Jakość powietrza wewnętrznego
| Część serii o |
| zanieczyszczeniach |
|---|
|
Jakość powietrza w pomieszczeniach ( IAQ ) to jakość powietrza w budynkach i konstrukcjach oraz wokół nich . Wiadomo, że jakość powietrza wewnętrznego wpływa na zdrowie, komfort i dobre samopoczucie użytkowników budynków. Zła jakość powietrza w pomieszczeniach została powiązana z syndromem chorego budynku , zmniejszoną produktywnością i trudnościami w uczeniu się w szkołach. Typowe zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach obejmują: Wtórny dym tytoniowy , zanieczyszczenia powietrza pochodzące ze spalania w pomieszczeniach , radon , pleśnie i inne alergeny , tlenek węgla , lotne związki organiczne , legionella i inne bakterie, włókna azbestu , dwutlenek węgla , ozon i cząstki stałe . Kontrola źródła, filtracja i wykorzystanie wentylacji do rozcieńczania zanieczyszczeń to podstawowe metody poprawy jakości powietrza w pomieszczeniach w większości budynków.
Wyznaczanie IAQ obejmuje pobieranie próbek powietrza, monitorowanie narażenia ludzi na zanieczyszczenia, pobieranie próbek z powierzchni budynków oraz komputerowe modelowanie przepływu powietrza wewnątrz budynków. IAQ jest częścią jakości środowiska wewnętrznego (IEQ), która obejmuje IAQ, a także inne fizyczne i psychologiczne aspekty życia w pomieszczeniach (np. oświetlenie, jakość wizualną, akustykę i komfort cieplny).
Wewnętrzne miejsca pracy znajdują się w wielu środowiskach pracy, takich jak biura, obszary sprzedaży, szpitale, biblioteki, szkoły i przedszkola. Na takich stanowiskach pracy nie są wykonywane żadne prace z substancjami niebezpiecznymi i nie obejmują one obszarów o dużym natężeniu hałasu. Mimo to pracownicy mogą mieć objawy należące do syndromu chorego budynku, takie jak pieczenie oczu, drapanie w gardle, zatkany nos, bóle głowy. Dolegliwości te często nie mają jednej przyczyny i oprócz badania jakości powietrza wymagają kompleksowej analizy. Należy uwzględnić takie czynniki, jak projekt miejsca pracy, oświetlenie, hałas, środowisko termiczne, promieniowanie jonizujące oraz aspekty psychologiczne i psychiczne. Raport wspomagany przez Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy Niemieckiego Społecznego Ubezpieczenia Wypadkowego może pomóc w systematycznym badaniu indywidualnych problemów zdrowotnych pojawiających się w miejscach pracy w pomieszczeniach oraz w znalezieniu praktycznych rozwiązań.
Zanieczyszczenie powietrza w pomieszczeniach stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia w krajach rozwijających się iw tym kontekście jest powszechnie określane jako „ zanieczyszczenie powietrza w gospodarstwach domowych ”. Dotyczy to głównie metod gotowania i ogrzewania poprzez spalanie paliwa z biomasy w postaci drewna , węgla drzewnego , łajna i resztek pożniwnych w pomieszczeniach, w których brakuje odpowiedniej wentylacji. Miliony ludzi, głównie kobiety i dzieci, są narażone na poważne zagrożenia dla zdrowia. W sumie problem ten dotyczy około trzech miliardów ludzi w krajach rozwijających się. The Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) szacuje, że zanieczyszczenie powietrza w pomieszczeniach związane z gotowaniem jest przyczyną 3,8 miliona zgonów rocznie. Badanie Global Burden of Disease oszacowało liczbę zgonów w 2017 roku na 1,6 miliona.
The New York Times opublikowano sugestie dotyczące zmniejszenia zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach podczas korzystania z kuchenki gazowej , co wiąże się ze zwiększonym ryzykiem astmy i innych możliwych chorób .
Powszechne zanieczyszczenia
Wtórny dym tytoniowy
Bierne palenie to dym tytoniowy, który dotyka osoby inne niż „aktywny” palacz. Wtórny dym tytoniowy obejmuje zarówno gazową , jak i cząsteczkową , ze szczególnymi zagrożeniami wynikającymi z poziomów tlenku węgla (jak wskazano poniżej) i bardzo małych cząstek stałych (drobnych cząstek stałych, zwłaszcza o wielkości PM2,5 i PM10), które dostają się do oskrzelików i pęcherzyków płucnych w płucach. Jedyną pewną metodą poprawy jakości powietrza w pomieszczeniach w zakresie biernego palenia jest eliminacja palenia w pomieszczeniach. Używanie e-papierosów w pomieszczeniach zwiększa również cząstek stałych w domu .
Zanieczyszczenia powietrza ze spalania w pomieszczeniach
Spalanie w pomieszczeniach, na przykład do gotowania lub ogrzewania, jest główną przyczyną zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach i powoduje znaczne szkody zdrowotne i przedwczesne zgony. Pożary węglowodorów powodują zanieczyszczenie powietrza. Zanieczyszczenia są powodowane zarówno przez biomasę, jak i różnego rodzaju paliwa kopalne, ale niektóre rodzaje paliw są bardziej szkodliwe niż inne. Pożar w pomieszczeniach może wytwarzać między innymi cząstki czarnego węgla, tlenki azotu, tlenki siarki i związki rtęci. Około 3 miliardów ludzi gotuje na otwartym ogniu lub na prymitywnych kuchenkach. Paliwa do gotowania to węgiel, drewno, odchody zwierzęce i resztki pożniwne.
The New York Times opublikowano sposoby poprawy zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach podczas korzystania z kuchenki gazowej , związane ze zwiększonym ryzykiem astmy i innych możliwych chorób .
Radon
Radon to niewidoczny, radioaktywny gaz atomowy, który powstaje w wyniku radioaktywnego rozpadu radu , który można znaleźć w formacjach skalnych pod budynkami lub w samych niektórych materiałach budowlanych. Radon jest prawdopodobnie najbardziej rozpowszechnionym poważnym zagrożeniem dla powietrza w pomieszczeniach w Stanach Zjednoczonych i Europie i jest prawdopodobnie odpowiedzialny za dziesiątki tysięcy zgonów z powodu raka płuc każdego roku. Istnieją stosunkowo proste zestawy testowe do samodzielnego testowania gazu radonowego, ale jeśli dom jest na sprzedaż, w niektórych stanach USA testowanie musi wykonać osoba posiadająca licencję. Gaz radon przedostaje się do budynków jako gaz glebowy i jest gazem ciężkim, a zatem będzie miał tendencję do gromadzenia się na najniższym poziomie. Radon może być również wprowadzany do budynku przez wodę pitną, zwłaszcza z pryszniców w łazienkach. Materiały budowlane mogą być rzadkim źródłem radonu, ale przeprowadza się niewiele testów na produkty z kamienia, skały lub dachówki wnoszone na place budowy; akumulacja radonu jest największa w dobrze izolowanych domach. Okres półtrwania radonu wynosi 3,8 dnia, co wskazuje, że po usunięciu źródła zagrożenie zostanie znacznie zmniejszone w ciągu kilku tygodni. łagodzenia radonu obejmują uszczelnianie podłóg z płyt betonowych, fundamentów piwnic, systemów odprowadzania wody lub zwiększanie wentylacja . Zwykle są one opłacalne i mogą znacznie zmniejszyć lub nawet wyeliminować zanieczyszczenie i związane z nim zagrożenia dla zdrowia.
Radon jest mierzony w picocuriach na litr powietrza (pCi/l), co jest miarą radioaktywności. W Stanach Zjednoczonych średni poziom radonu w pomieszczeniach wynosi około 1,3 pCi/l. Średni poziom na zewnątrz wynosi około 0,4 pCi/L. US Surgeon General i EPA zalecają naprawianie domów z poziomem radonu na poziomie 4 pCi/L lub wyższym. EPA zaleca również, aby ludzie pomyśleli o naprawieniu swoich domów na poziomie radonu między 2 pCi/l a 4 pCi/l.
Pleśnie i inne alergeny
Te biologiczne substancje chemiczne mogą powstawać z wielu środków, ale istnieją dwie wspólne klasy: (a) wywołany wilgocią wzrost kolonii pleśni i (b) naturalne substancje uwalniane do powietrza, takie jak sierść zwierząt i pyłki roślin. Pleśń zawsze kojarzy się z wilgocią, a jej wzrost można zahamować, utrzymując poziom wilgotności poniżej 50%. Gromadzenie się wilgoci wewnątrz budynków może wynikać z przenikania wody do uszkodzonych obszarów przegród zewnętrznych lub poszycia budynku, z nieszczelności hydraulicznych, skraplania spowodowanego niewłaściwą wentylacją lub z przenikania wilgoci z gruntu do części budynku. Nawet coś tak prostego, jak suszenie ubrań w pomieszczeniu na kaloryferach może zwiększyć ryzyko narażenia na (między innymi) Aspergillus – wysoce niebezpieczną pleśń, która może być śmiertelna dla osób cierpiących na astmę i osoby starsze. Na obszarach, gdzie materiały celulozowe (papier i drewno, w tym płyty gipsowo-kartonowe) stają się wilgotne i nie wysychają w ciągu 48 godzin, pleśń może się rozmnażać i uwalniać alergenne zarodniki do powietrza.
W wielu przypadkach, jeśli materiały nie wyschły kilka dni po podejrzewanym zalaniu, podejrzewa się rozwój pleśni w zagłębieniach ścian, nawet jeśli nie jest to od razu widoczne. Poprzez badanie pleśni, które może obejmować inspekcję niszczącą, należy być w stanie określić obecność lub brak pleśni. W sytuacji, gdy widoczna jest pleśń, a jakość powietrza w pomieszczeniu mogła ulec pogorszeniu, może być konieczne usunięcie pleśni. Testy i kontrole pleśni powinny być przeprowadzane przez niezależnego badacza, aby uniknąć konfliktu interesów i zapewnić dokładne wyniki.
Istnieje kilka odmian pleśni, które zawierają toksyczne związki (mykotoksyny). Jednak w większości przypadków narażenie na niebezpieczne poziomy mykotoksyn poprzez wdychanie nie jest możliwe, ponieważ toksyny są wytwarzane przez organizm grzyba i nie występują w znaczących ilościach w uwalnianych zarodnikach. Główne zagrożenie pleśnią związane z jakością powietrza w pomieszczeniach wynika z właściwości alergizujących ściany komórkowej zarodników. Poważniejsza niż większość właściwości alergizujących jest zdolność pleśni do wywoływania epizodów u osób, które już chorują na astmę , poważną chorobę układu oddechowego.
Tlenek węgla
Jednym z najbardziej toksycznych zanieczyszczeń powietrza w pomieszczeniach jest tlenek węgla (CO), bezbarwny i bezwonny gaz, który jest produktem ubocznym niepełnego spalania . Częstymi źródłami tlenku węgla są dym tytoniowy, grzejniki na paliwa kopalne , wadliwe piece centralnego ogrzewania i spaliny samochodowe. Pozbawiając mózg tlenu, wysoki poziom tlenku węgla może prowadzić do nudności, utraty przytomności i śmierci. Według Amerykańskiej Konferencji Rządowych Higienistów Przemysłowych (ACGIH) średnia ważona w czasie (TWA) granica dla tlenku węgla (630–08–0) wynosi 25 ppm .
Lotne związki organiczne
Lotne związki organiczne (LZO) są emitowane jako gazy z niektórych ciał stałych lub cieczy. LZO obejmują różnorodne chemikalia, z których niektóre mogą mieć krótko- i długoterminowe niekorzystne skutki dla zdrowia. Stężenia wielu LZO są stale wyższe w pomieszczeniach (nawet dziesięciokrotnie wyższe) niż na zewnątrz. Lotne związki organiczne są emitowane przez wiele tysięcy produktów. Przykłady obejmują: farby i lakiery, środki do usuwania farby, środki czystości, pestycydy, materiały budowlane i meble, sprzęt biurowy, taki jak kserokopiarki i drukarki, płyny korekcyjne i papier samokopiujący , grafika i materiały rzemieślnicze, w tym kleje i spoiwa, markery permanentne i roztwory fotograficzne .
Chlorowana woda pitna uwalnia chloroform, gdy w domu używana jest gorąca woda. Benzen jest emitowany z paliw przechowywanych w przyległych garażach. Przegrzane oleje kuchenne wydzielają akroleinę i formaldehyd. Metaanaliza 77 badań dotyczących LZO w domach w USA wykazała, że dziesięć najbardziej niebezpiecznych LZO w powietrzu w pomieszczeniach to akroleina, formaldehyd, benzen, heksachlorobutadien, aldehyd octowy, 1,3-butadien, chlorek benzylu, 1,4-dichlorobenzen, tetrachlorek węgla , akrylonitryl i chlorek winylu. Związki te przekraczały normy zdrowotne w większości domów.
Chemikalia organiczne są szeroko stosowane jako składniki produktów gospodarstwa domowego. Farby, lakiery i woski zawierają rozpuszczalniki organiczne, podobnie jak wiele produktów czyszczących, dezynfekujących, kosmetycznych, odtłuszczających i hobbystycznych. Paliwa składają się z organicznych związków chemicznych. Wszystkie te produkty mogą uwalniać związki organiczne podczas użytkowania i do pewnego stopnia podczas przechowywania. Testowanie emisji z materiałów budowlanych stosowanych we wnętrzach staje się coraz bardziej powszechne w przypadku wykładzin podłogowych, farb i wielu innych ważnych materiałów i wykończeń wnętrz.
Materiały stosowane we wnętrzach, takie jak płyty gipsowe lub dywany, działają jak pochłaniacze LZO, zatrzymując opary LZO przez dłuższy czas i uwalniając je poprzez odgazowanie . Może to skutkować przewlekłym i niskim poziomem narażenia na LZO.
Kilka inicjatyw przewiduje zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach poprzez ograniczenie emisji lotnych związków organicznych z produktów. Istnieją przepisy we Francji i Niemczech, a także liczne dobrowolne oznakowania ekologiczne i systemy oceny zawierające kryteria niskiej emisji lotnych związków organicznych, takie jak EMICODE, M1, Blue Angel i Indoor Air Comfort w Europie, a także California Standard CDPH Section 01350 i kilka innych w USA . Inicjatywy te zmieniły rynek, na którym w ostatnich dziesięcioleciach pojawiła się coraz większa liczba produktów o niskiej emisji.
Scharakteryzowano co najmniej 18 mikrobiologicznych LZO (MVOC), w tym 1-okten-3-ol , 3-metylofuran, 2-pentanol , 2-heksanon , 2-heptanon , 3-oktanon , 3-oktanol, 2-okten-1- ol, 1-okten , 2-pentanon , 2-nonanon, borneol , geosmin , 1-butanol , 3-metylo-1-butanol , 3-metylo-2-butanol i tujopsen . Pierwszy z tych związków nazywa się alkoholem grzybowym. Ostatnie cztery to produkty Stachybotrys chartarum , który został powiązany z syndromem chorego budynku .
Legionella
Choroba legionistów jest wywoływana przez przenoszoną przez wodę bakterię Legionella , która najlepiej rozwija się w wolno płynącej lub stojącej ciepłej wodzie. Główną drogą narażenia jest tworzenie efektu aerozolu, najczęściej z chłodni kominowych lub pryszniców. Częstym źródłem bakterii Legionella w budynkach komercyjnych są źle umieszczone lub konserwowane wyparne wieże chłodnicze, które często uwalniają wodę w postaci aerozolu, która może dostać się do pobliskich wlotów wentylacyjnych. Ogniska w placówkach medycznych i domach opieki, gdzie pacjenci mają obniżoną i osłabioną odporność, to najczęściej zgłaszane przypadki legionellozy. Więcej niż jeden przypadek dotyczył fontann zewnętrznych w atrakcjach publicznych. Obecność bakterii Legionella w instalacjach wodnych budynków komercyjnych jest bardzo niedoszacowana, ponieważ zdrowi ludzie wymagają intensywnego narażenia na infekcję.
Badanie na obecność bakterii Legionella zazwyczaj polega na pobraniu próbek wody i wymazów z powierzchni wyparnych basenów chłodzących, głowic prysznicowych, kranów i innych miejsc, w których gromadzi się ciepła woda. Próbki są następnie hodowane, a jednostki tworzące kolonie (cfu) bakterii Legionella są określane ilościowo jako cfu/litr.
Legionella jest pasożytem pierwotniaków, takich jak ameba , dlatego wymaga warunków odpowiednich dla obu organizmów. Bakteria tworzy biofilm który jest odporny na działanie środków chemicznych i środków przeciwdrobnoustrojowych, w tym chloru. Środki zaradcze w przypadku wybuchu epidemii Legionelli w budynkach komercyjnych są różne, ale często obejmują spłukiwanie bardzo gorącą wodą (160 ° F; 70 ° C), sterylizację stojącej wody w wyparnych basenach chłodzących, wymianę głowic prysznicowych, aw niektórych przypadkach spłukiwanie solami metali ciężkich. Środki zapobiegawcze obejmują dostosowanie normalnych poziomów ciepłej wody, aby umożliwić 120 ° F (50 ° C) w kranie, ocenę układu projektu obiektu, usunięcie napowietrzaczy kranu i okresowe testy w podejrzanych obszarach.
Inne bakterie
W powietrzu w pomieszczeniach i na powierzchniach w pomieszczeniach znajduje się wiele bakterii o znaczeniu zdrowotnym. Rola drobnoustrojów w środowisku wewnętrznym jest coraz częściej badana przy użyciu nowoczesnej analizy próbek środowiskowych opartej na genach. Obecnie trwają wysiłki mające na celu połączenie ekologów mikrobiologicznych i naukowców zajmujących się powietrzem w pomieszczeniach w celu opracowania nowych metod analizy i lepszej interpretacji wyników.
_Airborne_microbes.jpg)
„W ludzkiej florze jest około dziesięć razy więcej komórek bakteryjnych niż ludzkich komórek w organizmie, z dużą liczbą bakterii na skórze i we florze jelitowej”. Duża część bakterii znajdujących się w powietrzu i kurzu w pomieszczeniach jest wydalana z ludzi. Do najważniejszych bakterii, o których wiadomo, że występują w powietrzu w pomieszczeniach, należą Mycobacterium tuberculosis , Staphylococcus aureus , Streptococcus pneumoniae .
Włókna azbestowe
Wiele powszechnych materiałów budowlanych używanych przed 1975 rokiem zawiera azbest , na przykład niektóre płytki podłogowe, płytki sufitowe, gonty, materiały ognioodporne, systemy grzewcze, owijanie rur, błoto do klejenia, masy uszczelniające i inne materiały izolacyjne. Zwykle znaczące uwolnienia włókien azbestu nie występują, chyba że materiały budowlane zostaną naruszone, na przykład przez cięcie, szlifowanie, wiercenie lub przebudowę budynku. Usuwanie materiałów zawierających azbest nie zawsze jest optymalne, ponieważ podczas procesu usuwania włókna mogą unosić się w powietrzu. Zamiast tego często zaleca się program zarządzania nienaruszonymi materiałami zawierającymi azbest.
Kiedy materiał zawierający azbest ulega uszkodzeniu lub rozpadowi, mikroskopijne włókna są rozpraszane w powietrzu. Wdychanie włókien azbestu przez długi czas ekspozycji wiąże się ze zwiększoną częstością występowania raka płuc , w szczególności międzybłoniaka w jego specyficznej postaci . Ryzyko raka płuc spowodowane wdychaniem włókien azbestu jest znacznie większe u palaczy, jednak nie ma potwierdzonego związku ze szkodami powodowanymi przez azbest. Objawy choroby zwykle pojawiają się dopiero po około 20-30 latach od pierwszego kontaktu z azbestem.
Azbest znajduje się w starszych domach i budynkach, ale najczęściej występuje w szkołach, szpitalach i obiektach przemysłowych. Chociaż każdy azbest jest niebezpieczny, produkty kruche, np. natryskiwane powłoki i izolacja, stanowią znacznie większe zagrożenie, ponieważ z większym prawdopodobieństwem uwalniają włókna do powietrza. Rząd federalny Stanów Zjednoczonych i niektóre stany ustaliły normy dotyczące dopuszczalnych poziomów włókien azbestu w powietrzu w pomieszczeniach. W szkołach obowiązują szczególnie surowe przepisy. [ potrzebne źródło ]
Dwutlenek węgla
Według ASHRAE „Istniejące dowody na bezpośredni wpływ dwutlenku węgla (CO 2 ) na zdrowie, dobre samopoczucie, wyniki w nauce i wydajność pracy przy powszechnie obserwowanych stężeniach w pomieszczeniach są niespójne, a zatem nie uzasadniają obecnie zmian w standardach wentylacji i jakości powietrza wewnętrznego. , przepisów lub wytycznych”. NASA odnotowała badania nad CO 2 poziomy znalezione na łodziach podwodnych lub statkach kosmicznych (od 3000 ppm do 7000 ppm) wykazały, że nie wpływa to na wyniki astronautów ani oficerów łodzi podwodnych. Jednak postanowili ograniczyć go do 5000 ppm, aby uniknąć bólów głowy. Podczas gdy w niewyspecjalizowanych populacjach stwierdzono , że czysty CO 2 w stężeniu powszechnym w środowiskach wewnętrznych wpływa na podejmowanie decyzji na wysokim szczeblu.
Co więcej, jest stosunkowo łatwym do zmierzenia substytutem zanieczyszczeń emitowanych przez ludzi w pomieszczeniach i koreluje z aktywnością metaboliczną człowieka. W większości budynków głównym źródłem dwutlenku węgla w pomieszczeniach są ludzie. CO 2 w pomieszczeniach są wskaźnikiem adekwatności wentylacji powietrza zewnętrznego w stosunku do zagęszczenia użytkowników w pomieszczeniach i aktywności metabolicznej. Aby wyeliminować większość skarg, całkowity poziom CO 2 w pomieszczeniu powinien zostać zredukowany do różnicy nie większej niż 700 ppm powyżej poziomu na zewnątrz. Amerykański Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (NIOSH) uważa, że stężenie dwutlenku węgla w powietrzu w pomieszczeniach przekracza 1000 ppm są wskaźnikiem wskazującym na niedostateczną wentylację. Brytyjskie normy dla szkół mówią, że poziom dwutlenku węgla we wszystkich pomieszczeniach do nauczania i uczenia się, mierzony na wysokości głowy osoby siedzącej i uśredniony w ciągu całego dnia, nie powinien przekraczać 1500 ppm. Cały dzień odnosi się do normalnych godzin szkolnych (tj. od 9:00 do 15:30) i obejmuje okresy wolne od pracy, takie jak przerwy obiadowe. W Hongkongu EPD ustanowiła cele dotyczące jakości powietrza w budynkach biurowych i miejscach publicznych, w których poziom dwutlenku węgla poniżej 1000 ppm jest uważany za dobry. Normy europejskie ograniczają zawartość dwutlenku węgla do 3500 ppm. OSHA ogranicza stężenie dwutlenku węgla w miejscu pracy do 5000 ppm przez dłuższy czas i do 35 000 ppm przez 15 minut.
Stężenie dwutlenku węgla wzrasta w wyniku zamieszkiwania przez ludzi, ale pozostaje w tyle za łącznym przebywaniem i pobieraniem świeżego powietrza. Im niższy współczynnik wymiany powietrza, tym wolniejsze jest narastanie dwutlenku węgla do quasi „stacjonarnych” stężeń, na których opierają się wytyczne NIOSH i Wielkiej Brytanii. Dlatego pomiary dwutlenku węgla dla oceny prawidłowości wentylacji muszą być wykonane po dłuższym okresie stałego przebywania i wietrzenia – w szkołach co najmniej 2 godziny, a w biurach co najmniej 3 godziny – aby stężenia były rozsądnym wskaźnikiem dostatecznej wentylacji. Przenośne przyrządy do pomiaru dwutlenku węgla powinny być często kalibrowane, a pomiary na zewnątrz wykorzystywane do obliczeń powinny być wykonywane w czasie zbliżonym do pomiarów w pomieszczeniach. Konieczne mogą być również korekty wpływu temperatury na pomiary wykonane na zewnątrz.
Stężenie dwutlenku węgla w zamkniętych lub zamkniętych pomieszczeniach może wzrosnąć do 1000 ppm w ciągu 45 minut od zamknięcia. Na przykład w biurze o wymiarach 3,5 na 4 metry (11 stóp × 13 stóp) poziom dwutlenku węgla w atmosferze wzrósł z 500 ppm do ponad 1000 ppm w ciągu 45 minut od zaprzestania wentylacji i zamknięcia okien i drzwi. [ potrzebne źródło ]
Ozon
Ozon jest wytwarzany przez światło ultrafioletowe Słońca uderzające w atmosferę ziemską (zwłaszcza w warstwie ozonowej ), wyładowania atmosferyczne , niektóre urządzenia elektryczne wysokiego napięcia (takie jak jonizatory powietrza ) oraz jako produkt uboczny innych rodzajów zanieczyszczeń.
Ozon występuje w większych stężeniach na wysokościach, na których często latają samoloty pasażerskie. Reakcje między ozonem a substancjami znajdującymi się na pokładzie, w tym olejkami do skóry i kosmetykami, mogą wytwarzać toksyczne chemikalia jako produkty uboczne. Sam ozon jest również drażniący dla tkanki płucnej i szkodliwy dla zdrowia człowieka.
Powietrze zewnętrzne używane do wentylacji może zawierać wystarczającą ilość ozonu, aby reagować z powszechnymi zanieczyszczeniami w pomieszczeniach, a także z olejkami skórnymi i innymi powszechnymi chemikaliami lub powierzchniami powietrza w pomieszczeniach. Szczególną ostrożność należy zachować w przypadku stosowania „zielonych” środków czyszczących na bazie ekstraktów cytrusowych lub terpenowych, ponieważ te chemikalia bardzo szybko reagują z ozonem, tworząc toksyczne i drażniące chemikalia [potrzebne źródło] , a także drobne i ultradrobne cząsteczki . [ potrzebne źródło ] Wentylacja powietrzem zewnętrznym zawierającym podwyższone stężenie ozonu może skomplikować próby naprawy.
Ustawa o czystym powietrzu z 1990 r. Zobowiązała Agencję Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych do ustanowienia krajowych norm jakości otaczającego powietrza (NAAQS) dla sześciu kryteriów zanieczyszczeń powietrza szkodliwych dla zdrowia ludzkiego. Ozon jest jednym z kryteriów zanieczyszczeń powietrza. Inne organizacje przedstawiły normy dotyczące powietrza, takie jak Administracja ds. Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (OSHA), Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (NIOSH) oraz Światowa Organizacja Zdrowia (KTO). Norma OSHA dotycząca stężenia ozonu w miejscu pracy wynosi średnio 0,1 ppm w okresie 8 godzin. Standard EPA dla stężenia ozonu wynosi średnio 0,07 ppm w okresie 8 godzin.
Cząstki stałe
Cząsteczki atmosferyczne, znane również jako cząstki stałe , znajdują się w pomieszczeniach i mogą mieć wpływ na zdrowie mieszkańców. Władze ustanowiły normy dotyczące maksymalnego stężenia cząstek stałych w celu zapewnienia jakości powietrza w pomieszczeniach.
Szybkie deficyty poznawcze
W 2015 roku badania eksperymentalne wykazały wykrycie znacznych epizodycznych (sytuacyjnych) zaburzeń poznawczych spowodowanych zanieczyszczeniami powietrza wdychanego przez osoby badane, które nie zostały poinformowane o zmianach w jakości powietrza. Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda, SUNY Upstate Medical University i Syracuse University zmierzyli wydajność poznawczą 24 uczestników w trzech różnych kontrolowanych atmosferach laboratoryjnych, które symulowały te znajdujące się w „konwencjonalnych” i „zielonych” budynkach, a także w zielonych budynkach z ulepszoną wentylacją. Wydajność została oceniona obiektywnie przy użyciu szeroko stosowanego narzędzia do symulacji oprogramowania Strategic Management Simulation, które jest dobrze zweryfikowanym testem oceniającym podejmowanie decyzji przez kierownictwo w nieograniczonej sytuacji, umożliwiającej inicjatywę i improwizację. Zaobserwowano znaczące deficyty w wynikach uzyskanych przy rosnących stężeniach LZO lub dwutlenku węgla , przy jednoczesnym utrzymaniu innych czynników na stałym poziomie. Najwyższe osiągane poziomy zanieczyszczeń nie są rzadkością w niektórych środowiskach szkolnych lub biurowych.
Wpływ roślin domowych
Rośliny doniczkowe wraz z podłożem, w którym są uprawiane, mogą redukować składniki zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach, w szczególności lotne związki organiczne (VOC), takie jak benzen , toluen i ksylen . Rośliny usuwają CO 2 i uwalniają tlen i wodę, chociaż wpływ ilościowy na rośliny domowe jest niewielki. Zainteresowanie wykorzystaniem roślin doniczkowych do usuwania lotnych związków organicznych zostało zapoczątkowane przez NASA w 1989 r. w badaniu przeprowadzonym w zamkniętych komorach zaprojektowanych w celu odtworzenia środowiska na stacjach kosmicznych . Jednak wyniki te były słabo powtarzalne i nie mają zastosowania do typowych budynków, w których wymiana powietrza z zewnątrz do wewnątrz już usuwa lotne związki organiczne w tempie, któremu można dorównać jedynie poprzez umieszczenie 10–1000 roślin/m2 podłogi budynku przestrzeń.
Wydaje się również, że rośliny zmniejszają liczbę drobnoustrojów i pleśni unoszących się w powietrzu oraz zwiększają wilgotność . Jednak zwiększona wilgotność sama w sobie może prowadzić do zwiększonego poziomu pleśni, a nawet lotnych związków organicznych.
Gdy stężenie dwutlenku węgla w pomieszczeniu jest podwyższone w stosunku do stężenia na zewnątrz, jest to tylko wskaźnik, że wentylacja jest niewystarczająca do usunięcia produktów przemiany materii związanych z przebywaniem ludzi. Rośliny potrzebują dwutlenku węgla do wzrostu i uwalniania tlenu, gdy zużywają dwutlenek węgla. Badanie opublikowane w czasopiśmie Environmental Science & Technology dotyczyło tempa wchłaniania ketonów i aldehydów przez lilię pokojową ( Spathiphyllum clevelandii ) i pothos złocisty ( Epipremnum aureum) ) Akira Tani i C. Nicholas Hewitt stwierdzili, że „Długoterminowe wyniki fumigacji ujawniły, że całkowite ilości pobrane były 30–100 razy większe niż ilości rozpuszczone w liściach, co sugeruje, że lotne węgle organiczne są metabolizowane w liściach i / lub przemieszczane przez ogonek Warto zauważyć, że naukowcy zamknęli rośliny w teflonowych torebkach. „Nie wykryto utraty LZO z torby, gdy rośliny były nieobecne. Jednak gdy rośliny znajdowały się w worku, poziomy aldehydów i ketonów spadały powoli, ale w sposób ciągły, co wskazuje na usuwanie przez rośliny”. należy zbadać wentylację powietrza zewnętrznego oraz procesy związane z powierzchniami samego budynku i jego zawartością, a także z mieszkańcami.
Ponieważ bardzo wysoka wilgotność jest związana ze zwiększonym rozwojem pleśni, reakcjami alergicznymi i reakcjami układu oddechowego, obecność dodatkowej wilgoci z roślin doniczkowych może nie być pożądana we wszystkich warunkach wewnętrznych, jeśli podlewanie jest wykonywane niewłaściwie.
Projekt HVAC
Zrównoważone środowiskowo koncepcje projektowe obejmują również aspekty związane z przemysłem ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC) w budynkach komercyjnych i mieszkaniowych. Wśród kilku rozważań, jednym z poruszanych tematów jest kwestia jakości powietrza w pomieszczeniach na wszystkich etapach projektowania i budowy życia budynku.
Jedną z technik zmniejszania zużycia energii przy zachowaniu odpowiedniej jakości powietrza jest wentylacja sterowana zapotrzebowaniem . Zamiast ustawiania przepustowości na stałą szybkość wymiany powietrza, czujniki dwutlenku węgla są wykorzystywane do dynamicznego sterowania szybkością w oparciu o emisje rzeczywistych mieszkańców budynku.
W ciągu ostatnich kilku lat wśród specjalistów ds. jakości powietrza w pomieszczeniach toczyło się wiele debat na temat właściwej definicji jakości powietrza w pomieszczeniach, a konkretnie tego, co stanowi „akceptowalną” jakość powietrza w pomieszczeniach.
Jednym ze sposobów ilościowego zapewnienia zdrowia powietrza w pomieszczeniach jest częstotliwość efektywnej wymiany powietrza wewnętrznego poprzez wymianę powietrza zewnętrznego. Na przykład w Wielkiej Brytanii sale lekcyjne muszą mieć 2,5 wymiany powietrza na zewnątrz na godzinę . W halach, salach gimnastycznych, jadalniach i pomieszczeniach fizjoterapeutycznych wentylacja powinna być wystarczająca do ograniczenia emisji dwutlenku węgla do 1500 ppm. W Stanach Zjednoczonych, zgodnie ze standardami ASHRAE, wentylacja w salach lekcyjnych opiera się na ilości powietrza zewnętrznego na osobę plus ilość powietrza zewnętrznego na jednostkę powierzchni podłogi, a nie na wymian powietrza na godzinę. Ponieważ dwutlenek węgla w pomieszczeniach pochodzi od mieszkańców i powietrza zewnętrznego, odpowiednia wentylacja na mieszkańca jest wskazywana przez stężenie w pomieszczeniu pomniejszone o stężenie na zewnątrz. Wartość 615 ppm powyżej stężenia na zewnątrz oznacza około 15 stóp sześciennych powietrza na minutę na osobę dorosłą wykonującą siedzącą pracę biurową, gdzie powietrze na zewnątrz zawiera 385 ppm, obecną średnią światową atmosferycznego CO 2 stężenie. W salach lekcyjnych wymagania normy ASHRAE 62.1, Wentylacja dla dopuszczalnej jakości powietrza w pomieszczeniach, zazwyczaj skutkują około 3 wymianami powietrza na godzinę, w zależności od gęstości użytkowników. Oczywiście mieszkańcy nie są jedynym źródłem zanieczyszczeń, więc wentylacja powietrza na zewnątrz może wymagać zwiększenia, gdy w pomieszczeniu występują nietypowe lub silne źródła zanieczyszczeń. Gdy powietrze na zewnątrz jest zanieczyszczone, wprowadzenie większej ilości powietrza z zewnątrz może w rzeczywistości pogorszyć ogólną jakość powietrza w pomieszczeniach i zaostrzyć niektóre objawy związane z zanieczyszczeniem powietrza na zewnątrz. Generalnie powietrze wiejskie na zewnątrz jest lepsze niż powietrze miejskie w pomieszczeniach. Wycieki gazów spalinowych mogą wystąpić z metalowych rur wydechowych pieca, które prowadzą do komina, gdy występują nieszczelności w rurze, a średnica obszaru przepływu gazów rurowych została zmniejszona.
Stosowanie filtrów powietrza może zatrzymać niektóre zanieczyszczenia powietrza. Sekcja Departamentu Efektywności Energetycznej i Energii Odnawialnej Departamentu Energii sugeruje, że „filtracja [powietrza] powinna mieć minimalną zgłaszaną wartość efektywności (MERV) 13, zgodnie z ASHRAE 52.2-1999”. [ potrzebne źródło ] Filtry powietrza służą do zmniejszenia ilości pyłu docierającego do mokrych wężownic. Pył może służyć jako pożywka dla rozwoju pleśni na mokrych wężownicach i kanałach oraz może zmniejszać wydajność wężownic.
Zarządzanie wilgocią i kontrola wilgotności wymaga działania systemów HVAC zgodnie z projektem. Zarządzanie wilgocią i kontrola wilgotności mogą kolidować z wysiłkami mającymi na celu optymalizację działania w celu oszczędzania energii. Na przykład zarządzanie wilgocią i kontrola wilgotności wymagają ustawienia systemów na dostarczanie powietrza uzupełniającego w niższych temperaturach (poziomy projektowe), zamiast wyższych temperatur, które są czasami stosowane w celu oszczędzania energii w warunkach klimatycznych zdominowanych przez chłodzenie. Jednak w większości Stanów Zjednoczonych oraz w wielu częściach Europy i Japonii przez większość godzin w roku temperatury powietrza na zewnątrz są na tyle niskie, że powietrze nie wymaga dalszego chłodzenia, aby zapewnić komfort termiczny w pomieszczeniach. Jednak wysoka wilgotność na zewnątrz stwarza potrzebę zwracania szczególnej uwagi na poziom wilgotności w pomieszczeniach. Wysoka wilgotność powoduje rozwój pleśni, a wilgoć w pomieszczeniach wiąże się z częstszym występowaniem problemów z oddychaniem.
„Temperatura punktu rosy” jest bezwzględną miarą wilgotności powietrza. Niektóre obiekty są projektowane z projektowymi punktami rosy w niższych 50 ° F, a niektóre w górnych i dolnych 40 ° F. Niektóre obiekty są projektowane przy użyciu osuszających kół z ogrzewaczami gazowymi w celu wysuszenia koła na tyle, aby uzyskać wymagane punkty rosy. W tych systemach po usunięciu wilgoci z powietrza uzupełniającego stosowana jest wężownica chłodząca, która obniża temperaturę do pożądanego poziomu.
Budynki komercyjne, a czasami mieszkalne, są często utrzymywane pod nieznacznie dodatnim ciśnieniem powietrza w stosunku do otoczenia zewnętrznego, aby ograniczyć infiltrację . Ograniczenie infiltracji pomaga w zarządzaniu wilgocią i kontroli wilgotności.
Rozcieńczanie zanieczyszczeń wewnętrznych powietrzem zewnętrznym jest skuteczne w takim stopniu, w jakim powietrze zewnętrzne jest wolne od szkodliwych zanieczyszczeń. Ozon w powietrzu na zewnątrz występuje w pomieszczeniach w zmniejszonych stężeniach, ponieważ ozon jest wysoce reaktywny z wieloma substancjami chemicznymi znajdującymi się w pomieszczeniach. Produkty reakcji między ozonem a wieloma powszechnymi zanieczyszczeniami w pomieszczeniach obejmują związki organiczne, które mogą być bardziej nieprzyjemne, drażniące lub toksyczne niż te, z których powstają. Te produkty chemii ozonu obejmują między innymi formaldehyd, aldehydy o wyższej masie cząsteczkowej, kwaśne aerozole oraz drobne i ultradrobne cząstki. Im wyższy wskaźnik wentylacji zewnętrznej, tym wyższe stężenie ozonu w pomieszczeniu i tym bardziej prawdopodobne jest wystąpienie reakcji, ale nawet przy niskich poziomach reakcje będą miały miejsce. Sugeruje to, że należy usuwać ozon z powietrza wentylacyjnego, zwłaszcza w obszarach, gdzie poziom ozonu na zewnątrz jest często wysoki. Niedawne badania wykazały, że śmiertelność i zachorowalność wzrasta w populacji ogólnej w okresach zwiększonego stężenia ozonu na zewnątrz, a próg tego efektu wynosi około 20 części na miliard (ppb).
Ekologia budownictwa
Powszechnie przyjmuje się, że budynki to po prostu nieożywione byty fizyczne, stosunkowo stabilne w czasie. Oznacza to, że istnieje niewielka interakcja między triadą budynku, tym, co się w nim znajduje (mieszkańcy i zawartość), a tym, co jest wokół niego (większe środowisko). Powszechnie postrzegamy przytłaczającą większość masy materiału w budynku jako stosunkowo niezmieniony materiał fizyczny w czasie. W rzeczywistości prawdziwą naturę budynków można postrzegać jako wynik złożonego zestawu dynamicznych interakcji między ich wymiarami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi. Budynki można opisywać i rozumieć jako złożone systemy. Badania wykorzystujące podejścia stosowane przez ekologów do zrozumienia ekosystemów mogą pomóc w zwiększeniu naszego zrozumienia. „Ekologia budownictwa” jest proponowana jako zastosowanie tych podejść do środowiska zbudowanego, biorąc pod uwagę dynamiczny system budynków, ich mieszkańców i szersze środowisko.
Budynki nieustannie ewoluują w wyniku zmian zachodzących w otaczającym je środowisku, a także w wyniku zmian w ich mieszkańcach, materiałach i działaniach. Różne powierzchnie i powietrze wewnątrz budynku stale wchodzą w interakcje, a ta interakcja powoduje zmiany w każdym z nich. Na przykład możemy zobaczyć, jak okno zmienia się nieznacznie w czasie, gdy się brudzi, następnie jest czyszczone , ponownie gromadzi brud , jest ponownie czyszczone i tak dalej przez całe życie. W rzeczywistości „brud”, który widzimy, może ewoluować w wyniku interakcji między wilgocią, chemikaliami i materiałami biologicznymi.
Budynki są zaprojektowane lub przeznaczone do aktywnego reagowania na niektóre z tych zmian w nich i wokół nich poprzez ogrzewanie, chłodzenie i wentylację , oczyszczanie powietrza czy systemy oświetlające. Czyścimy, dezynfekujemy i konserwujemy powierzchnie, aby poprawić ich wygląd, wydajność lub trwałość. W innych przypadkach takie zmiany zmieniają budynki w sposób, który może mieć znaczenie dla ich własnej integralności lub ich wpływu na użytkowników budynku poprzez ewolucję procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych, które je definiują w dowolnym momencie. Może okazać się przydatne połączenie narzędzi nauk fizycznych z narzędziami nauk biologicznych, a zwłaszcza niektórych podejść stosowanych w przypadku ekosystemów , aby uzyskać lepsze zrozumienie środowisk, w których spędzamy większość czasu, naszych budynków.
Programy instytucjonalne
.jpg)
Temat IAQ stał się popularny ze względu na większą świadomość problemów zdrowotnych powodowanych przez pleśń oraz czynniki wywołujące astmę i alergie . W Stanach Zjednoczonych świadomość wzrosła również dzięki zaangażowaniu Agencji Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (EPA), która opracowała program „Narzędzia IAQ dla szkół”, mający na celu poprawę warunków środowiskowych w pomieszczeniach instytucji edukacyjnych. Państwowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy przeprowadza Oceny Zagrożeń dla Zdrowia (HHE) w zakładach pracy na zlecenie pracowników, upoważnionych przedstawicieli pracowników lub pracodawców, w celu ustalenia, czy jakakolwiek substancja normalnie występująca w miejscu pracy ma działanie potencjalnie toksyczne, w tym w pomieszczeniach jakość powietrza.
Różnorodni naukowcy pracują w dziedzinie jakości powietrza w pomieszczeniach, w tym chemicy, fizycy, inżynierowie mechanicy, biolodzy, bakteriolodzy i informatycy. Niektórzy z tych specjalistów są certyfikowani przez organizacje, takie jak American Industrial Hygiene Association, American Indoor Air Quality Council i Indoor Environmental Air Quality Council.
Na poziomie międzynarodowym utworzone w 1991 roku Międzynarodowe Towarzystwo Jakości i Klimatu Powietrza w Pomieszczeniach (ISIAQ) organizuje dwie duże konferencje: Indoor Air i Healthy Buildings.
Zobacz też
- Zarządzanie środowiskiem
- Zanieczyszczenie powietrza w gospodarstwach domowych
- Bioaerozol wewnętrzny
- Mikrobiomy środowiska zbudowanego
- Zmęczenie węchowe
- Ocena środowiskowa terenu I etapu
Źródła
- Monografie
- maja, Jeffrey C.; Connie L. maja; Ouellette, John J.; Reed, Charles E. (2004). Przewodnik przetrwania pleśni w Twoim domu i zdrowiu . Baltimore: Johns Hopkins University Press. ISBN 978-0-8018-7938-8 .
- Maj, Jeffrey C. (2001). Mój dom mnie zabija! : przewodnik domowy dla rodzin z alergiami i astmą . Baltimore: The Johns Hopkins University Press. ISBN 978-0-8018-6730-9 .
- Maj, Jeffrey C. (2006). Moje biuro mnie dobija! : poradnik przetrwania w chorym budynku . Baltimore: The Johns Hopkins University Press. ISBN 978-0-8018-8342-2 .
- Salthammer T., wyd. (1999). Organiczne zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach — występowanie, pomiar, ocena . Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-29622-4 .
- Spengler, JD; Samet, JM (1991). Zanieczyszczenie powietrza w pomieszczeniach: perspektywa zdrowotna . Baltimore: Johns Hopkins University Press. ISBN 978-0-8018-4125-5 .
- Samet, JM; McCarthy, JF (2001). Podręcznik jakości powietrza w pomieszczeniach . NY: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-445549-4 .
- Tichenor, B. (1996). Charakterystyka źródeł zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach i związanych z nimi efektów pochłaniania . ASTM STP 1287. West Conshohocken, Pensylwania: ASTM. ISBN 978-0-8031-2030-3 .
- Artykuły, segmenty radiowe, strony internetowe
- Apte, MG i in., Ozon na zewnątrz i objawy związane z budową w badaniu BASE , Powietrze w pomieszczeniach, 2008 kwiecień;18(2):156–70, cytowane przez: National Center for Biotechnology Information , nih.gov.
- Pasażerowie pogarszają jakość powietrza podczas lotu , Talk of the Nation, National Public Radio , 21 września 2007 r.
- Strona indeksu zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach , Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych .
- Steinemann, Anna (2017). „Dziesięć pytań dotyczących odświeżaczy powietrza i wnętrz zabudowanych” . Budownictwo i Środowisko . 111 : 279–284. doi : 10.1016/j.buildenv.2016.11.009 .
Linki zewnętrzne
| Powietrze |
|
||||
|---|---|---|---|---|---|
| Energia | |||||
| Grunt | |||||
| Życie | |||||
| Woda |
|
||||
| Powiązany |
|
||||
| Biblioteki Narodowe | |
|---|---|
| Inny | |
