Årstidsanpassad ventilation


Artikel i Bygg&Teknik, nr 5 1995
Sedan vi här i Sverige på tidigt 60-tal i allt större utsträckning började inför mekanisk ventilation i våra nybyggda fastigheter har vintertid ett för människan onaturligt inomhusklimat skapats. Detta är bakgrunden till de aktuella problemställningar som Torkel Andersson vid DELTAte i Göteborg tar upp i denna artikel.

Innan mekaniskt styrd luftomsättning infördes, ventilerades lägenheter och lokaler efter behov och årstid. Vintertid försökte man täta igen fönster och luftintag för att inte i onödan överventilera och därigenom dra på sig dyra uppvärmningskostnader, skapa dragproblem och torr luft inomhus. Sommartid öppnades luftintagen, och fönster användes flitigt till vädring, de stod ofta mer eller mindre öppna stora delar av dygnet. För att minska problemet med flugor och mygg använde man ofta insektsnät i fönsteröppningarna.
När fläktar ersatte den av människan skötta luftomsättningsutbytet i våra fastigheter, togs det inte längre hänsyn till den stora skillnaden på utomhusklimat som vi har här i Sverige.Det är inte ovanligt med en temperaturskillnad på 50 °C mellan en kall vinterdag och en varm sommardag.Vatteninnehållet i utomhusluften kan variera med 15 g / kg luft.
Konstanta luftomsättningar året runt som är det vanligaste i mekaniskt ventilerade fastigheter, medför att inomhusklimatet har förändrats på ett onaturligt och för människan ohälsosamt sätt.
Onaturligt höga luftomsättningar vintertid med mekanisk ventilation medför att den relativa fuktigheten inomhus sjunker långt under den gräns som är hälsosam för människan. För att reducera detta problem infördes återluftfunktion och befuktning av tilluften i bl a sjukhus, kontor- och affärslokaler där extra höga luftomsättningar erfordras för att kyla bort överskottsvärme delar av året.
Arbetarskyddsstyrelsen hade på den tiden rekommendationer om att befuktning skulle praktiseras om den relativa fuktigheten inomhus riskerade hamna under 30 % RH. I slutet av 60-talet och i början av 70-talet var många ventilationsanläggningar som gav höga luftomsättningar i fastigheten utrustade med befuktningsaggregat. Befuktningsaggregaten krävde så stora insater beträffande skötsel och underhåll och bidrog till mycket höga energikostnader vintertid , att de på 70-talet allt mer började ifrågasättas.

Forskningsrapport R63:1975

1975 utkom forskningsrapporten R63:1975 Människans reaktion för torr, fuktad och intermittent fuktad luft [1]. En forskningsrapport man ofta hänvisar till när hälsoproblemet p g a den relativa fuktigheten inomhus diskuteras. I denna rapport drog man slutsatsen att konstgjord luftfuktning ej behövs i Sverige vintertid över 20-25 % RH, ifall man kan tillse att rumstemperaturen ej överskrider 20- 22 °C. Kan rumstemperaturen inte hållas under 22 °C rekommenderas intermittent befuktning. De undersökningar som utfördes var fältundersökningar i kontor. Dessutom omfattade undersökningen en översikt över liknande undersökningar tidigare år, samt en omarbetning och delvis omanalys av Rassmussons laboratiorieundersökning i klimatkammare 1971 där försökspersonerna fick uttala sig om hur de upplevde rumsklimatet vid 30 respektive 70 % RH och olika rumstemperaturer. Man påpekar i forskningsrapporten att undersökningen avsett endast människans direkta reaktioner för olika klimatbetingelser m a o de omedelbara fysiologiska reaktioner, som är avgörande för välbefinnandet. Den har däremot ej befattat sig med sådana direkta eller indirekta reaktioner, vilka kan ha sin upprinnelse i statiska elektriska laddningar vid låga fuktigheter mm.
Man påpekar också i rapporten att på grund av den milda vintern blev lägsta utetemperatur vid vilken primärmaterialet kunde insamlas, ej lägre än -2 °C vilket sätter en undre gräns för den styrda inomhusfuktigheten av ca 25 % RH.
Den ovannämnda forskningsrapporten tillsammans med energikrisen med början 1973 medförde att de flesta befintliga befuktningsaggregaten avställdes och i nybyggnader installerades inte längre befuktningsaggregat i någon större omfattning. Det var endast i vissa miljöer där elektronisk utrustning eller material tog skada av för låg relativ fuktighet, som man behöll eller fortsättningsvis installerade befuktningsaggregat. Till exempel i datahallar, sjukhus, bowlinghallar mm.

Normer

I och med att den mekaniska luftomsättningen ofta drevs med konstanta luftflöden oavsett årstid och utomhustemperatur så försökte man via normer hitta en luftomsättning som skulle passa någorlunda året om för olika lokaer och aktiviteter. Dessa normenliga luftomsättningar har varierat under årens lopp beroende på vilken norm som var aktuell för tillfället då fastigheten byggdes. ( BABS 60, SBN 67,SBN 75, SBN 80, NR 89, och BBR 94). I samband med energikrisen reducerades de normenliga luftflödena för bostäder i SBN 75. De lägre luftomsättningarna reducerade problemen med torr luft vintertid men ökade risken för hög relativ luftfuktighet inomhus under den varma årstiden.
Människan har i de mekaniskt ventilerade fastigheterna i allt större utsträckning ändrat sina vanor att vädra sommartid. I många kontor och liknande fastigheter byggdes husen utan öppningsbara fönster, då det mekaniska ventilationssystemet skulle sköta erforderlig luftomsättning. I andra fastigheter förbjöds man öppna fönstren då det mekaniska ventilationssystemet annars inte skulle fungera som det var tänkt. ( En myt som på många håll fortfarande lever kvar ).


Nya byggmaterial

PÅ 60-talet ungefär samtidigt som den mekaniska ventilationen på allvar gjorde sitt intrång i nybyggnationen, började man även exprimentera med nya typer av byggnadsmaterial, tapeter, golvbeläggningar, färger, spackel mm. Från att man tidigare hade varit noga med var, när och hur samt med vilken kvalitet på byggnadsmaterialet mm men byggde huset med så var det istället tid och pengar som i allt större utsträckning nu bestämde. För inomhusklimatet var detta nya byggnadssätt ofta till nackdel. Tidigare naturliga och hygroskopiskt öppna material som hade förmåga att transportera och absorbera fukt när det var fuktöverskott och avge fukt när rumsluften blev torrare, och därmed hjälpte till att balansera den relativa luftfuktigheten inomhus ersattes med syntetiska material utan denna fuktbalanserande förmåga. Med de nya materialen och färgerna tillfördes rumsluften nya typer av mer eller mindre skadliga emissioner som varierade kraftigt beroende på kvalitet, ålder, rumstemperatur och relativ fuktighet.
Vid förhöjda rumstemperaturer eller förhöjd relativ luftfuktighet eller fuktskada kan emissionsavgivningen från dessa material mer än fördubblas. Vid låg relativ fuktighet och syntetiska material ökar problemet med statisk elektrisk uppladdning.


Inomhusklimatet

Klagomålen på inomhusklimatet ökade kraftigt i de nybyggda husen med mekanisk ventilation och nya byggnadsmaterial. Begreppet " sjuka hus sjukan" i samband med dessa hus blev mer och mer vanlig. Allergier och astma har sedan 60-talet ökat kraftigt i Sverige. Denna ökning sätts ofta i samband med det stora antal klagomål på inomhusklimatet som vi idag har i våra fastigheter byggda efter 1960.
1989 utkom Allergiutredningen [7] och Hus & Hälsa kampanjen startade 1990 [28]. Här rekommenderades bl a kraftigt höjda luftomsättningar året runt i alla typer av lokaler för att på detta sätt minska emissionskoncentrationen och den relativa fuktigheten inomhus. Man riktade speciellt in sig på att motverka mögel och kvalstertillväxt som man hade noterat i flertal felaktigt byggda hus med fuktskador och låga luftomsättningar.
Ungefär samtidigt började man på allvar använda koldioxidhalten i inomhusluften som en indikator på luftkvaliten och luftväxlingseffektiviteten i lokaler där människor vistades i mindre eller större grupper. Branschen delade upp ventilationsanläggningar i A, B eller C-klass anläggningar. A-klass anläggningar skall klara att hålla CO2 halten under 600 ppm, B-klass under 800 ppm och C-klass anläggningen skulle klara att hålla CO2 halten under 1000 ppm.
Kraven på att befintliga ventilationsanläggningar med återluftventilation vintertid skulle byggas om och ersättas med värmeväxling växte sig under denna tid allt starkare.


Relativ fuktighet

I nya anläggningar projekterade man inte längre med återluft, utan där var värmeväxling enda alternativet att reducera de allt större energikostnaderna som de förhöjda luftomsättningarna medförde vintertid. De allt högre luftomsättningarna året runt i kombination med värmeväxling i stället för återluft och diffusionstäta byggnadskonstruktioner (plastfolie och mineralull) i stället för hygroskopiskt öppna material medförde att den relativa fuktigheten inomhus vintertid blev mycket låg. Speciellt i de norra delarna av landet där man har långa kalla vintrar, är 5-10 % RH inte ovanligt i kontor och liknande lokaler med höga luftomsättningar. Men även i bostäder med normenlig ventilation blir det mycket torrt vintertid. I mellansverige och i de södra delarna kan den relativa luftfuktigheten i lokaler med höjd luftomsättningar ligga mellan 10-20 % RH långa tider under vinterhalvåret.
1986 utkom en omfattande kanadensisk forskningsrapport (Indirect Health Effects of Relative Humidity in Indoor Environments) [2]. Den tillsammans med en rad andra forskningsrapporter angående den relativa fuktighetens inverkan på människan från bl a Sverige, Finland och Tyskland visar att de negativa hälsoriskerna för människan är som lägst om den relativa fuktigheten inomhus kan hållas mellan 40-60 % RH, figur 1.

Låg relativ fuktighet påverkar material så att damm och fibrer lättare bildas och svävar i rummet. Dessa partiklar och vi själva blir kraftigt statiskt uppladdade, ofta med motsatt polaritet [26]. Därigenom dras dessa partiklar till våra slemhinnor, huden och våra luftvägar och ger därmed klåda och irritationer. Bakterier, virus, allergen och föroreningar mm fäster vid de svävande dammpartiklarna och transporteras därmed effektivare till människan. Luftstrupens flimmerhår får p g a den låga relativa luftfuktigheten minskad förmåga att förhindra bakterier, virus och allergen mm att ta sig ner i våra lungor [27].
Flertalet forskningsrapporter angående den relativa luftfuktighetens negativa inverkan på människan har kommit efter rapporten R63:1975 som bl a Allergiutredningen, Folkhälsoinstitutet och Arbetarskyddsstyrelsen än i dag hänvisar till när problem med låg relativ luftfuktighet diskuteras.

Enkätundersökningar

Det har under årens lopp gjorts en mängd omfattande enkätundersökningar beträffande hur människorna i olika typer av fastigheter upplever inomhusklimatet. Den i särklass största klagomålsfrekvensen i så gott som samtliga undersökningar får klagomål på torr luft. Det rör sig ofta från 40% upp till 80 % av de tillfrågade som klagar på torr luft. Många klagar också på kvalmig och instängd luft och dålig ventilation trots höga luftomsättningar, vilket ofta beror på den varma torra luften vi allt för ofta har i våra lokaler idag här i Sverige. Att vi har så svårt att hålla nere rumstemperaturen i våra lokaler beror ofta på dåligt fungerande värmesystem och höga luftomsättningar.

Luftomsättningar

I NR89 och speciellt nu senast i BBR 94 har Boverket äntligen gått ifrån en utförandenorm till en funktionsnorm, där man i stället för krav på vissa lagstadgade luftmängder i olika lokaltyper ställer krav på inomhusklimatet. Kvar finns dock krav på vissa minimiluftmängder som för bostäder är samma som t ex kontor, klassrum, dagislokaler dvs 0,35 l/s och m2 vilket blir ca 0,5 oms. Denna ändring av normen ger oss betydligt större möjligheter att skapa ett bättre inomhusklimat än vad vi hade tidigare. Därför ser vi det som mycket olyckligt att Arbetarskyddsstyrelsen samma datum som BBR började gälla 94-01-01 kommer med starka rekommendationer om att koldioxidhalten i klassrum och samlingslokaler mm inte bör överstiga 1000 ppm oavsett årstid. Den luftomsättning man därigenom rekommenderar i ett klassrum med 30 elever är ca 5 oms dvs 10 ggr Boverkets minimikrav. Eftersom man från Arbetarskyddsstyrelsen gör samma misstag som man alltid har gjort här i Sverige sedan mekanisk ventilation infördes dvs inte gör någon skillnad på luftomsättningskraven mellan sommar och vinter kommer den relativa luftfuktigheten i klassrum och liknande lokaler att hamna mellan 10-20 % RH stora delar under vinterhalvåret. De höga luftomsättningarna vintertid kommer också att medföra svårighetre att hålla nere rumstemperaturen runt de 20 °C som räknas som komforttemperatur för klassrum. (Anledningen till detta återkommer jag till längre fram ). Inomhusklimatet kommer vintertid i många av dessa skolor p g a den förhöjda rumstemperaturen och den låga relativa luftfuktigheten att uppfatts som torr och mindre fräsch.
Elever och lärare får sämre koncentrationsförmåga och känner sig ofta trötta och slöa. Energikostnaderna blir mycket höga. Arbetarskyddsstyrelsen har därmed kommit långt ifrån sina rekommendationer på 60-talet att den relativa fuktigheten inomhus inte bör understiga 30 % RH:

Årstidanpassad ventilation

Vi har sedan 1985 med mycket gott resultat parktiserat årstidsanpassad ventilation och noggrann temperaturhållning via väl fungerande värmesystem för att skapa bra inomhusklimat och styra den relativa fuktigheten kring 40-60 % RH året runt. Med årstidsanpassad ventilation menar vi att luftomsättningen inomhus varieras efter utomhustemperaturen. Sommartid när det är varmt utomhus anser vi att luftomsättningarna bör vara betydligt högre än vintertid då den kalla och vattenfattiga uteluften medför ohälsosam låg relativ fuktighet inomhus och höga uppvärmningskostnader om luftomsättningarna är onaturligt höga. Där vi först började praktisera årstidsanpassad ventilation var i befintliga anläggningar som har stora värmeöverskott, och där luftomsättningarna var dimensioneande för att täcka kylbehovet sommartid. Butikslokaler och kontorslokaler är exempel på denna typ av anläggningar.
Genom att installera varvtalsstyrning på till- och frånluftsfläktarna har vi det verktyg som behövs. Därefter programmeras driften för behovsstyrd- och årstidsanpassad ventilation. I de anläggningar med återluft kan denna reduceras väsentligt eller reduceras helt. I anläggningar med värmeväxling ökar verkningsgraden kraftigt då luftflödena reduceras med 50 - 60 % vintertid. Hur mycket luftflödena kan reduceras beror dels på värmeöverskottet i lokalerna och på anläggningens utformning beträffande fläktar, kanalsystem och tilluftsdon. De lämpliga luftflödena för den aktuella anläggningen provas fram i samband med driftoptimering. Det har inte bara varit butikslokaer och kontorslokaler vi använt oss av detta sätt att variera luftomsättningen efter årstiden utan i så gott som samtliga skolor, barndaghem och bostäder där vi har arbetat med ventilationsåtgärder för att förbättra inomhusklimatet har vi använt denna metod att utnyttja ventilationssystemet med gott resultat. I nybyggnation praktiserar vi alltid årstidsanpassad ventilation. Här utformas även kanalsystem och don med tanke på stora variabla flöden. Den kraftiga reduceringen av luftflödet vintertid ersätter värmeväxling.
Att vi så konsekvent praktiserar årstidsanpassad ventilation beror som tidigare nämnts dels på att den samlade forskningen runt om i världen visar att de negativa hälsoriskerna beroende på den relativa fuktigheten inomhus minskar om den kan hållas mellan 40 % och 60 % RH. Dels på att i de många forskningsrapporterna angående inomhusklimatet vi har studerat är den högsta klagomålsfrekvensen oftast "torr luft". Dessutom ger de reducerade luftmängderna vintertid oss ofta större möjligheter att hålla en lägre och hälsosammare rumstemperatur. Den kraftigt reducerade energiförbrukningen för uppvärmning och fläktdrift är naturligtvis även en starkt bidragande anledning att använda årstidsanpassad ventilation i stället för konstanta luftflöden året om.
Studerar man forskningsrapporter där enkätundersökningar visar hur människor upplever inomhusklimatet i bostäder, kontor, skolor och barndaghem framgår det att det är minst klagomål i äldre byggnader där luftomsättningarna är låga vintertid. Det är ofta byggnader med självdragssystem eller enklare frånluftssystem där luftomsättningen ökas sommartid genom vädring ( Se [13] - [20] ).
Läser man forskningsrapporter angående relativ fuktighet inomhus och dess inverkan på människan och de enkätundersökningar i bl a ovannämnda rapporter, hur människan upplever inomhusklimatet kan man enligt vår mening inte komma till annan uppfattning än att vintertid bör luftomsättningarna inomhus vara betydligt lägre än sommartid. Mekaniskt ventilerade byggnader ventileras i allmänhet tvärt om. Vintertid ökas luftomsättningen beroende på att till det fläktdrivna luftflödet adderas den termiska luftomsättningen p g a den stora temperaturskillnaden ute och inne, s k "ofrivillig ventilation".

Självdragsventilation

I de gamla självdragsventilerade byggnaderna är klagomålen på inomhusklimatet ofta få eller obefintliga. Där praktiseras ofta låga luftomsättningar vintertid och relativt höga luftomsättningar sommartid. I öststatsländerna typ Polen och de baltiska länderna där människor i allmänhet varken i sina bostäder, barndaghem, skolor eller arbetsplatser vistas i annat än i naturligt ventilerade hus med låga luftomsättningar vintertid p g a att man tätar och hushåller med uppvärmningskostnaderna är problemen med allergier mycket mindre än i Sverige. Antalet allergiska personer i dessa länder är på ungefär samma nivå som vi hade på 50-talet. Husen man bor och vistas i påminner också mycket om de hus vi har från den tiden, innan plaster, syntetiska färger och material mm gjorde sitt intrång.
Så länge man inte vet vad de kraftigt ökade allergiproblemen här i landet beror på så får man inte bortse från någonting som kan vara en trolig förklaring. Enligt den forskning som finns angående relativ fuktighetens påverkan på människans hälsa är det mycket som tyder på att långvarig exponering i inomhusmiljö med låg relativ fuktighet kan vara en bidragande orsak till de ökade allergiproblemen. Att men inte vet vad som är den utlösande faktorn framgår klart och tydligt om man läser Allergiutredningen och Folkhälsoinstitutets senaste bok inför allergiåret 1995 Luften vi andas inomhus [21]. Där står på sidan 83:
- Varför blir stadsbarn oftare allergiska mot husdjur och pollen än de mer exponerade landsbygdsbarnen?
- Varför blir barn i det "rena" Sverige betydligt mer allergiska än barn i det "smutsiga" Polen?
-Varför är barn i norra Sverige mer allergiska än barn i södra Sverige? Dessa frågor visar att det finns någon faktor X som vi inte känner.
På senare tid har vi tillsammans med Swetec Konsult AB projekterat VVS-anläggningar i ett antal sk naturligt ventilerade skolor. I dessa skolor har vi tillsammans med beställaren, arkitekten och övriga konsulter försökt medverka till ett sunt byggande genom att installera enkla och lättskötta värme- och ventilationsanläggningar samt använda så sunda och naturliga byggnadsmaterial och färger som möjligt.
Rumsvolymerna har ökats i förhållande till senare tids skolbyggnader. De naturligt ventilerade skolorna är konstruerade för att ventileras med stora luftmängder sommartid och relativt små luftmängder vintertid. Här räknar vi med 1,5 - 2 oms i skolsalarna vintertid när det är som kallast utomhus och upp emot 8 - 10 oms när det är varmt utomhus. Denna årstidsanpassning av luftflödena sköter personalen själva genom att ventilera efter det behov som för tillfället råder för att hålla rumstemperaturen runt 20 °C. I några anläggningar kan även automatik inkopplas som styr rumstemperaturen och därmed även ventilationsomsättningarna. De positiva reaktionerna från brukarna har varit över förväntan.

Klassrum

I lokaler som klassrum, samlingssalar och liknande lokaler där det p g a personbelastning är ett värmeöverskott oavsett årstid, bör rumstemperaturen styra luftomsättningarna. Om inte tilluften förvärms utan att den varierar med årstiden blir det naturligt låga luftomsättningar vintertid då den kalla tilluften kyler effektivt och höga luftomsättningar sommartid då tilluften är varmare. Samverkan mellan värmetillskott och fukttillskott och den kalla torra luften vintertid, och den varmare och fuktigare luften sommartid medför att man i dessa lokaler oftast hamnar inom 40-60 % RH. Rumstemperaturen kan genom den behovsstyrda luftomsättningen hållas runt 20 °C, som för klassrum anses vara den optimala med hänsyn till tankeverksamhet och koncentrationsförmåga. Detta förutsätter att värmesystemet är väl injusterat med god termostatfunktion där rumstemperaturen innan lektionsstart ligger på ca 19 °C i samtliga klassrum, och termostaterna stängda då temperaturen stiger upp mot 20 °C. (Radiatorsystem har vi tidigare tagit upp i två artiklar i VVS-forum, nr 10 och 11 1993.) [Artiklar i VVS-Forum]
Eftersom tilluften kyler mycket effektivt riktigt kalla dagar så blir luftomsättningen låg. Risken är då stor att koldioxidhalten stiger över 2000 ppm dessa kalla dagar. För att hålla koldioxidhalten under 2000 ppm vintertid brukar vi förvärma den relativt låga tilluftsmängd som används dessa dagar.

Rumstemperatur

Med de höga luftflöden som krävs för att åstadkomma ca 5 oms och 1000 ppm i en fullsatt skolsal kan vi vanligtvis inte p g a dragproblem använda oss av de låga tilluftstemperaturer som krävs för att hålla nere rumstemperaturen. Dessutom medför dragproblem från tilluftsdonen ihop med den relativt höga lufthastighet som förekommer i rum med höga luftomsättningar, att den låga ingångstemperatur i klassrummen på ca 19 °C på morgonen vanligtvis ej kan hållas. Därigenom har förutsättningarna för att hålla sig runt komforttemperaturen 20 °C under dagen försvunnit. Man har hamnat i en ond cirkel, där de höga luftomsättningarna ofta medför att man vintertid ej kan hålla nere rumstemperaturen och därmed får för varmt och torrt i lokalerna. Detta gäller även barndaghem, kontor, butiker (utan vattenburen kyla) samt i viss mån även bostäder. För varje grad rumstemperaturen stiger över 20 °C, så sjunker den relativa fuktigheten med ca 2 %. En temperaturökning i ett klassrum under dagen med 4-5 °C sänker den relativa fuktigheten med 8-10 %.
Kalla vinterdagar är det inte ovanligt att man i dessa klassrum trots att personerna avger rikligt med fukt hamnar på en relativ fuktighet runt 10-15 %, och rumstemperatur runt 24-25 °C. Ju längre upp i landet desto längre tid under året måste man där stå ut med detta dåliga inomhusklimat.

Komfortkriterier

Av komfortkriterierna rumstemperatur, relativ fuktighet, lufthastighet och koldioxidhalt, vilka är relativt lätta att mäta så är det koldioxidhalten som beskriver inomhusklimatet sämst. Åtminstone så länge vi håller oss runt 2000 ppm och där under. Den samlade forskningen angående rumstemperaturen och dess inverkan på människan och inomhusklimatet visar att det är viktigt att den ekvivalenta rumstemperaturen ligger runt komforttemperaturen som för klassrum är ca 20 °C kontor ca 21 °C och bostäder 21-22 °C. Lufthastigheten bör ligga under 0,1 m/s för att inte påverka negativt vintertid och den relativa fuktigheten bör som beskrivits tidigare ligga mellan 40-60 % RH. När det gäller koldioxidhalten så kan vi ha betydligt över 2000 ppm utan att koldioxidhalten i sig själv påverkar människan negativt. Det är alla forskare eniga om. Koldioxidhalten i rummet kan däremot användas som en indikator på andra betydligt mer svårmätta och luktande ämnen som kroppen avger, t ex skatol m fl.
Det är koncentrationen av dessa ämnen i rummet man vill begränsa genom riktvärdet 1000 ppm. Kommer vi upp i för höga koldioxidhalter försämras inomhusklimatet genom en obehaglig lukt från människorna. Utdunstningar från människokroppen avges i betydligt större grad om det är varmt och torrt i rummet än om den relativa fuktigheten ligger kring 50 % RH och rumstemperaturen runt 20 °C. För varje grad rumstemperaturen stiger över 20 °C ökar vattenavdunstningenfrån människan med ca 10 g/h och därmed ökar även luktande utdunstningar med stigande temperatur. Koldioxidhalter runt 1500-2000 ppm och relativ fuktighet runt 40-50 % RH samt rumstemperatur runt 20 °C medför inte en besvärande lukt i ett klassrum. Inte ens människor som kommer utifrån känner av denna lukt i nämnvärd omfattning. Att man blir trött och slö av något förhöjda koldioxidhalter är en missuppfattning. Det är först och främst den ofta förekommna övertemperaturen i klassrummen ( 23-24 °C) som medför att man känner sig trött och slö. Som indikator på ventilationseffektiviteten i förhållande till ett antal personer som vistas i lokalen är däremot koldioxidhalten utmärkt. Den fungerar som en spårgas och koncentrationen ger en god indikation på hur väl ventilationsanläggningen fungerar. Men att använda 1000 ppm som riktvärde både sommar och vinter anser vi vara fel. Riktvärdet borde i så fall variera med utomhustemperaturen.

Emissioner

Flyktiga organiska ämnen i inomhusluften (VOC och TVOC) bör hållas på låg nivå i alla typer av lokaler. Figur 2 visar hur reduktionen av emissionshalten i inomhusluften avtar med ökad lutfomsättning [9].


Figur 3 och 4 visar att mängden formaldehyd och liknande emissioner som emitterar från ett material är starkt beroende av rumstemperaturen och den relativa fuktigheten i rummet.

När det gäller skolor, kontor och liknande lokaler så ökar emissionshalten inte speciellt mycket om man vintertid reducerar luftomsättningen från 4-5 oms till 1,5-2 oms. Då kan ökningen vara större om man jämför en kall vinterdag med RH inomhus på 35-40 % och rumstemperaturen 20 °C med en varm sommardag med 60-65 % RH och rumstemperaturen 24-25 °C, se figur 3 och 4.
Det är alltså viktigt att man vid ny- och ombyggnad ser till att man inte får in material , färger och möbler mm som avger höga emissionshalter och ibland även besvärande lukter och undviker fuktskador som kan ge upphov till mögellukt. För dessa emissioner och lukter kan man inte i någon nämnvärd omfattning ventilera bort med förhöjda luftflöden, speciellt inte i skolor och kontor där man oftast redan har relativt höga luftomsättningar. Mätningar av flyktiga organiska föroreningar i skolor och bostadshus visar att det oftast är låga halter VOC man uppmäter. Betydligt under rekommenderade gränsvärden. I Malmöundersökningen, Klimat i den inre miljön [17], uppmättes VOC halten i de tio skolor där man klagade minst och i de skolor där man klagade mest. Det visade sig att i de skolor där man klagade minst uppmättes de högsta VOC-halterna. Samtliga skolor låg dock långt under rekommenderade gränsvärde.

Bostäder

Årstidsanpassad ventilation i bostäder rör sig om betydligt mindre luftflödesförändringar än i kontor och skolor. I bostäder är den normenliga luftomsättningen 0,35 l/s m 2 dvs ca 0,5 oms vilket enligt vår mening är för låg omsättning sommartid för att skapa ett bra inomhusklimat. 0,5 oms är troligtvis en kompromiss, vilken är tänkt att hjälpligt klara både sommar- och vinterfall, utan att energikostnaderna blir för höga. Detta medför att 0,5 oms är en luftomsättning som passar bäst vår och höst.
Kalla vinterdagar så är 0,5 fläktstyrda luftomsättningar ihop med den ofrivilliga ventilationen, för mycket i bostadshus, med tanke på den relativa fuktigheten inomhus. Den onormalt höga luftomsättningen ger då ofta problem med torr luft och drag. Dragproblemen som ofta kompenseras med högre rumstemperatur vilket gör luften ändå torrare och inomhusklimatet känns därmed torrt, kvalmigt och instängt. Kan inte rumstemperaturen höjas, tätas ofta intagsventilerna vilket kan medföra fuktproblem den varma årstiden om man då glömmer att öppna dem igen.
Figur 5 ger en teoretisk bild av hur den relativa fuktigheten inomhus varierar med årstiden och geografiskt läge [24]. Luftomsättningen är här 0,5 oms, inomhustemperaturen 20 °C, fukttillskottet 0 g/m3 respektive 3 g/m3 vilket är ett uppmätt genomsnittsvärde i bostäder som erhålls från personer, matlagning, bad, disk och tvätt samt växter.

Sommartid kan det teoretiskt bli mycket hög relativ fuktighet inomhus, speciellt om ventilationssystemet är dåligt injusterat eller tilluftsventilerna är stängda eller igensatta. Är det dessutom en familj som tvättar eller duschar extra mycket i badrummet ökar fuktighetsbelastningen där påtagligt. Med ett konstant luftflöde på 0,5 oms blir marginalerna mycket små och risken är stor att den relativa fuktigheten ställer till problem genom att den blir hög vissa delar av året och för låg kalla vinterdagar. Tilluften i de flesta bostäder idag erhålls via någon typ av tilluftsventil i fasad som ofta ger dragproblem vintertid. Dragproblem som bl a ställer krav på högre rumstemperatur som kompensation, eller som nämts att ventilerna tätas. Omfattande undersökningar visar att den genomsnittliga luftomsättningen i våra bostäder ligger kring 0,4 oms.
En lösning pådetta problem som vi praktiserar är att förse frånluftsfläktarna med frekvensomriktare och styrutrustning för årstidsanpassad ventilation. Temperaturstyrda tilluftsventiler i fasad vilka automatiskt minskar intagsarean vintertid när utomhustemperaturen sjunker och ökar arean sommartid då större luftmängder behövs. Frånluftsfläktarna varvas ner vintertid något under 0,5 oms när det är riktigt kallt utomhus (Tillsammans med infiltrationen brukar de verkliga luftomsättningen ligga kring 0,5 oms). Sommartid varvas fläktarna upp så mycket som möjligt. I befintliga fastigheter ställer fläkten och kanalsystemet gränser för hur stora luftomsättningar som kan åstadkommas sommartid.
I samband med nyproduktion av bostäder där man givetvis är noga med vilka byggnadsmaterial och färger mm som används och där genom dessa åtgärder emissionskoncentrationen hamnar mycket lågt, bör ventilationssystemet dimensioneras för ca 0,3 oms kalla vinterdagar och upp mot 1,5 oms varma sommardagar för att man teoretiskt skall hamna runt 40-60 % RH. Denna stora luftflödesvariation kräver förutom temperaturstyrda tilluftsdon även någon typ av fuktstyrt frånluftsdon. Frånluftsdonen skall då stå i maxläge när den relatriva fuktigheten överstiger t ex 45 % RH och stå i sitt min läge då den relativa fuktigheten sjunker under t ex 35 % RH.
Vid dusch och bad samt tvätt i badrum då RH överskrider 45 % även vintertid öppnar frånluftsdonet och forcerar luftomsättningen temporärt. Den relativa torra luften från lägenheten torkar då effektivt upp i badrummet. Frånluftsfläkten bör då styras att hålla ett undertryck i kanalen som styrs av utomhustemperaturen. Utomhuskompenserad tryckstyrning är även aktuell då spjäll eller fläktförsedda spiskåpor är anslutna till frånluftssystemet. De fuktstyrda frånluftsdonen saknas tyvärr ännu på den svenska marknaden. Detta är något för branschen att ta fram. De temperaturstyrda tilluftsdonen finns i flera varianter, likaså styrutrustning för utomhuskompenserad tryckstyrning. Tillsammans med ett väl fungerande värmesystem och lämpliga byggnadsmaterial finns förutsättningar att erhålla ett mycket bra inomhusklimat året runt samt låg energiförbrukning. I och med anläggningens flexibilitet och toppkapacitet beträffande luftomsättning är relativt stor i ovan beskrivna system, så är förutsättningarna betydligt bättre för att undvika att anläggningen genom nedsmutsning eller sabotage hamnar på för låga luftomsättningar stora delar av året vilket dagens anläggningar ofta gör därför att marginalerna är så små.


Energibesparing

Genom den kraftiga reduceringen av luftomsättningarna vintertid med årstidsanpassad ventilation erhålles stora energibesparingar. För skolor, kontor och kontorslokaler rör det sig om 50-60 % bespsringar på uppvärmningssidan och ungefär lika mycket på elsidan då fläktarna varvas ner stora delar av året. Härigenom har Boverkets krav på energibesparing på ventilationssidan uppfyllts. Att dessutom installera värmeväxling är oftast inte ekonomiskt försvarbart. En stor del av den värmeenergibesparing som kan erhållas vintertid från det nervarvade frånluftflödet äts med växlare upp av den elenergiökning som de ökade tryckförlusterna över värmeväxlaren medför. Dessutom är värmeväxlaren ytterligare en komponent i ventilationssytemet som behöver noggrann service och underhåll för att fungera bra och inte bli en föroreningskälla för tilluften.
Nutek propagerar starkt för eleffektiva installationer. Att installera varvtalsstyrning och varva ner till- och frånluftsfläktarna efter behov och årstid är den största eleffekt och elenergibesparing man kan åstadkomma. En eleffektreducering som är störst kalla vinterdagar när den behövs som bäst. När luftflödet via frekvensomriktare reduceras med 20 % reducers eleffektbehovet med ca 50 % . Reduceras luftflödet med 50 % kalla vinterdagar är eleffektreduceringen ca 80 %. Utrustninge för årstidsanpassad ventilation kostar dessutom bara ca 1/3 av vad värmeväxling kostar. Vid nyinstallation skall man naturligtvis även se till att de fläktar och motorer som installeras är eleffektiva och arbetar med bra verkningsgrad.


Sammanfattning

Genom att driva en klimatanläggning med årstidsanpassad ventilation och i samspel med ett väl fungerande värmesystem har vi mycket stora möjligheter att erhålla ett bra inomhusklimat året runt till en låg energikostnad. Den flexibla ventilationsanläggningen kan på ett enkelt sätt anpassas till byggnadens övriga förutsättningar beträffande brukaraktiviteter, värmetillskott, byggnadsmaterial, volym mm. Vid nybyggnad och ombyggnad bör man dessutom noggrannt ta till vara de kunskaper som idag finns beträffande byggnadsmaterial, färger, dagsljus och belysning samt elektromagnetiska fält mm. Byggnaden kan på detta sätt tillsammans med klimatanläggningen skapa förutsättningar för ett bra inomhusklimat, som även allergiker och klimatkänsliga personer utan problem kan vistas och trivas i.


Litteratur och referenslista:

[1]. L-O Andersson, P Frisk B Löfstedt, D P Wyon 1975. Rapport R63:1975 Människans reaktion för torr, fuktad och intermittent fuktad luft.
[2]. A V Arundel, E M Sterling, J H Biggin and T D Sterling 1986 Indirect Health Effects of Relative Humidity in Indoor Environments. (Referenslistan till rapporten innehåller 99 st titalar).
[3]. F Pettersson, J Wennerström. Institutionen för Uppvärmnings- och Ventilationsteknik, KTH Stockholm 1990:2 (vol. 21) Om sjukfrånvaro och inomhusluftens egenskaper.
[4]. J Juutilainen. Byggnadsmaterialets, väggkonstruktionenes och uppvärmningssättets betydelse för luftfuktigheten i bostadsrum.
[5]. L-E Harderup. Rapport TVBH-3009 LUND 1983 Luftfuktighet i Bostäder.
[6]. N Tolstoy 1993. Fuktmätning i svenska hem. "Lagom fuktnivå bäst för bostaden" Artikel i tidningen byggforskningen 93.5. Referat från forskningsrapporten ELIB nr 6. Bostadsbeståndets tekniska egenskaper.
[7]. Expertbilaga till allergiutredningens betänkande SOU 1989:77.
[8]. B G Johnsson, J Kronvall, T Lindvall, A Wallin och H W Lindencrona. Hus och Hälsa Inneklimat och energihushållning T4:1990 BFR.
[9]. B Bach, L Mölhaue. Indeklimatsyndromet ugeskrift för Laeger 199/15 1987.
[10]. B Berge. 1988 De siste syke hus.
[11]. B Berge. Bygningsmaterialens ökologi.
[12]. Klassindelat inneklimat. Anvisningsserien A1. Svenska inneklimatinstitutet.
[13]. K Andersson m fl 1991. TN:26 ELIB-rapport nr 3 Inomhusklimat i 3000 svenska bostadshus.
[14]. U Norlen m fl 1993. TN:30 ELIB-rapport nr 7 Bostadsbeståndets inneklimat.
[15]. K Engvall, Ch Norrby. 1992 Upplevt inomhusklimat i Stockholms bostadsbestånd Utredningsrapport Nr 1992:4.
[16]. K Andersson, A Bohman m fl 1990. Sunda flerbostadshus BFR R43:1990.
[17]. S Andersson, J Granten, C H Svedrup m fl 1992. Klimat i den inre miljön. Kartläggning och sambandsanalys av inomhusmiljön på 74 daghem och 48 skolor i Malmö Kommu BFR 880062-9.
[18]. B Stenberg m fl. Inomhusmiljö och hälsa bland kontorsarbetare i Västerbotten enkätstudie av upplevd hälsa samt exponeringsförhållande i arbete och bostad.Arbetsmiljöinstitutets rapportserie 1991:11.
[19]. K Andersson m fl. Upplevt inomhusklimat och symptomförekomst i bostäder med olika boendeformer. Svenska Läkarsällskapets riksstämma 1993.
[20].C Harrysson 1994. Innemiljö och energianvändning i småhus med elvärme.
[21]. M Kjellman, J Sundell 1994. Luften vi andas inomhus - inomhusmiljöns betydelse för allergi och annan överkänslighet. Folkhälsoinstitutet.
[22]. B Christensson, S Krantz 1991. Partikulära luftföroreningar i "sjuka hus" - en pilotstudie. Undersökningsrapport 1991:10 Arbetsmiljöinstitutet.
[23]. H Gustavsson 1990. Kemisk emission från byggnadsmaterial. SP Rapport 1990:25
[24]. L E Nevander, B Elmarsson 1981 Fukthandboken Svensk Byggtjänst ISBN 91-7332-158-3.
[25]. H Örnhagen 1990. Hyperbar Fysiologi och Dykerimedecin. FOA
[26]. E Ungetum. Elektroklimat och luftkvalitet.
[27]. I Beckert. Wirkung von Verunreinungen der Raumluft auf den Menschen, in Beckert et al (Hrsg.) Gesundes Wohnen, Düssledorf 1986.


Uppdaterad 1997-06-13
Copyright DELTAte. Innehållet eller delar därav får återges under förutsättning att källan anges.