SAMSPELET MELLAN VENTILATION & LUFTKVALITET SÅ SER DET UT. Anders Lundin. TIAB Inomhusmiljö 9 april 2019

Transkript

1 SAMSPELET MELLAN VENTILATION & LUFTKVALITET SÅ SER DET UT Anders Lundin TIAB Inomhusmiljö 9 april 2019 Innemiljöorganisationen SWESIAQ AL Innemiljö

2 Vad är bra luftkvalitet?

3 Många talar om luftkvalitet Genom att mäta halterna av olika ämnen i luften kan vi kontrollera luftkvaliteten. (Naturvårdsverket) WSPs sätt att modellera luftkvalitet präglas av kompetens och engagemang för kvalitetssäkring och innovation (WSP)..Inomhus däremot har vi näst intill full kontroll över den luftkvaliteten som finns där. (Polarpumpen) Air Intelligence-modulen låter dig ställa in din renare till automatisk funktion så att du aldrig mer behöver oroa dig för luftkvaliteten.uppdateringar till din smartphone i realtid.. (Blue Air).. grundläggande luftkvalitetmätningar Vi kallar vår undersökning för screening mätinstrument som är direktindikerande (specialrengöringar.se) CA1510 beräknar sedan luftkvaliteten baserat på antingen CO 2 -nivån eller en kombination av de tre storheterna. (camatsystem.com)

4 Luftkvalitet och luftföroreningar Luftkvalitet Inomhusluftens totala förmåga att påverka en brukares hälsa och välbefinnande, främst genom sitt innehåll av luftföroreningar Luftföroreningar Alla typer av ämnen i luften i partikel- eller gasform som försämrar luftkvaliteten

5 Faktorer som kan försämra hälsa/komfort inomhus - enligt SWESIAQ-modellen Felkonstruktion Fel materialval Byggslarv Vanvård Fukt Emissioner från mikrobiell påväxt Psykosocial miljö Individuell känslighet Emissioner från byggnadsmaterial Emissioner från inredning och aktiviteter Förorenad luft via tilluften via okontrollerat läckage CO 2 Ohälsa Andra miljöfaktorer Otillräcklig luftväxling Dålig luftkvalitet Exponering för luftföroreningar

6 Emission från golvmatta i nybyggt klassrum Avsett för 30 personer Golvyta: 80 m 2, Takhöjd: 2,7 m Rumsvolym (V): 80 * 2,7 = 216 m 3 På golvet ligger plastmatta som avger 2-etylhexanol Emissionshastighet: 30 ng/s per m 2 golvyta Total emission (m) 2-etylhexanol: 80 * 30 = 2400 ng/s Folkhälsomyndighetens allmänna råd om ventilation FoHMFS 2014:18: I skolor och lokaler för barnomsorg bör uteluftsflödet inte understiga ca 7 l/s per person vid stillasittande sysselsättning. Ett tillägg på minst 0,35 l/s per m 2 golvarea bör göras så att hänsyn också tas till föroreningar från andra källor än människor Planerat luftflöde: Q = 30 * 7 l/s + 80 * 0,35 l/s = 238 l/s = 238*3,6 = 857 m 3 /h Luftomsättning: n = Q/V = 857/216 4 oms/h ( h -1 ) Tidskonstant: τ = V/Q 1/4 timmar = 60/4 minuter = 15 minuter

7 Anders Lundin Skolan tas inte i drift direkt. Rummet blir nästan helt utan ventilation under lång tid. Efterefter halvaflera tidskonstanten, Ventilationssystemet startas Efter ett årtimmar kanske Jämvikt. dvs. 15/2 = 7,5 minuter Q = 238 l/s CJ = 10 µg/m3 Deplacerandeventilation ventilation Deplacerande Q = 238 l/s 2-etylhexanol: Emission (m) = 2400 ng/s Jämvikts-koncentrationen (CJ) = Emissionen (m) / Luftflödet (Q) CJ = 2400 [ng/s] / 238 [l/s] 10 ng/l = 10 µg/m ng/s

8 Vad händer om takhöjden halveras? Q = 238 l/s Vad händer om golvytan fördubblas? V = 216/2 = 108 m 3 n = Q/V = 857/108 8 oms/h C J = m/q = 2400/ µg/m 3 Q = 238 l/s V = 2*216 = 432 m 3 n = Q/V = 857/432 2 oms/h C J = m/q = 2*2400/ µg/m 3 Luftkvaliteten - koncentrationen av olika luftföroreningar bestäms av förhållandet mellan emissionerna och luftflödet genom lokalen. Villkor: Jämvikt Fullständig omblandning Ren tilluft C J = m/q Luftomsättningen har ingen direkt betydelse för luftkvaliteten!!

9 Folkhälsomyndighetens allmänna råd om ventilation FoHMFS 2014:18 I bostäder bör: 1... uteluftsflödet inte understiga 0,35 l/s per m 2 golvarea 2... luftomsättningen inte understiga 0,5 oms/h (rv/h)? 3... uteluftsflödet inte understiga 4 l/s per person Vid takhöjder under 2,52 m gäller 0,35 l/s/m 2 Vid takhöjder över 2,52 m krävs att luftflödet är proportionellt mot rumsvolymen både mot golvytan och mot takhöjden 5 m 0,7 l/s/m 2 Varför? Större rumsvolym Mer luft - men inte mer emissioner! Högre takhöjd Större väggyta - men väggarna brukar inte emittera mycket!

10 Mäta luftflödet eller luftomsättningen? Luftflödet är intressant vid stabila förhållanden / vid jämvikt (kontinuerlig drift av ventilationen, byggnadsemissioner, i bostäder) C J = m/q Luftomsättningen är intressant när förhållanden ändras (nattreducerad eller behovsstyrd ventilation, klassrum där eleverna kommer och går vid raster) n = Luftomsättningen τ = Tidskonstanten n = Q/V τ = V/Q

11 När man vet luftomsättningen kan man beräkna hur koncentrationen förändras C(t) = Koncentrationen av en luftförorening C J = Koncentrationen vid jämvikt C J = m/q C 0 n t = Koncentrationen före förändringen = Luftomsättningen = Tiden C(t) = C J (C J C 0 ) * e n*t Gäller vid fullständig omblandning

12 Klassrum med reducerad nattventilation och emission av 2-etylhexanol Luftflöde: Q dag = 238 l/s = 857 m 3 /h (kl 06-18) Q natt = 28 l/s = 101 m 3 /h (kl 18-06) Luftomsättning: n dag = 857/216 4 oms/h n natt = 101/216 0,5 oms/h C 0 natt = C J dag = 2400/ ng/l C 0 dag = C J natt = 2400/28 86 ng/l C(t) = C J (C J C 0 ) * e n*t C(t) dag = 10 (10 86) * e 4t (kl 06-18) C(t) natt = 86 (86 10) * e 0,5t (kl 18-06)

13 Klassrum med reducerad nattventilation och emission av 2-etylhexanol Det dröjer teoretiskt sett oändligt lång tid innan jämvikt AFS 2009:2 Arbetsplatsens utformning, kommentarer till 20:? Efter en tid med reducerat flöde bör ventilationssystemet vara i drift med normalt luftflöde så länge att rumsvolymen omsätts minst en gång innan rummet återanvänds.

14

15 Behovsstyrd ventilation Ett sätt att spara energi genom att luftflödet inte är högre än nödvändigt, oftast med hänsyn till antalet personer i lokalen Ventilationen blir teknikberoende Emissionerna i tom lokal får inte vara för höga Olika typer av behovsstyrning 1. Luftflödet reduceras på natten när ingen är i lokalerna och ökas till normalflöde vid bestämt klockslag 2. Givare styr luftflödet IR-givare känner av och ökar flödet när människor kommer in i lokalen Temperatur- eller koldioxidgivare reglerar flödet efter personbelastningen En TVOC-givare reglerar flödet så att TVOC-halten är lägre än ett visst normvärde

16 1. Nattreducering av luftflödet Stora risker om fläktarna stängs helt - undvik nattavstängning: Risk för mikrobiell växt i kanalerna En byggnad är aldrig helt tät - Luften rör sig okontrollerat genom lokalerna Risk att luften rör sig oönskad riktning och drar in luftföroreningar Risk att fuktig luft rör sig mot kalla ytor, kondenserar och ger mikrobiell växt Ventilationen måste ställas om i tillräcklig tid i förväg C = C J (C J C 0 ) * e n*t Kontrollera luftkvaliteten - subjektivt! i slutet av nattläget (utan personbelastning)

17 2. Givare styr luftflödet Kan fungera bra i lokaler med hög luftomsättning (biografer t.ex.) Bostäder eller kontorsrum med låg luftomsättning: Luftkvaliteten måste vara bra utan människor i lokalen! BBR 6:251? I bostadshus där ventilationen kan styras separat för varje bostad, får ventilationssystemet utformas med närvaro- och behovsstyrning av ventilationen. Dock får uteluftsflödet inte bli lägre än 0,10 l/s per m 2 golvarea då ingen vistas i bostaden och 0,35 l/s per m 2 golvarea då någon vistas där. Styrning via TVOC-givare mycket tveksamt: - Inget samband mellan TVOC-halt och hälsa! TVOC-sensorns känslighet varierar beroende på VOC-ämne, dvs. TVOC-styrning blir godtycklig

18 Räkna ut koldioxidkoncentrationen! Folkhälsomyndighetens hemsida: En stillasittande människa avger 0,0056 liter koldioxid per sekund En sovande människa avger 0,0042 l/s CO 2 Minimikravet på luftflöde i bostad: 4 l/s/person C J = m/q m Emission (l/s) Q Luftflöde (l/s) C J Andelar CO 2 i luften Omvandla till ppm Lägg till utekoncentration Klassrum, 30 pers., 30 x 0, m 2 0, ,1667/238 0,00070 X ppm Sovrum, 2 personer 2 x 0, m 2 0, x 4 8 0,0083/8 0,00104 X ppm? FoHMFS 2014:18: Om koldioxidhalten i ett rum vid normal användning regelmässigt överstiger 1000 ppm, bör detta ses som en indikation på att ventilationen inte är tillfredsställande

19 Luftkvaliteten påverkas inte bara av ventilationsanläggningen Termik Uteluft Tilluft Frånluft Adsorption Absorption Diffusion Exfiltration Under- eller övertryck? Molekyler (gaser) Partiklar Sedimentation Desorption Infiltration Vindtryck Processventilation Punktkälla Emission Termik Uppvirvling Städning

20 Sammanfattning Luftkvalitet går varken att mäta eller kontrollera! Luftflöde och luftomsättning är inte samma sak! Luftflödet är viktigast och avgör luftkvaliteten på sikt Luftomsättningen intressant vid nattreduktion och behovsstyrning Risker med behovsstyrd ventilation Undvik helt avstängd ventilation Det reducerade flödet bör klara av byggemissionerna Luftomsättningen får inte vara för låg TVOC-styrning av ventilationen är ingen hälsosäker metod Läs mer i nyhetsbrevsartiklar ( Nyhetsbrev nr 52, 55, 56, 59, 60, 65 Om du känner till emissionen och ventilationen kan du beräkna koncentrationen!