Luftqualität in Innenräumen

Die Innenraumluftqualität (IAQ) ist die Luftqualität in und um Gebäude und Gebäude. Von der IAQ ist bekannt, dass sie die Gesundheit, den Komfort und das Wohlbefinden von Gebäudenutzern beeinflusst. Eine schlechte Luftqualität in Innenräumen wurde mit dem Sick-Building-Syndrom in Verbindung gebracht, wodurch die Produktivität und die Lernschwierigkeiten in den Schulen beeinträchtigt wurden.

Die Innenraumluftqualität kann durch Gase (einschließlich Kohlenmonoxid, Radon, flüchtige organische Verbindungen), Partikel, mikrobielle Verunreinigungen (Schimmelpilze, Bakterien) oder Massen- oder Energiestressoren, die gesundheitsschädliche Zustände hervorrufen können, beeinflusst werden. Quellenkontrolle, Filtration und die Verwendung von Belüftung zur Verdünnung von Verunreinigungen sind die Hauptmethoden zur Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen in den meisten Gebäuden. Wohneinheiten können die Raumluftqualität durch routinemäßige Reinigung von Teppichen und Teppichen weiter verbessern.

Die Bestimmung der Luftqualität umfasst die Sammlung von Luftproben, die Überwachung der Exposition des Menschen gegenüber Schadstoffen, die Sammlung von Proben auf Gebäudeoberflächen und die Computermodellierung der Luftströmung in Gebäuden.

Die Raumluftqualität ist Teil der Innenraum-Umweltqualität (IEQ), zu der auch Raumluftqualität sowie andere physische und psychologische Aspekte des Lebens in geschlossenen Räumen gehören (z. B. Beleuchtung, visuelle Qualität, Akustik und thermischer Komfort).

Die Luftverschmutzung in Innenräumen in Entwicklungsländern ist ein großes Gesundheitsrisiko. Eine Hauptquelle der Innenraumluftverschmutzung in Entwicklungsländern ist das Verbrennen von Biomasse (z. B. Holz, Holzkohle, Mist oder Ernterückstände) zum Heizen und Kochen. Die daraus resultierende Exposition gegenüber Feinstaub führte im Jahr 2000 zu 1,5 bis 2 Millionen Todesfällen.

Gemeinsame Schadstoffe

Passivrauchen
Rauch aus zweiter Hand ist Tabakrauch, der andere Menschen als den “aktiven” Raucher betrifft. Tabakrauch aus zweiter Hand schließt sowohl eine gasförmige als auch eine partikuläre Phase ein, wobei besondere Gefährdungen durch Kohlenmonoxidgehalte (wie unten angegeben) und sehr kleine Partikel (feines spezifisches Material, insbesondere PM2,5-Größe und PM10), die in die Atmosphäre gelangen, entstehen Bronchiolen und Alveolen in der Lunge. Die einzige sichere Methode zur Verbesserung der Raumluftqualität in Bezug auf Passivrauch ist die Umsetzung umfassender Nichtrauchergesetze.

Radon
Radon ist ein unsichtbares, radioaktives atomares Gas, das aus dem radioaktiven Zerfall von Radium resultiert, das in Gesteinsformationen unter Gebäuden oder in bestimmten Baustoffen selbst gefunden werden kann. Radon ist wahrscheinlich die häufigste ernstzunehmende Gefahr für die Raumluft in den Vereinigten Staaten und Europa, die wahrscheinlich jedes Jahr für zehntausende Todesfälle durch Lungenkrebs verantwortlich ist. Es gibt relativ einfache Testkits für die Do-it-yourself-Radongasprüfung, aber wenn ein Haus zum Verkauf steht, muss die Prüfung von einer lizenzierten Person in einigen US-Bundesstaaten durchgeführt werden. Radongas tritt als Bodengas in Gebäude ein und ist ein schweres Gas und neigt daher dazu, sich auf der untersten Ebene anzusammeln. Radon kann auch durch Trinkwasser insbesondere aus Badezimmerduschen in ein Gebäude eingeführt werden. Baumaterialien können eine seltene Quelle für Radon sein, aber es werden nur wenige Tests für Stein-, Stein- oder Fliesenprodukte durchgeführt, die auf Baustellen gebracht werden; Radonansammlung ist am besten für gut isolierte Häuser. Die Halbwertszeit für Radon beträgt 3,8 Tage, was bedeutet, dass die Gefahr nach Entfernung der Quelle innerhalb weniger Wochen stark reduziert wird. Methoden zur Radonabschwächung umfassen das Versiegeln von Betonplattenböden, Kellerfundamenten, Entwässerungssystemen oder die Erhöhung der Belüftung. Sie sind gewöhnlich kosteneffektiv und können die Kontamination und die damit verbundenen Gesundheitsrisiken stark reduzieren oder sogar eliminieren.

Radon wird in Picocurie pro Liter Luft (pCi / L) gemessen, eine Messung der Radioaktivität. In den Vereinigten Staaten liegt der durchschnittliche Radonlevel in Gebäuden bei etwa 1,3 pCi / L. Der durchschnittliche Außenstand beträgt etwa 0,4 pCi / L. Der US Surgeon General und die EPA empfehlen, Häuser mit Radonwerten von oder über 4 pCi / L zu befestigen. Die EPA empfiehlt auch, dass Menschen daran denken, ihr Zuhause auf Radonwerte zwischen 2 pCi / L und 4 pCi / L einzustellen.

Schimmelpilze und andere Allergene
Diese biologischen Chemikalien können aus einer Vielzahl von Mitteln stammen, aber es gibt zwei gemeinsame Klassen: (a) feuchtigkeitsinduziertes Wachstum von Schimmelpilzkolonien und (b) natürliche Substanzen, die in die Luft freigesetzt werden, wie Tierhaare und Pflanzenpollen. Schimmel ist immer mit Feuchtigkeit verbunden, und sein Wachstum kann durch Halten der Feuchtigkeit unter 50% verhindert werden. Feuchtigkeitsansammlungen in Gebäuden können entstehen, wenn Wasser in kompromittierte Bereiche der Gebäudehülle oder -haut eindringt, aus Leckagen in Rohrleitungen, aus Kondensation aufgrund von unzureichender Belüftung oder aus der in ein Gebäudeteil eindringenden Bodenfeuchtigkeit. Sogar etwas so einfaches wie das Trocknen von Kleidung in Innenräumen an Heizkörpern kann das Risiko der Exposition gegenüber (unter anderem) Aspergillus erhöhen – einem sehr gefährlichen Schimmelpilz, der für Asthmatiker und ältere Menschen tödlich sein kann. In Gebieten, in denen Cellulosematerialien (Papier und Holz, einschließlich Trockenbau) feucht werden und nicht innerhalb von 48 Stunden trocknen, kann sich Schimmelpilz vermehren und allergene Sporen in die Luft abgeben.

In vielen Fällen, wenn Materialien mehrere Tage nach dem vermuteten Wasserereignis nicht austrocknen, wird Schimmelbildung in den Hohlräumen der Wände vermutet, auch wenn sie nicht sofort sichtbar ist. Durch eine Formuntersuchung, die eine destruktive Inspektion einschließen kann, sollte man in der Lage sein, die Anwesenheit oder Abwesenheit von Schimmel festzustellen. In einer Situation, in der sichtbare Schimmelpilze vorhanden sind und die Qualität der Innenraumluft möglicherweise beeinträchtigt wurde, kann eine Schimmelpilzsanierung erforderlich sein. Formprüfungen und Inspektionen sollten von einem unabhängigen Prüfer durchgeführt werden, um Interessenkonflikte zu vermeiden und genaue Ergebnisse sicherzustellen; Das von Sanierungsfirmen angebotene kostenlose Formtest wird nicht empfohlen.

Es gibt einige Arten von Schimmel, die toxische Verbindungen (Mykotoxine) enthalten. Eine Exposition gegenüber gefährlichem Mykotoxin-Gehalt durch Inhalation ist jedoch in den meisten Fällen nicht möglich, da Toxine vom Pilzkörper produziert werden und in den freigesetzten Sporen nicht signifikant sind. Die Hauptgefahr des Schimmelpilzwachstums in Bezug auf die Luftqualität in Innenräumen rührt von den allergenen Eigenschaften der Sporenzellwand her. Ernster als die meisten allergenen Eigenschaften ist die Fähigkeit von Schimmel, bei Personen, die bereits an Asthma leiden, eine schwere Atemwegserkrankung auszulösen.

Kohlenmonoxid
Eine der akut giftigsten Luftverunreinigungen in Innenräumen ist Kohlenmonoxid (CO), ein farbloses, geruchloses Gas, das ein Nebenprodukt der unvollständigen Verbrennung fossiler Brennstoffe ist. Häufige Quellen für Kohlenmonoxid sind Tabakrauch, Raumheizgeräte, die fossile Brennstoffe verwenden, defekte Öfen für die Zentralheizung und Autoabgase. Indem dem Gehirn Sauerstoff entzogen wird, können hohe Kohlenmonoxidkonzentrationen zu Übelkeit, Bewusstlosigkeit und Tod führen. Laut der American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) beträgt der zeitgewichtete Durchschnitt (TWA) für Kohlenmonoxid (630-08-0) 25 ppm.

Die CO-Konzentrationen in Innenräumen verbessern sich systematisch aufgrund der zunehmenden Umsetzung rauchfreier Gesetze.

Flüchtige organische Verbindungen
Flüchtige organische Verbindungen (VOCs) werden als Gase aus bestimmten Feststoffen oder Flüssigkeiten emittiert. VOCs umfassen eine Vielzahl von Chemikalien, von denen einige kurz- und langfristige nachteilige Auswirkungen auf die Gesundheit haben können. Die Konzentrationen vieler VOCs sind in Innenräumen (bis zu zehnmal höher) als im Freien durchweg höher. VOCs werden von einer Vielzahl von Produkten emittiert, die zu Tausenden zählen. Beispiele hierfür sind: Farben und Lacke, Abbeizmittel, Putzmittel, Pestizide, Baumaterialien und Einrichtungsgegenstände, Bürogeräte wie Kopierer und Drucker, Korrekturflüssigkeiten und Durchschreibepapier, Grafiken und Bastelmaterialien einschließlich Leime und Klebstoffe, Permanentmarker und fotografische Lösungen .

Chloriertes Trinkwasser setzt Chloroform frei, wenn heißes Wasser im Haushalt verwendet wird. Benzol wird aus in Tankstellen gelagertem Kraftstoff emittiert. Überhitzte Speiseöle emittieren Acrolein und Formaldehyd. Eine Meta-Analyse von 77 VOC-Erhebungen in Wohnhäusern in den USA ergab, dass die zehn gefährlichsten VOCs der Innenraumluft Acrolein, Formaldehyd, Benzol, Hexachlorbutadien, Acetaldehyd, 1,3-Butadien, Benzylchlorid, 1,4-Dichlorbenzol, Tetrachlorkohlenstoff waren Acrylnitril und Vinylchlorid. Diese Verbindungen übertrafen die Gesundheitsstandards in den meisten Haushalten.

Organische Chemikalien werden häufig als Bestandteile in Haushaltsprodukten verwendet. Farben, Lacke und Wachs enthalten wie viele Reinigungs-, Desinfektions-, Kosmetik-, Entfettungs- und Hobbyprodukte organische Lösungsmittel. Brennstoffe bestehen aus organischen Chemikalien. Alle diese Produkte können organische Verbindungen während der Verwendung und bis zu einem gewissen Grad bei der Lagerung freisetzen. Das Testen von Emissionen von Baumaterialien, die in Innenräumen verwendet werden, ist für Bodenbeläge, Farben und viele andere wichtige Baumaterialien und -ausrüstungen im Innenbereich zunehmend üblich geworden.

Mehrere Initiativen sehen vor, die Luftverschmutzung in Innenräumen zu reduzieren, indem die VOC-Emissionen von Produkten begrenzt werden. Es gibt Vorschriften in Frankreich und in Deutschland sowie zahlreiche freiwillige Umweltzeichen und Bewertungssysteme mit niedrigen VOC-Emissionskriterien wie EMICODE, M1, Blauer Engel und Indoor Air Comfort in Europa, sowie California Standard CDPH Section 01350 und einige andere in den USA . Diese Initiativen haben den Markt verändert, in dem in den letzten Jahrzehnten eine zunehmende Anzahl von Produkten mit niedrigem Emissionsgrad verfügbar wurde.

Mindestens 18 mikrobielle VOCs (MVOCs) wurden charakterisiert, einschließlich 1-Octen-3-ol, 3-Methylfuran, 2-Pentanol, 2-Hexanon, 2-Heptanon, 3-Octanon, 3-Octanol, 2-Octen-1- ol, 1-Octen, 2-Pentanon, 2-Nonanon, Borneol, Geosmin, 1-Butanol, 3-Methyl-1-butanol, 3-Methyl-2-butanol und Thujopsen. Die erste dieser Verbindungen heißt Pilzalkohol. Die letzten vier sind Produkte von Stachybotrys chartarum, die mit dem Sick-Building-Syndrom in Verbindung gebracht wurden.

Legionellen
Die Legionellose oder die Legionärskrankheit wird durch das Wasserbakterium Legionella verursacht, das am besten in langsamem oder stillem, warmem Wasser wächst. Der hauptsächliche Expositionsweg besteht in der Erzeugung eines Aerosoleffektes, am häufigsten von Verdunstungskühltürmen oder Duschköpfen. Eine häufige Quelle von Legionellen in kommerziellen Gebäuden sind schlecht platzierte oder aufrechterhaltene Verdunstungskühltürme, die oft Wasser in einem Aerosol freisetzen, das in die nahe gelegenen Belüftungsöffnungen eintreten kann. Ausbrüche in medizinischen Einrichtungen und Pflegeheimen, wo Patienten immunsupprimiert und immunschwach sind, sind die am häufigsten gemeldeten Fälle von Legionellose. In mehr als einem Fall waren Außenbrunnen in öffentlichen Attraktionen beteiligt. Das Vorhandensein von Legionellen in Wasserversorgungsanlagen für kommerzielle Gebäude ist stark unterbewertet, da gesunde Menschen eine starke Exposition benötigen, um eine Infektion zu bekommen.

Bei der Legionellenuntersuchung werden typischerweise Wasserproben und Oberflächenabstriche aus Verdampfungskühlbecken, Duschköpfen, Wasserhähnen und anderen Orten gesammelt, an denen sich warmes Wasser sammelt. Die Proben werden dann kultiviert und koloniebildende Einheiten (CFU) von Legionellen werden als CFU / Liter quantifiziert.

Legionella ist ein Parasit von Protozoen wie Amöben und erfordert daher Bedingungen, die für beide Organismen geeignet sind. Das Bakterium bildet einen Biofilm, der gegen chemische und antimikrobielle Behandlungen einschließlich Chlor resistent ist. Die Sanierung von Legionella-Ausbrüchen in kommerziellen Gebäuden ist unterschiedlich, beinhaltet jedoch häufig sehr heiße Wasserspülungen (160 ° F; 70 ° C), Sterilisation von stehendem Wasser in Verdunstungskühlbecken, Ersatz von Duschköpfen und in einigen Fällen Spülungen von Schwermetallsalzen. Vorbeugende Maßnahmen umfassen die Anpassung des normalen Warmwasserpegels an 50 ° C (50 ° C) am Wasserhahn, die Bewertung des Layouts der Anlage, die Entfernung von Wasserhahnbelüftern und regelmäßige Tests in verdächtigen Bereichen.

Andere Bakterien
Es gibt viele Bakterien von gesundheitlicher Bedeutung, die in der Innenraumluft und auf Innenflächen gefunden werden. Die Rolle von Mikroben in der Innenraumumgebung wird zunehmend durch moderne genbasierte Analyse von Umweltproben untersucht. Gegenwärtig laufen Bemühungen, mikrobielle Ökologen und Wissenschaftler für Innenraumluft zu verbinden, um neue Analysemethoden zu entwickeln und die Ergebnisse besser zu interpretieren.

“Es gibt ungefähr zehnmal so viele Bakterienzellen in der menschlichen Flora wie menschliche Zellen im Körper, mit einer großen Anzahl von Bakterien auf der Haut und als Darmflora.” Ein großer Teil der in Innenluft und Staub enthaltenen Bakterien wird von Menschen abgegeben. Zu den wichtigsten Bakterien, von denen bekannt ist, dass sie in der Innenraumluft vorkommen, gehören Mycobacterium tuberculosis, Staphylococcus aureus und Streptococcus pneumoniae.

Asbestfasern
Viele übliche Baumaterialien, die vor 1975 verwendet wurden, enthalten Asbest, wie einige Bodenfliesen, Deckenfliesen, Schindeln, Feuerschutz, Heizsysteme, Rohrumwicklungen, Taping-Schlämme, Mastix und andere Isoliermaterialien. Normalerweise treten signifikante Freisetzungen von Asbestfasern nur dann auf, wenn die Baumaterialien gestört sind, beispielsweise durch Schneiden, Schleifen, Bohren oder Gebäudeumbau. Die Entfernung von asbesthaltigen Materialien ist nicht immer optimal, da die Fasern beim Entfernen in die Luft gelangen können. Ein Managementprogramm für intakte asbesthaltige Materialien wird oft empfohlen.

Wenn asbesthaltiges Material beschädigt oder zersetzt wird, werden mikroskopische Fasern in die Luft verteilt. Einatmen von Asbestfasern über lange Expositionszeiten ist mit einer erhöhten Inzidenz von Lungenkrebs, insbesondere der spezifischen Form Mesotheliom, verbunden. Das Lungenkrebsrisiko beim Inhalieren von Asbestfasern ist bei Rauchern signifikant höher, jedoch besteht kein bestätigter Zusammenhang mit Asbestose-Schäden. Die Symptome der Krankheit treten in der Regel erst 20 bis 30 Jahre nach der ersten Asbestexposition auf.

Asbest wird in älteren Häusern und Gebäuden gefunden, kommt aber am häufigsten in Schulen, Krankenhäusern und Industrieanlagen vor. Obwohl alles Asbest gefährlich ist, sind Produkte, die brüchig sind, z. gespritzte Beschichtungen und Isolierungen stellen eine wesentlich höhere Gefahr dar, da sie Fasern eher in die Luft freisetzen. Die US-Bundesregierung und einige Staaten haben Standards für akzeptable Konzentrationen von Asbestfasern in der Innenraumluft festgelegt. Für Schulen gelten besonders strenge Vorschriften.

Kohlendioxid
Kohlendioxid (CO2) ist ein relativ leicht zu messender Ersatz für von Menschen emittierte Schadstoffe in Innenräumen und korreliert mit der metabolischen Aktivität des Menschen. Kohlendioxid in Räumen, die ungewöhnlich hoch sind, kann dazu führen, dass die Bewohner schläfrig werden, Kopfschmerzen bekommen oder bei niedrigeren Aktivitäten arbeiten. Die CO2-Werte im Freien liegen in der Regel bei 350-450 ppm, während der maximale akzeptable CO2-Gehalt in Innenräumen bei 1000 ppm liegt. Menschen sind die Hauptquelle für Kohlendioxid in den meisten Gebäuden. CO2-Werte im Innenraum sind ein Indikator für die Angemessenheit der Außenluftventilation in Bezug auf die Dichte und Stoffwechselaktivität von Innenbewohnern.

Um die meisten Beschwerden zu beseitigen, sollte der gesamte Innenraum-CO2-Gehalt auf einen Unterschied von weniger als 600 ppm über dem Außenspiegel reduziert werden. Das Nationale Institut für Sicherheit und Gesundheit am Arbeitsplatz (NIOSH) ist der Ansicht, dass die Konzentration von Kohlendioxid in der Innenraumluft, die 1.000 ppm überschreitet, ein Anzeichen für eine unzureichende Belüftung ist. Die britischen Standards für Schulen sagen, dass Kohlendioxid in allen Lehr- und Lernräumen, gemessen an der Sitzhöhe und gemittelt über den ganzen Tag, 1.500 ppm nicht überschreiten sollte. Der ganze Tag bezieht sich auf die normalen Schulzeiten (dh von 9:00 bis 15:30 Uhr) und umfasst auch unbelegte Zeiten wie Mittagspausen. In Hongkong legte die EPD Innenraumluftqualitätsziele für Bürogebäude und öffentliche Plätze fest, in denen ein Kohlendioxidgehalt unter 1.000 ppm als gut angesehen wird. Europäische Normen begrenzen Kohlendioxid auf 3.500 ppm. OSHA begrenzt die Kohlendioxidkonzentration am Arbeitsplatz für längere Zeit auf 5.000 ppm und für 15 Minuten auf 35.000 ppm. Diese höheren Grenzwerte betreffen die Vermeidung von Bewusstseinsverlust (Ohnmacht) und gehen nicht auf beeinträchtigte kognitive Leistungen und Energie ein, die bei niedrigeren Kohlendioxidkonzentrationen auftreten.

Die Kohlendioxidkonzentrationen steigen infolge der Belegung durch den Menschen, aber die Zeit hinter der kumulativen Belegung und Frischluftzufuhr nimmt zu. Je niedriger die Luftaustauschrate ist, desto langsamer ist der Aufbau von Kohlendioxid zu quasi “steady state” -Konzentrationen, auf denen die NIOSH- und UK-Richtlinien basieren. Daher müssen Messungen von Kohlendioxid zur Beurteilung der Angemessenheit der Belüftung nach einer längeren Dauer der ständigen Belegung und Belüftung (in Schulen mindestens 2 Stunden und in Büros mindestens 3 Stunden) vorgenommen werden, damit Konzentrationen ein angemessener Indikator sind der Ventilationsadäquatheit. Tragbare Instrumente, die zur Messung von Kohlendioxid verwendet werden, sollten häufig kalibriert werden, und Messungen im Freien, die für Berechnungen verwendet werden, sollten zeitlich nahe an Innenmessungen vorgenommen werden. Korrekturen für Temperatureffekte bei Messungen im Freien können ebenfalls erforderlich sein.

Die Kohlendioxidkonzentration in geschlossenen oder geschlossenen Räumen kann innerhalb von 45 Minuten nach der Umschließung auf 1.000 ppm steigen. In einem 3,5 x 4 Meter (11 ft × 13 ft) großen Büro erhöhte sich atmosphärisches Kohlendioxid beispielsweise von 500 ppm auf über 1000 ppm innerhalb von 45 Minuten nach dem Beenden der Belüftung und dem Schließen von Fenstern und Türen

Ozon
Ozon wird durch ultraviolettes Licht erzeugt, das von der Sonne auf die Erdatmosphäre (insbesondere in der Ozonschicht), auf Blitze, bestimmte elektrische Hochspannungsgeräte (wie Luftionisatoren) und als Nebenprodukt anderer Arten von Umweltverschmutzung auftrifft.

Ozon existiert in größeren Konzentrationen in Höhen, die üblicherweise von Passagierflugzeugen geflogen werden. Reaktionen zwischen Ozon und Substanzen an Bord, einschließlich Hautölen und Kosmetika, können toxische Chemikalien als Nebenprodukte erzeugen. Ozon selbst reizt das Lungengewebe und ist schädlich für die menschliche Gesundheit. Größere Düsen haben Ozonfilter, um die Kabinenkonzentration auf sicherere und angenehmere Niveaus zu reduzieren.

Außenluft, die zur Belüftung verwendet wird, kann ausreichend Ozon aufweisen, um mit üblichen Schadstoffen in Innenräumen sowie mit Hautölen und anderen gebräuchlichen Chemikalien oder Oberflächen in der Raumluft zu reagieren. Bei der Verwendung von “grünen” Reinigungsmitteln auf der Basis von Zitrus- oder Terpenextrakten ist besondere Vorsicht geboten, da diese Chemikalien sehr schnell mit Ozon reagieren und giftige und reizende Chemikalien sowie feine und ultrafeine Partikel bilden. Eine Belüftung mit Außenluft, die erhöhte Ozonkonzentrationen enthält, kann Sanierungsversuche erschweren.

Ozon ist auf der Liste der sechs Kriterien Luftschadstoffliste. Der Clean Air Act von 1990 verlangte von der United States Environmental Protection Agency, nationale Luftqualitätsstandards (NAAQS) für sechs Schadstoffe für die menschliche Gesundheit festzulegen. Es gibt auch mehrere andere Organisationen, die Luftstandards eingeführt haben, wie z. B. die Arbeitsschutzbehörde (OSHA), das Nationale Institut für Sicherheit und Gesundheit am Arbeitsplatz (NIOSH) und die Weltgesundheitsorganisation (WHO). Der OSHA-Standard für die Ozonkonzentration in einem Raum beträgt 0,1 ppm. Während der NAAQS und der EPA-Standard für die Ozonkonzentration auf 0,07 ppm begrenzt ist. . Die Art des zu regelnden Ozons ist bodennahes Ozon, das sich im Atmungsbereich der meisten Gebäudebewohner befindet

Partikel
Atmosphärische Partikel, auch als Partikel bekannt, können in Innenräumen gefunden werden und die Gesundheit der Insassen beeinträchtigen. Die Behörden haben Standards für die maximale Partikelkonzentration festgelegt, um die Luftqualität in Innenräumen sicherzustellen.

Schnelle kognitive Defizite
Im Jahr 2015 berichteten experimentelle Studien über den Nachweis signifikanter episodischer (situativer) kognitiver Beeinträchtigungen durch Verunreinigungen in der Atemluft von Probanden, die nicht über Veränderungen der Luftqualität informiert waren. Forscher der Harvard University, der SUNY Upstate Medical University und der Syracuse University haben die kognitiven Leistungen von 24 Teilnehmern in drei verschiedenen kontrollierten Laboratmosphären gemessen, die jene von “konventionellen” und “grünen” Gebäuden sowie grüne Gebäude mit verbesserter Belüftung simulierten. Die Leistung wurde objektiv mit dem weit verbreiteten Simulationssoftware-Simulationstool Strategic Management Simulation evaluiert, einem gut validierten Assessment-Test für die Entscheidungsfindung von Führungskräften in einer uneingeschränkten Situation, die Initiative und Improvisation ermöglicht. Signifikante Defizite wurden bei den Leistungswerten beobachtet, die bei steigenden Konzentrationen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) oder Kohlendioxid erreicht wurden, während andere Faktoren konstant gehalten wurden. Die höchsten erreichten Verunreinigungswerte sind in einigen Klassenräumen oder Büros nicht ungewöhnlich.

Wirkung von Zimmerpflanzen
Zimmerpflanzen zusammen mit dem Medium, in dem sie angebaut werden, können Komponenten der Luftverschmutzung in Innenräumen reduzieren, insbesondere flüchtige organische Verbindungen (VOC) wie Benzol, Toluol und Xylol. Pflanzen entfernen CO2 und setzen Sauerstoff und Wasser frei, obwohl die quantitative Wirkung für Zimmerpflanzen gering ist. Der größte Teil des Effekts wird allein dem Wachstumsmedium zugeschrieben, aber selbst dieser Effekt hat endliche Grenzen, die mit der Art und Menge des Mediums und der Luftströmung durch das Medium verbunden sind. Die Wirkung von Zimmerpflanzen auf VOC-Konzentrationen wurde in einer Studie in einer statischen Kammer von der NASA für die mögliche Verwendung in Weltraumkolonien untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Entfernung der Chemikalien in der Umgebung in etwa der Belüftung entsprach, die in einer sehr energieeffizienten Wohnung mit einer sehr geringen Lüftungsrate und einer Luftaustauschrate von etwa 1/10 pro Stunde stattfand. Daher wird eine Luftleckage in den meisten Haushalten und auch in Nichtwohngebäuden die Chemikalien im Allgemeinen schneller entfernen, als die Forscher für die von der NASA getesteten Pflanzen berichtet haben. Zu den wirksamsten Hauspflanzen gehörten Berichten zufolge Aloe Vera, Englischer Efeu und Boston Farn zur Entfernung von Chemikalien und biologischen Verbindungen.

Pflanzen scheinen auch luftgetragene Mikroben und Schimmelpilze zu reduzieren und die Feuchtigkeit zu erhöhen. Die erhöhte Luftfeuchtigkeit kann jedoch selbst zu erhöhten Schimmelpilz- und sogar VOC-Werten führen.

Wenn die Kohlendioxidkonzentrationen in Innenräumen relativ zu den Konzentrationen im Freien erhöht sind, ist dies nur ein Indikator dafür, dass die Ventilation nicht ausreicht, um Stoffwechselprodukte zu entfernen, die mit der Anwesenheit von Menschen in Verbindung stehen. Pflanzen benötigen Kohlendioxid, um zu wachsen und Sauerstoff freizusetzen, wenn sie Kohlendioxid verbrauchen. Eine in der Zeitschrift Environmental Science & Technology veröffentlichte Studie untersuchte Aufnahmeraten von Ketonen und Aldehyden durch die Friedenslilie (Spathiphyllum clevelandii) und Goldpothos (Epipremnum aureum). Akira Tani und C. Nicholas Hewitt fanden heraus, dass “längerfristige Begasungsergebnisse zeigten, dass die Gesamtmenge Die Aufnahmemengen waren 30-100-mal so hoch wie die im Blatt gelösten Mengen, was darauf hindeutet, dass flüchtige organische Kohlenstoffe im Blatt metabolisiert und / oder durch den Blattstiel transloziert werden. ” Es ist erwähnenswert, dass die Forscher die Pflanzen in Teflon-Beuteln versiegelten. “Es wurde kein VOC-Verlust aus dem Beutel festgestellt, wenn die Pflanzen abwesend waren. Wenn sich die Pflanzen jedoch in dem Beutel befanden, nahmen die Gehalte an Aldehyden und Ketonen beide langsam aber kontinuierlich ab, was eine Entfernung durch die Pflanzen anzeigt.” Studien, die in versiegelten Beuteln durchgeführt wurden, geben die Bedingungen in den interessierenden Innenräumen nicht genau wieder. Dynamische Bedingungen mit Außenluftventilation und die Prozesse, die mit den Oberflächen des Gebäudes selbst und seinem Inhalt sowie mit den Bewohnern zusammenhängen, müssen untersucht werden.

Während die Ergebnisse zeigen, dass Hauspflanzen einige VOC aus der Luftversorgung effektiv entfernen können, kam eine Untersuchung der Studien über die Leistung von Zimmerpflanzen als Luftreiniger zwischen 1989 und 2006 auf der Konferenz Healthy Buildings 2009 in Syracuse, New York, zum Schluss. ..Industrieräume haben, wenn überhaupt, nur wenig Vorteile für die Entfernung von VOC-Innenraumluft in Wohn- und Geschäftsgebäuden. ”

Da eine hohe Luftfeuchtigkeit mit einem erhöhten Schimmelwachstum, allergischen Reaktionen und respiratorischen Reaktionen einhergeht, ist das Vorhandensein von zusätzlicher Feuchtigkeit aus Zimmerpflanzen nicht in allen Innenräumen wünschenswert.

HLK-Design
Zu den umweltverträglichen Designkonzepten gehören auch Aspekte der gewerblichen und privaten Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik (HLK). Zu den behandelten Themen gehört unter anderem die Frage der Luftqualität in Innenräumen während der Entwurfs- und Bauphase eines Gebäudes.

Eine Technik zur Reduzierung des Energieverbrauchs bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer angemessenen Luftqualität ist eine bedarfsgesteuerte Lüftung. Anstatt den Durchsatz auf eine feste Ersatzrate einzustellen, werden Kohlendioxidsensoren verwendet, um die Rate dynamisch zu steuern, basierend auf den Emissionen von tatsächlichen Gebäudenutzern.

In den letzten Jahren gab es viele Diskussionen unter Fachleuten für Innenraumluftqualität über die richtige Definition der Luftqualität in Innenräumen und insbesondere darüber, was “akzeptable” Luftqualität in Innenräumen ausmacht.

Eine Möglichkeit, die Gesundheit der Innenraumluft quantitativ zu sichern, ist die Häufigkeit des effektiven Umpumpens der Innenluft durch Ersatz der Außenluft. In Großbritannien zum Beispiel müssen die Klassenräume 2,5 Außenluftwechsel pro Stunde haben. In Hallen, Fitness-, Speise- und Physiotherapieräumen sollte die Belüftung ausreichen, um Kohlendioxid auf 1.500 ppm zu begrenzen. In den USA und gemäß den ASHRAE-Standards basiert die Belüftung in Klassenzimmern auf der Menge an Außenluft pro Insassen zuzüglich der Menge an Außenluft pro Einheit der Bodenfläche, nicht auf Luftwechsel pro Stunde. Da Kohlendioxid in Innenräumen von Insassen und Außenluft stammt, wird die angemessene Belüftung pro Insasse durch die Konzentration im Innenraum abzüglich der Konzentration im Freien angezeigt. Der Wert von 615 ppm über der Außenkonzentration gibt ungefähr 15 Kubikfuß pro Minute Außenluft pro erwachsenen Insassen an, der sitzende Büroarbeit macht, wo die Außenluft 385 ppm, die aktuelle globale durchschnittliche atmosphärische CO2-Konzentration, enthält. In Klassenzimmern führen die Anforderungen des ASHRAE-Standards 62.1, Belüftung für eine akzeptable Raumluftqualität, typischerweise zu etwa 3 Luftwechsel pro Stunde, abhängig von der Insassendichte. Natürlich sind die Bewohner nicht die einzige Quelle von Schadstoffen, daher muss die Außenluftventilation möglicherweise höher sein, wenn in Innenräumen ungewöhnliche oder starke Verschmutzungsquellen vorhanden sind. Wenn die Außenluft verschmutzt ist, kann das Einbringen von mehr Außenluft die Gesamtqualität der Innenraumluft verschlechtern und einige Insassensymptome im Zusammenhang mit der Außenluftverschmutzung verschlimmern. Im Allgemeinen ist die Landluft im Freien besser als die Luft in Innenstädten. Abgasleckagen können von Ofenmetall-Auspuffrohren herrühren, die zum Kamin führen, wenn Lecks in der Rohrleitung vorhanden sind und der Durchmesser des Rohr-Gasströmungsbereichs verringert wurde.

Die Verwendung von Luftfiltern kann einen Teil der Luftschadstoffe abfangen. Der Abschnitt “Energieeffizienz und erneuerbare Energien” des Energieministeriums des Energieministeriums schlägt vor, dass die Filtration einen minimalen Wirkungsgradberichterstattungswert (MERV) von 13 haben sollte, wie von ASHRAE 52.2-1999 bestimmt. Luftfilter werden verwendet, um die Staubmenge zu reduzieren, die die nassen Spulen erreicht. Staub kann als Nahrung dienen, um Formen auf den nassen Coils und Kanälen zu wachsen und kann die Effizienz der Coils reduzieren.

Feuchtigkeitsmanagement und Feuchtigkeitskontrolle erfordern den Betrieb von HVAC-Systemen wie vorgesehen. Feuchtigkeitsmanagement und Feuchtigkeitskontrolle können mit Versuchen kollidieren, den Betrieb zu optimieren, um Energie zu sparen. Zum Beispiel erfordern Feuchtigkeitsmanagement und Feuchtigkeitskontrolle, dass Systeme so eingestellt werden, dass sie Zusatzluft bei niedrigeren Temperaturen (Design Levels) liefern, anstelle der höheren Temperaturen, die manchmal verwendet werden, um Energie in kühldominierten Klimabedingungen zu sparen. In den meisten Teilen der USA und in vielen Teilen Europas und Japans sind die Außenlufttemperaturen während der meisten Stunden des Jahres jedoch so kühl, dass die Luft nicht weiter gekühlt werden muss, um in Innenräumen thermischen Komfort zu bieten. Eine hohe Luftfeuchtigkeit im Freien erfordert jedoch eine sorgfältige Überwachung der Luftfeuchtigkeit im Innenbereich. Hohe Feuchtigkeiten führen zu Schimmelwachstum und Feuchtigkeit in Innenräumen ist mit einer höheren Prävalenz von Atemwegsproblemen der Bewohner verbunden.

Die “Taupunkttemperatur” ist ein absolutes Maß für die Feuchtigkeit in der Luft. Einige Anlagen werden mit den Design-Taupunkten in den unteren 50s ° F und einige in den oberen und unteren 40s ° F entworfen. Einige Anlagen werden unter Verwendung von Trockenmittelrädern mit gasbefeuerten Heizelementen entworfen, um das Rad ausreichend auszutrocknen, um die erforderlichen Taupunkte zu erhalten. Bei diesen Systemen wird, nachdem die Feuchtigkeit aus der Zusatzluft entfernt wurde, eine Kühlspule verwendet, um die Temperatur auf das gewünschte Niveau abzusenken.

Handelsgebäude und manchmal Wohngebäude werden oft unter leicht positivem Luftdruck gegenüber dem Freien gehalten, um die Infiltration zu reduzieren. Die Begrenzung der Infiltration hilft bei Feuchtigkeitsmanagement und Feuchtigkeitskontrolle.

Die Verdünnung von Schadstoffen in Innenräumen mit Außenluft ist insofern wirksam, als die Außenluft frei von schädlichen Schadstoffen ist. Ozon in der Außenluft tritt in Innenräumen in reduzierter Konzentration auf, da Ozon sehr reaktiv ist mit vielen Chemikalien, die in Innenräumen gefunden werden. Zu den Reaktionsprodukten zwischen Ozon und vielen gebräuchlichen Schadstoffen in Innenräumen gehören organische Verbindungen, die geruchsintensiver, reizender oder toxischer sein können als die, aus denen sie gebildet werden. Diese Produkte der Ozonchemie umfassen unter anderem Formaldehyd, Aldehyde mit höherem Molekulargewicht, saure Aerosole und feine und ultrafeine Partikel. Je höher die Außenlüftungsrate ist, desto höher ist die Ozonkonzentration in Innenräumen und desto wahrscheinlicher werden die Reaktionen stattfinden, aber selbst bei niedrigen Konzentrationen finden die Reaktionen statt. Dies deutet darauf hin, dass Ozon aus der Ventilationsluft entfernt werden sollte, insbesondere in Bereichen, in denen die Ozonwerte im Freien häufig hoch sind. Neuere Forschungen haben gezeigt, dass Mortalität und Morbidität in Zeiten höherer Ozonbelastung in der Bevölkerung zunehmen und dass der Schwellenwert für diesen Effekt bei etwa 20 ppb liegt.

Gebäudeökologie
Es ist üblich anzunehmen, dass Gebäude einfach unbelebte physische Einheiten sind, die im Laufe der Zeit relativ stabil sind. Dies bedeutet, dass es wenig Interaktion zwischen der Triade des Gebäudes gibt, was darin ist (Bewohner und Inhalte) und was um es herum ist (die größere Umgebung). Wir sehen die überwältigende Mehrheit der Masse an Material in einem Gebäude als relativ unverändertes physisches Material im Laufe der Zeit. In der Tat kann die wahre Natur von Gebäuden als das Ergebnis einer komplexen Reihe von dynamischen Wechselwirkungen zwischen ihren physikalischen, chemischen und biologischen Dimensionen angesehen werden. Gebäude können als komplexe Systeme beschrieben und verstanden werden. Forschung, die die Ansätze verwendet, die Ökologen zum Verständnis von Ökosystemen nutzen, kann helfen, unser Verständnis zu verbessern. “Gebäudeökologie” wird hier als die Anwendung jener Ansätze auf die gebaute Umwelt vorgeschlagen, die das dynamische System der Gebäude, ihrer Bewohner und der größeren Umgebung berücksichtigen.

Gebäude entwickeln sich ständig als Ergebnis der Veränderungen in ihrer Umgebung sowie der Bewohner, Materialien und Aktivitäten in ihnen. Die verschiedenen Oberflächen und die Luft in einem Gebäude interagieren ständig und diese Interaktion führt zu Veränderungen in jedem Gebäude. Zum Beispiel können wir sehen, dass sich ein Fenster mit der Zeit leicht verändert, wenn es schmutzig wird, dann wird es gereinigt, sammelt Schmutz wieder an, wird wieder gereinigt und so weiter durch sein Leben.In der Tat kann sich der “Schmutz”, den wir sehen, als Ergebnis der Wechselwirkungen zwischen den dort vorhandenen Feuchtigkeit, Chemikalien und biologischen Materialien entwickeln.

Gebäude sind entworfen oder dazu bestimmt, aktiv auf einige dieser Veränderungen in und um sie herum mit Heiz-, Kühl-, Lüftungs-, Luftreinigungs- oder Beleuchtungssystemen zu reagieren. Wir reinigen, desinfizieren und pflegen Oberflächen, um deren Aussehen, Leistung oder Langlebigkeit zu verbessern. In anderen Fällen verändern solche Veränderungen subtil oder sogar dramatisch Gebäude auf eine Weise, die für ihre eigene Integrität oder ihren Einfluss auf Gebäudebewohner durch die Entwicklung der physikalischen, chemischen und biologischen Prozesse, die sie zu jeder Zeit definieren, wichtig sein können. Wir können es nützlich finden, die Werkzeuge der physikalischen Wissenschaften mit denen der biologischen Wissenschaften zu kombinieren, und insbesondere einige der Ansätze, die von Wissenschaftlern verwendet werden, die Ökosysteme studieren, um ein besseres Verständnis der Umgebungen zu erlangen, in denen wir die meiste Zeit verbringen unsere Zeit, unsere Gebäude.

Die Bauökologie wurde erstmals von Hal Levin in einem Artikel in der Progressive Architecture-Ausgabe vom April 1981 beschrieben.