Fukt och mikroorganismer i byggnader - en möglig historia Erica Bloom Med. Dr. Mikrobiologi Klimat & Hållbara Samhälssystem IVL Svenska Miljöinstitutet
IVL Svenska Miljöinstitutet AB Bildades 1966 som resultatet av ett initiativ från näringslivet om forskningssamarbete med svenska staten i miljöfrågor. Ägs av Stiftelsen Institutet för Vatten- och Luftvårdsforskning (SIVL). Garanterar oberoende. Icke-vinstdrivande AB Nettoomsättning 240 Mkr (2011). Fördelning - Samfinansierad verksamhet staten/näringslivet, Forskningsanslag, Uppdrag. ca 200 medarbetare Syfte: IVL Svenska Miljöinstitutet arbetar med tillämpad forskning och uppdrag för en ekologiskt, ekonomiskt och socialt hållbar tillväxt inom näringslivet och övriga samhället.
Tidsfördelning & Innehåll Kl 10.15-10.45 Kl 11.00-12.00 Fukt och riskkonstruktioner (30 min inkl. frågor) Mikroorganismer, mögel & toxiner (60 min inkl. frågor) Kl 13.00- -14.30 Analysmetoder & tolkning (ca 30 min inkl. frågor) Exempel på saneringsmetoder (ca 15 min inkl. frågor)
Vi når inte miljömålet! 2020 ska byggnader och deras egenskaper inte påverka hälsan negativt. Andelen byggnader med fuktskador av betydelse för inomhusmiljön ska vara lägre än 5 % av totala byggbeståndet. Källa; Boverket, God bebyggd miljö förslag till delmål för fukt och mögel 2011 36 % av alla svenska bostäder har fukt eller mögelskador som påverkar inomhusmiljön. Källa; Boverket, God bebyggd miljö förslag till nytt delmål för fukt och mögel 2011 40% av skolor och förskolor har någon form av fuktskada Källa Energimyndigheten,STIL2 2007
Dålig inomhusluft kostar miljarder 230 till 330 miljarder svenska kronor beräknas det kosta om vi ska åtgärda alla identifierade skador och tillgodose underhållsbehovet i det svenska byggbeståndet Källa: Boverket 2009; Så mår våra hus ~ 4 miljarder svenska kronor beräknas hälsoproblem, som är orsakade av allvarliga fukt och mögelskador, kosta det finska samhället årligen. Sverige saknar liknande beräkningar. Källa; Revisionsutskottets betänkande, Fukt- och mögelproblem i byggnader, 1/2013 rd
Fukt och Riskkonstruktioner
Vad är (oftast) problemet? FUKT Kemiska emissioner Mikrobiell påväxt Båda ovanstående OBS! Deformation, Svällning, Krackelering, Färgsläpp etc
Utmaningen: Vad är relevant att mäta...?... i människan?... i innemiljön?
Känsliga (& miljövänliga) byggnadsmaterial Allt organiskt material Papper, ex Kartonggipsskivor Lim, ex Linoleummattor (jutevävs baksida) Trä, träfiberskivor (masonit) Färg (vattenbaserade) Puts (med cellulosaderivat) Kolfiber Etc Obs! fyllnad i material ex minerit MEN mikrober kan växa på allt!
Varifrån kommer fukten? Brukarnas aktiviteter matlagning, tvätt & hygien, städning Läckage installationer & klimatskal Byggfukt betong & trä Klimat luft & nederbörd Markfukt avrinning Övrigt släckvatten, översvämning Bild: SP
RF i Stockholmsluft 2003 (SLB analys febr - dec) Mv= 78,3 Max= 98,7
Fukttillstånd Fukthalt = kg vatten/m 3 material Fuktkvot = kg vatten/kg torrt material (%) Relativ Fuktighet = ånghalt i luft vid en viss temperatur (vattenmättnadsgraden, andelen vattenfylld porvolym kapillära mättnadsgraden, baserade på kapillärsugning under en viss tid) OBS! Kemiskt bundet vatten!
Kritisk Relativ Fuktighet 100 % Rötangrepp Fk > 20-25 % i trä 90 % H 2 O-lim förtvålas, bakterietillväxt 85 % Mjukgörarnedbrytning, emissioner 80 % Vissa rötsvampar överlever Fk > 20% 75 % Mögeltillväxt (BBR 2006) 65 % Vissa mögelsvampar växer < 60 % Ingen biologisk tillväxt Fk < 16-17 % < 55 % Antikvarisk gräns
Fuktriskkonstruktioner i befintliga byggnader Uteluftventilerad krypgrund Odränerade putsade fasader (en-stegstätning) Tätskikt i våtrum Gipsskivor med papp i våtrum Platta/låglutande tak med invändig takavattning Takpapp äldre än 30 år Uppreglade golv mot mark Överliggande isolering vid platta på mark Gamla stammar Tilläggsisolerade tak
Vanliga skadeorsaker i kök och våtrum (VVS-installatörerna) Kök 29% Bad 37% Tvättstuga 7% Toalett 4% Kök Rör & rörfogar (53%) Diskmaskin (24%) Kyl/frys (5%) Våtrum Läckage genom tätskikt på golv eller vägg (37%) Otäta infästningar (29%) Otätheter - golvbrunn (21%) Fogsläpp mellan kakelplattor Läckande wc-stol Skador orsakade av kondens räknas inte som försäkringsskada
VASKA att bygga vattenskadesäkert Gör bad- och duschrum vattentäta Planera för läckage Planera för reparation VASKA-projektet startades i två bostadsområden i Umeå i mitten på 1980-talet, sedan dess har 4000 lägenheter byggts enligt metoden, utan vattenskador Kan beställas hos Länsförsäkringar
Sammanfattning Fuktsäkerhet undvik riskkonstruktioner bygga torrt god materialhantering bygga vattenskadesäkert
Paus
Mikroorganismer, mögel, toxiner
Biologiska skador i innemiljö Bakterier (Aktinomyceter, intracellulära, humanflora) Mögelsvampar (Fungi imperfecti) Blånadssvampar (Dematiaceous fungi) Jästsvampar Alger (grön- brun- rödalg) Lavar = (svamp + alg) Rötsvampar (Serpula lacrymans m fl.) Insekter (Hästmyra, husbock, trägnagare, kackerlacka, kvalster) Protozoer (Amöbor - utgör "reservoarer" för intracellulära bakterier)
Svampar Eget rike 100 000 beskrivna arter men består av ca 1,5 miljoner arter har funnits i ca 1 miljard år utgör ca 30 % av jordens biomassa = 555 miljarder ton (vi ca 30 miljoner ton) nedbrytare växer som jästsvampar eller hyfbildare Jäst Hyfbildare
Rötsvamp Lever av trä fara för konstruktionen Olika sorter (ex Vitröta, Brunröta) Mest fruktade: Serpula lacrymans (Äkta hussvamp) Ej associerad till värre hälsobesvär
Mögel Mögelsporer finns överallt i luften Tusentals arter sorteras ej enligt färgschema! "Renhållningsarbetare" Fukt! Sporer Kan växa på alla material: trä, spån- och gipsskivor, linoleum, mineralull, betong, plast mm. Växer oftast inne i konstruktionen Ger ibland "lukt av fukt / jord" Hyfer Mycel Producerar mykotoxiner http://www.irinfo.org/articles/article_ 4_2005_stockton.html Klimatförändring inomhus förändring i mikroflora!
Mögel kategoriseras INTE av färg! EXEMPEL: Vanligaste påväxten på fuktig gips... Släkte Penicillium Aspergillus Cladosporium Stachybotrys Chaetomium Alternaria Acremonium Färg grön gul-oliv-grön-svart mörk-oliv- brun-svart svart svart svart gul-grön-rosa-orange
Filmtajm http://www.youtube.com/watch?v =JsQHWj2RfXg
Floran förändras över tid Aspergillus versicolor A w 0.74-0.79 Ulocladium chartarum A w 0.89
Aw - nivå avgör kolonisatörer 1. Låg (a w = <0.85), primära a. Aspergillus versicolor (25 C) b. Eurotium spp. c. Penicillium aurantiogriseum d. P. brevicompactum e. P. chrysogenum f. Wallemia sebi Flannigan et al. Microorganisms in Home and Indoor Work Environments.Taylor & Francis, London, 2001.
Aw - nivå avgör kolonisatörer forts. 2. Intermediära (a w = 0.85-0.90), sekundära a. Aspergillus flavus b. A. nidulans c. A. sydowii d. A. versicolor (12 C) e. Cladosporium cladosporioides f. C. sphaerospermum Flannigan et al. Microorganisms in Home and Indoor Work Environments.Taylor & Francis, London, 2001.
Aw - nivå avgör kolonisatörer forts. 3. Hög (a w = >0.90), tertiära a. Alternaria alternata b. Aspergillus fumigatus c. Chaetomium spp. d. Exophiala spp. e. Fusarium spp. f. Memnoniella echinata g. Phialophora spp. h. Rhodotorula spp. i. Stachybotrys chartarum Flannigan et al. Microorganisms in Home and Indoor Work Environments.Taylor & Francis, London, 2001.
Mögelexponering Inandning Kontakt - Intag conidier, sporer, hyfer, cellväggskomponenter MVOC (gasformiga ämnen) andra metaboliter, t ex mykotoxiner, enzymer β-1,3-d-glukaner, proteiner - Döda respektive levande - Kan ej åldersbestämmas med säkerhet
Mykotoxiner naturligt producerade ämnen från svamp som väcker toxiskt svar i låga koncentrationer hos högre ryggradsdjur Gipsskiva Mat, dryck Aspergillosis Me H R O R H R S S O R HO Me OH Me H R O R H R Me S Me S O R OAc
Produktion av sekundärmetaboliter Biomassa Stationär fas Deklinationsfas Logfas Tillväxt vid optimala förhållanden Tid
Mykotoxiners effekter Olika mykotoxiner har olika toxisk effekt! cytotoxiska neurotoxiska inflammationsinducerande cancerogena nefrotoxiska immunomodulerande /-toxiska etc... Primära målorgan: lever, lungor, njurar, samt nerv-, hormon- och immunsystemet
Mykotoxiner & Hälsa Mykotoxiner i mögelskadade innemiljöer Produceras generellt Finns i sporer & nanopartiklar - i byggmaterial, sed. damm och i luft Giftigt för humana celler vid pg-nivå, ex immunomodulerande effekter Visar synnergieffekter med andra mykotoxiner, mögelsvampar och bakterier Högre toxisk effekt vid inandning än vid oralt upptag Påverkar det oss? Långtidsexponering? Individens känslighet Exponeringsväg? Human metabolism? Utgör kemiska markörer för andra komponenter! EN DOS-FRÅGA
Sammanfattning mikroorganismer Det finns olika biologiska skador Begreppet "mögel" är inte bara mögel Olika arter trivs vid olika fukthalter Olika arter producerar olika toxiner Ett toxin kan produceras av många arter Mögelgifters påverkan eller icke påverkan är en dosfråga
Lunch
Mätmetoder
Mätmetoder & Tolkning - översikt Vad säger analysen...och vad säger den inte! Det finns ingen optimal mätmetod!
Vad är en mikrobiell skada? Aktiv påväxt av mikrober på byggnadsmaterial Intorkad påväxt av mikrober Elak / störande lukt (med mänsklig näsa) Rötsvampar OBS! Normal variation/ mängd/ förekomst
Mätmetoder & Tolkning - översikt
Mätmetoder & Tolkning - översikt - Okulär besiktning - Odling - PCR - Masspektrometri metaboliter ex MVOC - Mikroskopering (ljus-, faskontrast-, SEM) - Metabolisk indikator (ATP-mätare)
Okulär besiktning Bild från SP
Mätmetoder & Tolkning - översikt Odling: Fördel: Artbestämning på specifika substrat, billigt Nackdel: Temp, substrat, tid, konkurrens, levande! PCR: Fördel: Mycket känslig metod, snabb Nackdel: Inhibering, sökbegränsning MVOC: Fördel: Specifika svampmetaboliter Nackdel: Många källor, inget "gränsvärde" Mikroskop: Fördel: Konstaterar skada Nackdel: Subjektiv tolkning av mängd SEM: Fördel: Morfologisk analys av partiklar på filter Nackdel: Subjektiv tolkning av liten yta ATP: Fördel: Snabbtest för hygienkontroll i livsmedel Nackdel: Ingen tolkning för skadat byggmaterial
Analysmetoder & Tolkning - odling Mögelodling på byggnadsmaterial är svårtolkat! HUSHÅLLSDAMM
Analysmetoder & Tolkning - odling Bara ~1 % går att odla fram Fullständigt beroende av odlingsmedium Skapar konkurrenssituation Dött eller inaktivt mögel är också giftigt!
Analysmetoder & Tolkning - odling Reuter Centrifugal Sampler Luftprovtagning Luftflöde Impaktion Odling Rubbning i mikroflora!
http://users.ugent.be/~avierstr/principles/pcr.html Analysmetoder & Tolkning - PCR
Analysmetoder & Tolkning - PCR
Lukt från byggnadsmaterial Materiallukt Mögellukt - trä, asfalt, lim, impregnering - potatiskällare, sommarstuga, unken Unken lukt, sur unken Elak lukt - sur skurtrasa, spya (linoleummatta) - frän, kemisk, illaluktande, obehaglig Ammoniakalisk impregneringslukt Aminlukt - stark unken mögellukt - fiskluktande lim, gullfiberisolering, - kattpiss Mikrobiell lukt - kokosnöt, citron, jordigt, syrligt, mjöl, sill, m.m.
VOC volatile organic compounds Produktionen och sammansättningen av MVOC varierar mycket beroende på: mögelart möglets utvecklingsstadium vilket material möglet växer på fukt och temperatur Klassiska dofter som förknippas med mögelskada är ex 1-okten-3-ol, svamplukt (vilket också emitterar från steril gipsskiva) 1.10-dimetyl-trans-9-decalol (geosmin), jordkällare ; (finns i all jord/sand) Socialstyrelsens översikt av de vanligaste VOC i inomhusluft (Socialstyrelsen 2006).
Analysmetoder & Tolkning - mikroskopering Direktmikroskopering - översiktligt i stereolupp ( 60-100 ggr ) - preparering på objektglas och mikroskopering i faskontrast 250-400-1000 ggr Enda metoden som påvisar skada!
SEM svepelektronmikroskopi 50 µm ATP- mätare adenosintrifosfat -mätare
En innemiljöutredning ett detektivarbete Vad vill man få svar på? - anpassa metod Ögonblicksmätning som ett foto, säger inget över tid Mäta över tid säger inget om enstaka tillfällen Placering avgörande Kemiska reaktioner befintliga ämnen och nyskapade Biologisk skada en historia som följer A w Luftprov luftburet damm / partiklar Dammprov sedimenterat damm/partiklar Materialprov byggnadsmaterial Tejp-prov - byggnadsmaterial, inventarier För att se avvikelser För att se avvikelser över tid Påvisa påväxt/skada
Sammanfattning Metoder Tillämpning av mätmetod beroende på situation och objekt! Alla metoder är inte anpassade för innemiljöutredningar Förståelse och redovisning av varje mätmetods för- och nackdelar! Mikroskopering verifierar skada på material Alla andra metoder påvisar förekomst
Paus
Exempel på saneringsmetoder
Sanering av mögelskador - Mögelsaneringsmetoders effektivitet SBUF rapport nr 12039 IVL B-rapport 1898 Peitzsch et al 2012, Remediation of mould damaged building materials efficiency of a broad spectrum of treatments, J Environ Monit, 14, 908. Klimatkammare Gipsskivor Stachybotrys chartarum Träsplint Aspergillus versicolor 95% RF S A N E R I N G S M E T O D Ozon Penetrox-S Boracol 10 Varmluftspistol, 300 ºC Flambering/eld Ånga Alg- & MögelBORT Klorin Vitalprotect Enbart torkning
Fler exempel på åtgärder Duken Patenterad lösning släpper igenom fukt, fångar partiklar & VOC Ämnad som temporär lösning Innovationspris, under utredning Ventilerade golv Förutsätter rätt utförd åtgärd kräver vidare kontroll Bor-medel visat i Äntligen hemma Vitalprotect som ångas in i huset Innehåller borsyra, borsalter och borax (kandidatlistan) Impregnering vs. Sanering Diverse spärrskikt Förseglare som hindrar fuktvandring & lukt
Sammanfattning Saneringsmetoder Fuktskador kan inte ventileras bort Anlita en skadeutredare Utred enligt SWESIAQ-modellen Endast läkare uttalar sig om hälsa! Ingen saneringsmetod är i dagsläget optimal - alltså... åtgärda fuktskadan och byt ut materialet!