Ilmaston lämpenemisen myötä pitkät hellejaksot yleistyvät, mikä aiheuttaa rakennusten ylilämpenemistä. Ylilämpenemisen syynä ovat kolme lämpökuorman lähdettä: aurinko, ihmiset ja laitteet. Kesäisin korkea ulkolämpötila pahentaa tilannetta ja estää rakennuksen luonnollista jäähtymistä.
Tässä artikkelissa käsittelemme näitä ylilämpenemisen syitä ja selvitämme, miten jäähdytys ja viilennys eroavat toisistaan.
Aurinko
Aurinko on usein merkittävin rakennuksen lämmönlähde. Keskikesällä suora auringonpaiste voi tuottaa jopa 1 kW lämmitystehon neliömetrille. Ikkunoiden ominaisuuksista riippuen tästä säteilystä noin 30-50 % pääsee sisätiloihin.
Auringon lämpötehon suuruuden ymmärtää paremmin, kun sitä vertaa tavallisen ilmalämpöpumpun jäähdytystehoon, joka on noin 3 kW. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että 50 %:n läpäisyllä suorassa auringonpaisteessa jo 6 m² suojaamatonta ikkunapinta-alaa etelän tai lännen puoleisella julkisivulla riittää kuluttamaan yhden ilmalämpöpumpun jäähdytystehon.
Ihmiset
Yksi ihminen tuottaa noin 80–150 W lämpöä aktiivisuudestaan riippuen. Nukkuva ihminen tuottaa vähemmän lämpöä, kun taas istumatyötä tekevä henkilö tuottaa enemmän. Ihmisten lämpökuorma koostuu kehon aineenvaihdunnan tuottamasta lämmöstä, joka siirtyy ympäröivään tilaan.
Ihmisten aiheuttama lämpökuorma on erityisen merkittävä kokoontumistiloissa, kuten neuvotteluhuoneissa, auditorioissa tai koulujen juhlasaleissa. Esimerkiksi 10 hengen neuvotteluhuoneessa ihmiset voivat tuottaa yhteensä noin 1 kW lämpökuorman. Tämä määrä lämpöä riittää helposti nostamaan tilan lämpötilan epämiellyttävän korkeaksi, ellei käytössä ole tehokasta jäähdytys- tai viilennysjärjestelmää.
Laitteet
Laitteisiin kuuluu kaikki sähköä kuluttavat ja siten hukkalämpöä tuottavat laitteet, kuten valaistus, tietokoneet ja televisiot. Myös muu talotekniikka, kuten lämmitysputket ja ammattikeittiöiden kaasuliedet voivat tuottaa merkittävästi hukkalämpöä.
Laitteiden aiheuttama lämpökuorma on helppo laskea: esimerkiksi 10 W tehoinen led-valaisin tuottaa 10 W lämpökuormaa ja 150 W tehoinen televisio tuottaa 150 W lämpökuormaa. Mitä enemmän tilassa on sähkölaitteita tai mitä tehokkaampia ne ovat, sitä suurempi on tarvittava jäähdytysteho. Tämän vuoksi tilat, joissa on paljon laitteita, kuten ATK-tilat, pyykkihuoltotilat ja ammattikeittiöt vaativat usein erillistä jäähdytystä.
Jäähdytys ja viilennys eivät ole sama asia
Lämpökuormia ja rakennusten ylilämpenemistä pyritään torjumaan jäähdyttämällä tai viilentämällä vähintään passiivisia keinoja hyödyntäen. Vaikka jäähdytys ja viilennys saatetaan usein nähdä synonyymeina, on tärkeää ymmärtää niiden ero.
Jäähdytyksellä tarkoitetaan järjestelmää, joka pitää sisälämpötilan halutulla tasolla lähes kaikissa olosuhteissa. Tehokas jäähdytysjärjestelmä pystyy pitämään sisätilat viileinä myös helleaaltojen aikana, mikä takaa mukavan ja tasaisen lämpötilan.
Viilennyksellä tarkoitetaan järjestelmää, jolla pyritään rajoittamaan sisälämpötilan nousua. Viilennys ei täysin estä lämpötilan nousua, mutta se auttaa parantamaan oleskelumukavuutta leikkaamalla suurimmat lämpötilapiikit ja vähentämällä ilman kosteutta.
Jäähdytys ja viilennys ovat tilannekohtaisia ja riippuvat rakennuksen lämpökuormista. Esimerkiksi tuloilman viilennys voi joissain tapauksissa riittää pitämään sisälämpötilan halutulla tasolla kaikissa olosuhteissa, jolloin kyseessä on jäähdytys. Toisissa kohteissa, joissa on enemmän ihmisiä tai suuremmat ikkunapinnat, viilennys voi riittää ainoastaan rajoittamaan lämpötilan nousua, jolloin kyseessä on viilennys.
Miten oikea jäähdytys valitaan?
Ylilämpenemisen torjuminen vaatii tarkkaa mitoitusta oikean jäähdytys- tai viilennysjärjestelmän valintaa. Lue artikkelimme oikean jäähdytysjärjestelmän valinnasta niin tiedät, mitkä tekijät valintaan vaikuttavat.
