960-80 -luvun rakennuksille. Väittelijä diplomi-insinööri Tuomo Niemelä on Otaniemen omia kasvatteja ja toiminut jo vuosia LVI-suunnittelutehtävissä. Tällä hetkellä hän on johtavana asiantuntijana Granlund Consultingissa.

Kuva: Granlund Consulting Oy

Niemelä toteaa, että kustannus- ja energiatehokkuus ovat usein rakennusten peruskorjaushankkeissa keskenään ristiriitaisia tavoitteita, joista molemmat haluttaisiin saavuttaa. Olemassa olevaa rakennuskantaa pitäisi korjata hiilidioksidipäästöjen vähentäminen ja sisäilmasto-olosuhteiden parantaminen huomioiden – ja kustannustehokkaasti tietenkin. Tämä on ollut haastava tehtävä.

Väittelijän osoittamientulosten mukaan olemassa olevan rakennuskannan ympäristövaikutuksia voidaan merkittävästi pienentää, kun peruskorjausinvestoinnit keskitetään lämpöpumppujärjestelmiin ja rakennusten taloteknisiin järjestelmiin sen sijaan, että investoitaisiin rakennusten ulkovaippojen massiivisiin peruskorjauksiin.

Niemelän tulokset osoittavat, että nykyisiä peruskorjauksia koskevia energiatehokkuuden parantamisen minimivaatimustasoja voitaisiin tiukentaa 10–30 % rakennustyypistä riippuen. Tulevat uudisrakennusten lähes nollaenergiavaatimustasot voidaan saavuttaa kustannustehokkaasti myös peruskorjaushankkeissa.

Peruskorjauskonsepteja tyypillisille suomalaisille rakennustyypeille

Niemelän väitöstutkimuksessa määritettiin kustannustehokkaat peruskorjauskonseptit tyypillisille suomalaisille rakennustyypeille. Mukana olivat niin 1960- ja 1970-luvun asuinkerrostalot, 1960- ja 1970-luvun opetusrakennukset kuin 1980-luvun toimistorakennukset. Konseptit huomioivat mm. hankkeen taloudellisen kannattavuuden, energiatehokkuuden parantamisen sekä sisäympäristöolosuhteiden parantamisen. Myös käyttäjä-, toiminnallisuus-, toteutettavuus- ja laatunäkökulmat olivat mukana.

– Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää näiden rakennustyyppien peruskorjausten suunnittelussa ja toteutuksessa. Peruskorjauskonsepteilla rakennusten käyttökustannuksia saadaan pienennettyä järkevällä takaisinmaksuajalla ja mahdollisimman hyvällä sijoitetun pääoman tuotolla, tarkentaa Niemelä.

Tutkimuksessa hyödynnettiin Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy:n ja Aalto yliopiston kehittämää MOBO -työkalua, joka mahdollistaa jopa miljoonien rakennuskohteeseen soveltuvien ratkaisujen vertailun samanaikaisesti.

Tutustu väitöskirjaan

Lisätietoja väitöksestä : Tuomo.Niemela(at)granlund.fi

Jaa artikkeli

Aiheesta Tutkimus

Sisäilmauutiset on Sisäilmayhdistyksen julkaisema puolueeton ja riippumaton asiantuntijalehti.

© Sisäilmauutiset 2018