Mittwoch, Februar 16 2011 00: 42

Kontrolle von Innenräumen: Allgemeine Grundsätze

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Menschen in städtischen Umgebungen verbringen zwischen 80 und 90 % ihrer Zeit in Innenräumen, während sie sitzende Tätigkeiten ausüben, sowohl während der Arbeit als auch in der Freizeit. (Siehe Abbildung 1).

Abbildung 1. Stadtbewohner verbringen 80 bis 90 % ihrer Zeit in Innenräumen

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Diese Tatsache führte dazu, dass in diesen Innenräumen Umgebungen geschaffen wurden, die komfortabler und homogener waren als im Freien mit ihren wechselnden klimatischen Bedingungen. Um dies zu ermöglichen, musste die Luft in diesen Räumen konditioniert, in der kalten Jahreszeit erwärmt und in der heißen Jahreszeit gekühlt werden.

Für eine effiziente und kostengünstige Klimatisierung war es notwendig, die von außen in die Gebäude einströmende Luft, die nicht die gewünschten thermischen Eigenschaften aufweisen konnte, zu kontrollieren. Das Ergebnis waren immer dichtere Gebäude und eine strengere Kontrolle der Menge an Umgebungsluft, die verwendet wurde, um stagnierende Raumluft zu erneuern.

Die Energiekrise Anfang der 1970er Jahre – und die daraus resultierenden Notwendigkeiten zum Energiesparen – stellten einen weiteren Umstand dar, der oft für drastische Reduzierungen der Menge an Raumluft sorgte, die für die Erneuerung und Belüftung verwendet wurde. Was damals üblich war, war die mehrfache Wiederverwendung der Luft in einem Gebäude. Dies geschah natürlich mit dem Ziel, die Kosten für die Klimatisierung zu senken. Aber etwas anderes begann zu passieren: Die Zahl der Beschwerden, Beschwerden und/oder Gesundheitsprobleme der Bewohner dieser Gebäude nahm erheblich zu. Dies wiederum erhöhte die sozialen und finanziellen Kosten durch Fehlzeiten und veranlasste Spezialisten, die Ursache von Beschwerden zu untersuchen, die bis dahin als unabhängig von der Verschmutzung galten.

Es ist nicht kompliziert zu erklären, was zum Auftreten von Beschwerden geführt hat: Gebäude werden immer hermetischer gebaut, die Luftzufuhr für die Belüftung wird reduziert, mehr Materialien und Produkte werden verwendet, um Gebäude thermisch zu isolieren, die Anzahl chemischer Produkte und synthetischen Materialien vervielfacht und diversifiziert und die individuelle Kontrolle über die Umwelt geht allmählich verloren. Die Folge ist ein zunehmend kontaminiertes Raumklima.

Die Bewohner von Gebäuden mit degradierter Umgebung reagieren dann meist mit Beschwerden über Aspekte ihrer Umgebung und mit klinischen Symptomen. Die am häufigsten genannten Symptome sind folgende: Reizung der Schleimhäute (Augen, Nase und Rachen), Kopfschmerzen, Atemnot, vermehrtes Auftreten von Erkältungen, Allergien und so weiter.

Wenn es an der Zeit ist, die möglichen Ursachen zu definieren, die diese Beschwerden auslösen, weicht die scheinbare Einfachheit der Aufgabe tatsächlich einer sehr komplexen Situation, wenn man versucht, die Beziehung von Ursache und Wirkung herzustellen. In diesem Fall müssen alle Faktoren (sei es umweltbedingter oder anderer Art) berücksichtigt werden, die möglicherweise mit den Beschwerden oder den aufgetretenen Gesundheitsproblemen in Zusammenhang stehen.

Die Schlussfolgerung – nach vielen Jahren des Studiums dieses Problems – ist, dass diese Probleme mehrere Ursachen haben. Ausnahmen bilden solche Fälle, in denen der Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung eindeutig festgestellt wurde, wie beispielsweise im Fall des Ausbruchs der Legionärskrankheit oder der Probleme der Reizung oder der erhöhten Empfindlichkeit aufgrund einer Exposition gegenüber Formaldehyd.

Das Phänomen trägt den Namen Sick-Building-Syndrom, und ist definiert als jene Symptome, die die Bewohner eines Gebäudes betreffen, bei denen Beschwerden aufgrund von Unwohlsein häufiger auftreten, als vernünftigerweise erwartet werden könnte.

Tabelle 1 zeigt einige Beispiele für Schadstoffe und die häufigsten Emissionsquellen, die mit einer Verschlechterung der Raumluftqualität in Verbindung gebracht werden können.

Neben der durch chemische und biologische Schadstoffe beeinträchtigten Raumluftqualität wird das Sick-Building-Syndrom auf viele weitere Faktoren zurückgeführt. Einige sind physisch, wie Hitze, Lärm und Beleuchtung; Einige sind psychosozial, vor allem die Art und Weise, wie die Arbeit organisiert ist, die Arbeitsbeziehungen, das Arbeitstempo und die Arbeitsbelastung.

Tabelle 1. Die häufigsten Schadstoffe in Innenräumen und ihre Quellen

Site

Emissionsquellen

Schadstoff

Draußen

Feste Quellen

 
 

Industriestandorte, Energieerzeugung

Schwefeldioxid, Stickoxide, Ozon, Feinstaub, Kohlenmonoxid, organische Verbindungen

 

Kraftfahrzeuge

Kohlenmonoxid, Blei, Stickoxide

 

Boden

Radon, Mikroorganismen

Innenaufnahme

Baumaterialien

 
 

Stein, Beton

Radon

 

Holzwerkstoffe, Furnier

Formaldehyd, organische Verbindungen

 

Isolierung

Formaldehyd, Glasfaser

 

Feuerhemmende Mittel

Asbest

 

Lackieren

Organische Verbindungen, Blei

 

Ausrüstung und Installationen

 
 

Heizungsanlagen, Küchen

Kohlenmonoxid und -dioxid, Stickoxide, organische Verbindungen, Feinstaub

 

Fotokopierer

Ozon

 

Lüftungssysteme

Fasern, Mikroorganismen

 

Insassen

 
 

Metabolische Aktivität

Kohlendioxid, Wasserdampf, Gerüche

 

Biologische Aktivität

Mikroorganismen

 

Menschliche Aktivität

 
 

Rauchen

Kohlenmonoxid, andere Verbindungen, Feinstaub

 

Lufterfrischer

Fluorkohlenwasserstoffe, Gerüche

 

Reinigung

Organische Verbindungen, Gerüche

 

Freizeit, künstlerische Aktivitäten

Organische Verbindungen, Gerüche

 

Die Raumluft spielt eine sehr wichtige Rolle beim Sick-Building-Syndrom, und die Kontrolle ihrer Qualität kann daher in den meisten Fällen dazu beitragen, die Bedingungen zu korrigieren oder zu verbessern, die zum Auftreten des Syndroms geführt haben. Es sollte jedoch daran erinnert werden, dass die Luftqualität nicht der einzige Faktor ist, der bei der Bewertung des Raumklimas berücksichtigt werden sollte.

Maßnahmen zur Kontrolle des Innenraumklimas

Die Erfahrung zeigt, dass die meisten Probleme, die in Innenräumen auftreten, das Ergebnis von Entscheidungen sind, die während der Planung und Konstruktion eines Gebäudes getroffen wurden. Obwohl diese Probleme später durch Korrekturmaßnahmen behoben werden können, sollte darauf hingewiesen werden, dass es effektiver und kostengünstiger ist, Mängel während der Planung des Gebäudes zu vermeiden und zu beheben.

Die große Vielfalt möglicher Verschmutzungsquellen bestimmt die Vielfalt der Korrekturmaßnahmen, die ergriffen werden können, um sie unter Kontrolle zu bringen. An der Gestaltung eines Gebäudes können Fachleute aus verschiedenen Bereichen wie Architekten, Ingenieure, Innenarchitekten und andere beteiligt sein. Daher ist es in diesem Stadium wichtig, die verschiedenen Faktoren zu berücksichtigen, die dazu beitragen können, mögliche zukünftige Probleme zu beseitigen oder zu minimieren, die aufgrund schlechter Luftqualität auftreten können. Die zu berücksichtigenden Faktoren sind

  • Auswahl der Website
  • Architekturdesign
  • Auswahl an Materialien
  • Lüftungs- und Klimaanlagen zur Kontrolle der Raumluftqualität.

 

Auswahl einer Baustelle

Die Luftverschmutzung kann von Quellen stammen, die nahe oder weit entfernt vom gewählten Standort liegen. Diese Art der Verschmutzung umfasst zum größten Teil organische und anorganische Gase, die bei der Verbrennung entstehen – sei es aus Kraftfahrzeugen, Industrieanlagen oder elektrischen Anlagen in der Nähe des Standorts – und luftgetragene Feinstaubpartikel unterschiedlicher Herkunft.

Zu den im Boden gefundenen Verschmutzungen gehören gasförmige Verbindungen aus vergrabenen organischen Stoffen und Radon. Diese Schadstoffe können durch erdberührte Risse in den Baustoffen oder durch Migration durch semipermeable Materialien in das Gebäude eindringen.

Wenn der Bau eines Gebäudes in der Planungsphase ist, sollten die verschiedenen möglichen Standorte evaluiert werden. Der beste Standort sollte unter Berücksichtigung dieser Fakten und Informationen ausgewählt werden:

  1. Daten, die das Ausmaß der Umweltverschmutzung in der Umgebung zeigen, um entfernte Verschmutzungsquellen zu vermeiden.
  2. Analyse benachbarter oder nahegelegener Verschmutzungsquellen unter Berücksichtigung von Faktoren wie dem Fahrzeugverkehr und möglichen Quellen industrieller, gewerblicher oder landwirtschaftlicher Verschmutzung.
  3. Die Verschmutzungsgrade in Boden und Wasser, einschließlich flüchtiger oder halbflüchtiger organischer Verbindungen, Radongas und anderer radioaktiver Verbindungen, die aus dem Zerfall von Radon resultieren. Diese Informationen sind hilfreich, wenn eine Entscheidung getroffen werden muss, den Standort zu wechseln oder Maßnahmen zu ergreifen, um das Vorhandensein dieser Schadstoffe im zukünftigen Gebäude zu mindern. Zu den Maßnahmen, die ergriffen werden können, gehören die wirksame Abdichtung der Durchdringungskanäle oder die Gestaltung allgemeiner Belüftungssysteme, die einen Überdruck im zukünftigen Gebäude gewährleisten.
  4. Informationen über das Klima und die vorherrschende Windrichtung in der Umgebung sowie tägliche und saisonale Schwankungen. Diese Bedingungen sind wichtig, um die richtige Ausrichtung des Gebäudes zu bestimmen.

 

Andererseits müssen lokale Verschmutzungsquellen durch verschiedene spezifische Techniken kontrolliert werden, wie z. B. Entwässerung oder Reinigung des Bodens, Druckentlastung des Bodens oder Verwendung von architektonischen oder landschaftlichen Leitblechen.

Architekturdesign

Die Integrität eines Gebäudes ist seit Jahrhunderten eine grundlegende Vorgabe bei der Planung und Gestaltung eines neuen Gebäudes. Zu diesem Zweck wurde heute wie in der Vergangenheit die Fähigkeit von Materialien berücksichtigt, dem Abbau durch Feuchtigkeit, Temperaturänderungen, Luftbewegungen, Strahlung, dem Angriff chemischer und biologischer Mittel oder Naturkatastrophen zu widerstehen.

Die Tatsache, dass die oben genannten Faktoren bei der Durchführung eines Architekturprojekts berücksichtigt werden sollten, spielt im aktuellen Kontext keine Rolle: Darüber hinaus muss das Projekt die richtigen Entscheidungen im Hinblick auf die Integrität und das Wohlbefinden der Bewohner treffen. In dieser Phase des Projekts müssen Entscheidungen über Aspekte wie die Gestaltung von Innenräumen, die Auswahl von Materialien, den Standort von Aktivitäten, die potenzielle Schadstoffquellen sein könnten, die Öffnungen des Gebäudes nach außen, die Fenster und die Belüftungssystem.

Gebäudeöffnungen

Wirksame Kontrollmaßnahmen während der Planung des Gebäudes bestehen in der Planung der Lage und Ausrichtung dieser Öffnungen im Hinblick auf die Minimierung der Kontaminationsmenge, die aus zuvor erkannten Verschmutzungsquellen in das Gebäude gelangen kann. Folgende Überlegungen sollten beachtet werden:

  • Öffnungen sollten weit entfernt von Verschmutzungsquellen und nicht in der vorherrschenden Windrichtung liegen. Wenn sich Öffnungen in der Nähe von Rauch- oder Abgasquellen befinden, sollte das Lüftungssystem so geplant werden, dass es in diesem Bereich einen positiven Luftdruck erzeugt, um den Wiedereintritt von Abluft zu vermeiden, wie in Abbildung 2 gezeigt.
  • Besonderes Augenmerk sollte darauf gelegt werden, die Entwässerung zu gewährleisten und ein Versickern dort zu verhindern, wo das Gebäude mit dem Boden in Kontakt kommt, in das Fundament, in Bereiche, die gefliest sind, wo sich das Entwässerungssystem und die Leitungen befinden, und an anderen Stellen.
  • Zugänge zu Ladedocks und Garagen sollten weit entfernt von den normalen Lufteinlassstellen des Gebäudes sowie von den Haupteingängen gebaut werden.

 

Abbildung 2. Eindringen von Schadstoffen von außen

IEN010F2

Windows

In den letzten Jahren hat sich der Trend der 1970er und 1980er Jahre umgekehrt und es gibt eine Tendenz, Arbeitsfenster in neue Architekturprojekte aufzunehmen. Dies bringt mehrere Vorteile mit sich. Eine davon ist die Möglichkeit, in den (hoffentlich wenigen) Bereichen zusätzliche Belüftung bereitzustellen, vorausgesetzt, dass das Belüftungssystem in diesen Bereichen über Sensoren verfügt, um Ungleichgewichte zu vermeiden. Es sollte beachtet werden, dass die Möglichkeit, ein Fenster zu öffnen, nicht immer garantiert, dass frische Luft in ein Gebäude gelangt; Wenn das Lüftungssystem unter Druck steht, sorgt das Öffnen eines Fensters nicht für zusätzliche Belüftung. Weitere Vorteile sind eindeutig psychosozialer Natur und ermöglichen den Bewohnern ein gewisses Maß an individueller Kontrolle über ihre Umgebung und einen direkten und visuellen Zugang ins Freie.

Schutz vor Feuchtigkeit

Die Hauptkontrollmittel bestehen in der Verringerung der Feuchtigkeit in den Fundamenten des Gebäudes, wo sich Mikroorganismen, insbesondere Pilze, häufig ausbreiten und entwickeln können.

Die Entfeuchtung des Bereichs und die Druckbeaufschlagung des Bodens können das Auftreten biologischer Wirkstoffe verhindern und auch das Eindringen chemischer Schadstoffe verhindern, die möglicherweise im Boden vorhanden sind.

Auch die Abdichtung und Kontrolle der luftfeuchteempfindlichsten umschlossenen Bereiche des Gebäudes ist zu erwägen, da Feuchtigkeit die für die Gebäudeverkleidung verwendeten Materialien beschädigen kann, so dass diese Materialien dann zu einer Quelle mikrobiologischer Kontamination werden können .

Planung von Innenräumen

Während der Planungsphase ist es wichtig zu wissen, für welche Nutzung das Gebäude eingesetzt wird oder welche Aktivitäten darin durchgeführt werden. Wichtig ist vor allem zu wissen, welche Tätigkeiten eine Kontaminationsquelle sein können; Dieses Wissen kann dann verwendet werden, um diese potenziellen Verschmutzungsquellen zu begrenzen und zu kontrollieren. Einige Beispiele für Aktivitäten, die innerhalb eines Gebäudes Kontaminationsquellen sein können, sind die Zubereitung von Speisen, Drucken und Grafik, Rauchen und die Verwendung von Fotokopiergeräten.

Der Ort dieser Aktivitäten an bestimmten Orten, getrennt und isoliert von anderen Aktivitäten, sollte so entschieden werden, dass die Bewohner des Gebäudes so wenig wie möglich beeinträchtigt werden.

Es ist ratsam, diese Prozesse mit einem lokalen Absaugsystem und/oder allgemeinen Belüftungssystemen mit besonderen Eigenschaften auszustatten. Die erste dieser Maßnahmen zielt darauf ab, Schadstoffe an der Emissionsquelle zu kontrollieren. Die zweite, die anwendbar ist, wenn es zahlreiche Quellen gibt, wenn sie innerhalb eines bestimmten Raums verteilt sind oder wenn der Schadstoff extrem gefährlich ist, sollte die folgenden Anforderungen erfüllen: Es sollte in der Lage sein, eine Menge an Frischluft zu liefern, die angesichts der etablierten ausreichend ist Standards für die betreffende Tätigkeit, es sollte keine Luft wiederverwenden, indem sie mit dem allgemeinen Lüftungsstrom im Gebäude gemischt wird, und es sollte erforderlichenfalls eine zusätzliche Zwangsentlüftung enthalten. In solchen Fällen sollte der Luftstrom an diesen Orten sorgfältig geplant werden, um zu vermeiden, dass Schadstoffe zwischen angrenzenden Räumen übertragen werden – indem beispielsweise in einem bestimmten Raum ein Unterdruck erzeugt wird.

Manchmal wird die Kontrolle erreicht, indem das Vorhandensein von Schadstoffen in der Luft durch Filtration oder durch chemische Reinigung der Luft beseitigt oder verringert wird. Bei der Anwendung dieser Kontrolltechniken sollten die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Schadstoffe im Auge behalten werden. Filtersysteme zum Beispiel sind ausreichend, um Feinstaub aus der Luft zu entfernen – solange die Effizienz des Filters auf die Größe der zu filternden Partikel abgestimmt ist –, lassen aber Gase und Dämpfe passieren.

Die Beseitigung der Verschmutzungsquelle ist die wirksamste Methode zur Bekämpfung der Verschmutzung in Innenräumen. Ein gutes Beispiel dafür sind die Beschränkungen und Verbote des Rauchens am Arbeitsplatz. Wo das Rauchen erlaubt ist, ist es im Allgemeinen auf spezielle Bereiche beschränkt, die mit speziellen Lüftungssystemen ausgestattet sind.

Auswahl der Materialien

Bei dem Versuch, möglichen Verschmutzungsproblemen innerhalb eines Gebäudes vorzubeugen, sollte auf die Eigenschaften der für den Bau und die Dekoration verwendeten Materialien, auf die Einrichtung, die normalen Arbeitstätigkeiten, die durchgeführt werden, die Art und Weise, wie das Gebäude gereinigt und desinfiziert wird, geachtet werden wie Insekten und andere Schädlinge bekämpft werden. Es ist auch möglich, den Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) zu reduzieren, indem beispielsweise nur Materialien und Möbel mit bekannten Emissionsraten für diese Verbindungen berücksichtigt und diejenigen mit den niedrigsten Gehalten ausgewählt werden.

Obwohl einige Laboratorien und Institutionen Studien zu Emissionen dieser Art durchgeführt haben, sind heute nur wenige Informationen über die Emissionsraten von Schadstoffen für Baumaterialien verfügbar; Diese Knappheit wird darüber hinaus durch die große Anzahl verfügbarer Produkte und die Variabilität, die sie im Laufe der Zeit aufweisen, verschärft.

Trotz dieser Schwierigkeit haben einige Hersteller damit begonnen, ihre Produkte zu untersuchen und, normalerweise auf Wunsch des Verbrauchers oder des Baufachmanns, Informationen über die durchgeführten Untersuchungen beizufügen. Produkte werden immer häufiger etikettiert umweltfreundlich, ungiftig und so weiter.

Es gibt jedoch noch viele Probleme zu überwinden. Beispiele für diese Probleme sind die hohen zeitlichen und finanziellen Kosten der erforderlichen Analysen; das Fehlen von Standards für die zur Analyse der Proben verwendeten Methoden; die komplizierte Interpretation der Ergebnisse aufgrund mangelnder Kenntnis der gesundheitlichen Auswirkungen einiger Schadstoffe; und die Uneinigkeit unter den Forschern darüber, ob Materialien mit hohen Emissionen, die für kurze Zeit emittieren, Materialien mit niedrigen Emissionen, die über längere Zeiträume emittieren, vorzuziehen sind.

Tatsache ist jedoch, dass der Markt für Bau- und Dekorationsmaterialien in den kommenden Jahren wettbewerbsintensiver werden und mehr gesetzlichem Druck ausgesetzt sein wird. Dies wird dazu führen, dass einige Produkte eliminiert oder durch andere Produkte mit niedrigeren Emissionsraten ersetzt werden. Maßnahmen dieser Art werden bereits bei den Klebstoffen ergriffen, die bei der Herstellung von Moquette-Stoffen für Polster verwendet werden, und werden durch die Eliminierung gefährlicher Verbindungen wie Quecksilber und Pentachlorphenol bei der Herstellung von Farben weiter veranschaulicht.

Bis mehr bekannt ist und gesetzliche Vorschriften in diesem Bereich ausgereift sind, werden Entscheidungen über die Auswahl der am besten geeigneten Materialien und Produkte zur Verwendung oder Installation in neuen Gebäuden den Fachleuten überlassen. Hier sind einige Überlegungen, die ihnen helfen können, eine Entscheidung zu treffen:

  • Informationen über die chemische Zusammensetzung des Produkts und die Emissionsraten von Schadstoffen sowie alle Informationen über die Gesundheit, Sicherheit und den Komfort der ihnen ausgesetzten Insassen sollten verfügbar sein. Diese Informationen sollten vom Hersteller des Produkts bereitgestellt werden.
  • Es sollten Produkte ausgewählt werden, die die geringstmöglichen Schadstoffemissionen aufweisen, wobei besonderes Augenmerk auf das Vorhandensein von karzinogenen und teratogenen Verbindungen, Reizstoffen, systemischen Toxinen, geruchsbildenden Verbindungen usw. zu legen ist. Klebstoffe oder Materialien, die große Emissions- oder Absorptionsflächen aufweisen, wie poröse Materialien, Textilien, unbeschichtete Fasern und dergleichen, sollten spezifiziert und ihre Verwendung eingeschränkt werden.
  • Für die Handhabung und Installation dieser Materialien und Produkte sollten vorbeugende Verfahren implementiert werden. Während und nach dem Einbau dieser Materialien sollte der Raum gründlich belüftet werden und die Ausbacken Verfahren (siehe unten) sollte verwendet werden, um bestimmte Produkte zu härten. Außerdem sollten die empfohlenen Hygienemaßnahmen eingehalten werden.
  • Eines der empfohlenen Verfahren zur Minimierung der Exposition gegenüber Emissionen neuer Materialien während der Installations- und Fertigstellungsphase sowie während der Erstbezug des Gebäudes besteht darin, das Gebäude 24 Stunden lang mit 100 % Außenluft zu belüften. Die Eliminierung organischer Verbindungen durch die Verwendung dieser Technik verhindert die Retention dieser Verbindungen in porösen Materialien. Diese porösen Materialien können als Reservoire und spätere Verschmutzungsquellen dienen, da sie die gespeicherten Verbindungen in die Umwelt abgeben.
  • Auch die Erhöhung der Belüftung auf das maximal mögliche Niveau vor der Wiederbelegung eines Gebäudes nach einer gewissen Zeit der Schließung – in den ersten Stunden des Tages – sowie nach Wochenenden oder Betriebsferien ist eine praktische Maßnahme, die umgesetzt werden kann.
  • Ein spezielles Verfahren, bekannt als Ausbacken, wurde in einigen Gebäuden verwendet, um neue Materialien zu „härten“. Das Ausbacken Das Verfahren besteht darin, die Temperatur eines Gebäudes für 48 Stunden oder länger zu erhöhen und dabei den Luftstrom auf einem Minimum zu halten. Die hohen Temperaturen begünstigen die Emission flüchtiger organischer Verbindungen. Anschließend wird das Gebäude belüftet und dadurch seine Schadstoffbelastung reduziert. Die bisher erzielten Ergebnisse zeigen, dass dieses Verfahren in einigen Situationen effektiv sein kann.

 

Lüftungssysteme und die Steuerung des Raumklimas

In geschlossenen Räumen ist die Belüftung eine der wichtigsten Methoden zur Kontrolle der Luftqualität. In diesen Räumen gibt es so viele Verschmutzungsquellen und die Eigenschaften dieser Schadstoffe sind so unterschiedlich, dass es fast unmöglich ist, sie in der Entwurfsphase vollständig zu kontrollieren. Die Verschmutzung, die von den Bewohnern des Gebäudes selbst verursacht wird – durch die Aktivitäten, denen sie nachgehen, und die Produkte, die sie für die persönliche Hygiene verwenden – ist ein typisches Beispiel; Im Allgemeinen liegen diese Kontaminationsquellen außerhalb der Kontrolle des Konstrukteurs.

Die Belüftung ist daher die normalerweise verwendete Kontrollmethode, um Schadstoffe aus verschmutzten Innenräumen zu verdünnen und zu beseitigen; sie kann mit sauberer Außenluft oder mit geeignet gereinigter Umluft durchgeführt werden.

Bei der Gestaltung eines Lüftungssystems müssen viele verschiedene Punkte berücksichtigt werden, wenn es als geeignete Methode zur Kontrolle der Umweltverschmutzung dienen soll. Dazu gehören die Qualität der verwendeten Außenluft; die besonderen Anforderungen bestimmter Schadstoffe oder ihrer Erzeugungsquelle; die vorbeugende Wartung des Lüftungssystems selbst, das ebenfalls als mögliche Kontaminationsquelle betrachtet werden sollte; und die Luftverteilung im Gebäude.

Tabelle 2 fasst die wichtigsten Punkte zusammen, die bei der Planung eines Lüftungssystems zur Aufrechterhaltung eines hochwertigen Raumklimas berücksichtigt werden sollten.

In einer typischen Lüftungs-/Klimaanlage wird von außen entnommene und mit einem variablen Anteil an Umluft vermischte Luft durch verschiedene Klimaanlagen geleitet, meist gefiltert, je nach Jahreszeit geheizt oder gekühlt und befeuchtet oder bei Bedarf entfeuchtet.

Tabelle 2. Grundlegende Anforderungen an ein Belüftungssystem durch Verdünnung

Systemkomponente
oder Funktion

Anforderung

Verdünnung durch Außenluft

Eine Mindestluftmenge pro Bewohner pro Stunde sollte gewährleistet sein.

 

Das Ziel sollte sein, das Volumen der Innenluft so oft wie möglich pro Stunde zu erneuern.

 

Je nach Intensität der Schadstoffquellen sollte die Menge der zugeführten Außenluft erhöht werden.

 

Für Räume, in denen schadstofferzeugende Tätigkeiten stattfinden, sollte eine direkte Absaugung nach außen gewährleistet sein.

Orte der Luftansaugung

Es sollte vermieden werden, Lufteinlässe in der Nähe von Schwaden bekannter Verschmutzungsquellen zu platzieren.

 

Man sollte Bereiche in der Nähe von stehenden Gewässern und die von Kühltürmen ausgehenden Aerosole meiden.

 

Das Eindringen von Tieren sollte verhindert werden und Vögel sollten daran gehindert werden, sich in der Nähe von Einlässen niederzulassen oder zu nisten.

Ort der Luftabsaugung
Wind

Abluftöffnungen sollten so weit wie möglich von den Lufteinlassstellen entfernt platziert werden, und die Höhe der Abluftöffnung sollte erhöht werden.

 

Die Ausrichtung der Austrittsöffnungen sollte in entgegengesetzter Richtung zu den Lufteinlasshauben erfolgen.

Filtration und Reinigung

Es sollten mechanische und elektrische Feinstaubfilter verwendet werden.

 

Man sollte ein System zur chemischen Beseitigung von Schadstoffen installieren.

Mikrobiologische Kontrolle

Es sollte vermieden werden, poröse Materialien in direkten Kontakt mit Luftströmen zu bringen, einschließlich derjenigen in den Verteilungsleitungen.

 

Man sollte die Ansammlung von stehendem Wasser dort vermeiden, wo sich in Klimaanlagen Kondenswasser bildet.

 

Es sollte ein vorbeugendes Wartungsprogramm erstellt und die regelmäßige Reinigung von Luftbefeuchtern und Kühltürmen geplant werden.

Luftverteilung

Totzonen (wo keine Belüftung vorhanden ist) und Luftschichtungen sollten beseitigt und verhindert werden.

 

Es ist bevorzugt, die Luft dort zu mischen, wo die Insassen sie atmen.

 

An allen Orten sollte ein angemessener Druck aufrechterhalten werden, basierend auf den Aktivitäten, die dort durchgeführt werden.

 

Luftantriebs- und Absaugsysteme sollten gesteuert werden, um das Gleichgewicht zwischen ihnen aufrechtzuerhalten.

 

Nach der Behandlung wird die Luft durch Leitungen in alle Bereiche des Gebäudes verteilt und durch Dispersionsgitter abgegeben. Es vermischt sich dann in den besetzten Räumen, tauscht Wärme aus und erneuert die Innenraumatmosphäre, bevor es schließlich durch Rückführkanäle von jedem Ort weggezogen wird.

Die Menge an Außenluft, die verwendet werden sollte, um Schadstoffe zu verdünnen und zu beseitigen, ist Gegenstand zahlreicher Untersuchungen und Kontroversen. In den letzten Jahren gab es Änderungen bei den empfohlenen Außenluftwerten und den veröffentlichten Lüftungsnormen, in den meisten Fällen mit einer Erhöhung der verwendeten Außenluftmengen. Trotzdem wurde festgestellt, dass diese Empfehlungen nicht ausreichen, um alle Verschmutzungsquellen wirksam zu kontrollieren. Denn die etablierten Standards orientieren sich an der Belegung und lassen andere wichtige Schadstoffquellen außer Acht, etwa die beim Bau verwendeten Materialien, die Einrichtung und die Qualität der Außenluft.

Daher sollte die erforderliche Belüftungsmenge auf drei grundlegenden Überlegungen basieren: der gewünschten Luftqualität, der Qualität der verfügbaren Außenluft und der Gesamtbelastung der Luftverschmutzung in dem zu belüftenden Raum. Dies ist der Ausgangspunkt der Studien, die von Professor PO Fanger und seinem Team durchgeführt wurden (Fanger 1988, 1989). Diese Studien zielen darauf ab, neue Lüftungsstandards festzulegen, die die Anforderungen an die Luftqualität erfüllen und ein akzeptables Maß an Komfort bieten, wie es von den Bewohnern wahrgenommen wird.

Einer der Faktoren, die die Luftqualität in Innenräumen beeinflussen, ist die Qualität der verfügbaren Außenluft. Die Eigenschaften äußerer Verschmutzungsquellen wie Fahrzeugverkehr und industrielle oder landwirtschaftliche Aktivitäten entziehen sich der Kontrolle der Planer, Eigentümer und Bewohner des Gebäudes. In solchen Fällen müssen die Umweltbehörden die Verantwortung übernehmen, Umweltschutzrichtlinien aufzustellen und für deren Einhaltung zu sorgen. Es gibt jedoch viele Kontrollmaßnahmen, die angewendet werden können und die bei der Verringerung und Beseitigung der Luftverschmutzung nützlich sind.

Wie oben erwähnt, sollte der Anordnung und Ausrichtung der Lufteinlass- und -auslasskanäle besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden, um zu vermeiden, dass Verschmutzungen aus dem Gebäude selbst oder seinen Installationen (Kühltürme, Küchen- und Badezimmerabzüge usw.) , sowie von Gebäuden in unmittelbarer Nähe.

Wenn festgestellt wird, dass Außenluft oder Umluft verschmutzt ist, bestehen die empfohlenen Kontrollmaßnahmen darin, sie zu filtern und zu reinigen. Die effektivste Methode zur Entfernung von Feinstaub sind Elektrofilter und mechanische Rückhaltefilter. Letztere sind umso effektiver, je genauer sie auf die Größe der zu eliminierenden Partikel kalibriert sind.

Die Verwendung von Systemen, die in der Lage sind, Gase und Dämpfe durch chemische Absorption und/oder Adsorption zu beseitigen, ist eine Technik, die in nichtindustriellen Situationen selten verwendet wird; Es ist jedoch üblich, Systeme zu finden, die das Verschmutzungsproblem, insbesondere Gerüche, zum Beispiel durch die Verwendung von Lufterfrischern überdecken.

Andere Techniken zur Reinigung und Verbesserung der Luftqualität bestehen in der Verwendung von Ionisatoren und Ozonisatoren. Besonnenheit wäre die beste Politik bei der Verwendung dieser Systeme, um Verbesserungen der Luftqualität zu erreichen, bis ihre tatsächlichen Eigenschaften und ihre möglichen negativen Auswirkungen auf die Gesundheit eindeutig bekannt sind.

Nachdem die Luft aufbereitet und gekühlt oder erwärmt wurde, wird sie an die Innenräume abgegeben. Ob die Luftverteilung akzeptabel ist oder nicht, hängt in hohem Maße von der Auswahl, der Anzahl und der Anordnung der Diffusionsgitter ab.

Angesichts der Meinungsverschiedenheiten über die Wirksamkeit der verschiedenen Verfahren, die zum Mischen von Luft befolgt werden sollten, haben einige Planer begonnen, in einigen Situationen Luftverteilungssysteme zu verwenden, die Luft auf Bodenhöhe oder an den Wänden als Alternative zu Diffusionsgittern liefern an der Decke. In jedem Fall sollte die Position der Rückführungsregister sorgfältig geplant werden, um einen Kurzschluss beim Ein- und Austritt der Luft zu vermeiden, der eine vollständige Vermischung verhindern würde, wie in Abbildung 3 gezeigt.

Abbildung 3. Beispiel dafür, wie die Luftverteilung in Innenräumen kurzgeschlossen werden kann

IEN010F3

Je nachdem, wie die Arbeitsbereiche unterteilt sind, kann die Luftverteilung eine Vielzahl unterschiedlicher Probleme darstellen. Beispielsweise in offenen Arbeitsbereichen mit Diffusionsgittern an der Decke kann es vorkommen, dass sich die Luft im Raum nicht vollständig vermischt. Dieses Problem verschlimmert sich tendenziell, wenn die Art des verwendeten Lüftungssystems variable Luftmengen liefern kann. Die Verteilerleitungen dieser Systeme sind mit Anschlüssen ausgestattet, die die den Leitungen zugeführte Luftmenge auf der Grundlage der von den Raumthermostaten empfangenen Daten modifizieren.

Eine Schwierigkeit kann entstehen, wenn Luft mit reduzierter Geschwindigkeit durch eine beträchtliche Anzahl dieser Anschlüsse strömt – eine Situation, die entsteht, wenn die Thermostate verschiedener Bereiche die gewünschte Temperatur erreichen – und die Leistung der Lüfter, die die Luft drücken, automatisch reduziert wird. Die Folge ist, dass der Gesamtluftstrom durch das System geringer, in manchen Fällen deutlich geringer ist oder sogar die Zufuhr neuer Außenluft ganz unterbrochen wird. Das Platzieren von Sensoren, die den Außenluftstrom am Einlass des Systems steuern, kann sicherstellen, dass jederzeit ein minimaler Frischluftstrom aufrechterhalten wird.

Ein weiteres Problem, das regelmäßig auftritt, ist, dass der Luftstrom durch die Platzierung von teilweisen oder vollständigen Trennwänden im Arbeitsraum blockiert wird. Es gibt viele Möglichkeiten, diese Situation zu korrigieren. Eine Möglichkeit besteht darin, am unteren Ende der Trennwände, die die Liegeboxen trennen, einen Freiraum zu lassen. Andere Möglichkeiten sind die Installation zusätzlicher Ventilatoren und die Platzierung der Diffusionsgitter auf dem Boden. Die Verwendung von zusätzlichen Induktions-Gebläsekonvektoren hilft beim Mischen der Luft und ermöglicht eine individuelle Steuerung der thermischen Bedingungen des gegebenen Raums. Ohne die Bedeutung der Luftqualität zu schmälern an sich und die Mittel zu seiner Steuerung, sollte man bedenken, dass ein angenehmes Raumklima durch das Gleichgewicht der verschiedenen Elemente, die es beeinflussen, erreicht wird. Jede Aktion – sogar positive Aktion – die sich auf eines der Elemente ohne Rücksicht auf den Rest auswirkt, kann das Gleichgewicht zwischen ihnen beeinträchtigen und zu neuen Beschwerden von den Bewohnern des Gebäudes führen. Die Tabellen 3 und 4 zeigen, wie einige dieser Maßnahmen zur Verbesserung der Qualität der Raumluft zum Versagen anderer Elemente in der Gleichung führen, so dass die Anpassung der Arbeitsumgebung Auswirkungen auf die Qualität der Raumluft haben kann.

Tabelle 3. Maßnahmen zur Kontrolle der Raumluftqualität und ihre Auswirkungen auf das Raumklima

Action

Bewirken

Thermische Umgebung

Erhöhung des Frischluftvolumens

Zunahme der Entwürfe

Reduzierung der relativen Luftfeuchtigkeit zur Kontrolle mikrobiologischer Agenzien

Unzureichende relative Luftfeuchtigkeit

Akustische Umgebung

Intermittierende Zufuhr von Außenluft zum Sparen
neue Energie

Zeitweilige Lärmbelastung

Visuelle Umgebung

Reduzierung der Verwendung von Leuchtstofflampen zu reduzieren
photochemische Kontamination

Verringerung der Wirksamkeit der Beleuchtung

Psychosoziales Umfeld

Offene Büros

Verlust der Intimität und des definierten Arbeitsplatzes

 

Tabelle 4. Anpassungen der Arbeitsumgebung und ihre Auswirkungen auf die Raumluftqualität

Action

Bewirken

Thermische Umgebung

Basierend auf der Zufuhr von Außenluft auf Thermik
Überlegungen

Unzureichende Frischluftmengen

Die Verwendung von Luftbefeuchtern

Potenzielle mikrobiologische Gefahr

Akustische Umgebung

Erhöhung des Einsatzes von Dämmstoffen

Mögliche Freisetzung von Schadstoffen

Visuelle Umgebung

Systeme, die ausschließlich auf künstlicher Beleuchtung basieren

Unzufriedenheit, Pflanzensterben, Wachstum mikrobiologischer Wirkstoffe

Psychosoziales Umfeld

Verwenden von Geräten im Arbeitsbereich, wie z. B. Fotokopierer und Drucker

Erhöhung des Verschmutzungsgrades

 

Die Sicherung der Qualität der Gesamtumgebung eines Gebäudes in der Planungsphase hängt zu einem großen Teil von seiner Verwaltung ab, vor allem aber von einer positiven Einstellung gegenüber den Bewohnern dieses Gebäudes. Die Bewohner sind die besten Sensoren, auf die sich die Eigentümer des Gebäudes verlassen können, um das ordnungsgemäße Funktionieren der Installationen zu messen, die für ein hochwertiges Raumklima sorgen sollen.

Steuerungssysteme, die auf einem „Big Brother“-Ansatz basieren und alle Entscheidungen treffen, die die Innenumgebung wie Beleuchtung, Temperatur, Belüftung usw. regulieren, wirken sich tendenziell negativ auf das psychologische und soziologische Wohlbefinden der Bewohner aus. Die Bewohner sehen dann ihre Fähigkeit, Umweltbedingungen zu schaffen, die ihren Bedürfnissen entsprechen, verringert oder blockiert. Darüber hinaus sind Steuerungssysteme dieser Art manchmal nicht in der Lage, sich an die unterschiedlichen Umgebungsanforderungen anzupassen, die sich aufgrund von Änderungen der in einem bestimmten Raum durchgeführten Aktivitäten, der Anzahl der darin arbeitenden Personen oder Änderungen der Art und Weise der Raumzuweisung ergeben können.

Die Lösung könnte darin bestehen, ein zentralisiertes Steuerungssystem für das Innenraumklima zu installieren, wobei lokale Steuerungen von den Bewohnern reguliert werden. Diese Idee, die sehr häufig im Bereich der visuellen Umgebung verwendet wird, wo die allgemeine Beleuchtung durch eine stärker lokalisierte Beleuchtung ergänzt wird, sollte auf andere Belange ausgeweitet werden: allgemeine und lokalisierte Heizung und Klimatisierung, allgemeine und lokalisierte Zufuhr von Frischluft und so weiter.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass jeweils ein Teil der Umweltbedingungen durch eine zentrale Steuerung nach Sicherheits-, Gesundheits- und Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten optimiert werden sollte, während die unterschiedlichen lokalen Umweltbedingungen durch die Nutzer des Systems optimiert werden sollten Raum. Unterschiedliche Benutzer haben unterschiedliche Bedürfnisse und reagieren unterschiedlich auf gegebene Bedingungen. Ein solcher Kompromiss zwischen den verschiedenen Teilen wird zweifellos zu mehr Zufriedenheit, Wohlbefinden und Produktivität führen.

 

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Lesen Sie mehr 7960 mal Zuletzt geändert am Donnerstag, den 13. Oktober 2011 um 21:27 Uhr

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Referenzen zur Raumklimakontrolle

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