Koulun keuhkoina yksinkertainen luonnonmukainen ilmanvaihtojärjestelmä

Vantaan seudun steinerkoulun tuleva päärakennus varustetaan modernilla luonnonmukaisella ilmanvaihdolla. Järjestelmän toiminta perustuu termodynamiikkaan eli luonnon omaan prosessiin, jossa lämmin ilma nousee ylös. Auttamalla luontoa tässä voidaan rakentaa nykyajan vaatimuksia vastaava ilmanvaihtojärjestelmä.

Luonnonmukaisessa ilmanvaihdon prosessissa raitis tuloilma johdetaan rakennuksen ulkopuolella sijaitsevan raitisilmatornin kautta maanalaiseen tunneliin, josta se siirtyy maalämmön esilämmittämänä rakennuksen alla olevaan raitisilmakulverttiin. Lämmetessään ilma nousee kulvertista lähtevien pystyhormien kautta tiloihin, joissa raitisilmaa tarvitaan.

Kovimpina pakkaskausina tuloilma voidaan lämmittää radiaattorilla, ja erittäin lämpimillä säillä ilmavirtauksen voidaan aikaansaada lisäpuhaltimilla, flekteillä. Ilman virtausta säädellään vuodenajan mukaan huoneen yläosassa olevalla poistoilma-aukolla: mitä kylmempää ulkona, sitä pienempi on kiertonopeus.

Kulverttitilan lattia on pölynsidontakäsiteltyä betonia. Tila imuroidaan kerran pari vuodessa. Muita huoltotoimia ei tarvita. Koska ilman virtaus on hidasta, ulkoa mahdollisesti tulevat epäpuhtaudet, mm. siitepöly, laskeutuvat jo lähelle tuloilma-aukkoa, eivätkä nouse huonetiloihin.

Valmistuskeittiön tiloihin asennetaan koneellinen ilmanvaihto.

Ilman laatu ja terveysvaikutukset

Hyvän sisäilman indikaattoreina käytetään lämpötilaa, suhteellista kosteutta ja hiilidioksidipitoisuutta. Koneellisessa ilmanvaihdossa tuloilman lämpötila on yleensä sama kuin huoneen lämpötila, jolloin se nousee helposti oppitunnin lopussa liian korkeaksi. Kun ilman suhteellinen kosteus on samalla yleensä liian alhainen, kuivasta ja liiasta lämpimästä ilmasta voi syntyä monenlaista oireilua.

Luonnonmukaisessa ilmanvaihdossa näitä ongelmia ei ole, vaan lämpötila ja suhteellinen kosteus pysyy työskentelyolosuhteisiin sopivina. Hiilidioksidipitoisuus saattaa nousta tunnin loppua kohden, mutta muiden osatekijöiden olleessa kunnossa tämä ei käyttäjätutkimusten mukaan haittaa käyttäjiä. Ihmisen aistivarainen kokemus on tässä paras mittari.

Luonnonmukaisen ilmanvaihdon koneellista huomattavasti hitaampi virtaus ei irrota rakennusmateriaaleista äärimmäisen pieniä partikkeleita, jotka voivat joutua hengitysteihin. Rakennusmateriaaleista ja pintakäsittelyaineista valitaan niin ikään mahdollisimman luonnonmukainen vaihtoehto.

Luonnonmukaisessa ilmanvaihdossa ilmanvaihtokoneiden taustameluongelmaa ei ole.

YKSINKERTAISTA: Kouluun tuleva ilma virtaa maanalaisen tilan läpi koulurakennuksen eri osiin. Maanalainen kanava lämmittää ulkoa tulevan ilman talvella ja viilentää sen kesällä. Raitis ilma nousee painovoimaisen ilmanvaihdon periaatteella luokkatiloihin. Luokkatiloissa ihmisten vaikutuksesta lämmennyt ilma nousee ylös ilmanpoistokanavaan. Samalla ylimääräinen hiilidioksidi kulkeutuu ulos. Ilman virtausta voidaan säätää poistohormien yläpäässä olevilla venttiileillä ulkoilman sääolosuhteiden mukaan.

Tanskassa toimii instituutti, joka tutkii sisäilman terveysvaikutuksia: www.ie.dtu.dk

Hyvää sisäilmaa matalin käyttökustannuksin

Koneellisen ilmanvaihdon rakentamiskustannukset muodostuvat suurista ilmanvaihtokoneista sekä niiden tarvitsemista suurista lämmitettävistä tiloista, joista lähtee ja joihin tulee tilaa vieviä ilmanvaihtokanavia. Sisäkatossa risteilevien vesi- ja viemärijohtojen sekä sähköasennusten peittämiseksi rakennetaan alakatot. Lisäksi tarvitaan äänenvaimentajia, tuloilman lämmitystä, lämmön talteenottoa ja muuta tekniikkaa manipuloimaan tuloilma sopivaksi ja keräämään hukkaenergia talteen. Kärjistetysti voidaan sanoa, että energiaa pyritään säästämään lisäämällä energiaa kuluttavaa tekniikka.

Modernissa luonnonmukaisessa järjestelmässä rakennetaan  raitisilmatorni, maanalainen kulvertti, pystyhormit tuloilmalle sekä poistoventtiilit, mutta ei ilmanvaihtokanavia, ilmanvaihtokoneita, äänenvaimentimia, lämmön talteenottolaitteita tai alakattoja.
Investointikutannukset ovat aina tapauskohtaiset, mutta karkeasti ottaen koneellisessa ja luonnonmukaisessa järjestelmässä samaa luokkaa.

Luonnonmukaisen järjestelmän edut saavutetaan paitsi terveysvaikutuksina, myös käyttökustannuksissa.

Luonto toimii viisaasti. Miksi valjastaa luonto koneiden avulla suurin kustannuksin toimimaan toisin, kun voimme suhtautua kunnioittaen luonnon omaan prosessiin ja auttaa sitä toteutumaan tehostetusti? Tämä on ympäristön kannalta kestävää, energiaa ja kustannuksia säästävää ja ihmiselle hyvää, terveellistä ja kaunista. Maailmalla on runsaasti esimerkkejä luonnonmukaisen tekniikan käytöstä muun muassa jäteveden puhdistuksessa, pintavesien hallinnassa, erilaisissa rakenneratkaisuissa sekä ilmanvaihdossa viherkasvien yhteyttämisen välityksellä.