Anu Kätkä

Sisäilman laatu on ensiarvoisen tärkeää sekä rakennusten ylläpitäjille että asukkaille, mutta optimaalisen ilmanlaadun ylläpitäminen kustannustehokkaasti voi olla haastavaa. Tässä artikkelissa tarkastellaan hiilidioksidin (CO2) mittauksen merkitystä sisäilman laadun ja energiatehokkaan ilmanvaihdon optimoinnissa sekä sitä, miten tarkat ja laadukkaat hiilidioksidianturit voivat edistää terveellisemmän ja tuottavamman sisäympäristön luomista meille kaikille.  

Sisäilman laadun merkitys

Sisäilman laadun vaikutus ulottuu paljon muuhunkin kuin hyvinvointiin. Monet tavalliset epäpuhtaudet kulkeutuvat rakennuksiin tai syntyvät niissä, erityisesti teollisuusalueilla. Näillä epäpuhtauksilla voi olla sekä lyhyt- että pitkäaikaisia terveysvaikutuksia, mukaan lukien väsymys, päänsärky, astma ja jopa sydänsairaudet ja syöpä.

Ilmanlaadun hallinta rakennuksen sisällä on olennaisen tärkeää näiden kielteisten vaikutusten hillitsemiseksi. Continental Automated Buildings Associationin, Euroopan lämmitys-, ilmanvaihto- ja ilmastointiliiton, yhdysvaltalaisen Green Building Councilin ja Carnegie Mellon -yliopiston tutkimukset ovat kaikki osoittaneet, että parempi ilmanvaihto johtaa parempiin liiketoiminta- ja koulutustuloksiin.

On myös taloudellisia perusteita: Journal of Environmental Research and Public Health -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa, johon Harvardin yliopistoon kuuluva Harvard Chan School of Public Health osallistui, arvioitiin, että jo 40 dollarin investointi henkilöä kohti ilmanvaihtojärjestelmien parantamiseen voisi lisätä tuottavuutta 8 prosenttia. Tarkka ilmanvaihtojärjestelmä voi myös tuoda energiansäästöjä, mikä vahvistaa entisestään rahansäästöargumenttia.

Ilmanvaihdon optimointi hiilidioksidiseurannan avulla

Vaikka monet eri parametrit vaikuttavat sisäilman laatuun, hiilidioksidimittauksella on joitakin ainutkertaisia etuja ilmanlaadun ilmaisimena. Ihmisen hengityksen luonnollisena sivutuotteena hiilidioksidi toimii luotettavana tilojen käyttäjämäärän ja muiden biopäästöjen merkkiaineena, koska se antaa reaaliaikaisen kuvan ilmanvaihdon tasosta.

Hiilidioksidia käytetään yleisimmin mittausparametrina tarpeenmukaisessa ilmanvaihdossa (DCV). Tarpeenmukainen ilmanvaihto on osa rakennuksen automaatiojärjestelmää ja ohjaa ilmanvaihtoa anturitietojen perusteella. Tarpeenmukaisen ilmanvaihdon tavoite on kaksijakoinen:

• lisätä energiatehokkuutta vähentämällä ulkoilman määrää tilan ollessa tyhjillään, ja 
• ylläpitää terveellistä sisäilmaa tuomalla sisään riittävästi ulkoilmaa rakennuksen ollessa käytössä.

Kun ilmanotto perustuu tilojen todelliseen käyttöasteeseen kiinteiden aikataulujen asemesta, rakennuksen älykkäällä ilmanvaihdolla saavutetaan huomattavia energiasäästöjä samalla kun ylläpidetään optimaalista ilmanlaatua.

Tarpeenmukaisella ilmanvaihdolla saatavien energiansäästöjen tehokkuudesta on tehty useita tutkimuksia. Esimerkiksi Yhdysvaltain energiaministeriö on todennut, että tarpeenmukainen ilmanvaihto on tärkein tekijä ilmanvaihtojärjestelmien energiansäästöjen aikaansaamisessa erilaisissa kaupallisissa tiloissa. Tämä on erityisen huomionarvoista, kun otetaan huomioon, että ilmanvaihtojärjestelmien osuus kaupallisten rakennusten energiankulutuksesta on noin 40 prosenttia. On huomattava, että tutkimusten mukaan tarpeenmukainen ilmanvaihtojärjestelmä on sitä tehokkaampi, mitä tarkemmat hiilidioksidianturit ovat.

Ovatko kaikki hiilidioksidianturit samanlaisia?

Olemme havainneet, että optimoitu ilmanvaihtojärjestelmä voi parantaa terveyttä ja tuottavuutta sekä vähentää energiankulutusta. Tarpeenmukaisen ilmanvaihtojärjestelmän optimoimiseksi tarvitaan tarkkoja hiilidioksidiantureita. Tässä vaiheessa on tärkeää huomata, että kaikki markkinoilla olevat anturit eivät ole samanlaisia.

Hiilidioksidin tarkkaan mittaamiseen tarvitaan laadukkaita antureita, sillä muuten mittauksissa on poikkeamia ajan myötä, eikä tarkkoja tuloksia saada. Halvoissa antureissa ei ole viitemittausta, vaan niissä käytetään menetelmää, jota kutsutaan automaattiseksi taustakalibroinniksi. Tässä lähestymistavassa käytetään ohjelmistoon perustuvaa algoritmia todellisen viitemittauksen sijasta ryöminnän torjumiseksi.

Oletettuun arvoon perustuvan korjauskertoimen käytön lisäksi automaattiseen taustakalibrointiin liittyy muitakin ongelmia. Se perustuu oletukseen, että alhaisimmat hiilidioksidiarvot kirjataan säännöllisesti. Tämä arvo oletetaan olevan 400 miljoonasosaa – ilmakehän keskimääräinen hiilidioksidipitoisuus maailmanlaajuisesti useita vuosia sitten. Valitettavasti tämä menetelmä soveltuu oikeastaan vain rakennuksiin, joissa ilmanvaihtonopeus on hyvin tasainen ja käyttäjämäärät ovat ennustettavissa. Se ei ole lainkaan sovellettavissa ympärivuorokautisesti käytettäviin rakennuksiin. Tämän vuoksi automaattiseen kalibrointiin perustuvien tavallisten hiilidioksidiantureiden tarkkuus voi heikentyä, mikä johtaa tehottomaan ilmanvaihtoon ja sisäilman heikkoon laatuun.

Ylivertainen suorituskyky Vaisala Carbocap -teknologialla

Jos etsit markkinoiden tarkimpia ja vakaimpia hiilidioksidiantureita, muista, että Vaisala Carbocap -teknologiaa käyttävät anturit ovat vertaansa vailla ja tarjoavat useita ainutlaatuisia etuja.

Tärkeimpiä ominaisuuksia ovat seuraavat:

• Sisäänrakennetut referenssimittaukset, jotka perustuvat omiin infrapunasuodattimiin, varmistavat poikkeuksellisen tarkkuuden ja pitkäaikaisen vakauden.
• Lämpötilan ja ilmanpaineen kompensointi luotettavien lukemien saamiseksi sekä sisä- että ulkotiloissa.
• Mikrohehkuvalonlähdettä käyttävä teknologia vähentää energiankulutusta ja pidentää anturin käyttöikää yli 15 vuoteen.
• Vähäinen lämmöntuotanto suojaa lähellä olevia antureita, jotka mittaavat esimerkiksi kosteutta ja lämpötilaa, yleiseltä virhelähteeltä.
• Suojaus ylläpitää tarkkuutta ja vakautta myös olosuhteissa, jotka ovat korkean kosteus- tai pölypitoisuuden vuoksi haastavia.

Vaisala Carbocap -anturit ovat tarkkuusratkaisu, joka voi myös edistää älykästä rakennusautomaatiota tukemalla digitaalista kaksosteknologiaa, jossa reaaliaikaiset hiilidioksiditiedot auttavat luomaan tarkkoja simulaatioita rakennuksen suorituskyvystä. Nämä kehittyneet järjestelmät voivat ennustaa ilmavirtauksia, tunnistaa ongelmakohdat ja ehdottaa parannuksia ennen fyysisten muutosten tekemistä.

On tärkeää muistaa, että parhaimmatkin anturit vaativat ajoittaista kalibrointia, ja Vaisala on tämänkin alan asiantuntija, sillä saatavilla on täysi valikoima kalibrointipalveluita. Vaisala julkaisee myös täydelliset tarkkuus- ja suorituskykytiedot, toisin kuin monet muut valmistajat.

Terveellisemmän ja kestävämmän tulevaisuuden puolesta

Hiilidioksidin, sisäilman laadun, tuottavuuden ja hyvinvoinnin välisestä yhteydestä on nyt kiistatonta näyttöä. Vaikka rakennuksen ilmanlaadun ja ilmanvaihdon arvioinnissa käytetään useita eri parametreja, mikään muu reaaliaikainen jatkuva seurantaratkaisu ei ole yhtä koeteltu ja luotettava kuin hiilidioksidin mittaus.

Koska vietämme yhä enemmän aikaa sisätiloissa ja kohtaamme kasvavia ympäristöhaasteita, on entistä tärkeämpää osata ylläpitää terveellisiä sisätiloja samalla kun energiankulutus minimoidaan. Kehittyneen anturiteknologian tukema tarkka hiilidioksidimittaus tarjoaa tarvittavan datan tasapainon saavuttamiseksi. Investoimalla luotettaviin mittausratkaisuihin rakennusten ylläpidosta vastaavat tahot voivat luoda terveellisempiä ja tuottavampia tiloja ja saavuttaa samalla kestävyystavoitteet – voittoisa yhdistelmä sekä asukkaiden että rakennusten ylläpitäjien kannalta.

Vaisalalla on yli 80 vuoden kokemus ympäristömittauksista, ja maailman johtavat asiantuntijalaitokset luottavat siihen. Ota yhteyttä jo tänään ja kysy, kuinka anturimme voivat parantaa sisäilmasi laatua ja vastata tarpeisiisi.