Luchtkwaliteit: meten, testen en verbeteren
Om eerlijk te zijn, zijn er maar weinig facility managers die gebruik maken van onze dienst voor “monitoring van de binnenluchtkwaliteit”, om die reden bij ons gekomen. Vaker wel dan niet waren ze aanvankelijk geïnteresseerd in het op afstand monitoren van een ander aspect van hun gebouwen, zoals energieverbruik, om kosten te besparen. Pas later, toen ze met ons bleven samenwerken, leerden ze over monitoring van de binnenluchtkwaliteit en implementeerden ze deze om een gezondere, veiligere omgeving te bieden – en om de negatieve gevolgen van luchtverontreinigende stoffen binnen te voorkomen.
Zoals veel facility managers, ziet u misschien ook het belang van de luchtkwaliteit in uw gebouw over het hoofd. Maar omdat je het niet kunt zien, wil nog niet zeggen dat het geen invloed heeft op je medewerkers, absenteïsme en productiviteit. Studies hebben aangetoond dat binnenlucht van slechte kwaliteit een grote impact heeft op de mens:
- Jaarlijks sterven ongeveer 3,8 miljoen mensen over de hele wereld als gevolg van luchtvervuiling binnenshuis.
- Fijn stof is de oorzaak van talrijke aandoeningen van de luchtwegen, waaronder astma, ontsteking van de luchtwegen, verminderde longfunctie en kanker.
- Lucht van lage kwaliteit vermindert de menselijke productiviteit en ons vermogen om informatie te verwerken.
Dankzij dit soort problemen wordt luchtverontreiniging binnenshuis consequent gerangschikt als een van de vijf grootste milieurisico’s voor de volksgezondheid.
En het probleem blijft niet noodzakelijk onopgemerkt – een rapport merkt op dat 24% van de willekeurig ondervraagde kantoormedewerkers problemen met de luchtkwaliteit op hun werkplek meldde, en 20% dacht dat het hun vermogen om hun werk effectief uit te voeren, schaadde. Ze hebben het niet mis: de US EPA schat dat een slechte luchtkwaliteit binnenshuis 33% tot 50% van de commerciële gebouwen treft en verantwoordelijk is voor meer dan 10 miljoen verloren werkdagen per jaar (voor VS al alleen).
Dit alles leidt tot enkele belangrijke vragen:
- Hoe test je de luchtkwaliteit binnenshuis?
- Hoe kunt u de luchtkwaliteit binnenshuis verbeteren als uit tests blijkt dat daar behoefte aan is?
In dit artikel worden deze vragen beantwoord en wordt wat aanvullende context gegeven rond de kwaliteitsnormen voor binnenlucht, best practices, bewakingsapparatuur en meer.
Hoe kunt u de luchtkwaliteit binnenshuis verbeteren? Begin met te begrijpen wat “goede” luchtkwaliteit betekent.
Monitoring van de luchtkwaliteit binnenmilieu heeft alles te maken met het bereiken van een gezond binnenmilieu, maar wat houdt dat nu eigenlijk in? In het algemeen betekent het:
- Er is voldoende ventilatie (het aanvoeren en verspreiden van schone lucht).
- Verontreinigingen worden gecontroleerd.
- De temperatuur en vochtigheid zijn comfortabel.
Voldoende ventilatie
Ventilatie speelt een belangrijke rol bij de luchtkwaliteit binnenshuis. Volgens de US EPA is ventilatie een “combinatie van processen die resulteert in de aan- en afvoer van lucht uit een gebouw.” Die processen omvatten het binnenhalen van buitenlucht, het conditioneren en mengen met binnenlucht, het verdelen van die lucht door het hele gebouw en het verplaatsen van een deel van de binnenlucht naar buiten. Als een of meer van deze processen ondermaats presteren, wordt de kwaliteit van de binnenlucht beïnvloed.
Veel commerciële gebouwen gebruiken mechanische ventilatie – ventilatoren en kanalen – die deel uitmaken van de verwarmings- en HVAC-systemen. Sommige gebouwen kunnen ook natuurlijke ventilatie gebruiken door deuren of ramen te openen. De “ventilatiesnelheid” is de hoeveelheid buitenlucht die per tijdseenheid in een ruimte wordt gebracht en wordt vaak uitgedrukt in kubieke meter per minuut (m3/M of L/M). U kunt de minimale ventilatiesnelheden van ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) voor een aanvaardbare luchtkwaliteit online vinden.
Verontreinigingen om te beheersen
Veel verontreinigende stoffen die de luchtkwaliteit binnenshuis beïnvloeden, zijn afkomstig van bronnen in een gebouw, hoewel sommige van buitenaf worden aangezogen. Enkele van de meest voorkomende verontreinigende stoffen zijn:
- Vluchtige organische stoffen (VOS) – Dit zijn de belangrijkste oorzaken van een slechte luchtkwaliteit binnenshuis; ze zijn zowel binnen als buiten alomtegenwoordig. VOS zijn organische chemicaliën die als gassen worden uitgestoten door producten of processen; voor het grootste deel ruik je hun aanwezigheid. Typische bronnen van VOS binnenshuis zijn zaken als schoonmaakmiddelen, ontsmettingsmiddelen, luchtverfrissers, ontvochtigers en meer. (Zelfs zoiets ogenschijnlijk onschadelijk als een nieuw tapijt geeft waarschijnlijk formaldehydegas af.) Bronnen van VOS-verontreiniging van buitenaf kunnen vluchtige chemicaliën in vervuild grondwater zijn die tijdens het gebruik van water naar binnen worden getrokken.
- Koolmonoxide (CO) —In tegenstelling tot VOS is koolmonoxide onmogelijk te ruiken, te proeven of te zien. Bij lage en matige concentraties kan het vermoeidheid, pijn op de borst of verminderd zicht veroorzaken; bij hoge concentraties kan het dodelijk zijn. Bronnen van koolmonoxide zijn generatoren, slecht onderhouden boilers of ovens, uitlaatgassen van auto’s van nabijgelegen stationair draaiende voertuigen en meer.
- Fijnstof (PM) – Zowel binnen als buiten aangetroffen, is fijnstof een mengsel van vaste deeltjes en vloeistofdruppels die in de lucht zweven, zoals stof, pollen, rook en roet. De deeltjes zelf hebben verschillende groottes, maar de deeltjes waarover je je het meest zorgen moet maken, zijn de kleinste – 10 micrometer in diameter of kleiner – omdat ze kunnen worden ingeademd. Inademing van PM kan het hart en de longen aantasten. PM buiten, gegenereerd door bijvoorbeeld de bouw of het verbranden van fossiele brandstoffen, komt gebouwen binnen via natuurlijke en mechanische ventilatie. Binnen kan het worden geproduceerd door open haarden, het roken van sigaretten of andere activiteiten.
Enkele andere verontreinigende stoffen om te overwegen (maar geen definitieve lijst) zijn:
- Radon
- Kooldioxide
- Stikstofdioxide
- Methaan
Temperatuur- / vochtigheidsniveaus
Temperatuur en vochtigheid worden door de US EPA beschouwd als belangrijke elementen van de luchtkwaliteit, mede vanwege het comfort. Maar een te hoge temperatuur en luchtvochtigheid hebben ook andere gevolgen. Schimmel kan zich gaan vormen als gevolg van een hoge luchtvochtigheid; Ook is de snelheid waarmee chemicaliën vrijkomen uit bouwmaterialen gewoonlijk hoger bij hogere bouwtemperaturen.
Binnentemperaturen zijn soms moeilijker te beheersen dan ze lijken vanwege factoren zoals warmtewinst door zonlicht, buitenomstandigheden en de ventilatiesnelheid van de buitenlucht. ASHRAE beveelt temperaturen aan van 20 tot 24 gradenCelsius in de winter en tot 26 graden in de zomer; de relatieve vochtigheid binnenshuis moet op of onder 65% worden gehouden. De EPA beveelt een luchtvochtigheid tussen 30% en 60% aan om schimmelgroei te verminderen.
Hoe de luchtkwaliteit binnenshuis te testen
Zodra u het doel van bewaking van de binnenluchtkwaliteit begrijpt, wordt de vraag: “Hoe kunt u de luchtkwaliteit binnenshuis meten?”
Veel bedrijven bieden bewakingsapparatuur voor de luchtkwaliteit binnenshuis die u kan helpen bij het meten van de niveaus van specifieke verontreinigende stoffen. Het begint allemaal met sensoren.
Sensoren voor binnenluchtkwaliteit
Sensoren zijn apparaten die worden gebruikt om een bepaald type invoer in de fysieke omgeving te detecteren – bijvoorbeeld licht, beweging, temperatuur, enz. – en die informatie over te dragen in een signaal dat elektronisch kan worden gemeten en verzonden. In dit geval zou een sensor voor de kwaliteit van de binnenlucht de aanwezigheid van een bepaalde verontreinigende stof detecteren.
Verschillende soorten sensoren meten verschillende dingen. Geavanceerde technologie heeft de kosten van het testen van de binnenluchtkwaliteit verlaagd door kleinere, goedkopere sensoren te maken; je hebt er genoeg nodig om ze strategisch door je hele gebouw te plaatsen om betrouwbare resultaten te produceren. (airvisor raadt één sensor aan voor elke 100-300M2) Kerncategorieën voor sensormetingen zijn:
- Koolmonoxide
- Fijnstof
- VOC’s
- Vochtigheid
- Formaldehyde
- Radon
Sensoren kunnen ook methaan, bioaërosolen en meer meten; afhankelijk van uw specifieke zorgen en de activiteiten die plaatsvinden in uw gebouw, kan het gepast zijn om naast de hierboven genoemde verontreinigende stoffen te meten.
Een bijkomend voordeel van CO2-bewaking: energieverspilling verminderen (en geld besparen!)
Koolstofdioxide (CO2) is misschien niet de meest schadelijke factor die de luchtkwaliteit binnenshuis beïnvloedt, maar het wordt vaak gebruikt als surrogaat voor de luchtkwaliteit en de bezettingsgraad van gebouwen. Hoe meer bewoners er in een ruimte of gebouw zijn, hoe meer CO2 er in de lucht komt. Om te voorkomen dat de CO2-niveaus te hoog oplopen – wat een negatief effect kan hebben op de mensen – moet er bewust buitenlucht via een ventilatiesysteem het gebouw binnen worden gebracht.
Vaak overbelasten die inspanningen het ventilatiesysteem echter onnodig, waardoor energie wordt verspild. Door de CO2-niveaus te bewaken en waar nodig te voorzien van ventilatie – vraaggestuurde ventilatie genaamd – kunt u een gezonde luchtkwaliteit behouden en uw energieverbruik verminderen.
Sensor plaatsing
Sensoren worden meestal door een gebouw in de gemeenschappelijke ruimtes geplaatst, meestal niet direct in de buurt van inductie-units, vloerventilatoren of persoonlijke kachels, en niet in direct zonlicht. Een muurbevestiging is het beste, aangezien vloeren en plafonds mogelijk niet indicatief zijn voor de werkelijke omgeving.
Houd bij het monteren van een wandsensor rekening met de hoogte waarop deze geplaatst moeten worden. Meestal worden ze op hoogte of iets lager gemonteerd, als mensen voornamelijk in dat specifieke gebied blijven zitten. Door het molecuulgewicht van sommige stoffen worden ze echter naar de vloer of het plafond aangetrokken; afhankelijk van de vervuilende stof die u probeert op te sporen, moet u de sensor dienovereenkomstig plaatsen. Zoals u op de onderstaande grafiek kunt zien, is methaan bijvoorbeeld lichter dan lucht en dus bevinden de hoogste concentraties in gebouwen zich meestal bij het plafond. Omgekeerd is ozon zwaarder dan lucht en blijft het dichtbij de vloer.
Niet alle sensoren werken op dezelfde manier; Als u werkt met een Internet of Things-bedrijf zoals wij, dan stuurt uw bewakingsapparatuur voor de binnenluchtkwaliteit de sensorgegevens naar de cloud, waar u deze via software kunt openen. U krijgt directe, realtime toegang tot de monitoringresultaten via een dashboard, dat de gegevens omzet in visuele grafieken die gemakkelijk te ontcijferen zijn.
Terwijl u in de loop van de tijd blijft monitoren, zullen de gegevens die u ontvangt een nauwkeurig beeld schetsen van de algehele luchtkwaliteit van uw gebouw. Als u dat eenmaal begrijpt, beschikt u over de informatie die u nodig hebt om verder te gaan: zijn de omstandigheden zodanig dat u corrigerende maatregelen moet nemen om bepaalde verontreinigende stoffen onder controle te houden? Of werkt u eraan om uw huidige omstandigheden, die binnen de aanbevolen parameters vallen, te behouden? Hieronder staan enkele van de aanbevolen parameters voor de luchtkwaliteit binnenshuis, zoals vermeld door het International Well Building Institute:
| KENMERKEND | VOORWAARDEN WAARAAN MOET WORDEN VOLDAAN |
|---|---|
| Fijnstof | 10 micrometer of minder in diameter: 50 ug / m3; 2,5 micrometer of minder in diameter: 15 ug / m3 |
| Koolmonoxide | Minder dan 9 ppm |
| VOC’s | Minder dan 500 ug / m3 |
| Formaldehyde | Minder dan 27 ppb |
| Kooldioxide | Ongeveer 700 ppm boven het buitenluchtniveau (gewoonlijk ongeveer 1.000 tot 1200 ppm) (ASHRAE) |
| Vochtigheid | Minder dan 60%, idealiter tussen 30% en 50% (EPA) |
| Temperatuur | 20 tot 24 graden C in de winter en tot 26 granen C in de zomer is een absoluut maximum (ASHRAE) |
* ug / m3 = microgram per kubieke meter
Naast het verkrijgen van een “totaalbeeld” van uw binnenluchtkwaliteit, kan een binnenluchtkwaliteitsmonitor worden ingesteld om drempelwaarschuwingen te geven. Als de buitenlucht bijvoorbeeld een CO2-niveau van 400 ppm heeft, kunt u uw bewakingsapparatuur zo instellen dat u wordt gewaarschuwd wanneer het binnenniveau 950 bereikt en wanneer de lucht een kritiek punt heeft bereikt met 1200 ppm. Van daaruit kunt u de juiste actie ondernemen om de situatie onmiddellijk op te lossen.
Hoe kunt u de luchtkwaliteit binnenshuis verbeteren?
Er is niet één voorgeschreven methode om de luchtkwaliteit binnenshuis te verbeteren. De aanpak die u kiest, kan van een aantal factoren afhangen, waaronder uw individuele gebouw, de buitenomgeving en de omvang van het probleem.
Soms wordt een tijdelijk probleem met de binnenluchtkwaliteit veroorzaakt door een eenmalige, buitengewone activiteit die plaatsvindt in een kamer of gebouw, zoals een overvolle vergaderruimte. In die gevallen kan een korte-termijnoplossing alles zijn dat nodig is, zoals een raam openen of een ventilator aanzetten. Maar complexere problemen – geïdentificeerd door consequent onaanvaardbare monitoringresultaten van de luchtkwaliteit – zullen een andere aanpak vereisen. Afhankelijk van het probleem dat u ondervindt, kan een van de drie onderstaande tactieken geschikt zijn.
Houd er rekening mee dat de juiste aanpak om het probleem aan te pakken in het begin niet altijd duidelijk is; daarom kan het nuttig zijn om meer sensoren in te zetten om een beter begrip van het probleem te krijgen voordat u tijd en middelen investeert in een poging het op te lossen.
1. Controle over de bron
Het beheersen van de bron van een verontreinigende stof is meestal de meest effectieve (en kosteneffectieve) benadering om de luchtkwaliteit te verbeteren wanneer een bepaalde bron kan worden geïdentificeerd. Een paar voorbeelden:
- Door een tapijt met een laag VOS-gehalte te leggen, kunt u uw VOS-gehalte verlagen.
- Het verplaatsen van apparatuur die verontreinigende stoffen produceert naar een beter geventileerde ruimte kan helpen de verontreiniging te verdunnen.
- Het afdekken van formaldehyde-afgevende materialen en voorraden helpt de verontreinigende stof te beperken.
2. Verbeter de ventilatie
Het verhogen van de hoeveelheid buitenlucht die naar binnen komt, is een andere effectieve aanpak (hoewel het niet in alle gevallen werkt). Het ventilatiesysteem van een gebouw bestaat uit kanalen en ventilatoren die muffe lucht naar buiten voeren en gerecyclede retourlucht mengen met buitenlucht en deze naar binnen brengen. Bij mechanische ventilatie-units ontstaan soms problemen die tot problemen met de binnenluchtkwaliteit leiden.
Verontreinigingen kunnen zich bijvoorbeeld verzamelen in de luchtverspreiders en roosters, waardoor verontreinigende stoffen in het milieu terechtkomen. Of als de buitenluchtinlaat zich in de buurt van een bron van vocht of een andere verontreinigende stof buiten bevindt, kan deze dienen als een pad om de verontreinigingen naar binnen te voeren. Of het ventilatiesysteem werkt misschien niet zo goed als het zou moeten, bijvoorbeeld als vuil de buitenluchtinlaat blokkeert, of als de filters vervuild of slecht onderhouden zijn.
Een grondige controle van uw ventilatiesysteem zal uitwijzen of een van de bovengenoemde problemen bestaat en of dit bijdraagt aan het vervuilende probleem dat u probeert aan te pakken.
3. Maak de lucht schoon
Als het om commerciële gebouwen gaat, zijn luchtzuiveringstactieken meestal het meest effectief in combinatie met een van de andere hierboven genoemde strategieën – behalve in gevallen waarin de bron van vervuiling zich buiten het gebouw bevindt.
De meeste luchtreinigingsmethoden zijn ontworpen om deeltjes te verwijderen. Sommige reinigingssystemen halen bijvoorbeeld verontreinigende deeltjes uit de lucht met behulp van elektrostatische kracht, elektrostatische neerslag genoemd . (Opgeladen deeltjes worden verzameld door een sterk elektrisch veld dat wordt gegenereerd tussen tegengesteld geladen elektroden.) Andere vangen en verwijderen deeltjes met behulp van een filter (deeltjesfiltratie genoemd).
Wilt u de binnenluchtkwaliteit van uw gebouw testen? Praat met ons.
Bij airvisor kunnen we u op weg helpen om een gezondere, comfortabele en productievere bouwomgeving te creëren voor uw huurders of medewerkers.
Met onze reeks IoT-sensoren kunt u op afstand een verscheidenheid aan luchtkwaliteitskenmerken bewaken, en ons dashboard, dat altijd en overal voor u toegankelijk is, biedt visueel inzicht in de omgevingsomstandigheden van uw gebouw. We helpen u ook bij het ontcijferen van al die gegevens en doen aanbevelingen over manieren waarop u verontreinigende stoffen tot een minimum kunt beperken en de algehele luchtkwaliteit van uw gebouw kunt verbeteren. Neem contact met ons op om meer te weten te komen over Iota’s bewakingssysteem voor de luchtkwaliteit binnenshuis en hoe dit voor u zou kunnen werken. Wij helpen u graag verder.