Antti Salonen Sisäilmassa esiintyvien teollisten mineraalikuitujen tutkiminen eri näytteenottomenetelmillä Opinnäytetyöt, Rakennusterveys 2018
ANTTI SALONEN Sisäilmassa esiintyvien teollisten mineraalikuitujen tutkiminen eri näytteenottomenetelmillä Opinnäytetyöt Koulutus- ja kehittämispalvelu Aducate Itä-Suomen yliopisto Kuopio 2018 Aihealue: Rakennusterveys
Itä-Suomen yliopisto, Koulutus- ja kehittämispalvelu Aducate http://www.aducate.fi http://www.uef.fi/fi/aducate/rakennusterveyskoulutus
TIIVISTELMÄ: Teollisten mineraalikuitujen pitoisuutta mitataan Asumisterveysasetuksen soveltamisohjeeseen perustuen kahden viikon pölylaskeumasta. Osana epäiltyjen sisäilmaongelmien tutkimusta käytetään myös kahden viikon pölylaskeuman ohella muita menetelmiä, joilla pyritään arvioimaan teollisten mineraalikuitujen merkitystä sisäilmaan. Pölynkoostumusnäytteet niin tuloilmanvaihdosta kuin tasopinnoiltakin sekä pitkän ajan kertyneen pölyn kuitulaskentanäytteet ovat yleisesti sisäilmatutkijoiden käytössä. Näistä menetelmistä ja niiden tuomasta lisäarvosta sisäilmatutkimukselle mahdollista teollisten mineraalikuitujen aiheuttamaa ongelmaa selvitettäessä ei ole toteutettu aikaisemmin vertailututkimusta. Vertailututkimuksen tavoitteena on tutkijan näkökulmasta selvittää erilaisten teollisten mineraalikuitujen sisäilmassa esiintymistä esille tuovien näytteiden tulosten vertailtavuutta. Tavoitteena on tuoda esille eri menetelmien välillä esiintyviä eroja sekä tästä aiheutuvaa epävarmuutta tulosten tulkinnassa. Tutkimusaineistoa kerättiin kohteesta, jossa ilmanvaihdon kuitulähteet olivat aiemmin aiheuttaneet kuitujen kulkeutumista sisäilmaan. Yleisesti voidaan todeta, että kuitulaskentaan perustuvat näytteenottotavat olisivat ainoana tutkimusmenetelmänä kertoneet enemmänkin tilakohtaisesta ongelmasta kuin kokonaisvaltaisesta ongelmasta. Teollisiin mineraalikuituihin liittyvän oireiluepäilyn tutkimuksissa on syytä painottaa aistinvaraisia menetelmiä: iv-kuvausta kanavakameralla, pääte-elinten ja kanavaäänenvaimentimien eristysten tarkastamista ja iv-koneen ääneneristeiden kunnon selvitystä. Näytteenottojen on oltava huomattavan laajoja, jotta pelkistä näytetuloksista voitaisiin tehdä johtopäätöksiä. Lisäksi näytteenotossa on syytä käyttää useaa eri näytteenottomenetelmää.
AVAINSANAT: Teolliset mineraalikuidut, fysikaaliset altisteet, mineraalivillakuidut, kuitukartoitus, kuitututkimus ABSTRACT: The content of man-made mineral fibers is measured by a two-week dust accumulation as a standard measurement protocol of the Finnish Residential Health Regulations. As part of an investigation of suspected indoor air problems, other methods in addition to the two-week dust accumulation are being used assessing the importance of man-made mineral fibers to indoor air. Dust composition samples both from the supply air and from the surface coatings as well as the long-time accumulated dust fiber counts are commonly used by indoor air experts. A comparative study of these methods and the value they bring to the indoor air study when examining the problem caused by man-made mineral fibers has not been previously carried out. The objective of this comparative study is to investigate the comparability of the results of samples exhibiting the presence of different types of man-made mineral fibers from the researcher's point of view. The aim is to highlight the differences between the different methods and the resulting uncertainty in the interpretation of the results. The research material was collected from a building where fiber sources in ventilation had previously caused the fibers to enter the indoor air. Generally speaking, sampling methods based on fiber counts would as an only research method indicated a problem in single rooms rather than a problem in the whole building. Investigating symptomatic suspicions related to man-made mineral fibers, it is vital to emphasize organoleptic methods: ventilation filming with visual inspection camera and visually checking the type and condition of sound isolation materials in air exhaust units, ventilation units and attenuators in the ventilation system.
Sampling must be considerably broad in order to draw conclusions from pure sample results. In addition, several different sampling methods should be used for sampling. KEYWORDS: Man-made mineral fibers, physical exposures, mineral wool fibers, fiber research
Esipuhe Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkijan näkökulmasta selvittää erilaisten teollisten mineraalikuitujen sisäilmassa esiintymistä esille tuovien näytteiden tulosten vertailtavuutta. Kerätyn tutkimusaineiston ja käytettävissä olevan kirjallisen aineiston ohella on käyty keskusteluja tutkijayhteisön kanssa sisäilmassa esiintyvien teollisten mineraalikuitujen tutkimisen haasteista. Selvitettäessä tutkimusmenetelmien vertailukelpoisuutta ovat tutkijayhteisön tuki ja myötävaikutus olleet merkittäviä tekijöitä työn onnistumisen kannalta. Opinnäytetyötä on ohjannut Anu Pettersson RKM Groupista. Esitän kiitokseni kaikille työssäni auttaneille ja työhöni käyttämää aikaa rahoittaneille tahoille sekä perheelleni.
Sisällysluettelo 1 JOHDANTO... 9 2 TEOLLISET MINERAALIKUIDUT... 10 2.2. SISÄILMAN TEOLLISTEN MINERAALIKUITUJEN MITTAAMINEN JA TUTKIMINEN... 12 2.2.1 Pinnoilta otettavat näytteet... 13 2.2.2 Ilmasta otettavat näytteet... 14 3 KERÄTTY TUTKIMUSAINEISTO JA MENETELMÄT... 15 3.1 KAHDEN VIIKON KUITULASKEUMANÄYTTEET... 15 3.2 PITKÄN AJAN KERTYNEEN PÖLYN KUITUPITOISUUSNÄYTTEET... 16 3.3 PÖLYNKOOSTUMUSNÄYTTEET... 17 3.4 AISTINVARAISET HAVAINNOT... 19 4 TULOKSET... 21 4.1 TULOKSET KAHDEN VIIKON KERTYNEEN PÖLYN KUITULASKENNASTA... 22 4.2 TULOKSET PITKÄN AJAN KERTYNEEN PÖLYN KUITULASKENNASTA... 22 4.3 TULOKSET TASOPINTOJEN PÖLYNKOOSTUMUSNÄYTTEISTÄ... 23 4.4 TULOKSET TULOILMAN PÖLYNKOOSTUMUSNÄYTTEISTÄ... 24 4.5 NÄYTTEENOTTOTAPOJEN TULOSTEN VERTAILU... 25 4.2 JOHTOPÄÄTÖKSET... 26 LÄHDELUETTELO LIITTEET
TAULUKKOLUETTELO Taulukko 1 Kahden viikon kuitulaskeumanäytteiden tulokset. Taulukko 2 Kertyneen pölyn geeliteippinäytteiden tulokset. Taulukko 3 Pölynkoostumusnäytteiden tulokset Taulukko 4 Yhteenveto kahden viikon kertyneen pölyn kuitulaskennasta tutkituista tiloista sekä tehdyt aistinvaraiset havainnot. Taulukko 5 Yhteenveto pitkän ajan kertyneen pölyn kuitulaskennasta tutkituista tiloista sekä tehdyt aistinvaraiset havainnot. Taulukko 6 Yhteenveto pölynkoostumus hyllypinnalta sekä tehdyt aistinvaraiset havainnot. Taulukko 7 Yhteenveto pölynkoostumus tuloilman jakolaatikosta sekä tehdyt aistinvaraiset havainnot. Taulukko 8 Yhteenveto eri näytteenottomenetelmien tuloksista sekä aistinvaraisista havainnoista. KUVALUETTELO Kuva 1 Teollisia mineraalikuituja Kuva 2 Eri kuitutyyppien luokittelukaavio raaka-aineen perusteella KESKEISET LYHENTEET JA SYMBOLIT MMMF : teolliset mineraalikuidut (man-made mineral fibers) LIITTEET Liite 1 2 viikon kertyneen pölyn kuitulaskenta Liite 2 pitkän ajan kertyneen pölyn kuitulaskenta sekä pölynkoostumusnäytteet 1/2 Liite 3 pitkän ajan kertyneen pölyn kuitulaskenta sekä pölynkoostumusnäytteet 2/2
1 Johdanto Asumisterveysasetuksessa fysikaalisiin altisteisiin luettavaa teollisten mineraalikuitujen aiheuttamaa altistetta käsiteltäessä esitetään toimenpiderajat 2 viikon aikana laskeutuneesta pölystä otetulle näytteelle. Näytteenottomenetelmä on kuitenkin kenttäolosuhteissa hankala, sillä keräysalustat on sijoitettava korkealle, yleensä hyllyjen päälle, jotta ne eivät kahden viikon aikana turmeltuisi käyttäjien vaikutuksesta. Lisäksi näytteeseen tulevien kuitujen määrään vaikuttaa merkittävästi etäisyys tuloilmapäätelaitteista sekä tilan sisäisistä kuitulähteistä. Lisäksi monissa ilmeisissäkään tapauksissa laskeuma-alustoille ei ole sattunut tulemaan toimenpiderajan ylittävää määrää kuituja. Asumisterveysasetuksen soveltamisohje, osa 3 (Valvira, 2016) todetaan seuraavasti: Teollisia mineraalikuituja ovat keraamiset kuidut, eristevilla- ja lasikuidut. Teolliset mineraalikuidut ovat ensisijaisesti muiden oleskelutilojen olosuhteita heikentävä tekijä, ei asuinympäristöjen. Teollisten mineraalikuitujen lähteitä sisäympäristössä ovat esimerkiksi ilmanvaihtolaitteistojen rikkoutuneet äänenvaimentimet, vanhentuneet tai rikkoutuneet mineraalikuituiset akustiikkalevyt huonetiloissa sekä avonaiset mineraalivillaeristeet tai lämmöneristekerroksen kautta kulkevat ilmavuodot. Teollisten mineraalikutujen toimenpiderajana on kahden viikon pölylaskeumasta määritettynä 0,2 kuitua/cm 2. Työterveyslaitoksen koosteessa toimistoympäristöjen epäpuhtaus ja olosuhdetasoista, joiden ylittyminen voi viitata sisäilmasto-ongelmiin on esitetty sama raja-arvo, 0,2 kuitua/cm 2. Sisäilmatutkijoilla on käytössään myös muita menetelmiä kuitualtistuksen selvittämiseen, kuten pitkän ajan kertyneestä pölystä otettava kuitulaskentanäyte sekä pölynkoostumusnäyte, josta analysoidaan elektronimikroskoopilla eri pölyjakeet. Näistä tutkimuksista saatavat tulokset poikkeavat kuitenkin usein virallisen 2 viikon pölylaskeumanäytteen tuloksista. 9
2 Teolliset mineraalikuidut Kuidun määritelmä perustuu kokoon ja muotoon: kuitu on hiukkanen, jonka pituuden ja halkaisijan suhde on vähintään 3:1. Kuidut jaetaan luonnonkuituihin ja epäorgaanisiin kuituihin, joilla tarkoitetaan synteettisiä mineraaliperäisiä tuotteita, kuten lasivilla, lasikuitu ja vuorivilla, joiden nimet viittaavat valmistuksessa käytettyihin raaka-aineisiin. Pitkiä kuituja käytetään lasikuitukankaita ja lankoja valmistettaessa ja lyhyitä kuituja puolestaan lämmön- ja ääneneritysmateriaaleissa. Pitkistä kuiduista valmistettuja lasikuitukankaita on käytetty lyhyistä kuiduista valmistettujen eristemateriaalien verhoamisessa. Kuva 1. Teollisia mineraalikuituja. Elektronimikroskoopin kuvassa pyöreät, sileäpintaiset muodot ovat teollisia mineraalikuituja. 10
Kuidut, joiden pituus on yli 5 µm ja halkaisija alle 3 µm voivat päästä keuhkorakkuloihin asti. Lähes kaikki yli 3 µm paksuiset mineraalikuidut jäävät ylähengitysteihin aiheuttaen ärsytysoireita nenässä. Varsinkin karkeat yli 5 µm paksuiset kuidut voivat aiheuttaa iholla ja silmissä oireita, kuten kutinaa, punotusta ja kirvelyä. (Kovanen ym. 2006). Merkittävä osa sisäilmaan irtoavista teollisista mineraalikuiduista on niin suuria ja painavia, etteivät ne jää leijumaan ilmaan, vaan laskeutuvat varsin nopeasti tasopinnoille. Pääosa kuiduille altistumisesta tapahtuu ihokosketuksena pinnoille laskeutuneiden kuitujen kanssa. Kuidut voivat ilmavirtausten ja kosketuksen vaikutuksesta nousta tasopinnoilta takaisin hengitettävään sisäilmaan ja päätyä käsistä mm. silmiin. Hengitysilman mukana kulkeutuvat kuidut jäävät pääosin ylempiin hengitysteihin ja ne voivat altistaa jossain määrin ylähengitysteiden tulehduksille. Näyttöä pidempiaikaisista terveysvaikutuksista ei ole. Tehdyissä tutkimuksissa ei ole todettu teollisten mineraalikuitujen aiheuttavan keuhkosyöpää tai muita keuhkosairauksia. (Tuomainen ym. 2003). Kuitutyypit on jaettu valmistustavan ja materiaalin perusteella. (Tuomainen ym. 2003) 11
Kuva 2. Eri kuitutyyppien luokittelukaavio raaka-aineen perusteella. (Tuomainen ym. 2003) 2.2. SISÄILMAN TEOLLISTEN MINERAALIKUITUJEN MITTAAMINEN JA TUTKIMINEN Sisäilmatutkimuksen yhteydessä selvitetään tavanomaisesti teollisten mineraalikuitujen olemassaoloa sisäilmassa. Kuitujen aiheuttaman fysikaalisen altistuksen oireet eivät juurikaan poikkea biologisen tai kemiallisen altistuksen aiheuttamista oireista. Koska kuituongelman tutkiminen, kuten myös korjaus on tavanomaisesti huomattavasti edullisempaa kuin mikrobivaurioiden korjaus tai voc-yhdisteitä emittoivien 12
materiaalien korjaukset, on sisäilman kuituasioiden selvitys tavanomaisesti aina ensimmäisten tutkimusten joukossa. 2.2.1 Pinnoilta otettavat näytteet Sisäilman kuitumääriä tutkittaessa näytteet otetaan nykyisin tavanomaisesti tasopinnoilta. Näytteenottotilanteessa on oltava selvillä, mistä näytteet otetaan ja mikä on näytteen merkitys sisäilman kannalta. Kuitulähteet saattavat olla hyvinkin paikallisia ja ottamalla tarpeeksi näytteitä eri tiloista ja eri huonepinnoilta, voidaan kuitulähde löytää ja ryhtyä tarvittaviin toimenpiteisiin sen poistamiseksi (Tuomainen ym. 2006). Näytteenottokohtaan ei tulisi kohdistua suoraa ilmavirtausta, eikä näytteenottokohta saisi olla liian lähellä kattopintaa. Tasopinnalle laskeutuneiden kuitujen määrä voidaan selvittää ottamalla näytteitä geeliteipillä. Näyte voidaan ottaa pitkän ajan kertyneestä pölystä, jonka tarkkaa kertymäaikaa ei tunneta. Näytteellä saadaan arvio mahdollisesta kuitukertymästä tilassa sekä mahdollisesta siivoustarpeesta kuitujen näkökulmasta. Kertyneen pölyn geeliteippinäytteitä voidaan ottaa myös tuloilmanvaihdon osasta, kuten kanavasta tai jakolaatikosta. Kuitujen määrän arvioimiseksi sisäilmassa käytetään Asumisterveysasetuksen soveltamisohjeen toimenpiderajan ylittymisen selvittämiseksi näytettä kahden viikon pölykertymästä. Näytteenottoalustana käytetään nykyisin tavanomaisesti ylösalaisin asetettua petrimaljan kantta, johon geeliteippi kahden viikon laskeuma-ajan jälkeen painetaan kiinni. Geeliteippi tutkitaan laboratoriossa valomikroskoopilla ja siitä lasketaan teolliset mineraalikuidut, joiden pituus on 20 µm. Mittaustulos esitetään muodossa kuitua/cm 2. Geeliteippinäytteestä ei valomikroskopoimalla voida määrittää kuitenkaan mineraalikuitujen laatua tai havaita muita pölyjakeita ja niiden merkitystä. Pinnoille kertyneen pölyn, kuten myös tuloilmanvaihtoon kertyneen pölyn, laatua voidaan tutkia ottamalla pölynkoostumusnäytteitä. Näytteenotossa puhdas, suljettava, muovipussi käännetään nurin ja pyyhkäistään haluttua pintaa riittävältä alalta, että pussiin jää 13
näkyviin valoa vasten katsottaessa kädenjälki. Pussi käännetään oikein päin, suljetaan ja toimitetaan laboratorioon, jossa kertynyt pöly huuhdotaan tislattuun veteen, josta suodatettu näyte valmistellaan elektronimikroskopointiin. Tulokseksi saadaan analyysivastaus eri pölyjakeiden osuuksista näytteessä. Pölyn määrää ei selvitetä pölynkoostumusnäytteellä. Pölynkoostumusnäytteestä analysoidaan aina teollisten mineraalikuitujen esiintyminen ja kuitupölyn osuus muihin pölyjakeisiin nähden. 2.2.2 Ilmasta otettavat näytteet Uusi Sisäilmastoluokitus 2018 on määrittänyt hyväksyttäväksi äänenvaimentimille, kanavaosille ja muille ilmanvaihdon osille tasoksi teollisille mineraalikuiduille sisäilmassa 0,1 kuitua/m 3. Menetelmään liittyvä mittaus on kuitenkin mahdollista toteuttaa ainoastaan laboratorio-olosuhteissa ja se perustuu yksittäisten tuoteosien testaukseen. Tuloilman kuitumäärää voidaan mitata ottamalla tuloilmasta näyte suodattimella mittausajan ollessa kahdesta neljään vuorokautta. Näytteestä on mahdollista laskea kuitupitoisuus sisäilmakuutiossa, kun ilmanvirtaama tiedetään. Näytteenotossa käytettävä suodatin kuitenkin kuristaa ilmavirtaa, aiheuttaa turbulenttia virtausta ja tuo epävarmuutta tulokseen. Kuitupitoisuus on mahdollista määrittää suoraan sisäilmasta keräämällä kuidut pumpun avulla suodattimelle. Mittauksen tulisi kuitenkin olla varsin pitkäaikainen, jotta näyte olisi edustava. Sisäilmanäytteissä esiintyy tavanomaisesti halkaisijaltaan alle 3 µm kuituja, koska pienet kuidut pysyvät pidempään ilmassa. Eniten ärsytysoireita aiheuttavat isot kuidut laskeutuvat suhteellisen nopeasti tasopinnoille laskeutumisnopeuden ollessa tyypillisesti yli 0,1 cm/s (Schneider 2001). Harvoin siivotut pinnat toimivat hyvänä kuitujen kerääjänä, vaikka päästölähde ei olisi kovin voimakas. Ilmanvaihdon tehokkuus vaikuttaa jonkin verran tasopinnoilla laskeutuvien kuitujen määrään, mutta sen vaikutus on kuitenkin melko vähäinen erityisesti suurempien hiukkasteon osalta. (Tuomainen ym. 2006) Tutkimuksissa on todettu, että sisäilman kuitupitoisuudet ja huonepintojen kuitumäärät eivät korreloi keskenään. 14
3 Kerätty tutkimusaineisto ja menetelmät Sisäilmaongelman selvittämiseksi ja teollisten mineraalikuitujen tutkimiseksi toteutettiin sisäilmaongelmaiseen kohteeseen näytteenottoja ongelman syyn ja laajuuden selvittämiseksi. Tiloissa koettuun oireiluun liittyi monen tilan osalta ihon- ja silmien kutina ja kuivuminen. Mahdollisen kuitupölyn esiintymisen selvittämiseksi tiloihin 1-14 tehtiin näytteenottosarja, jossa otettiin pölynkoostumusnäytteet kustakin tilasta hyllyn tai muun tason päältä sekä tuloilman pääte-elimestä; pitkän ajan kertyneen pölyn kuitulaskentanäyte sekä 2 viikon kertyneen pölyn kuitulaskentanäyte. Näytteet analysoitiin Tampereen asbesti- ja kuitulaboratoriossa. Tiloissa oli tutkimushetkellä käynnissä tehostettu siivous, jossa yläpölyjä poistetaan tehostetusti koettujen oireiden vuoksi. 3.1 KAHDEN VIIKON KUITULASKEUMANÄYTTEET Sisäilmasta otettiin kahden viikon laskeumasta (petrimaljan kansilta) mineraalivillakuitunäytteitä geeliteippimenetelmällä tutkituista tiloista. Ko. näytteenottotavalla Asumisterveysasetuksen toimenpideraja on < 0,2 kuitua / cm 2. Näytteet analysoitiin Tampereen asbesti- ja kuitulaboratoriossa. Taulukossa 1 on esitetty tulokset kuitunäytteistä. Liitteessä 1 on esitetty analyysivastaukset. Asumisterveysasetuksen toimenpideraja ylittyi kahden tilan osalta (tila 3 ja tila 12). Näytteiden tulkinnassa on kuitenkin otettava huomioon, että tehdyissä mittauksissa jokaisen tilan ilman liikkeet vaikuttavat mm. pölylaskeuman määrään ja paikkaan. Tämän vuoksi raja-arvojen alle jäävistä tuloksista ei voida sulkea pois mineraalivillakuitujen olemassaoloa sisäilmassa. Yleisesti voidaan todeta, että teollisten mineraalikuitujen esiintyminen tutkituissa tiloissa on tavanomaisesta poikkeavaa. Tiloissa havaittiin mahdollisia mineraalivillakuitulähteitä. 15
Taulukko 1. Kahden viikon kuitulaskeumanäytteiden tulokset. Näyte Tila nro Tulos (kuitua/cm 2 ) KL1 2 < 0,10 KL2 5 < 0,10 KL3 3 0,71 KL4 10 < 0,10 KL5 11 < 0,10 KL6 6 0,14 KL7 1 < 0,10 KL8 4 0,14 KL9 8 0,14 KL10 7 < 0,10 KL11 13 < 0,10 KL12 14 0,57 KL13 9 < 0,10 KL14 12 0,14 3.2 PITKÄN AJAN KERTYNEEN PÖLYN KUITUPITOISUUSNÄYTTEET Tutkittujen tilojen kaappien päälle laskeutuneesta pölystä otettiin geeliteippinäytteet tarkoituksena selvittää epäiltyä remonttien aiheuttamaa pölyyntymistä/kuitujen leviämistä tai tiloihin ilmanvaihtokanavistosta kulkeutuvia kuituja. Menetelmään ei liity raja-arvoja. Aiemmin Työterveyslaitoksen ohjeistuksessa on harvoin siivottujen pintojen kuitukertymäksi suositeltu 3 kuitua/cm², mutta nykyisestä ohjeistuksesta tämä ohjearvo on poistettu. Mittaustapa kertoo kuitenkin harvoin siivottavien pintojen osalta mahdollisesta siivoustavan/tiheyden muutostarpeesta sekä kuitupitoisen pölyn esiintymisestä tilassa. Näytteet analysoitiin Tampereen asbesti- ja kuitulaboratoriossa. Taulukossa 2 on esitetty tulokset kuitunäytteistä. Liitteissä 2 ja 3 on esitetty analyysivastaukset. Aiemmin Työterveyslaitoksen suosituksessa esitetty arvo ylittyi kolmessa tilassa. Tilassa 11 esiintyi 30 kuitua neliösenttimetrillä, tilassa 7 esiintyi 4,17 kuitua neliösenttimetrillä ja tilassa 12 esiintyi 37 kuitua neliösenttimetrillä. Niiltä osin kuin kuituja esiintyi runsaita määriä (11 ja 12) oli havaittavissa runsasta pölykertymää. 16
Taulukko 2. Kertyneen pölyn geeliteippinäytteiden tulokset. Näyte Tila nro Tulos (kuitua/cm 2 ) KP1 6 0,57 KP2 2 0,43 KP3 3 0,57 KP4 5 0,57 KP5 11 30 KP6 10 < 0,10 KP7 1 0,71 KP8 4 1,14 KP9 7 4,17 KP10 8 0,57 KP11 9 0,43 KP12 12 37 KP13 13 < 0,10 KP14 14 0,14 3.3 PÖLYNKOOSTUMUSNÄYTTEET Analyysivastauksen perusteella voidaan todeta tilojen ja tuloilmaelimen/ilmanjakolaatikon pölynkoostumuksen poikkeavan selvästi tavanomaisesta. Rakennusmateriaalipöly on peräisin todennäköisesti korjausrakentamisesta. Teolliset mineraalikuidut ovat peräisin iv-koneiden, kanaviston ja jakolaatikoiden kuitulähteistä. Karkean ulkoilmapölyn kulkeutuminen kertoo joko suodatustason heikkoudesta tai ikkunatuuletuksen käytöstä. Erityisesti teolliset mineraalikuidut ja rakennusmateriaalipöly aiheuttavat sisäilman kannalta riskitekijän. Pölynkoostumuksen osalta tyypillinen tuloilman jakolaatikosta otettu näyte sisälsi runsaasti teollisia mineraalikuituja. Taulukossa 3 on esitetty pölynkoostumusnäytteiden tulokset ja liitteissä 2 ja 3 on esitetty analyysivastaukset. 17
Taulukko 3. Pölynkoostumusnäytteiden tulokset Näyte nro Tila Koostumus PK1 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, vähäisiä määriä 6 teollisia mineraalikuituja sekä vähäisiä määriä rakennuspölyä. PK2 Sisältää vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, vähäisiä määriä teollisia mineraalikuituja, vähäisiä 6 määriä rakennuspölyä sekä vähäisiä määriä metallipölyä. PK3 2 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi vähäisiä määriä rakennuspölyä. PK4 Sisältää vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, runsaasti teollisia mineraalikuituja sekä runsaasti 2 rakennuspölyä. PK5 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, vähäisiä määriä 3 teollisia mineraalikuituja sekä vähäisiä määriä rakennuspölyä. PK6 Sisältää runsaasti karkeaa ulkoilmapölyä, runsaasti teollisia mineraalikuituja sekä runsaasti rakennuspölyä. 3 PK7 5 Sisältää tavanomaista huonepölyä. PK8 Sisältää vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, runsaasti teollisia mineraalikuituja sekä vähäisiä 5 määriä rakennuspölyä. PK9 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, runsaasti teollisia 11 mineraalikuituja, runsaasti rakennuspölyä sekä vähäisiä määriä metallipölyä. PK10 Sisältää runsaasti karkeaa ulkoilmapölyä, runsaasti teollisia mineraalikuituja, runsaasti rakennuspölyä sekä vähäisiä määriä metallipölyä. 11 PK11 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, vähäisiä määriä 10 teollisia mineraalikuituja sekä vähäisiä määriä rakennuspölyä. PK12 Sisältää runsaasti karkeaa ulkoilmapölyä, runsaasti teollisia mineraalikuituja, runsaasti rakennuspölyä sekä vähäisiä määriä metallipölyä. 10 PK13 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi vähäisiä määriä teollisia mineraalikuituja sekä vähäisiä 1 määriä rakennuspölyä. PK14 Sisältää vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, runsaasti teollisia mineraalikuituja, vähäisiä määriä 1 rakennuspölyä sekä vähäisiä määriä metallipölyä. PK15 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, vähäisiä määriä 4 teollisia mineraalikuituja sekä vähäisiä määriä metallipölyä. PK16 Sisältää vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, runsaasti teollisia mineraalikuituja, runsaasti rakennuspölyä sekä runsaasti metallipölyä. 4 PK17 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi vähäisiä määriä teollisia mineraalikuituja sekä vähäisiä 7 määriä rakennuspölyä. PK18 Sisältää vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, runsaasti teollisia mineraalikuituja, runsaasti rakennuspölyä sekä vähäisiä määriä metallipölyä. 7 PK19 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi runsaasti karkeaa ulkoilmapölyä sekä vähäisiä määriä 8 rakennuspölyä. PK20 Sisältää vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, vähäisiä määriä teollisia mineraalikuituja, runsaasti 8 rakennuspölyä sekä vähäisiä määriä metallipölyä. PK21 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä sekä vähäisiä määriä rakennuspölyä. 9 PK22 Sisältää vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, vähäisiä määriä teollisia mineraalikuituja sekä runsaasti rakennuspölyä. 9 PK23 12 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi vähäisiä määriä rakennuspölyä. PK24 Sisältää vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, runsaasti teollisia mineraalikuituja sekä runsaasti 12 rakennuspölyä. PK25 13 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi vähäisiä määriä rakennuspölyä. PK26 Sisältää vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, vähäisiä määriä teollisia mineraalikuituja, vähäisiä 13 määriä rakennuspölyä sekä vähäisiä määriä metallipölyä. 18
PK27 PK28 14 14 Sisältää tavanomaisen huonepölyn lisäksi vähäisiä määriä teollisia mineraalikuituja sekä vähäisiä määriä rakennuspölyä. Sisältää vähäisiä määriä karkeaa ulkoilmapölyä, runsaasti teollisia mineraalikuituja, runsaasti rakennuspölyä sekä vähäisiä määriä metallipölyä. 3.4 AISTINVARAISET HAVAINNOT Useista tutkituista tiloista oli poistettu mineraalivillalevyjä tuloilman jakolaatikoista. Villojen poistoa ei ollut silmämääräisesti arvioiden toteutettu tarkoituksenmukaisella tavalla, vaan jakolaatikoissa havaittiin silminnähtävää keltaista villapölyä sekä villalevyjen paloja. Yhdessä tilassa havaittiin, että villoja ei oltu poistettu. Lisäksi sellaisissa tuloilman jakolaatikoissa, joissa villaa ei ole ollut, havaittiin runsasta pöly- ja likakertymää. Tehtyjä silmämääräisiä havaintoja tukevat myös otetut pölynkoostumusnäytteet, kertyneen pölyn kuitulaskentanäytteet sekä 2 viikon pölylaskeumasta otetut kuitulaskentanäytteet. Alla on esitetty tilakohtaisesti tehdyt havainnot tutkittujen tilojen osalta. Tilan 1 tuloilman päätelaitteissa havaittiin huomattava määrä villapölyä sekä villapaloja. Tilan 2 tuloilman jakolaatikoissa ei ollut aikaisemmissa tutkimuksissa havaittu mineraalivillaeristeitä, eikä niitä ollut siis myöskään poistettu. Tuloilmaelimet olivat kuitenkin erittäin pölyiset ja pölynkoostumusnäytteessä esiintyi myös runsaasti teollisia mineraalikuituja. Tuloilman jakolaatikossa oleva pöly on hyvin hienojakoista ja herkästi ilmaan nousevaa. Kanavat itsessään vaikuttivat puhtailta, eikä niiden pohjalla ollut merkittävää irtokertymää. Tuloilman päätelaitteisiin kertynyt pöly voi olla peräisin esim. suojaamattomasta rakennustyöstä. Tilan 3 osalta akustiikkalevyin verhotussa katossa ei havaittu merkittäviä kuitulähteitä. Tuloilman jakolaatikosta on poistettu mineraalivillalla toteutettu ääneneristys sisäilmaan kulkeutuvien kuitujen vähentämiseksi. Jakolaatikkoon on kuitenkin jäänyt villapölyä sekä villalevystä repeytyneitä villanpaloja. Näistä rikkoutuneista pin- 19
noista on saattanut irrota teollisia mineraalikuituja, jotka voivat selittää oireilua tilassa. Tilan kahden viikon kertyneen pölyn kuitulaskentatulos ylitti Asumisterveysasetuksen toimenpiderajan. Tilan 4 tuloilman päätelaitteessa havaittiin huomattava määrä villapölyä sekä villapaloja. Tilan 5 tuloilman päätelaitteessa havaittiin huomattava määrä villapölyä sekä villapaloja. Tilan 6 tuloilman pääte-elimet ovat uudempaa tyyppiä (oka-125) eikä niissä havaittu merkkejä mineraalivillan käytöstä. Akustiikkakattolevyissä havaittiin vähäisissä määrin lasikuitukankaan rikkoutumista, mutta tämän vaikutus sisäilman laatuun on vähäinen. Tilaan 6 liittyvän tilan 13 tuloilman kuitulähteet sekä tilaan 6 liittyvien muiden tilojen kuitulähteet vaikuttavat todennäköisesti myös tilan 6 sisäilman laatuun pölyn kulkeutuessa tilasta toiseen kuljettaessa. Tilan 7 tuloilman päätelaitteessa havaittiin villapölyä sekä villapaloja. Jakolaatikon tausta on päällystetty Dacronilla, mutta muutoin pinnoilla havaittiin jäämiä mineraalivillasta. Tilan 8 tuloilman päätelaite on sijoitettu kattoon, eikä villan poistaminen siitä ole sisäkautta mahdollista. Silmämääräisillä havainnoilla ei saatu selvyyttä, onko villan pintaan ruiskutettu kuitujen irtoamista kestävä käsittely. Tilassa ja tuloilman jakolaatikossa havaittiin pölynkoostumusanalyysissä esiintyvän rakennuspölyä. Tuloilman jakolaatikossa esiintyi vähäisiä määriä teollisia mineraalikuituja. Tilan 9 tuloilman jakolaatikoista toinen on vanha, toinen moderni. Vanhassa tuloilman jakolaatikossa oli yhä mineraalivillaäänenvaimennus poistamatta. Tilan 10 akustiikkalevyin verhotussa katossa ei havaittu merkittäviä kuitulähteitä. Tilan tuloilma tulee kattoon sijoitetun tuloilman jakolaatikon kautta. Jakolaatikko oli sisältä roskainen ja jakolaatikon päällä oli suuri määrä villaroskaa/villapölyä. Roskat vaikuttivat olevan muodoltaan sellaisia, mitä syntyy raaputettaessa irti vanhojen mineraalivillalevyjen kiinnitysliimoja. Tuloilmayhde on kiinnitetty jakolaatikkoon pop- 20
niiteillä ilman iv-kittiä. Tuloilman ohivirtaus pääsee puhaltamaan laatikon päällä olevaan villapölykertymään. Tilan 11 akustiikkalevyin verhotussa katossa ei havaittu merkittäviä kuitulähteitä. Tilan tuloilma tulee kotelossa kulkevaan kanavaan avautuvan tuloilmaelimen kautta. Kanavassa havaittiin karkeaa irtokertymää, jonka joukossa oli koivun siemeniä. Tämä kertoo jossain vaiheessa tapahtuneesta huomattavasta ohivuodosta ilmanvaihdon suodattimien osalta. Tilassa sijaitsevan ovellisen komeron katolla havaittiin merkittävä pölykertymä, josta kuitulaskentanäyte sisälsi runsaasti teollisia mineraalikuituja. Tilan 12 tuloilman pääte-elimet jakolaatikkoineen olivat moderneja, eikä niissä havaittu villavaimennusta. Videotykin kannakkeen päällä oli runsas pölykertymä, jossa oli runsaasti kuituja. Kyseinen videotykki on tuloilman pääte-elimen edessä, mikä voi aiheuttaa kuitujen kulkeutumista ilmavirran mukana sisäilmaan. Tilassa 13 ei havaittu sälekaton säleiden sisällä mineraalivillavaimennusta. Tuloilman jakolaatikossa havaittiin olevan mineraalivillaa, jota ei sisäkautta ole mahdollista poistaa. Silmämääräisillä havainnoilla ei saatu selvyyttä, onko villan pintaan ruiskutettu kuitujen irtoamista kestävä käsittely. Tilassa 14 ei havaittu sälekaton säleiden sisällä mineraalivillavaimennusta. Tuloilman jakolaatikon säätöpelti oli jumissa, joten villavaimennuksen olemassaoloa ei voitu todentaa. Tilan kahden viikon kertyneen pölyn kuitulaskentatulos ylitti Asumisterveysasetuksen toimenpiderajan. 4 Tulokset Saadut analyysivastaukset sekä tehdyt silmämääräiset havainnot tiloista taulukoitiin vertailun helpottamiseksi. Tarkoituksena on tuoda esille eri näytteiden analyysivastausten ja tuloksen tulkinnan eroja selvitettäessä tilakohtaista/rakennuskohtaista sisäilmaongelmaa oireperusteisella tilavalinnalla. 21
4.1 TULOKSET KAHDEN VIIKON KERTYNEEN PÖLYN KUITULAS- KENNASTA Kahden viikon kertyneen pölyn kuitulaskennan perusteella Asumusterveysasetuksen soveltamisohjeen mukainen toimenpideraja ylittää ainoastaan kahdessa tilassa. Toimenpiderajan ylittäneistä tiloista toisessa havaittiin huolimattomasti poistettuja mineraalivillaeristeitä tuloilman jakolaatikossa. Taulukko 4. Yhteenveto kahden viikon kertyneen pölyn kuitulaskennasta tutkituista tiloista sekä tehdyt aistinvaraiset havainnot. Tutkitut tilat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Kahden viikon kertyneen pölyn kuitulaskenta Y Y Tuloilman jakolaatikoiden mineraalivillaerist eitä poistettu huolimattomasti K E K K K 0 K E E E E E E E Tilapinnoilla merkittävä kuitulähde K K K 4.2 TULOKSET PITKÄN AJAN KERTYNEEN PÖLYN KUITULASKEN- NASTA Pitkän ajan kertyneen pölyn kuitulaskennan perusteella raja-arvoksi valittu Työterveyslaitoksen aiemmin käyttämä viitearvo 3 kuitua/cm 2 ylittyi kolmen tilan osalta. Tilat olivat kuitenkin eri tiloja kuin 2 viikon kuitulaskeumatutkimuksessa raja-arvon ylittäneet. Raja-arvon ylittävistä tiloista yhdessä havaittiin huolimattomasti poistettu- 22
ja mineraalivillaeristeitä tuloilman jakolaatikossa. Raja-arvon ylittävissä näytteissä kahdessa havaittiin tilapinnoilla merkittävä kuitulähde. Taulukko 5. Yhteenveto pitkän ajan kertyneen pölyn kuitulaskennasta tutkituista tiloista sekä tehdyt aistinvaraiset havainnot. Tutkitut tilat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Pitkän ajan kertyneen pölyn kuitulaskenta Y* Y* Y* Tuloilman jakolaatikoiden mineraalivillaeri steitä poistettu huolimattomasti K E K K K 0 K E E E E E E E Tilapinnoilla merkittävä kuitulähde K K K 4.3 TULOKSET TASOPINTOJEN PÖLYNKOOSTUMUSNÄYTTEISTÄ Tilojen hyllypinnoilta otetuissa pölynkoostumusnäytteissä esiintyi puolessa tiloista vähäisiä määriä teollisia mineraalikuituja sekä lisäksi yhdessä tilassa runsaasti teollisia mineraalikuituja. Aistinvaraisesti havaitut ilmeiset kuituongelmaa aiheuttavat tekijät näkyvät näytetuloksissa (epäonnistuneista kuitulähdepoistoista 4/5 ja tilapintojen merkittävät kuitulähteet 2/3). 23
Taulukko 6. Yhteenveto pölynkoostumus hyllypinnalta sekä tehdyt aistinvaraiset havainnot. Tutkitut tilat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Pölynkoostumus hyllypinnalta x x x x x x xxx x Tuloilman jakolaatikoiden mineraalivillaeri steitä poistettu huolimattomasti K E K K K 0 K E E E E E E E Tilapinnoilla merkittävä kuitulähde K K K 4.4 TULOKSET TULOILMAN PÖLYNKOOSTUMUSNÄYTTEISTÄ Tilojen tuloilman jakolaatikoista otetuista pölynkoostumusnäytteissä esiintyi kaikissa tiloissa vähintään vähäisiä määriä teollisia mineraalikuituja sekä 2/3 tiloista runsaasti teollisia mineraalikuituja. Näytetulosten perusteella ei ole mahdollista erottaa silmämääräisesti kuitulähteitä sisältäviä tiloja sellaisista tiloista, joissa ei ole ilmeistä kuitulähdettä. 24
Taulukko 7. Yhteenveto pölynkoostumus tuloilman jakolaatikosta sekä tehdyt aistinvaraiset havainnot. Tutkitut tilat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Pölynkoostumus tuloilman jakolaatikosta xxx xxx xxx xxx xxx x xxx x x xxx xxx xxx x xxx Tuloilman jakolaatikoiden mineraalivillaeri steitä poistettu huolimattomasti K E K K K 0 K E E E E E E E Tilapinnoilla merkittävä kuitulähde K K K 4.5 NÄYTTEENOTTOTAPOJEN TULOSTEN VERTAILU Kuitulaskentaan perustuvat näytteenottotavat antavat selvästi erilaisia tuloksia kuituongelman laajuudesta kuin pölynkoostumusanalyyseihin perustuvat. Ilmeiset kuitulähteet tulevat esille pölynkoostumustutkimuksilla mutta eivät niinkään kuitulaskentaan perustuvilla tutkimuksilla. Kuitulaskentaan perustuvat menetelmät yksistään käytettyinä kertoisivat lähinnä tilakohtaisista kuituongelmista ja silloinkin eri tiloista. Pölynkoostumustutkimusten mineraalivillahavainnot kertovat puolestaan koko rakennusta koskevasta kuituongelmasta. 25
HAVAINNOT TUTKIMUSMENETELMÄT Taulukko 8. Yhteenveto eri näytteenottomenetelmien tuloksista sekä aistinvaraisista havainnoista. Tutkitut tilat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Pölynkoostumus hyllypinnalta x x x x x x xxx x Pölynkoostumus tuloilman jakolaatikosta xxx xxx xxx xxx xxx x xxx x x xxx xxx xxx x xxx Pitkän ajan kertyneen pölyn kuitulaskenta Y* Y* Y* Kahden viikon kertyneen pölyn kuitulaskenta Y Y Tuloilman jakolaatikoiden mineraalivillaeris teitä poistettu huolimattomasti K E K K K 0 K E E E E E E E Tilapinnoilla merkittävä kuitulähde K K K 4.2 JOHTOPÄÄTÖKSET Yleisesti voidaan todeta, että kuitulaskentaan perustuvat näytteenottotavat olisivat ainoana tutkimusmenetelmänä kertoneet enemmänkin tilakohtaisesta ongelmasta kuin kokonaisvaltaisesta ongelmasta. Näytemäärät ovat tavanomaisesti pienempiä, 26
joten sattumalla on merkitystä saatujen tulosten kanssa. Pienemmällä näyteotannalla olisi voitu saada ainoastaan viitearvot alittavia tuloksia. Teollisiin mineraalikuituihin liittyvän oireiluepäilyn tutkimuksissa on syytä painottaa aistinvaraisia menetelmiä: iv-kuvausta kanavakameralla, pääte-elinten ja kanavaäänenvaimentimien eristysten tarkastamista ja iv-koneen ääneneristeiden kunnon selvitystä. Näytteenottojen on oltava huomattavan laajoja, jotta pelkistä näytetuloksista voitaisiin tehdä johtopäätöksiä. Lisäksi näytteenotossa on syytä käyttää useaa eri näytteenottomenetelmää. Sisäilman kuituongelman selvittämisen olisi lähtökohtaisesti syytä olla riskirakennelähtöistä riskirakenteiden ollessa ilmanvaihdon ja tilapintojen kuitulähteitä, jotka ensisijaisesti tulisi tunnistaa, minkä jälkeen niiden kunto tulisi selvittää ja ryhtyä havaintojen perusteella tarvittaviin toimenpiteisiin. Näytteenottomenetelmien epävarmuuden selvittämiseksi ja esilletuomiseksi olisi toivottavaa saada mahdollisuuksia laajempiin lisätutkimuksiin. Tämän tutkielman yksittäisen kohteen näytteenottojen ristiriitaisuudet kertovat ongelmasta mutta sen selvittämiseksi on tarpeen tehdä erillisiä tutkimuksia. 27
Lähdeluettelo Kovanen K., Tuovila H., Harju R., Riala R., Tossavainen A: Ilmanvaihtotuotteiden kuitupäästöt. Sisäilmayhdistys raportti 23: 133-138. Sisäilmastoseminaari 2005. Sisäilmastoluokitus 2018, RT 07-11299, www.rakennustieto.fi (luettu 7.8.2018) Schneider T: Synthetic vitreous fibers. Indoor Air Quality Handbook. McGraw-Hill, New York 2001. Tuomainen M., Björkroth M., Kämppi R., Mussalo-Rauhamaa H., Salo S-P., Säntti J., Tuomi T., Voutilainen R., Seppänen O: Ilmanvaihtojärjestelmän mineraalivillakuitujen terveysvaikutukset. Raportti B76. Teknillinen korkeakoulu. Konetekniikan osasto. LVI-tekniikan laboratorio. Espoo 2003. Työterveyslaitos 27.2.2017, Kooste toimistoympäristöjen epäpuhtaus- ja olosuhdetasoista (rakennuksissa, joissa on koneellinen ilmanvaihto), joiden ylittyminen voi viitata sisäilmasto-ongelmiin. https://www.ttl.fi/wpcontent/uploads/2016/09/sisaympariston-viitearvoja.pdf (luettu 1.8.2018) Valvira, 8/2016, Asumisterveysasetuksen soveltamisohje Osa III, Asumisterveysasetus 14-19. 28
Liitteet LIITE 1 2 VIIKON KERTYNEEN PÖLYN KUITULASKENTA 29
30
LIITE 2 Pitkän ajan kertyneen pölyn kuitulaskenta sekä pölynkoostumusnäytteet 1/2 31
32
33
34
35
Liite 3 Pitkän ajan kertyneen pölyn kuitulaskenta sekä pölynkoostumusnäytteet 2/2 36
37
38
39
40
Opinnäytetyöt, Rakennusterveys 2018