VÄSTFASTIGHETER, BORÅS Södra Älvsborgs Sjukhus Tehuset Version 1 Bilaga 2 till Teknisk Systembeskrivning ÅF-Infrastruktur AB Göteborg Jennie Skoog ÅF-Infrastruktur AB Kvarnbergsgatan 2, Box 1551, 401 51 Göteborg. Telefon 031-743 10 00. Fax 031-743 14 16. www.afconsult.com Org nr 556185-2103. Säte i Stockholm. Certifierat enligt SS-EN ISO 9001 och ISO 14001 \\afgbgcl2v1\projects\västfastigheter distrikt borås\(5317)\systemhandling(14470)\beskrivning\bilaga 12-2.doc
2(13) Sammanfattning Allmänt I första delen redovisas vad rekommendationer och krav är baserat på vad gäller människans förmåga att uppleva ett klimat. En presentation av begreppen PMV och PPD ges. De klassindelade klimatkraven TQ2 presenteras sedan för att redovisa det önskade klimatet. Även ytterligare krav anpassade för vårdlokaler visas för att belysa skillnader i vårdmiljö relaterat till miljöer med en homogen grupp människor med liknande förutsättningar. För att tydliggöra hur svårt det kan vara att anpassa ett klimat till vårdlokaler med användare som har olika förutsättningar ges exempel på missanpassningar vid användandet av kontorsanpassade kravformuleringar. Här visas också på att det uppställda kravet med TQ2, och högst 10 % missnöjda, med största sannolikhet inte kan komma att uppfyllas. Slutsatsen är att klimatklasser enligt Klassindelade inneklimatsystem riktlinjer och specifikationer inte kan användas i miljöer där personer med olika beklädnad och arbetsbelastning vistas samtidigt.
3(13) Innehållsförteckning SAMMANFATTNING...2 INNEHÅLLSFÖRTECKNING...3 INTRODUKTION...4 UPPLEVELSE AV KLIMATET...5 PMV...5 PPD...5 ANPASSNING...6 KLIMATKRAV...7 TQ2...7 KRAV FÖR VÅRDLOKALER...8 EXEMPEL...9 ANVÄNDNING AV TQ2...9 ANPASSAD KOMFORTEKVATION...10 ANPASSAD TQ2-TABELL...11 SLUTSATS...12
4(13) Introduktion Att definiera ett inomhusklimat i en byggnad har en avgörande betydelse för inneklimatinstallationernas utformning och omfattning. Det har även en stor betydelse för personerna som vistas i lokalerna. I en vårdlokal finns det dessutom olika kategorier av människor såsom personal, patienter och besökare. Den kravsättning som används ofta i dagen projekteringar baseras på underlag från forskning gjord i Danmark under tidigt 70-tal med unga friska människor. Att då använda sig av dessa rekommendationer och krav kan i vissa miljöer bli missvisande. Enligt programhandlingen gäller följande krav för inomhusmiljön: Kriterie Krav Rumstemp TQ2 Optemp TQ2 Lufthastighet TQ2 Ljud God ljudmiljö Ljus Dagsljusstyrning Utsikt* LCC-Sjukvård Det attraktiva sjukhuset *Står ej med i programmet I en sjukvårdsmiljö uppstår lätt frågan om vilken gruppering som klimatet ska anpassas efter. För att, enligt PMV- och PPD-index (ISO 7730), inte ha mer än 10 % missnöjda bör inomhusklimatet anpassas till fördel för både personal och patienter. Med tanke på de olika förutsättningar som råder för patienter och personal (med hänsyn till bl.a. klädsel- och aktivitetsnivå) kan det vara svårt att nyttja de allmänna rekommendationer som finns för inomhusklimat. Här diskuteras och förklaras termiska krav i vårdlokaler. Även reflektioner över om kraven är relevanta för en sjukvårdsmiljö presenteras.
5(13) Upplevelse av klimatet Alla människor är individer med olika uppfattning om klimatet och vad som är bra och vad som är mindre bra. Två typer av index, Predicted Mean Vote (PMV) och Predicted Percentage Dissatisfied (PPD) används ofta för att definiera hur en grupp människor upplever det termiska klimatet. Dessa index är framtagna genom studier av värmebalansen hos människor och behovet av termisk komfort. Resultaten är baserade på studier gjorda på unga friska människor i en klimatkammare. PMV och PPD används i kombination med olika klimatvariabler för att hitta det mest optimala inomhusklimatet i den s.k. komfortekvationen. PMV Predicted Mean Vote (PMV) är ett index som för olika kombinationer av klimatvariabler gör det möjligt att förutsäga hur missnöjda en stor grupp av människor genomsnittligt är vid en viss typ av inomhusklimat. För att kunna mäta den termiska upplevelsen används en sjugradig enkätskala enl. ISO 7730 Kall sval Något sval Neutral Något varm Varm Mycket varm -3-2 -1 0 1 2 3 Det numeriska medelvärdet från en grupp människor visar, i skalan ovan, på hur stort missnöjet med det termiska klimatet är. PMV är baserat på olika faktorer såsom bl.a. metabolism, utvändigt arbete, klädselnivå, kroppsyta, rumstemperatur, strålningstemperatur, luftrörelser och klädernas yttemperatur. PPD Predicted Percentage Dissatisfied (PPD) är ett jämförelsetal som visar hur stor del av en grupp människor som är missnöjda vid ett visst termiskt klimat. PPD-index visar också på människans känslighet för variationer av inomhusklimatfaktorer. Förhållandet mellan PMV och PPD ses i Diagram 1. Ur diagrammet kan ses att minst 5 % alltid kommer att vara missnöjda. Ett perfekt klimat för alla går inte att skapa. Detta beror till stor del på individuella skillnader mellan människor.
6(13) Diagram 1 Andel missnöjda enl. PMV och PPD Anpassning I miljöer där andra förutsättningar gäller än de för normalfallet finns följande diagram till hjälp för att förutse den optimala operativa temperaturen. I Diagram 2 finns skuggade fält som visar tillåten temperaturvariation mot bakgrund av ett missnöje på 10%. 0.0 0.1 0.2 m 2 ºC / W met Optimal operativ temperatur W / m 2 3 Aktivitet 26ºC 28ºC 24ºC Diagram 2 Optimal operativ temperatur 2 1 22ºC 12ºC 14ºC 16ºC 18ºC 20ºC 10ºC 0.0 0.5 1.0 1.5 clo ±1.0ºC ±1.5ºC ±2.0ºC Klädsel 150 125 100 75 50 ±5.0ºC ±4.0ºC ±3.0ºC ±2.5ºC
7(13) Klimatkrav I skriften Klassindelade inneklimatsystem riktlinjer och specifikationer av VVStekniska föreningen redovisas ett antal klimatklasser TQ1, TQ2, TQ3. Klimatklasserna är baserade på att ett maximalt antal personer skall vara missnöjda med det termiska klimatet. Ett utdrag gällande TQ2 redovisas nedan.. TQ2 Klimatklass TQ2 innebär att man skall åstadkomma ett termiskt klimat där maximalt 10 % av dem som befinner sig i aktuellt utrymme är missnöjda med komforten enligt standarden ISO 7730. Nedanstående tabell är ett utdrag ur Klassindelade inneklimatsystem riktlinjer och specifikationer. Rekommendationerna i tabellen är inte anpassad för någon specifik typ av verksamhet utan är tänkt att fungera som ett generellt verktyg vid bestämning av lokalers inomhusklimat. Inneklimatfaktor TQ2 Inneklimatfaktor TQ2 Operativ temperatur Strålningstemperaturasymmetri Vinterfall - högsta värde [ C] 24 - mot varmt tak [K] 5 - optimalvärde [ C] 22 - mot kallt vägg (fönster) [K] 10 - lägsta värde [ C] 20 Temperaturändringshastighet - Operativ temperatur Sommarfall - högsta värde [ C] 26 Luftfuktighet - - optimalvärde [ C] 24.5 - lägsta värde [ C] 23 Golvtemperatur - högsta värde [ C] 26 Lufthastighet vistelsezon - lägsta värde [ C] 19 - vinterfall [m/s] 0.18 Enl. BFS 1998:38 - sommarfall [m/s] 0.22 - högsta värde [ C] 27 - lägsta värde [ C] 16 Vertikal temperaturdifferens - optimalvärde [ C] 24 - sommar &vinter [K] 2.5 - badrum [ C] >18 - lokaler för barn [ C] 20-27 Värdena i tabellen ovan avser normanfallet med en person med lätt arbete i huvudsak sittande ställning (med en aktivitetsnivå på 1.2 met) och lättklädsel (vintertid 1.0 clo och sommartid 0.5 clo). Det finns dock lokaler med andra grupper av människor med olika klädselnivå och med olika aktivitetsnivå. Alla värden angivna i tabellen förutom
8(13) operativ temperatur kan och bör uppfyllas även i sådana lokaler. Vad gäller den operativa temperaturen kan det dock bli svårigheter att uppfylla kraven på grund av gruppernas olikheter. Detta innebär att alla krav hos TQ2 i praktiken är omöjligt att åstadkomma i en sjukhusmiljö med både patienter och personal. Krav för vårdlokaler I dagens svenska krav och rekommendationer gällande inomhusklimatet saknas nästan helt specifika krav för vårdlokaler. Som komplement kan dock följande generella rekommendationer användas. Temperatur I Amerika har ASHRAE ett krav på lufttemperaturen på 21-24 C i sjukhusmiljöer p.g.a. låg aktivitet, och därmed låg metabolism, hos patienterna. Hälsovårdsmyndigheten uttrycker att det förekommer sanitär olägenhet om lufttemperaturen inomhus överstiger 26 C under en kort tidsperiod och 24 C under en lång tidsperiod på sommaren. Motsvarande temperaturer är 28 C och 26 C på vintern. Relativ luftfuktighet Människan har svårt att uppfatta skillnader i relativ luftfuktighet, men trots detta är människans uppfattning av torr luft (vanligt i sjukhuslokaler) en betydande faktor vid bedömningen av den totala inomhusmiljön. En generell rekommendation är att den relativa luftfuktigheten bör ligga mellan 30-70 %. Om den relativa luftfuktigheten understiger 30 % ökar upplevelsen av torr luft och även symptom relaterade till torra slemhinnor såsom luftvägsproblem och torra ögon. Det är ju framför allt vintertid i Sverige som problemet med låg relativ luftfuktighet uppstår inomhus. Detta beror på den låga absoluta fuktigheten utomhus. Aktivitet De två grupper av människor (personal och patienter) som vistas i en vårdlokal har olika aktivitetsnivå. Ju mer en människa rör på sig desto lägre omgivande temperatur kan hon acceptera p.g.a. den ökade metabolismen. Människor med fysisk invaliditet kan ha andra termiska krav baserat på minskad rörlighet, annorlunda kroppsbyggnad eller ändrad respons på den kroppliga termiska regleringen orsakad av invaliditeten självt eller eventuell medicinering. Klädsel För att kunna beräkna PMV och PPD behöver klädselnivån vara definierad. Klädseln bestämmer till stor del kroppens värmebalans samt förmågan att adaptera ett klimat. En naken människa antas ha 0.0 clo medan en typisk kontorsklädsel motsvarar 1.0 clo. Sjukvårdspersonal har en ganska uniformslik klädsel som kan antas ha ett lägre clovärde än kontorspersonal.
9(13) Exempel För att tydliggöra svårigheten att använda dagens krav och rekommendationer till en grupp människor med olika förutsättningar ges här ett par exempel baserade på verkliga data. Användning av TQ2 Att använda nedanstående diagram för att förutsäga den optimala operativa temperaturen är det som de olika klimatklasserna är baserade på. I Diagram 3 är aktivitet- och klädselnivå inritat för personal och patienter. Data är hämtat ur en verklig studie. Som synes önskar personal och patienter olika operativ temperatur. Patienternas predikterade operativa temperatur är 25 C medan personalen önskar en operativ temperatur på 18 C. 0.0 0.1 0.2 met Optimal operativ temperatur 3 m 2 ºC / W W / m 2 Aktivitet 2 personal 26ºC 10ºC 12ºC 14ºC 16ºC 18ºC 20ºC 22ºC 24ºC 150 125 100 75 1 28ºC patienter 50 0.0 0.5 1.0 1.5 clo Klädsel Diagram 3 Predikterad optimal operativ temperatur för personal och patienter I denna studie fick personalen och patienterna svara på några frågor om hur de upplevde inomhusklimatet. En av frågorna gällde inomhustemperaturen och i Diagram 4 presenteras resultatet. Både personalen och patienterna är tillfredsställda med den
10(13) rådande operativa temperaturen inomhus, 22 C (baserat på en uppmätt lufttemperatur på 21.45 C i medelvärde). Beräknad operativ temperatur [C] 25 24 23 22 21 20 95 % kionfidensintervall 1 2 3 4 5 6 7 Kallt Neutralt Varmt Enkätskala Diagram 4 Patienters och personals upplevelse av luftens temperatur Anpassad komfortekvation Fangers komfortekvation ligger till grund för de flesta krav och rekommendationer. Det finns dock studier som visar på att denna ekvation inte kan användas utan vissa förändringar i en miljö med äldre personer, vilket sjukhus är ett typiskt exempel på. Inomhusklimatet för äldre bör beräknas anpassat till vilken aktivitet som utförs i rummet. Som exempel kan användas en sovsal på en vårdavdelning där patienterna är stilla och personalens aktivitet är relativt låg. För patienter gäller att en lämplig lufttemperatur är 22 C (vid en antagen medelålder på 60 år och en klädsel på 0.6 clo). För personalen gäller en önskad lufttemperatur på 20 C (med en medelålder på 45 år och en klädselnivå på 0.6 clo). I verkligheten har personalen dessutom en högre aktivitet än patienterna vilket skulle innebära en önskan om ännu lägre lufttemperatur. En specifik situation skulle kunna vara en manlig patient som ligger i sin säng (0.6 clo, 70 år) och bredvid sitter en kvinnlig sjuksköterska (0.6 clo, 40 år) och ger patienten en spruta. Enligt originalkomfortekvationen skulle personalen och patienten vilja ha samma omgivande temperatur på grund av att de har samma klädsel- och aktivitetsnivå. Med den anpassade ekvationen är den predikterade lufttemperaturen för patienten 22.7 C och 20.1 C för sjuksköterskan.
11(13) Anpassad TQ2-tabell Den mest optimala operativa temperaturen inomhus, med utgångspunkt från personers aktivitets- och klädselnivå, kan tas fram ur Diagram 3. Om detta görs för en vårdlokal kan resultat sedan jämföras med de värden givna i TQ2. Resultatet redovisas i tabellen nedan och i Diagram 5. Den nya anpassade TQ2-tabellen är grundad på värden från en verklig studie, där patienterna hade en medelaktivitet på 1.3 met och en medelklädsel på 0.64 clo på vintern och 1.1 met och 0.52 clo på sommaren. Motsvarande värden för personalen var 2.0 met och 0.6 clo på vintern och 2.5 met och 0.57 clo på sommaren. Inneklimatfaktor TQ2 TQ2 för patienter TQ2 för personal Operativ temperatur Vinterfall - högsta värde [ C] 24 25 22.5 - optimalvärde [ C] 22 23 20 - lägsta värde [ C] 20 21 17.5 Operativ temperatur Sommarfall - högsta värde [ C] 26 26.5 20.5 - optimalvärde [ C] 24.5 25 18 - lägsta värde [ C] 23 23.5 15.5 Vinter Sommar 26 24 22 20 18 16 TQ2 Patienter Personal Diagram 5 Illustration av reviderad TQ2-tabell
12(13) Kravet på TQ2 (10 % missnöjda) kan, mot bakgrund av ovanstående redovisning, med största sannolikhet inte uppfyllas i en vårdlokal där två grupper av människor, med olika förutsättningar, vistas. Slutsats Utvärdering av termiskt klimat i lokaler med grupper med olika aktivitets- och klädselnivå inte kan genomföras med utgångspunkt från klassindelning av klimatet enligt Klassindelade inneklimatsystem riktlinjer och specifikationer. Den typen av lokaler bör utvärderas på annat sätt.