Radonin vuodenaikavaihtelu

Sisäilman radonpitoisuus ei ole vakio, vaan se vaihtelee merkittävästi eri vuodenaikoina. Suomessa radonpitoisuudet ovat tyypillisesti korkeimmillaan talvikuukausina ja matalimmillaan kesällä. Tämä vuodenaikavaihtelu johtuu useista fysikaalisista ja rakennusteknisistä tekijöistä. Vaihtelun ymmärtäminen on tärkeää sekä radonmittauksen ajoituksen että tulosten tulkinnan kannalta.

Vuodenaikavaihtelun perussyyt

Radonin vuodenaikavaihtelun taustalla on useita toisiinsa liittyviä tekijöitä. Keskeisimmät näistä ovat sisä- ja ulkolämpötilan ero, maaperän olosuhteet sekä rakennusten käyttötavat eri vuodenaikoina.

Lämpötilaeron vaikutus on merkittävin yksittäinen tekijä. Talvella sisäilma on selvästi lämpimämpää kuin ulkoilma, mikä saa lämpimän ilman nousemaan ylöspäin rakennuksessa. Tämä luo rakennuksen alaosiin alipaineen suhteessa maaperään, jolloin radonpitoinen ilma virtaa maaperästä sisätiloihin korvaamaan nousevaa ilmaa. Ilmiötä kutsutaan savupiippuvaikutukseksi tai hormi-ilmiöksi.

Kesällä sisä- ja ulkolämpötilan ero on pienempi tai jopa olematon, jolloin savupiippuvaikutus heikkenee. Lämpimällä säällä ikkunat ja ovet ovat usein auki, mikä tehostaa ilmanvaihtoa ja laimentaa radonpitoisuutta. Nämä tekijät yhdessä selittävät, miksi kesäajan radonpitoisuudet ovat tyypillisesti selvästi alhaisempia kuin talvella.

Maaperän olosuhteet vaihtelevat myös vuodenajan mukaan. Talvella maan pinta jäätyy, mikä muodostaa tiiviin kerroksen, joka estää radonin pääsyn suoraan ilmakehään. Radon ohjautuu tällöin herkemmin kohti rakennuksen lämmittämää ja routarajaa rikkovaa alapohjaa. Kesällä routa sulaa ja maaperä on avoimempi, jolloin radon hajaantuu laajemmalle alueelle.

Savupiippuvaikutuksen mekanismi

Savupiippuvaikutus eli terminen noste on fysikaalisista ilmiöistä tärkein radonin vuodenaikavaihtelun kannalta. Sen ymmärtäminen auttaa hahmottamaan, miksi radonpitoisuudet käyttäytyvät tietyllä tavalla ja miten niihin voidaan vaikuttaa.

Lämpimän ilman tiheys on pienempi kuin kylmän ilman, minkä vuoksi lämmin ilma pyrkii nousemaan ylöspäin. Talvella lämmitetyn rakennuksen sisäilma on huomattavasti ulkoilmaa lämpimämpää. Ilma virtaa ulos rakennuksen yläosasta erilaisten reittien, kuten ilmanvaihtokanavien, savupiippujen ja rakenteiden epätiiveyskohtien kautta.

Kun ilmaa poistuu yläosasta, sen tilalle on tultava ilmaa jostain muualta. Tämä korvaava ilma tulee osittain hallitusti korvausilmaventtiilien kautta, mutta osittain myös rakenteiden alapuolelta maaperästä. Rakennuksen alaosiin syntyy alipaine, joka imee ilmaa maaperän huokosista alapohjan vuotokohtien kautta.

Alipaineen voimakkuus riippuu sisä- ja ulkolämpötilan erosta sekä rakennuksen korkeudesta. Korkeissa rakennuksissa savupiippuvaikutus on voimakkaampi. Kovalla pakkasella, kun lämpötilaero on suurimmillaan, alipaine ja siten radonin sisäänvirtaus ovat voimakkaimmillaan.

Koneellinen ilmanvaihto voi vahvistaa tai heikentää savupiippuvaikutusta riippuen järjestelmän tyypistä. Pelkkä koneellinen poistoilmanvaihto lisää alipainetta ja voi tehostaa radonin virtausta sisään. Tasapainotettu tulo- ja poistoilmanvaihto tai lievä ylipaine voi puolestaan vähentää radonin sisäänvirtausta.

Maaperän olosuhteiden vaihtelu

Maaperän fysikaalinen tila muuttuu vuodenaikojen mukaan, mikä vaikuttaa radonin käyttäytymiseen ja kulkeutumiseen. Lämpötila, kosteus ja routaantuminen ovat keskeisiä muuttuvia tekijöitä.

Talvella maan pintakerros jäätyy, mikä tiivistää maaperää ja vähentää sen läpäisevyyttä. Roudan ulottuessa syvemmälle radon ei pääse hajaantumaan maanpinnan läpi yhtä helposti kuin sulana aikana. Sen sijaan radon kerääntyy roudan alapuolelle ja etsii kulkureittejä, joista lämpöä karkaa – eli usein juuri rakennusten alapuolelta.

Rakennusten alapohjat lämmittävät niiden alla olevaa maaperää, minkä vuoksi alue pysyy sulana pidempään kuin ympäröivä maa. Tämä luo reitin, jota pitkin radon voi kulkeutua tehokkaammin kohti rakennusta. Talvella radon siis ohjautuu luonnollisten virtausreittien puuttuessa kohti rakennuksen lämmittämää aluetta.

Keväällä roudan sulaessa maaperän läpäisevyys palautuu, ja radon pääsee jälleen hajaantumaan laajemmin maanpinnan läpi. Samalla sulamisvedet voivat täyttää maaperän huokosia ja tilapäisesti estää radonin kulkeutumista kaasuna. Pohjavedenpinnan nousu keväisin voi myös heikentää radonin virtausta rakennuksiin.

Kesällä maaperä on läpäisevimmillään ja radon hajaantuu tasaisemmin ympäristöön. Rakennuksen alapuolinen maaperä ei enää erotu ympäristöstään samalla tavalla kuin talvella, jolloin radonin kulkeutuminen juuri rakennukseen ei ole yhtä voimakasta.

Tuulen ja sään vaikutukset

Säätekijät aiheuttavat lyhytaikaista vaihtelua radonpitoisuuksiin vuodenaikavaihtelun lisäksi. Tuuli, ilmanpaine ja sade voivat muuttaa pitoisuuksia päivien tai jopa tuntien sisällä.

Voimakas tuuli voi aiheuttaa vaihtelua rakennuksen painesuhteisiin. Tuulenpuoleisella seinällä syntyy ylipainetta ja suojanpuolella alipainetta. Tämä voi hetkellisesti muuttaa radonin sisäänvirtausta, joskaan vaikutus ei yleensä ole yhtä merkittävä kuin lämpötilaeron vaikutus.

Ilmanpaineen vaihtelu vaikuttaa maaperän huokosissa olevan kaasun käyttäytymiseen. Ilmanpaineen laskiessa maaperän kaasut pyrkivät laajenemaan ja virtaamaan kohti matalamman paineen aluetta. Matalapaineen aikana radonpitoisuudet voivat olla kohonneita. Korkeapaineen vallitessa vaikutus on päinvastainen.

Sade ja lumi vaikuttavat maaperän kosteuteen ja rakenteeseen. Rankkasade voi tilapäisesti täyttää maaperän huokosia ja estää radonin kaasuvirtausta. Pitkään jatkuva märkyys voi kuitenkin myös tiivistää maaperää ja ohjata radonia vaihtoehtoisia reittejä pitkin. Paksu lumipeite toimii eristävänä kerroksena, joka voi vaikuttaa maan jäätymiseen ja radonin käyttäytymiseen.

Vaihtelun suuruus Suomessa

Radonpitoisuuksien vuodenaikavaihtelu on Suomessa tyypillisesti huomattavaa. Talvikauden pitoisuudet ovat yleensä selvästi kesäajan pitoisuuksia korkeammat, joskin vaihtelu on suurta eri rakennusten välillä. STUK:n ohjeiden mukaan syys–toukokuussa tehdyn mittauksen tulos kerrotaan kertoimella 0,9, jotta saadaan arvio vuosikeskiarvosta. Tämä kuvaa sitä, että mittauskauden keskiarvo on tyypillisesti hieman koko vuoden keskiarvoa korkeampi.

Pientaloissa vaihtelu on yleensä suurempaa kuin kerrostaloissa. Pientalojen alapohjat ovat suoremmassa yhteydessä maaperään, ja savupiippuvaikutus on niissä usein voimakkaampi. Kerrostalojen kellarikerrokset voivat toimia puskurina, joka tasaa radonin virtausta ylempiin kerroksiin.

Painovoimaisella ilmanvaihdolla varustetuissa rakennuksissa vuodenaikavaihtelu on tyypillisesti suurempaa kuin koneellisen ilmanvaihdon rakennuksissa. Painovoimainen ilmanvaihto toimii tehokkaasti talvella lämpötilaeron ansiosta mutta heikosti kesällä, mikä vaikuttaa sekä radonin laimentumiseen että sisäänvirtaukseen.

Yksittäisten rakennusten välillä vaihtelu voi olla hyvin erilaista. Joissain rakennuksissa talven ja kesän ero on vähäinen, kun taas toisissa talven pitoisuus voi olla moninkertainen kesään verrattuna. Ero johtuu rakennuksen sijainnista, rakenteista, ilmanvaihtojärjestelmästä ja monista muista tekijöistä.

Vaihtelun merkitys mittauksessa

Vuodenaikavaihtelu on huomioitava radonmittauksen ajoituksessa ja tulosten tulkinnassa. STUK:n ohjeiden mukaan radonmittaus tehdään syyskuun alun ja toukokuun lopun välisenä aikana vähintään kahden kuukauden, mieluiten kolmen kuukauden, ajan. Tällä jaksolla saatu tulos soveltuu vuosikeskiarvon arvioimiseen ja vertailuun viitearvoon.

Talvikauden mittaus antaa yleensä selkeämmän kuvan siitä, ylittääkö radonpitoisuus viitearvot. Jos pitoisuus on talvella alle viitearvon, se on todennäköisesti sitä myös muina vuodenaikoina. Kesällä tehty mittaus voi antaa harhaanjohtavan alhaisen tuloksen, joka ei edusta altistusta koko vuoden aikana.

Pitkäaikaismittaus vähintään kahden kuukauden ajalta antaa luotettavamman kuvan keskimääräisestä pitoisuudesta kuin lyhyt mittaus. Mittausjakson aikana sääolosuhteet ja radonpitoisuudet ehtivät vaihdella, jolloin tulos kuvaa paremmin tyypillistä altistustasoa.

Jos mittaus tehdään kesällä, on hyvä tiedostaa, että tulos todennäköisesti aliarvioi vuoden keskiarvopitoisuutta eikä sovellu vuosikeskiarvon arvioimiseen. Tällöin kannattaa tehdä uusi mittaus syys–toukokuun mittauskaudella.

Seurantamittausten ajoittaminen samaan vuodenaikaan mahdollistaa tulosten vertailun. Jos esimerkiksi radonkorjauksen tehokkuutta halutaan arvioida, mittaukset ennen ja jälkeen korjauksen kannattaa tehdä vastaavana ajankohtana.

Vuodenaikavaihtelun huomiointi radonin torjunnassa

Radonin torjuntatoimenpiteiden suunnittelussa ja toteutuksessa on hyödyllistä ymmärtää vuodenaikavaihtelun mekanismit. Tämä auttaa valitsemaan oikeat menetelmät ja ajoittamaan toimenpiteet sopivasti.

Alapohjan tiivistystyöt on usein helpompi toteuttaa lämpimänä vuodenaikana, kun maaperä on sula ja tiivistysmateriaalit kovettuvat normaalisti. Toisaalta tiivistyksen tehokkuuden arviointi kannattaa tehdä talvella, jolloin radonin sisäänvirtaus on voimakkainta ja mahdolliset jäljellä olevat vuotokohdat paljastuvat selvemmin.

Ilmanvaihdon tehostaminen tai säätäminen vaikuttaa eri tavoin eri vuodenaikoina. Painovoimaisen ilmanvaihdon tehostaminen voi olla vaikeaa kesällä, koska lämpötilaero on pieni. Koneellisen ilmanvaihdon säätö voidaan tehdä milloin tahansa, mutta lopullinen vaikutus radonpitoisuuteen kannattaa varmistaa talvimittauksella.

Radonputkiston tai -imurin asentaminen voidaan tehdä vuodenajasta riippumatta, joskin kaivu- ja maatyöt ovat helpompia sulana aikana. Järjestelmän tehokkuus ilmenee selvimmin talvella, jolloin ilman aktiivista torjuntaa pitoisuudet olisivat korkeimmillaan.

Vuorokausivaihtelu radonpitoisuuksissa

Vuodenaikavaihtelun lisäksi radonpitoisuudet vaihtelevat myös vuorokauden aikana. Tämä lyhytaikainen vaihtelu liittyy lämpötilan ja ilmanvaihdon muutoksiin vuorokauden kuluessa.

Yöaikaan radonpitoisuudet ovat usein korkeammat kuin päivällä. Yöllä ulkolämpötila laskee, mikä voimistaa savupiippuvaikutusta. Samalla ilmanvaihto voi olla vähäisempää, erityisesti jos liesituuletinta tai muita lisäpoistoja ei käytetä. Näiden tekijöiden yhteisvaikutuksesta radon kertyy sisäilmaan.

Aamulla ja päivällä pitoisuudet tyypillisesti laskevat. Ilmanvaihto tehostuu ihmisten toiminnan myötä, ja päiväsaikaan ulkolämpötila nousee. Kesäisin ikkunoiden avaaminen tuulettaa tehokkaasti sisäilmaa. Talvellakin normaalit asumistoiminnot, kuten ruuanlaitto ja peseytyminen, lisäävät ilmanvaihtoa.

Vuorokausivaihtelu on mittauksen kannalta yleensä vähemmän merkityksellistä kuin vuodenaikavaihtelu, koska pitkäaikaismittauksessa vuorokauden sisäinen vaihtelu tasaantuu. Hetkellismittauksissa on kuitenkin hyvä tiedostaa, että tulos voi poiketa merkittävästi eri vuorokaudenaikoina.

Erityistilanteet ja poikkeamat

Joissain tilanteissa radonpitoisuuksien käyttäytyminen voi poiketa tyypillisestä kaavasta. Näiden tilanteiden tunnistaminen auttaa tulkitsemaan mittaustuloksia ja ymmärtämään radonin käyttäytymistä.

Jäähdytetyt tilat voivat kesälläkin tuottaa savupiippuvaikutuksen. Jos sisätilat ovat merkittävästi ulkoilmaa viileämmät ilmastoinnin vuoksi, painesuhteet voivat muistuttaa talvitilannetta. Tällöin radonpitoisuudet eivät välttämättä laske kesällä odotetulla tavalla.

Maanalaiset tilat, kuten kellarit, voivat käyttäytyä eri tavalla kuin maanpäälliset tilat. Kellarin lämpötila pysyy tasaisempana vuodenajan vaihteluista huolimatta, ja savupiippuvaikutus ei koske niitä samalla tavalla. Kellaritiloissa radonpitoisuudet voivat olla korkeita ympäri vuoden.

Tyhjillään olevissa rakennuksissa ilmanvaihto voi olla vähäistä, jolloin radon kertyy sisäilmaan riippumatta vuodenajasta. Kesämökeillä ja muissa kausiasunnoissa on hyvä tuulettaa huolellisesti ennen oleskelun aloittamista, erityisesti jos rakennus on ollut pitkään suljettuna.

Rakennustyöt tai remontit voivat tilapäisesti muuttaa radonpitoisuuksia. Alapohjan avaaminen tai rakenteiden muutokset voivat luoda uusia radonin kulkureittejä tai toisaalta tukkia vanhoja. Mittaus remontin aikana ei anna luotettavaa kuvaa normaalista tilanteesta.

Yhteenveto

Sisäilman radonpitoisuus on Suomessa tyypillisesti korkeimmillaan talvella, kun sisä- ja ulkoilman lämpötilaero luo rakennuksen alaosiin alipaineen ja routa ohjaa maaperän ilmaa rakennusten alle. Kesällä pitoisuudet ovat yleensä matalampia. Siksi STUK:n ohjeiden mukaan radonmittaus tehdään syyskuun alun ja toukokuun lopun välillä vähintään kahden kuukauden ajan, ja tulos kerrotaan kertoimella 0,9 vuosikeskiarvon arvioimiseksi. Korjauksen teho kannattaa todeta mittauksella samalla mittauskaudella.

Usein kysytyt kysymykset

Miksi radonpitoisuus on korkeampi talvella kuin kesällä? Talvella sisä- ja ulkolämpötilan suuri ero aiheuttaa savupiippuvaikutuksen, joka luo rakennuksen alaosiin alipaineen. Tämä alipaine imee radonpitoista ilmaa maaperästä sisätiloihin. Lisäksi maan pintakerroksen jäätyminen ohjaa radonia kohti lämmitettyjä rakennuksia. Kesällä nämä vaikutukset ovat heikommat.

Voiko radonmittauksen tehdä kesällä? Radonmittaus voidaan tehdä myös kesällä, mutta tulokset voivat aliarvioida vuoden keskimääräistä pitoisuutta. STUK:n ohjeiden mukaan vuosikeskiarvon arvioimiseksi mittaus tehdään syyskuun alun ja toukokuun lopun välisenä aikana vähintään kahden kuukauden ajan. Kesämittauksen tulosta ei voi suoraan verrata viitearvoon.

Kuinka suuri ero talven ja kesän radonpitoisuuksissa voi olla? Talvikauden radonpitoisuudet ovat tyypillisesti selvästi kesäajan pitoisuuksia korkeammat. Yksittäisissä rakennuksissa ero voi olla vähäinen tai talven pitoisuus voi olla moninkertainen kesään verrattuna. Vaihtelu riippuu rakennuksen sijainnista, rakenteista ja ilmanvaihtojärjestelmästä.

Lue myös

• Radonmittauksen oikea ajankohta ja kesto
• Radonmittaus kotona
• Maaperän vaikutus radonpitoisuuteen
• Radon ja ilmanvaihto

Lähteet

• STUK – Radon
• STUK – Asuntojen radonia koskevat viitearvot ja määräykset
• STUK – Radon Suomessa