Backdrafting kan forårsake komfort- og IAQ-problemer
Folk tilbringer mesteparten av tiden sin i boliger (Klepeis et al. 2001), noe som gjør inneluftkvaliteten til en økende bekymring. Det har vært allment anerkjent at helsebelastningen av inneluft er betydelig (Edwards et al. 2001; de Oliveira et al.2004; Weisel et al. 2005). Gjeldende ventilasjonsstandarder er satt for å beskytte helsen og gi beboerne komfort, men flertallet er avhengige av ingeniørmessig skjønn på grunn av den begrensede eksistensen av vitenskapelig begrunnelse. Denne delen vil beskrive nåværende og potensielle metoder for å estimere nødvendige strømningshastigheter for ventilasjon og gi en oversikt over viktige eksisterende standarder.
MENNESKELIGE AVSLUTTNINGER OG KARBONDIOKSID
Pettenkofer Zahl baser for ventilasjonsstandarder
Svette ser ut til å være hovedkilden for kroppslukt som bestemmer opplevd inneluftkvalitet (Gids og Wouters, 2008). Lukt skaper ubehag, da god luftkvalitet ofte oppfattes som fravær av lukt. I mange tilfeller blir beboerne vant til lukt som kan oppfattes godt av noen som kommer inn i rommet. Vurderingen fra et tilreisende testpanel (Fanger et al. 1988) kan brukes til å vurdere luktintensiteten.
Karbondioksid (CO2) er ikke en viktig helsedriver for eksponering for inneluft i boliger. CO2 er en markør for bioeffluenter fra mennesker og kan relateres til luktplager. CO2 har vært grunnlaget for nesten alle ventilasjonskrav i bygninger siden arbeidet til Pettenkofer (1858). Han erkjente at mens CO2 var ufarlig ved normale innendørsnivåer og ikke kan oppdages av personer, var det en målbar forurensning som ventilasjonsstandarder kunne utformes rundt. Fra denne studien foreslo han den såkalte "PettekoferZahl" på 1000 ppm som et maksimalt CO2-nivå for å forhindre lukt fra menneskelig avløp. Han antok en utvendig konsentrasjon på rundt 500 ppm. Han rådet til å begrense forskjellen i CO2 mellom inne og ute til 500 ppm. Dette tilsvarer en strømningshastighet for en voksen på ca. 10 dm3/s per person. Denne mengden er fortsatt grunnlaget for ventilasjonskrav i mange land. Senere utførte Yaglou (1937), Bouwman (1983), Cain (1983) og Fanger (1988) videre forskning på en "luktplagerdrevet" ventilasjonstilnærming basert på CO2 som markør.
Generelt brukte CO2-grenser i rom (Gids 2011)
Tabell: Generelt brukte CO2-grenser i rom (Gids 2011)
En fersk studie indikerer at CO2 i seg selv kan påvirke kognitive prestasjoner til mennesker (Satish et al. 2012). I tilfelle ytelsen til mennesker er den viktigste parameteren i rom som klasserom, forelesningsrom og til og med i noen tilfeller kontorer, bør CO2-nivået bestemme ventilasjonsnivået i stedet for plager og/eller komfort. For å utvikle standarder basert på CO2 for kognitiv ytelse, må det etableres et akseptabelt eksponeringsnivå. Basert på denne studien ser det ut til at det å opprettholde et nivå på rundt 1000 ppm ikke har noen svekkelse av ytelsen (Satish et al. 2012)
GRUNNLAG FOR FREMTIDIGE VENTILASJONSSTANDARDER
VENTILASJON FOR HELSE
Forurensninger slippes ut i eller kommer inn i rommet hvor beboerne deretter inhalerer dem. Ventilasjon gir en mulighet for å fjerne forurensninger for å redusere eksponeringen enten ved å fjerne forurensningene ved kilden, for eksempel med kjøkkenhetter, eller ved å fortynne luften i hjemmet via helhusventilasjon. Ventilasjon er ikke det eneste kontrollalternativet for å redusere eksponering og er kanskje ikke det rette verktøyet i mange situasjoner.
For å utforme en strategi for ventilasjon eller forurensningskontroll basert på helse, må det være en klar forståelse av forurensningene som skal kontrolleres, innendørs kilder og kildestyrker til disse forurensningene, og akseptable eksponeringsnivåer i hjemmet. En European Collaborative Action utviklet en metode for å bestemme ventilasjonsbehovet for å oppnå god inneluftkvalitet som funksjon av disse forurensningene (Bienfait et al. 1992).
De viktigste forurensningene innendørs
Forurensninger som ser ut til å forårsake kroniske helserisikoer forbundet med eksponering for inneluft er:
• Fine partikler (PM2,5)
• Brukt tobakksrøyk (SHS)
• Radon
• Ozon
• Formaldehyd
• Akrolein
• Mugg/fuktighetsrelaterte forurensninger
Foreløpig er det utilstrekkelig data om kildestyrker og spesifikke kildebidrag til eksponering i boliger til å utforme en ventilasjonsstandard basert på helse. Det er betydelig variasjon i kildekarakteristikk fra hjem til hjem, og den passende ventilasjonshastigheten for et hjem må kanskje ta hensyn til innendørs kilder og beboernes atferd. Dette er et pågående forskningsområde. Fremtidige ventilasjonsstandarder kan stole på helseresultater for å etablere tilstrekkelige ventilasjonshastigheter.
VENTILASJON FOR KOMFORT
Som beskrevet ovenfor kan lukt spille en viktig rolle for komfort og velvære. Et annet aspekt ved komfort er termisk komfort. Ventilasjon kan påvirke termisk komfort ved å transportere avkjølte,
oppvarmet, fuktet eller tørket luft. Turbulensen og lufthastigheten forårsaket av ventilasjon kan påvirke den opplevde termiske komforten. Høye infiltrasjons- eller luftskiftehastigheter kan skape ubehag (Liddament 1996).
Å beregne nødvendige ventilasjonshastigheter for komfort og helse krever ulike tilnærminger. Ventilasjon for komfort er for det meste basert på luktreduksjon og temperatur/fuktighetskontroll, mens for helse er strategien basert på reduksjon av eksponeringer. Et forslag i retningslinjene for samordnet handling (CEC 1992) er å separat beregne ventilasjonshastigheten som trengs for komfort og helse. Den høyeste ventilasjonshastigheten bør brukes for designet.
EKSISTERENDE VENTILASJONSSTANDARDER
US VENTILASJONSSTANDARDER: ASHRAE 62.2
American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAEs) standard 62.2 er den mest aksepterte boligventilasjonsstandarden i USA. ASHRAE utviklet standard 62.2 "Ventilasjon og akseptabel innendørs luftkvalitet i lavtliggende boligbygninger" for å løse problemer med innendørs luftkvalitet (ASHRAE 2010). ASHRAE 62.2 er nå påkrevd i noen byggeforskrifter, for eksempel Californias tittel 24, og behandles som en standard for praksis i mange energieffektiviseringsprogrammer og av organisasjoner som trener og sertifiserer hjemmeytelsesentreprenører. Standarden spesifiserer en total uteluftventilasjonsrate på bolignivå som en funksjon av gulvarealet (et surrogat for materialutslipp) og antall soverom (et surrogat for beboerrelaterte utslipp) og krever avtrekksvifter for bad og matlaging. Fokuset for standarden anses generelt å være den totale ventilasjonshastigheten. Denne vektleggingen har vært basert på ideen om at risiko innendørs er drevet av kontinuerlig emitterte, distribuerte kilder som formaldehyd fra møbler og bioeffluenter (inkludert lukt) fra mennesker. Det nødvendige nivået for mekanisk ventilasjon i hele boligen var basert på beste skjønn fra eksperter på området, men var ikke basert på noen analyse av konsentrasjoner av kjemiske forurensninger eller andre helsespesifikke bekymringer.
EUROPEISKE VENTILASJONSSTANDARDER
Det finnes en rekke ventilasjonsstandarder i ulike europeiske land. Dimitroulopoulou (2012) gir en oversikt over eksisterende standarder i tabellformat for 14 land (Belgia, Tsjekkia, Danmark, Finland, Frankrike, Tyskland, Hellas, Italia, Nederland, Norge, Portugal, Sverige, Sveits, Storbritannia) sammen med en beskrivelse av modellerings- og målestudier gjort i hvert land. Alle land spesifiserte strømningspriser for hele huset eller bestemte rom i hjemmet. Luftstrøm ble spesifisert i minst én standard for følgende rom: stue, soverom, kjøkken, bad, toalett De fleste standarder spesifiserte kun luftstrøm for en undergruppe av rom.
Grunnlaget for ventilasjonskrav varierer fra land til land med krav basert på antall personer, gulvareal, antall rom, romtype, enhetstype eller en kombinasjon av disse inngangene. Brelih og Olli (2011) samlet ventilasjonsstandarder for 16 land i Europa (Bulgaria, Tsjekkia, Tyskland, Finland, Frankrike, Hellas, Ungarn, Italia, Litauen, Nederland, Norge, Polen, Portugal, Romania, Slovenia, Storbritannia). De brukte et sett med standardhus for å sammenligne resulterende luftvekslingskurser (AER) beregnet fra disse standardene. De sammenlignet nødvendige luftmengder for hele huset og ventilasjon. Nødvendige ventilasjonsrater for hele huset varierte fra 0,23-1,21 ACH med høyeste verdier i Nederland og lavest i Bulgaria.
Minste eksoshastigheter for hetten varierte fra 5,6-41,7 dm3/s.
Minste eksosrater fra toaletter varierte fra 4,2-15 dm3/s.
Minimumsavtrekk fra bad varierte fra 4,2-21,7 dm3/s.
Det ser ut til å være en standard konsensus mellom de fleste standarder om at det kreves en ventilasjonshastighet for hele huset med ytterligere høyere nivåer av ventilasjon for rom der aktiviteter som avgir forurensning kan forekomme, for eksempel kjøkken og bad, eller hvor folk tilbringer mesteparten av tiden sin, som f.eks. som stuer og soverom.
STANDARDER I PRAKSIS
Nye boligkonstruksjoner er tilsynelatende bygget for å oppfylle kravene spesifisert i landet der boligen er bygget. Det velges ventilasjonsinnretninger som oppfyller nødvendige strømningshastigheter. Strømningshastigheter kan påvirkes av mer enn bare den valgte enheten. Mottrykk fra ventilen som er festet til en gitt vifte, feil installasjon og tilstoppede filtre kan føre til fall i vifteytelsen. Foreløpig er det ingen idriftsettelseskrav verken i amerikanske eller europeiske standarder. Igangkjøring er obligatorisk i Sverige siden 1991. Igangkjøring er prosessen med å måle faktisk bygningsytelse for å avgjøre om de oppfyller kravene (Stratton og Wray 2013). Igangsetting krever ekstra ressurser og kan anses som uoverkommelig. På grunn av manglende igangkjøring, kan faktiske strømninger ikke oppfylle foreskrevne eller beregnede verdier. Stratton et al (2012) målte strømningshastigheter i 15 hjem i California, USA, og fant at bare 1 oppfylte ASHRAE 62.2-standarden fullstendig. Målinger over hele Europa har også indikert at mange hjem ikke oppfyller foreskrevne standarder (Dimitroulopoulou 2012). Igangkjøring bør potensielt legges til eksisterende standarder for å sikre samsvar i hjemmene.
Original artikkel
