Backdrafting kan forårsage komfort og IAQ-problemer
Folk tilbringer størstedelen af deres tid i boliger (Klepeis et al. 2001), hvilket gør indendørs luftkvalitet til et stigende problem. Det har været almindeligt anerkendt, at den sundhedsmæssige byrde af indendørs luft er betydelig (Edwards et al. 2001; de Oliveira et al. 2004; Weisel et al. 2005). De nuværende ventilationsstandarder er fastsat for at beskytte sundheden og give beboerne komfort, men flertallet er stærkt afhængige af ingeniørmæssig dømmekraft på grund af den begrænsede eksistens af videnskabelig begrundelse. Dette afsnit vil beskrive nuværende og potentielle metoder til at estimere nødvendige flowhastigheder til ventilation og give et overblik over vigtige eksisterende standarder.
MENNESKELIGE UDFLØDNINGER OG KULDIOXID
Pettenkofer Zahl baser til ventilationsstandarder
Sveden synes at være den vigtigste kropslugtkilde, der bestemmer den opfattede indendørs luftkvalitet (Gids og Wouters, 2008). Lugte skaber ubehag, da god luftkvalitet ofte opfattes som fravær af lugt. I mange tilfælde bliver beboerne vant til lugte, der godt kan opfattes af nogen, der kommer ind i rummet. Et gæstende testpanels vurdering (Fanger et al. 1988) kan bruges til at vurdere lugtintensiteten.
Kuldioxid (CO2) er ikke en væsentlig sundhedsmæssig drivkraft for eksponering for indendørs luft i boliger. CO2 er en markør for menneskers bioaffluenter og kan relateres til lugtgener. CO2 har været grundlaget for næsten alle ventilationskrav i bygninger siden Pettenkofers arbejde (1858). Han erkendte, at mens CO2 var harmløs ved normale indendørs niveauer og ikke kan spores af personer, var det et målbart forurenende stof, som ventilationsstandarder kunne designes omkring. Fra denne undersøgelse foreslog han den såkaldte "PettekoferZahl" på 1000 ppm som et maksimalt CO2-niveau for at forhindre lugt fra menneskers spildevand. Han antog en ydre koncentration på omkring 500 ppm. Han rådede til at begrænse forskellen i CO2 mellem inde og ude til 500 ppm. Dette svarer til en flowhastighed for en voksen på omkring 10 dm3/s pr. person. Denne mængde er stadig grundlaget for ventilationskrav i mange lande. Senere udførte Yaglou (1937), Bouwman (1983), Cain (1983) og Fanger (1988) yderligere forskning i en "lugtgener-drevet" ventilationstilgang baseret på CO2 som markør.
Generelt anvendte CO2-grænser i rum (Gids 2011)
Tabel: Generelt anvendte CO2-grænser i rum (Gids 2011)
En nylig undersøgelse viser, at CO2 i sig selv kan påvirke menneskers kognitive præstationer (Satish et al. 2012). I tilfælde af, at menneskers præstation er den vigtigste parameter i lokaler som f.eks. klasselokaler, forelæsningslokaler og endda i nogle tilfælde kontorer, bør CO2-niveauet bestemme ventilationsniveauet frem for gener og/eller komfort. For at udvikle standarder baseret på CO2 for kognitive præstationer skal der etableres et acceptabelt eksponeringsniveau. Baseret på denne undersøgelse ser det ud til, at opretholdelse af et niveau på omkring 1000 ppm ikke har nogen forringelse af ydeevnen (Satish et al. 2012)
GRUNDLAG FOR FREMTIDIGE VENTILATIONSSTANDARDER
VENTILATION FOR SUNDHED
Forurenende stoffer udsendes i eller trænger ind i rummet, hvor beboerne derefter inhalerer dem. Ventilation giver en mulighed for at fjerne forurenende stoffer for at reducere eksponeringen enten ved at fjerne forureningerne ved kilden, såsom med emhætter, eller ved at fortynde luften i hjemmet via helhusventilation. Ventilation er ikke den eneste kontrolmulighed til at reducere eksponeringer og er måske ikke det rigtige værktøj i mange situationer.
For at designe en ventilations- eller forureningskontrolstrategi baseret på sundhed, skal der være en klar forståelse af de forurenende stoffer, der skal kontrolleres, indendørs kilder og kildestyrker af disse forurenende stoffer og acceptable niveauer af eksponering i hjemmet. En European Collaborative Action udviklede en metode til at bestemme ventilationsbehovet for at opnå god indendørs luftkvalitet som funktion af disse forurenende stoffer (Bienfait et al. 1992).
De vigtigste forurenende stoffer indendørs
Forurenende stoffer, der ser ud til at forårsage de kroniske sundhedsrisici forbundet med eksponering for indendørs luft, er:
• Fine partikler (PM2,5)
• Brugt tobaksrøg (SHS)
• Radon
• Ozon
• Formaldehyd
• Akrolein
• Skimmel-/fugtrelaterede forurenende stoffer
På nuværende tidspunkt er der utilstrækkelige data om kildestyrker og specifikke kildebidrag til eksponering i boliger til at designe en ventilationsstandard baseret på sundhed. Der er betydelig variation i kildekarakteristika fra hjem til hjem, og den passende ventilationshastighed for et hjem skal muligvis tage hensyn til indendørs kilder og beboernes adfærd. Dette er et igangværende forskningsområde. Fremtidige ventilationsstandarder kan være afhængige af sundhedsmæssige resultater for at etablere tilstrækkelige ventilationshastigheder.
VENTILATION FOR KOMFORT
Som beskrevet ovenfor kan lugte spille en vigtig rolle for komfort og velvære. Et andet aspekt af komfort er termisk komfort. Ventilation kan påvirke termisk komfort ved at transportere afkølede,
opvarmet, befugtet eller tørret luft. Turbulensen og lufthastigheden forårsaget af ventilation kan påvirke den oplevede termiske komfort. Høje infiltrations- eller luftskiftehastigheder kan skabe ubehag (Liddament 1996).
Beregning af nødvendige ventilationshastigheder for komfort og sundhed kræver forskellige tilgange. Ventilation for komfort er for det meste baseret på lugtreduktion og temperatur/fugtkontrol, mens strategien for sundhed er baseret på reduktion af eksponeringer. Et forslag fra retningslinjerne for samordnet handling (CEC 1992) er at beregne den ventilationshastighed, der er nødvendig for komfort og sundhed, separat. Den højeste ventilationshastighed skal bruges til designet.
EKSISTERENDE VENTILATIONSSTANDARDER
FORENEDE STATES VENTILATIONSSTANDARDER: ASHRAE 62.2
American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE's) standard 62.2 er den mest almindeligt accepterede boligventilationsstandard i USA. ASHRAE udviklede standard 62.2 "Ventilation og acceptabel indendørs luftkvalitet i lavhuse" for at løse problemer med indendørs luftkvalitet (ASHRAE 2010). ASHRAE 62.2 er nu påkrævet i nogle bygningsreglementer, såsom Californiens titel 24, og behandles som en standard for praksis i mange energieffektivitetsprogrammer og af organisationer, der uddanner og certificerer entreprenører i hjemmet. Standarden specificerer en overordnet udeluftventilationshastighed på boligniveau som en funktion af gulvarealet (et surrogat for materialeemissioner) og antallet af soveværelser (et surrogat for beboerrelaterede emissioner) og kræver badeværelses- og madlavningsventilatorer. Standardens fokus anses generelt for at være den samlede ventilationshastighed. Denne vægt er baseret på ideen om, at risici indendørs er drevet af kontinuerligt udsendte, distribuerede kilder såsom formaldehyd fra møbler og bioaffluenter (inklusive lugte) fra mennesker. Det påkrævede niveau for mekanisk ventilation i hele boligen var baseret på den bedste vurdering fra eksperter på området, men var ikke baseret på nogen analyse af koncentrationer af kemiske forurenende stoffer eller andre sundhedsspecifikke bekymringer.
EUROPÆISKE VENTILATIONSSTANDARDER
Der findes en række ventilationsstandarder i forskellige europæiske lande. Dimitroulopoulou (2012) giver et overblik over eksisterende standarder i tabelformat for 14 lande (Belgien, Tjekkiet, Danmark, Finland, Frankrig, Tyskland, Grækenland, Italien, Holland, Norge, Portugal, Sverige, Schweiz, Storbritannien) sammen med en beskrivelse af modellerings- og måleundersøgelser udført i hvert land. Alle lande specificerede flowrater for hele huset eller bestemte rum i hjemmet. Luftstrømmen blev specificeret i mindst én standard for følgende rum: stue, soveværelse, køkken, badeværelse, toilet De fleste standarder specificerede kun luftstrøm for en undergruppe af værelser.
Grundlaget for ventilationskrav varierer fra land til land med krav baseret på antal personer, etageareal, antal rum, rumtype, enhedstype eller en kombination af disse input. Brelih og Olli (2011) samlede ventilationsstandarder for 16 lande i Europa (Bulgarien, Tjekkiet, Tyskland, Finland, Frankrig, Grækenland, Ungarn, Italien, Litauen, Holland, Norge, Polen, Portugal, Rumænien, Slovenien, Storbritannien). De brugte et sæt standardhuse til at sammenligne resulterende luftudvekslingskurser (AER'er) beregnet ud fra disse standarder. De sammenlignede nødvendige luftstrømshastigheder for hele huset og opgaveventilation. Påkrævede ventilationsrater for hele huset varierede fra 0,23-1,21 ACH med højeste værdier i Holland og lavest i Bulgarien.
Minimum emhætte udstødningshastigheder varierede fra 5,6-41,7 dm3/s.
Minimumsudstødningshastigheder fra toiletter lå fra 4,2-15 dm3/s.
Minimumsudstødningshastigheder fra badeværelser varierede fra 4,2-21,7 dm3/s.
Der synes at være en standardkonsensus mellem de fleste standarder om, at der kræves en ventilationshastighed for hele huset med yderligere højere ventilationsniveauer for rum, hvor aktiviteter, der udsender forurenende stoffer, kan forekomme, såsom køkkener og badeværelser, eller hvor folk tilbringer størstedelen af deres tid, f.eks. som stuer og soveværelser.
STANDARDER I PRAKSIS
Nybyggeri er tilsyneladende bygget til at opfylde krav specificeret i det land, hvor boligen er bygget. Der vælges ventilationsanordninger, der opfylder de krævede strømningshastigheder. Flowhastigheder kan påvirkes af mere end blot den valgte enhed. Modtryk fra udluftningen, der er fastgjort til en given ventilator, forkert installation og tilstoppede filtre kan resultere i fald i ventilatorens ydeevne. I øjeblikket er der ingen idriftsættelseskrav i hverken amerikanske eller europæiske standarder. Idriftsættelse er obligatorisk i Sverige siden 1991. Idriftsættelse er processen med at måle den faktiske bygnings ydeevne for at afgøre, om de opfylder kravene (Stratton og Wray 2013). Idriftsættelse kræver yderligere ressourcer og kan anses for at være uoverkommelig. På grund af den manglende idriftsættelse opfylder faktiske flow muligvis ikke foreskrevne eller beregnede værdier. Stratton et al (2012) målte strømningshastigheder i 15 hjem i Californien i USA og fandt ud af, at kun 1 opfyldte ASHRAE 62.2-standarden fuldstændigt. Målinger i hele Europa har også vist, at mange boliger ikke opfylder de foreskrevne standarder (Dimitroulopoulou 2012). Idriftsættelse bør potentielt føjes til eksisterende standarder for at sikre overholdelse i boliger.
Original artikel
