Olosuhdekammion ominaisuudet ja testaaminen

Abstract

Hyvä sisäilma ja rakennusterveys -tutkimusryhmälle on muodostunut tarve olosuhdekontrolloidulle testiympäristölle, joka mahdollistaisi sisäilman laadun tekijöiden tarkastelua kontrolloiduissa olosuhteissa. Pilottilaboratorio on perustettu osana Ouluun suunnitteilla olevaa poikkitieteellistä Rakennusterveyden osaamiskeskusta. Tämän diplomityön tarkoituksena on varmentaa yhtenä pilottilaboratorion osana olevan olosuhdekammion toimintakunto sekä tunnistaa mahdollisia käyttökohteita niin tutkimuksessa kuin opetuksessa.

Tavoitteena on kartoittaa erilaisten olosuhdekammioiden teknisiä ominaisuuksia ja vaatimuksia keskittyen kansallisiin sekä kansainvälisiin standardeihin. Soveltavia käyttötarkoituksia tunnistettiin tieteellisistä julkaisuista. Työn kokeellisessa osiossa tarkastellaan kammion ja laitteiden kykyä saavuttaa ja ylläpitää olosuhteita lämpötilan ja ilman kosteuden suhteen. Soveltavissa testeissä suoritetaan hiilidioksidipitoisuuden alenemisen tarkastelua ilmanpuhdistimien ja siirrettävien ilmanvaihtolaitteiden avulla.

Jatkotoimenpiteitä varten saatiin tunnistettua ja laadittua 66 ohjeistavan standardin listaus olosuhdekammioista. Sisäolosuhteiden 21 °C / 50 % suhteellisen kosteuden pysyvyys havaittiin vastaavan standardoitujen sisäympäristön tekijöiden testimenetelmien vaatimuksia. Parannettavaa ilmeni kammion ilmanpitävyydessä, kosteudenpoistossa, mitta-antureiden herkkyydessä sekä laitteiden yhteisen ohjausjärjestelmän kehittämisessä. Hiilidioksidipitoisuuden alenemisessa havaittiin ilmanvaihtolaitteiden merkittävä kyky alentaa sisäilman hiilidioksidipitoisuutta verrattuna ilmanpuhdistimiin. Lisäksi tunnistettiin opetustarkoitukseen soveltuvia sisäympäristön ilmiöitä demonstroitavaksi.

The Good Indoor Air and Building Health research group has identified the need for a controlled testing environment that enables the systematic study of indoor air quality factors under controlled conditions. A pilot laboratory has been established as part of the planned interdisciplinary Building Health Center for Expertise in Oulu, Finland. The purpose of this thesis is to validate the operational performance of an environmental test chamber within the pilot laboratory and to identify potential applications for both research and education.

The study includes a comprehensive review of technical requirements for environmental test chambers, based on national and international standards as well as insights from scientific literature regarding their practical applications. Experimental work of the thesis was conducted to assess the chamber’s ability to achieve and maintain target temperature and humidity levels. Moreover, applied tests were performed to evaluate effectiveness of air cleaners and portable ventilation devices in reduction of indoor carbon dioxide levels.

The findings include a compiled list of 66 relevant standards for guiding future development. The chamber successfully maintained targeted conditions of 21 °C and 50 % relative humidity in accordance with standardized indoor environment test protocols. However, opportunities of improvement were identified in areas such air tightness, dehumidification, sensor sensitivity and development of an integrated control system. The tests showed that portable ventilation units were significantly more effective at reducing indoor carbon dioxide concentrations compared to air purifiers. In addition, phenomena related to the indoor environment suitable for demonstration in educational purposes were identified.