Mikrobiell växt och sekundära kemiska emissioner –

Mikrobiell växt och sekundära
kemiska emissioner –
främsta orsaken till inomhusmiljöproblem
Som en del av ett doktorandarbete
vid avdelningen för byggnadsteknologi på Chalmers tekniska högskola
har författaren studerat och
sammanställt runt 300 dokumenterade utredningsuppdrag där brukarna av byggnaderna upplevt problem med inomhusmiljön. Av dessa
utvaldes 113 fall som utförts under
perioden 1993–2002 att ingå i studien. Nyttjarna av byggnaderna hade
påtalat hälsoproblem som de satt i
samband med vistelse i byggnaden
eller så påtalade de problem med
avvikande lukt. Skadeorsak hade utretts och bedömts på ett noggrant
sätt av erfarna tekniker. Avhjälpande
åtgärder hade utförts. Nyttjarna
upplevde en klar minskning av hälsosymtomen så väl som den avvikande
lukten. Resultatet visar att i 92 procent av fallen var orsaken fuktskadade byggnadsmaterial som hade avgivit föroreningar till inomhusluften.
I 82 procent av dessa fall fanns dessa skador i byggnadens grund- eller
golvkonstruktioner.
I Skandinavien har det mer än nog visats
att vissa konstruktionslösningar innebär
stora risker för mikrobiella skador medan
andra kan ge förhöjda kemiska emissioner. Båda dessa skadetyper beror på allt
för höga fuktnivåer.
Det är även välkänt att de boende eller
de arbetande i vissa byggnader påtalat
hälsoproblem som de sätter i samband
med vistelse i framför allt fuktskadade
byggnader. Däremot, utanför gruppen av
professionella skadeutredare, saknas ofta
kunskaper eller erfarenheter om vilka typer av byggnadsskador som ofta före-
Artikelförfattare är
Torbjörn Hall,
Chalmers tekniska
högskola,
avdelningen för
byggnadsteknolog,
Göteborg.
18
kommer. Detta gäller även ofta förekommande lukt och hälsoproblem i dessa
fuktskadade byggnader.
Kausalitet mellan hälsopåverkan och
mätbara föroreningar i inomhusmiljön
saknas nästan helt. Skadeutredarna försöker ofta därmed att lösa innemiljöproblem i byggnader utan att vetenskapligt
stöd finns för vare sig tolkning av mätdata, slutsatser eller åtgärdsförslag. Detta är
otillfredsställande och har resulterat i ett
skeptiskt förhållningssätt bland vetenskapsmän, läkare och andra angående
skadeutredarnas metoder, slutsatser och
åtgärdsförslag.
Syfte och metod
Syftet med detta arbete har varit att, dels
sammanställa och dels att sprida, erfarenheter från yrkesmässigt arbetade skadeutredare om skador i byggnader som
medfört innemiljörelaterade problem.
Figur 1: Exempel på resultat från enkätstudier av inomhusmiljön avseende
miljöfaktorer (ofta besvärad) procent.
Figur 2: Exempel på resultat från enkätstudier av inomhusmiljön avseende
besvär/symtom (ja, ofta) procent.
Bygg & teknik 5/06
Skriftlig dokumentation från omkring
300 utredningsuppdrag som utförts av en
konsultfirma i Mellansverige under perioden 1993 till och med 2002 har studerats.
Uppdragsgivarna som i huvudsak varit
fastighetsägare till den byggnad som uppdraget avsett representerar en blandning
av större och mindre fastighetsbolag,
kommunala och statliga myndigheter
samt enskilda ägare till enfamiljsbostäder. Den gemensamma faktorn till att
konsultfirman anlitats är att man haft ett
problem som man bedömt krävt experthjälp för att lösa.
Endast innemiljöutredningar som gällt
problem med avvikande lukt med okänt
ursprung eller problem där brukaren relaterat någon form av besvär/symtom med
vistelse i byggnaden, har utvalts att ingå i
studien. Skadeutredningar som gällt orsak
till fysikaliska kända fel som synliga skador har inte medtagits.
Metoderna som använts för att karakterisera påtalade hälsosymtom i de utvalda
skadefallen har berott på antalet nyttjare i
byggnaderna. I större byggnader med mer
än 20 nyttjare har i flera fall standardiserade enkäter använts för att bedöma omfattning av besvären före och efter de avhjälpande åtgärderna [1].
Den gråtonade arean i figur 1 och 2 representerar referensdata från byggnader
utan speciellt påtalade problem. Kanske vi
ska kalla dem friska byggnader. I mindre
byggnader och i enfamiljsbostäderna har
intervjuer, ofta med de värst drabbade, utförts. Endast de uppdrag där enkäter eller
intervjuer bekräftat att åtgärderna avhjälpt
problemen har medtagits i studien.
Ett annat krav har varit att byggnaden
undersökts och att misstänkta fel eller
brister identifierats [3, 4]. Bland i studien
ingående byggnader har i samtliga fall
källor till förhöjda oönskade emissioner
identifierats [2] och även åtgärdats.
Andra krav på vilka uppdrag som utvalts har varit att omfattning och typ av
avhjälpande tekniska åtgärder var kända.
I merparten av fallen har konsultfirman haft uppdraget att sköta projektering, byggledning och kontroll varvid
god kunskap om vilka åtgärder som blivit
utförda har funnits. Vanligast har här varit att byggnadstekniska åtgärder bestått i
att skadat material bytts ut och ersatts
med att en ny fuktsäkra konstruktion.
Där material inte kunnat bytas ut har ofta
istället den skadade konstruktionen försetts med ventilerande spalter som avlett
emissionerna till utomhusluften och
samtidigt hindrat dem att förorena inomhusluften.
Sammantaget var kriterierna för de utvalda fallen att:
● Nyttjarna av byggnaden hade upplevt
hälsosymtom eller besvarande lukt
● Byggnaden hade blivit noggrant undersökt/utredd [3]
● Byggnadstekniska arbeten hade utförts
för att avhjälpa felen
● Häslosymtom så väl som den besvärande lukten hade avtagits eller avsevärt
förbättrats.
Av de totalt 300 skadefallen som ingick i materialet uppfyllde 133 fall kriterierna och utvaldes att ingå i studien. Skadefallen representerade en mängd olika
byggnadstyper och byggnadssätt. En
gruppering i fem kategorier gjordes avseende användningssätt, figur 3. Vissa generella skillnader i byggnadssätt kan göras
mellan kategorierna likväl som likheter
kan ses inom respektive kategori.
Någon gruppering efter byggnadens ålder har inte ingått i denna studie.
Kontors-, vårds- och flerbostadsbyggnaderna domineras av flervåningsbyggnader med stommar och mellanbjälklag av
betong med golvmaterial bestående av
mot betongen limmade golvmattor. Få av
dessa är grundlagda med krypgrund utan
de flesta är byggda med källare. De skolbyggnader som omfattas av studien där
även förskolor ingår är byggda dels med
stommar av betong och dels av trä. Bland
dessa byggnader förekommer såväl
grundläggning med platta på mark som
krypgrund som med källarvåning. Byggnadstekniken för enfamiljshusen domineras av trästommar med grundläggning av
varierande typ.
Av de skadefall som föll inom kriterierna för studien har ett försök gjorts att
bedöma om nyttjarna (the occupants) endast påtalade besvär/symtom eller endast
avvikande lukt eller båda och. Av materialet framgår dock inte detta klart i samtliga fall. Många av de byggnader som omfattas av studien är enfamiljsbostäder där
problem med lukt påtalats. Eventuella
hälsoproblem har oftast inte diskuterats
eftersom utredaren i dessa fall inte haft
kontakt med någon medicinare. Även för
vissa andra byggnader som ingår i studien
har inte eventuella hälsoproblem klarlagts
utan bara allmänt påtalats. Om det då
även påtalats avvikande lukt har utredaren utrett och avhjälpt detta. Uppdragen
har sedan avslutats när man efter en tid
uppgivit att alla problem var avhjälpta.
Osäkerhet har då funnits om det förutom
luktproblem även funnits de som
sammankopplat hälsosymtom med vistelse i dess byggnader.
I figur 4 har nyttjarnas påtalade huvudsakliga upplevda besvär sammanställts
som ”Endast SBS” eller ”Avvikande
lukt”. Med SBS avses här att nyttjarna påtalat någon av de symtom som karakteriseras av ”Sick Building Syndrome” [1]. I
gruppen med byggnader som karakteriserats som ” Avvikande lukt” har det
huvudsakliga problemet varit avvikande
lukt. I denna grupp kan det även ha förekommit hälsosymtom i enlighet med vad
som sagts ovan.
Som framgår av figur 4 har inte många
av de boende i enfamiljshusen påtalat hälsoproblem som den huvudsakliga orsaken. Det behöver inte betyda att man inte
upplevt hälsosymtom. I denna sammanställning visar det bara att det av handlingarna från dessa fall inte framgår annat
än att en avvikande lukt var anledningen
Figur 3: Antalet utvalda
problembyggnader fördelade på
dess användningsområde.
Figur 4: Fördelning av problemtyp
på byggnadernas
användningsområde.
Figur 5: Fördelning av skadetyp på
samtliga byggnader i studien.
Bygg & teknik 5/06
19
Antal
Figur 6: Fördelning av
skadetyper på de olika byggnadskategorierna.
till skadeutredningen och till att avhjälpande åtgärder utförts.
Resultat
Den huvudsakliga orsaken till problemen,
i 75 procent av de utvalda byggnaderna,
var mikrobiell påväxt [6]. Detta följs av
skador beroende av sekundär emission
[5] i 17 procent av fallen. Dessa två skadetyper orsakas huvudsakligen av höga
fuktnivåer på och inuti byggnadsmaterialen, figur 5 på föregående sida.
I sex av fallen har mer än en dominerande felorsak identifierats. I denna sammanställning har endast den felorsak som ansetts vara den mest betydande medtagits.
I figur 6 har skadetyperna procentuellt
fördelats för de olika byggnadskategorierna. En procentuell fördelning har bedömts ge en rättvisare bild av hur fördelningen ser ut eftersom antalet byggnader i
studien, figur 3, varierar inom respektive
kategori. Det måste dock observeras att
antalet byggnader inom kategorierna
”Vårdbyggnader” och ”Flerbostadshus”
är få, åtta respektive tolv byggnader, varför fördelningen av skadetyperna med
mera för dess inte är lika representativa
som för övriga kategorier som omfattar
betydligt flera byggnader, 25, 29 respektive 39 byggnader.
Skillnader i typ av skadeorsak mellan
de olika byggnadskategorierna, som kan
ses I figur 6, beror generellt på skillnader i
typen av byggnadskonstruktion.
Den största enskilda skadorsaken i
samtliga kategorier var mikrobiella skador. För enfamiljshusen var nära 100 procent och för skolbyggnader var 80 procent av fallen mikrobiella skador den
huvudsakliga orsaken till problemen.
Som näst största skadeorsak kom sekundära emissioner. För alla kategorier,
utom enfamiljshusen, förekom denna skada som den huvudsakliga orsaken i mellan
20–40 procent av skadefallen i studien.
20
Figur 7: Huvudsakligt skadad
byggnadsdel fördelat på byggnadskategori.
I figur 7 har sammanställts vilka byggnadsdelar som var skadade. Dessutom har
även här en uppdelning i de olika kategorierna gjorts.
De flesta skadorna, 50 procent av de
utvalda fallen, kunde hänföras till grundkonstruktionen av typ platta på mark.
Generellt kan ses att skador i golvkonstruktionerna, här sammanfattade som
platta på mark, krypgrund och mellanbjälklag, var den huvudsakliga orsaken
till problemen i 82 procent av samtliga
fall utvalda i denna studie.
Generella byggnadstekniska fel
Sammantaget av de skadefall som har ingått i studien kan några betydande generella byggnadstekniska fel ses.
Platta på mark med överliggande värmeisolering. Den gemensamma orsaken
till skadorna i golvkonstruktionerna
grundlagda med platta på mark är skadlig
fukt. I de fall där mikrobiella skador har
funnits har organiskt material som trämaterial och isolering legat direkt mot betongplattan som varit fuktig under en
längre tid. Genom att värmeisoleringen
då också legat på betongplattans översida
har temperaturskillnaden minskat mellan
betongplattan och underliggande mark.
Detta har efter en tid medfört uppfuktning
från mark genom ångtrycksutjämning.
Vid felaktigt utfört dräneringssystem har
även kapillär uppfuktning förekommit.
Markfukt i kombination med organiskt
material har alltså varit orsaken. Emissionskällan har då varit mikroorganismer
nere i den golvkonstruktionen som byggts
på betongplattan.
Betonggolv med limmade golvmattor.
I de fall där skador av typen sekundära
emissioner förekommit har golvmattor
varit limmade mot en fuktig betongplatta.
I de fall där skador uppstått på grundläggning med platta på mark har värmeisoleringen legat på betongplattans undersida
vilket skyddat plattan från uppfuktning
från mark. Istället har dessa betongplattor
och/eller avjämningsmassan i likhet med
skadorna på mellanbjälklagen inte tillåtits
torka ut i tillräckligt grad innan golvmattorna limmats. Byggfukt tillsammans
med limmade täta golvmaterial har alltså
varit orsaken. Emissionskällan har i dessa
fall varit lim och/eller golvmattan som
brutits ned och medfört en ökad kemisk
emission.
Krypgrunder. Även för skadorna på
krypgrunder har den gemensamma orsaken varit för hög fuktighet under en längre tid. Orsakerna har generellt berott på
att krypgrunderna nedkylts under vinterhalvåret och att sedan varm sommarluft
med naturlig högt absolut innehåll av fukt
ventilerat den kallare grunden under sommaren. Detta har resulterat i så höga fuktnivåer att organiskt material i fram för allt
bjälklagens undersida angripits av mikroorganismer.
Andra fel. I äldre byggnader har problem konstaterats i krypgrunden efter renovering då den ursprungliga självdragsventilationen ersatts med fläktstyrd frånluftsventilation. En allt för stor del av
otjänlig luft har i dessa skadefall kommit
in i byggnaden via krypgrunden som före
renoveringen varit fri från påtalade problem.
Skadorna på källarytterväggar med invändig värmeisolering har liknande fuktoch mikrobiella problem som platta på
mark med överliggande isolering.
De skadeorsaker som dominerat på ytterväggar och takkonstruktioner har till
största delen berott på uppfuktning från
nederbörd.
Originalet till denna artikel har vetenskapligt granskats, presenterats och
publicerats som konferensbidrag vid
Healthy Building 2006 Lissabon 2006.
Bygg & teknik 5/06
Utöver dessa generella fel representerar dessa skadefall en brokig mängd av
olika felorsaker.
Slutsatser
För att sammanfatta så visar denna studie
att det har varit möjligt att identifiera och
åtgärda fel i byggnader där nyttjarna påtalade hälsoproblem som de kopplade till
vistelse i byggnaden och/eller problem
med avvikande lukt. Samtliga byggnader
undersöktes, emissionskällor identifierades och åtgärdades. Problemen med
ohälsa och/eller lukt avhjälptes.
Sammantaget visar detta att det har varit möjligt att identifiera och avhjälpa fel i
byggnader där nyttjarna kopplat hälsoproblem av typen SBS med vistelse i dessa byggnader.
Inte i något av dessa fall har man med
framgång uppmätt tekniska parametrar i
inomhusluften och kopplat dem till gränsvärden för hälsopåverkande halter. I stället har inriktningen varit att finna skadat
material som misstänkts medföra en
onormal emission till inomhusmiljön. I de
allra flesta fallen har dessa emissionskällor kunnat identifieras genom att ett fukthistoriskt perspektiv jämförs med brukarnas upplevelser i tid och rum.
Generellt har den åtgärdande strategin
varit att minska eller eliminera emissionen till inomhusmiljön från de skador
som bedömts som mest betydande.
Bygg & teknik 5/06
Att bedriva ett effektivt fuktskyddsarbete under projektering och byggprocess
ser ut att vara den viktigaste parametern
för skapande av byggnader befriade från
■
hälsopåverkande emissionskällor.
Referenser
[1] Andersson K, Fagerlund I, Bodin
L, and Ydreborg B. Questionnaire as an
instrument when evaluating indoor climate. Healthy Buildings´88 Stockholm
1988;vol 1:139-46.
[2] Gustafsson, H. (1992). Building
Materials Identified as Major Emission
Sources for Indoor Air Pollutants – a critical review of case studies. Document
D10:1992, ISBN 91-540-5471-0, Borås,
Swedish Council for Building Research:
pp 65.
[3] Hall, T. and Nilsson, L-O. (2002).
To “investigate a sick building”. Proc.
IV-130. Int. Conference on Indoor Air
2002. Monterey, USA: Indoor Air ´02.
[4] Light, E. and J. Sundell (1998). General principles for the investigatin of
IAQ complaints, Isiaq.
[5] Sjöberg, A. (2001). Secondary
emissions from concrete floors with bonded flooring materials. PhD-thesis P01:2, Chalmers University of Technology
Göteborg, Sweden: pp 188.
[6] Wessén, B. Honkanen, J. and Mälarstig, B. (2002). Microorganism, MVOC
and the health complaints. Proc. IV-319.
Int. Conference on Indoor Air 2002. Monterey, USA: Indoor Air ´02.
[7] Ström, G, Palmgren, U, Wessén, B,
et al., (1990). The Sick Building Syndrome
– an Effect of Microbial Growth in Building Constructions. Proc. I-173-78. Int.
Conference on Indoor Air 1990.: Indoor
Air ´90.
[8] Andersson K. Epidemiological
Approach to Indoor Air Problems. Indoor
Air 1998; Suppl.4:32-39.
[9] Wessén, B. and Hall, T. (1999). Directed non-destructive VOC-sampling: a
method for source location of indoor pollutants. Proceedings of the International
Conference on Indoor Air and Climate –
Indoor Air 99, Suppl. 4, pp 420–425.
Edinburgh, Scotland: Indoor Air ´99.
[10] Wolkoff, P., Clausen, P. A., Nielsen, P. A., Gustafsson, H., Jonsson, B.
and Rasmusen, E. (1991) Field and Laboratory Emisson Cell – FLEC, Healthy Building `91, Washington D.C. pp160–165.
[11] Ekberg, L.E. (1991). Indoor Air
Quality in new office building. In IAQ ´91
Healthy Building. pp 125–127.
[12] Hall, T., Wessén, B. and Nilsson,
L-O. (2006). Microbial Growth and Secondary Emissions – Their Main Causes
in Swedish Problem Building. Proceedings of the International Conference on
Healthy Buildings Lisbon, Portugal.
HB´06, Vol II, pp 353–356.
21