HAIHTUVIEN ORGAANISTEN YHDISTEIDEN MITTAAMINEN SISÄILMASTA

Transkriptio

1 HAIHTUVIEN ORGAANISTEN YHDISTEIDEN MITTAAMINEN SISÄILMASTA Paavo Rautiainen 1, Joonas Ruokolainen 2, Pekka Saarinen 3, Marko Hyttinen 2, Pertti Pasanen 2 1 Pohjois-Savon sairaanhoitopiiri 2 Itä-Suomen yliopisto, Ympäristö- ja Biotieteiden laitos, Kuopio 3 Turun ammattikorkeakoulu, Turku

2 TAUSTAA Aikaisemmin tehdyn tutkimuksen pohjalta, jossa verrattiin materiaalien ja ilman VOC - näytteitä. Ilma- ja materiaalinäytteet eivät tukeneet toisiaan. Näytteenottokohta toimistohuoneessa (20m²) on keskeltä lattiaa. Koneellisen ilmanvaihdon vaikutus VOC ilmanäytteen tulokseen.

3 Esimerkki 1, materiaali- ja ilmanäyte tulos materiaalinäyte ilmanäyte

4 TAVOITTEET Tämän tutkimuksen tavoite oli tarkastella haihtuvien orgaanisten yhdisteiden pitoisuuksia kolmessa eri mittauspisteessä (keskeltä huonetta, seinän ja lattian rajapinnasta / nurkasta ja poistopäätelaitteelta) samanaikaisesti. oli selvittää ilmamäärien ja tilakoon vaikutusta VOCmittauspisteen valintaan.

5 MENETELMÄT Haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (VOC) mitattiin Kuopion yliopistollisen sairaalan tiloista. Tutkittavia huoneita oli 47 ja mittaukset tehtiin koettujen sisäilmaoireiden vuoksi. lääkintälaitehuoltotilat, potilashuoneet, toimistohuoneet, kansliat ja tutkimushuoneet. Tutkittavista huoneista mitattiin VOC yhdisteitä kolmesta eri kohdasta, Asumisterveysasetuksen ohjeen mukaisesti, seinän ja lattian rajapinnasta (vas.) sekä poistoilmapäätelaitteen läheisyydestä (oik.).

6 TULOKSET TVOC (µg/m³) Lattia Keskeltä Poisto Kaikki Samat arvot 44 (17-84) 66 (39-92) 50 (21-110) 53 (14-170) 67 (21-170) mitattu ilmamäärä (l/s) 47 (20-110) 27 (27-29) 67 (16-290) 52 (15-290) 37 (15-66) suunniteltu ilmamäärä (l/s) 45 (16-100) 22 (20-25) 66 (11-300) 49 (11-300) 31 (20-60) koko (m²) 16 (9.6-25) 14 (12-17) 20 (9-48) 17 (8,8-48) 14 (9-20) tilavuus (m³) 40 (24-64) 41 (33-47) 51 (22-130) 44 (22-130) 35 (22-56) laskettu ilmanvaihtokerroin (1/h) 3.9 ( ) 2.3 (2-3) 4.5 (1.8-8) 3.9 (1.8-8) 3.4 ( ) suunniteltu ilmanvaihtokerroin (1/h) 3.7 ( ) 2.1 ( ) 4.3 ( ) 3.7 ( ) 3.1 (2.2-4) määrä

7 Esimerkki 2, Ilmanäyte keskeltä huonetta (näyte 1) ja poistoilmapäätelaitteen läheisyydestä (näyte 2)

8 TULOKSET (yksittäiset yhdisteet) Yhdisteryhmä Yleisimmät yksittäiset yhdisteet Keskeltä keskiarvo (minmax) (µg/m³) Lattia Keskiarvo (minmax) (µg/m³) Poisto Keskiarvo (minmax) (µg/m³) Aromaattiset hiilivedyt Benzene 0,9 (0,2-2) 0,9 (0,3-3,4) 1,3 (0,4-4,8) Toluene 2,0 (0,3-6) 1,5 (0,3-4,5) 1,7 (0,4-3,9) p-xylene 1,5 (0,3-4,5) 1,7 (0,3-5,6) 1,8 (0,2-4,8) o-xylene 4,8 (1,1-8,5) 1,9 (0,2-4) 3,6 (0,5-8,4) Alkoholit 2-Propanol, 2-methyl- 4,2 (0,2-20) 4,3 (0,1-24) 5,0 (1-18) Phenol 0,8 (0,2-1,5) 0,8 (0,2-1,2) 0,7 (0,3-1,1) 1-Hexanol, 2-ethyl- 0,8 (0,1-2,9) 1,0 (0,2-2,9) 0,9 (0,3-2,7) Alifaattiset hiilivedyt Octanal 0,5 (0,2-1,6) 0,6 (0,2-1,3) 0,7 (0,3-1,8) Hexadecane 3,0 (3-3) 1,1(1,1-1,1) 3,3 (3,3-3,3) Undecane 2,7 (0,5-4,2) 2,5 (1,2-3,5) 2,5 (0,2-4) Dodecane 0,9 (0,5-1,2) 0,8 (0,3-1,3) 0,9 (0,5-1,2) Tetradecane 0,9 (0,6-1,2) 1,0 (0,6-1,4) 1,1 (0,8-1,3) Pentadecane 0,2 (0-0,3) 0,9 (0,9-0,9) 0,8 (0,5-1,1) Hexadecane 1,0 (0,1-7,6) 0,5 (0,1-1,5) 1,9 (0,1-4,2) Aldehydit Hexanal 1,0 (0,1-3) 1,0 (0,2-2,8) 1,0 (0,2-3,2) Benzaldehyde 1,5 (0,6-4,2) 1,5 (0,8-3,1) 1,7 (0,7-4) Nonanal 2,3 (0,6-6,7) 2,2 (0,6-5) 2,9 (0,6-8,2) Decanal 2,4 (0,6-8,3) 2,1 (0,7-4,7) 3,2 (0,8-9,1) Glykolit Ethanol, 2-(2-butoxyethoxy)-, acetate 0,5 (0,1-1,5) 0,9 (0-2,3) 0,7 (0,1-1,7) Terpeenit Alfa-pineeni 1,0 (0,2-2) 1,0 (0-2,7) 1,2 (0,2-2,7) D-Limonene 7,9 (0,7-49) 7,1 (0,1-47) 7,3 (0-51) Piiyhdisteet Cyclopentasiloxane, decamethyl- 8,1 (0,3-140) 7,3 (0,4-120) 7,6 (0,4-110) Cyclotrisiloxane, hexamethyl- 4,1 (0,4-154) 2,3 (0,7-5,1) 4,1 (0,9-20) Cyclotetrasiloxane, octamethyl- 2,7 (0,4-12,3) 1,4 (0,3-5,3) 2,7 (0,3-13) Orgaaniset hapot Acetic acid 2,2 (0,1-9,6) 0,9 (0-5) 2,1 (0,1-12) Esterit TXIB (Pentanoic acid, 2,2,4-trimethyl-3-0,5 (0,1-2,1) 0,5 (0,1-3,2) 0,5 (0-2,6) carboxyisopropyl, isobutyl ester) Ketonit 5-Hepten-2-one, 6-methyl- 0,3 (0,1-0,7) 0,4 (0,1-0,7) 0,4 (0,2-0,7) TVOC 48 (9,2 176) 44 (12,7 172) 53 (14,1 168)

9

10 TULOKSET Kokonaisuudessa sisäilmanäytteiden VOC pitoisuudet olivat pienet näissä tutkituissa huoneissa. Kaikkien näytteiden vertailussa poistoilmapäätelaitteen läheisyydestä otetussa näytteissä TVOC pitoisuus oli suurempi kuin kahdessa muussa mittauspisteessä Yksittäisistä yhdisteistä suurin pitoisuus esiintyi 42 %:lla yhdisteistä poistopäätelaitteelta mitattuna, Keskeltä tilaa mitattaessa suurin pitoisuus yksittäisellä yhdisteellä oli 22 %:lla. Lattialta otetuissa näytteillä oli yksittäisen yhdisteiden suurin pitoisuus 22 %:lla, 14 %:lla yksittäisillä yhdisteillä oli sama pitoisuus vähintään kahdessa mittauspisteessä.

11 TULOSTEN TARKASTELU Milloin VOC-mittaus olisi hyvä tehdä poistopäätelaitteen läheisyydestä? Suurissa ilmamäärissä. Tiloihin, jotka ovat suuremmat, kuin m². Tiloissa, joissa ilmavaihto ei ole tasapainossa, vaan poistoilmanmäärä on suurempi kuin tuloilmanmäärä.

12 TULOSTEN TARKASTELU Milloin VOC-mittaus olisi hyvä tehdä keskeltä tilaa? Tilojen ollessa alle 20 m² kokoiset ja ilmavaihto on tasapainossa. Isommat tilat, jotka ovat jaettu irtoseinillä tai sermeillä, jolloin ilmanliikkuvuus on rajoittunut pienemmälle alueelle. Isoissa tiloissa, joissa on pieni ilmanvaihtokerroin.

13 TULOSTEN TARKASTELU Milloin VOC-mittaus olisi hyvä tehdä seinän ja lattian rajapinnan läheisyydessä? Tutkittavissa tiloissa, joissa tuloilmamäärä on suurempi, kuin poistoilmamäärä tai ilmanvaihtuvuus on huono (suunnitteluarvoa pienemmät ilmamäärät).

14 JOHTOPÄÄTÖS Tulo- ja poistoilmamäärät (tasapainossa vs. poisto/tulo suurempi) vaikuttavat sisäilman VOC mittauspisteen valintaan. Myös tilan koko vaikuttaa yhdessä ilmanvaihdon kanssa mittaustuloksiin. Huonekaluilla, sermeillä ja muilla varusteilla, jotka ohjaavat tai estävät ilmanliikettä on otettava huomioon mittauspistettä valittaessa. Sisäilmaongelmakohteissa tulisi ilmanvaihto tarkastaa myös mitattujen- ja suunnitteluarvojen suhteen.

15 KIITOKSET Tutkimusta on rahoittanut Työsuojelurahasto (hanke nro , Päästölähteiden, ilmanvaihdon, painesuhteiden ja lämpötilaerojen vaikutus VOC - yhdisteiden pitoisuuteen sairaalaympäristössä ) ja Pohjois-Savon sairaanhoitopiiri. Kiitokset rahoittajille ja tutkimuskohteita tarjonneille kiinteistönomistajille. Paavo Rautiainen paavo.rautiainen@kuh.fi,

16 LÄHTEET Apte M, Fisk W, Daisey J: Associations Between Indoor CO2 Concentrations and Sick Building Syndrome Symptoms in U.S Office Buildings: An Analysis of the BASE Study Data. Indoor Air 10: Carlsson T, Kovacs P, Karlsson M, Ruud S, Fransson J: State of the Art Undersökning av ett större antal installationer med roterande värmeväxlare. Statens Provnings- och Forskningsinstitut. Energiteknik. SP RAPPORT 1994: 24. Casey M, Braganza E, Shaughnessey R, Turk B: Ventilation improvements in two elementary school classrooms. Proceedings, Engineering Solutions to Indoor Air Quality Problems Symposium, Pittsburgh, PA, Air and Waste Management Association. Daisey J, Angell W, Apte M: Indoor air quality, ventilation and health symptoms in schools: an analysis of existing information. Indoor Air 13: Ekberg L: Luftkvalitet i moderna kontorsbyggnader. Document D16. Chalmers University of Technology. Gothenburg Enbom S: Contaminant transfer in rotary heat exchangers. VTT Research Notes 639. Espoo Environmental Protection Agency: Sick Building Syndrome. Indoor Air Facts No. 4. USA. Hodgson A, Faulkner D, Sullivan D, DiBartolomeo D, Russell M, Fisk W: Effect of outside air ventilation rate on volatile organic compound concentrations in a call center. Atmospheric Environment 37: Korpi A, Kasanen J, Alarie Y, Kosma V, Pasanen A: Sensory Irritating Potency of Some Microbial Volatile Organic Compounds (MVOCs) and a Mixture of Five MVOCs. Archives of Environmental Health 54 (5): Norbäck D, Torgén M, Edling C: Volatile organic compounds, respirable dust, and personal factors related to prevalence and incidence of sick building syndrome in primary schools. British Journal of Industrial Medicine 47: Pasanen A, Korpi A, Kasanen J, Pasanen P: Critical aspects on the significance of microbial volatile metabolites as indoor air pollutants. Environment International 24 (7): Pejtersen J: Forureningskilder i ventilationsanlaeg. Laboratoriet for Varme- og Klimateknik. Danmarks Tekniske Hojskole. Marts Seppänen O, Fisk W, Mendell M: Association of Ventilation Rates and CO2 Concentrations with Health and Other Responses in Commercial and Institutional Buildings. Indoor Air 9 (4): Smedje G, Norbäck D, Edling C: Subjective Indoor Air Quality in Schools in Relation to Exposure. Indoor Air 7: Sosiaali- ja terveysministeriö: Asumisterveysohje. Asuntojen ja muiden oleskelutilojen fysikaaliset, kemialliset ja mikrobiologiset tekijät. Sosiaali- ja terveysministeriön oppaita 2003:1. Helsinki ISBN ISSN X. Wolkoff P, Nielsen G: Organic compounds in indoor air - their relevance for perceived indoor air quality. Atmospheric Environment 35: Wolkoff P, Wilkins C, Clausen P, Nielsen G: Organic compounds in office environments sensory irritation, odor, measurements and the role of reactive chemistry. Indoor Air 16: Ympäristöministeriön D2 Suomen rakentamismääräyskokoelma: Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto. Määräykset ja ohjeet Rakennetun ympäristön osasto. Helsinki Ryynänen J, Sairaalailmanvaihdon suunnitteluohjeita. Mikkelin ammattikorkeakoulu. Talotekniikan koulutusohjelma. Opinnäytetyö. Shabara M, McLaughlin E: Heat wheel testing; carryover of viable material. Heating/Piping/Air-Conditioning September 1974: Heli: Terveellisen rakennuksen ilmanvaihto. Hengitysliitto Heli ry:n opas. Helsinki luettavissa isen_rakennuksen_ilmanvaihto.pdf Ympäristö. Ilmanvaihtojärjestelmän tasapainotus. Luettavissa FI/Rakentaminen/Korjaustieto/Taloyhtiot/Sisailmaongelmat/Sisailman_laatu/Ilmanvaihtojarjestelman_tasapainotu s. Julkaistu klo 10.33, päivitetty klo Hellgren U-M Indoor air problems in finnish hospitals from occupational healthperspective. Helsinki: Väitöskirja, Helsingin yliopisto. Salonen H: Indoor air contaminants in office buildings. People and Work Research Reports 87. Finnish Institute of Occupational Health, Helsinki. Department of Environmental Science, University of Kuopio. ISBN (paperback), ISBN (PDF). ISSN