Deel II: Theoretisch Kader
Hoofdstuk 7 Olfactief Comfort / Luchtreinheid
Dit hoofdstuk behandeld het olfactief comfort. Het olfactief comfort is gekoppeld aan de luchtreinheid, en heeft ook een nauw verband met de luchtkwaliteit. De verschillende vervuilingen die in een woningen op kunnen treden worden behandeld. Op basis van klachten- en ervaringsonderzoeken wordt een koppeling gemaakt tussen bouwkundige en installatietechnische onderdelen en de risico’s op luchtvervuiling.
§ 7.1 Definitie
Olfactief Comfort is het comfort bepaald door de geursensatie, dit hangt samen met de luchtreinheid. Een geur is de waarneming van een vluchtige chemische verbinding in de lucht met de neus. Een geur kan als onaangenaam worden ervaren. Er is dan sprake van geurhinder (ook wel stank genoemd). Veel binnenmilieuproblemen gaan gepaard met geurhinder, maar geurhinder kan ook een op zichzelf staand binnenmilieuprobleem zijn.
§ 7.2 Factoren & Invloeden
De lucht kan op verschillende manieren verontreinigd raken. Bijvoorbeeld door uitdamping van vluchtige stoffen afkomstig van materialen, zoals vloerbedekking, gordijnen en gebruikte bouwmaterialen. Ook de lucht van uitademing en geurstoffen van de personen die in het gebouw aanwezig zijn kunnen zorgen voor een verontreiniging van de lucht. Daarnaast kunnen stof en huisstofmijt boosdoeners zijn. De concentratie waarin de volgende stoffen aanwezig zijn, zijn factoren voor het olfactief comfort en de luchtkwaliteit:
VOS (vluchtige organische stoffen) Verbrandingsstoffen
Stof
Ioniserende straling Overige factoren
De geurwaarneming kan eveneens door thermische factoren en adaptatie beïnvloed worden (Schalkoort & Luscuere, 2002)
7.2.1 VOS (Vluchtige Organische Stoffen)
Organische stoffen zijn koolstofbevattende stoffen die door organismen zijn gevormd. Tegenwoordig worden ook veel organische stoffen op kunstmatige wijze geproduceerd. De term ‘vluchtig’ geeft aan, dat het hier om een groep verbindingen gaat die in meer of mindere mate kunnen verdampen.
Een veelvoorkomende groep van VOS in het binnenmilieu wordt gevormd door de aldehyden. Aldehyden zijn van nature voorkomende gassen. De concentraties zijn gewoonlijk hoger in de binnenlucht dan in de buitenlucht. Het bekendste aldehyde is formaldehyde. Formaldehyde is één van de meest voorkomende aldehyden binnenshuis. Bronnen van aldehyden in het binnenmilieu zijn onder andere: (onvolledige) verbranding van gas of olie bij koken en verwarming, roken, plaatmaterialen, houtproducten, vloerbekleding, verf en uitlaatgassen vanuit de buitenlucht.
In de meeste gevallen zal in het binnenmilieu blootstelling plaatsvinden aan mengsels van VOS, in plaats van aan individuele organische stoffen. In veel onderzoeken wordt een relatie gelegd tussen mengsels van VOS (en andere verontreinigingen) in het binnenmilieu en klachten over
7.2.2 Verbrandingsproducten
Bij de verbranding van fossiele brandstoffen, zoals aardgas, aardolie en kolen, komen verbrandingsgassen vrij. Deze verbrandingsgassen bestaan voor het grootste gedeelte uit koolstofdioxide (CO2), waterdamp (H2O), stikstofoxiden (NOx) en koolstofmonoxide (CO).
Hiernaast komen ook VOS en polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s) vrij.
Zowel stikstofoxiden als koolstofmonoxide komen voornamelijk vrij bij onvolledige verbranding, dus onder omstandigheden waarbij te weinig zuurstof beschikbaar is. De grootste CO bronnen binnenshuis in Nederland zijn keukengeisers en gasfornuizen. Tabaksrook bevat ook koolstofmonoxide en stikstofdioxide. Hiernaast kan ook de buitenlucht, vooral langs drukke verkeerswegen, vliegvelden en industriële activiteiten een bron zijn van stikstofdioxide. In de binnenlucht kunnen koolmonoxide en stikstof zich ophopen, vooral als er niet of slecht geventileerd wordt. Chronische blootstelling aan lage CO-concentraties kan leiden tot niet- specifieke symptomen, zoals hoofdpijn, misselijkheid en duizeligheid. Hoge concentraties kunnen dodelijk zijn.
7.2.3 PAK’s
Met polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s) wordt een groep van enkele honderden organische stoffen bedoeld. PAK’s zijn opgebouwd uit twee of meer aromatische ringen. In de praktijk wordt met de aanduiding PAK’s meestal die groep verbindingen bedoeld waarvan de aromaatringen alleen uit koolstof (C) en waterstof (H) zijn opgebouwd. Naast verbranding zijn er andere bronnen van PAK’s te benoemen: roken, de buitenlucht bij drukke wegen, voedselbereiding en bodemverontreiniging.
7.2.4 Stof
Stof is een verzamelnaam voor in de lucht zwevende vaste en/of vloeibare deeltjes. Het wordt ook wel ‘aerosol’ genoemd. Het RIVM onderscheidt grofweg drie groottefracties: ‘ultrafijn’ stof met een diameter kleiner dan 0,1 µm, ‘fijn’ stof met een diameter tussen 0,1 en 2,5 µm, en ‘grof’ stof met een diameter tussen 2,5 en 10 µm. PM10 is de verzamelnaam voor alle drie de fracties, PM2,5 voor de eerste twee, waarbij PM staat voor ‘Particulate Matter’.
Belangrijke bronnen van stof binnenshuis zijn roken, verbrandingsprocessen, stoffering, wasdrogers, dierlijke uitwerpselen en koken. De sterkte van deze bronnen kan onder invloed van bewonersgedrag per woning sterk variëren. De belangrijkste bron binnenshuis is tabaksrook. Ook bronnen in de buitenlucht, zoals industrie, bouwactiviteiten, verkeer en gevelreiniging, kunnen bijdragen aan de stofconcentraties in de binnenlucht. De kleine, fijne stofdeeltjes in de buitenlucht, die het diepst in de longen kunnen doordringen, penetreren vrijwel volledig van buiten naar binnen, zodat binnenshuis zijn weinig bescherming biedt. Stofdeeltjes kunnen tevens drager zijn van andere stoffen.
7.2.5 Ioniserende straling
Ioniserende straling is de verzamelnaam voor straling met hoge energie. Een woning biedt grotendeels afscherming tegen kosmische straling van buiten. Daarom wordt alleen naar de bronnen van straling in de woning gekeken. De belangrijkste straling die hierbij optreed is Radon.
Radon (Rn-222) is een radioactief edelgas. Het ontstaat uit radium, een radioactief metaal dat van nature in de aardkorst aanwezig is. Het zit bijvoorbeeld in klei- en zandgrond en gesteenten, dus ook in bouwmateriaal dat hieruit gemaakt wordt, zoals beton. Via poriën en scheuren komt radon uit de bovenste grondlagen en uit bouwmaterialen in de (binnen)lucht. In nieuwbouwwoningen wordt geschat dat de herkomst van radon in de volgende verhoudingen voorkomt (TNO):
15% uit de bodem 70% uit bouwmaterialen 15% van buiten.
In woningen in Nederland is de radonconcentratie gemiddeld minder dan 23 Becquerel per m³. Volgens onderzoek uit 1998 is de gemiddelde radonconcentratie in nieuwbouwwoningen tussen 1970 en 1990 met 50% toegenomen. Vermoedelijk omdat er meer radon vrijkomt uit de huidige bouwmaterialen en doordat nieuwbouwwoningen steeds betere isolatie hebben. Hierdoor wordt de lucht in woningen minder vaak ververst.
7.2.6 Overige factoren
Naast bovengenoemde factoren zijn er nog een aantal aspecten van de luchtreinheid die niet verder in dit onderzoek zijn meegenomen:
Asbest, dit wordt in de nieuwbouw niet meer toegepast.
Minerale kunstvezels komen voor in door mensen gefabriceerde kunststoffen. De mogelijke effecten van deze vezels zijn nog te onbekend. Ook is de informatie over de toepassing van materialen met deze vezels niet beschikbaar in een vroeg stadium van het ontwerp.
Zware metalen komen te incidenteel voor en kunnen niet gekoppeld worden aan bouwkundige of installatietechnische eigenschappen van een gebouw.
Vocht in woningen door condensatie en lekkages is niet opgenomen in dit onderzoek omdat uitgegaan wordt van nieuwe woningen met minimaal een bouwbesluitkwaliteit. Bij deze kwaliteit woningen zullen er weinig tot geen problemen op dit gebied optreden.
§ 7.3 Indicatiemiddelen & Berekeningen
Voor de beoordeling van de luchtreinheid worden vaak indicatorstoffen gebruikt, zoals koolstofdioxide (CO2). Bij het gebruik van CO2 als indicator wordt alleen de mens als bron van
verontreiniging in aanmerking genomen. Andere bronnen, zoals bouw- en inrichtingsmaterialen en vervuilde installaties leveren vaak ook grotere bijdragen aan de binnenluchtverontreiniging. Om deze reden wordt ook wel de concentratie van meer stoffen, zoals de groep vluchtige organische stoffen (VOS), als indicator gebruikt. (Schalkoort & Luscuere, 2002). Gesteld kan worden dat CO2 een geschikte indicator is bij intensief gebruik van het gebouw omdat de
§ 7.4 Klachtenonderzoeken
Er zijn geen relevante onderzoeken beschikbaar die aan de hand van bouwkundige en installatietechnische parameters een indicatie geven van het te verwachten olfactief comfort. Wel zijn er klachtenonderzoeken. Aan de hand van deze klachtenonderzoeken kan een koppeling gelegd worden tussen bepaalde situaties en klachten. Hierbij gaat het niet alleen om het olfactief maar om ook om de ervaring van de binnenluchtkwaliteit en mogelijke gezondheidsklachten. Achtergrondinformatie over de hieronder behandelde onderdelen is te vinden in 0.
7.4.1 Ventilatie
Ventilatie voert vervuilde binnenlucht naar buiten af en voert een gelijke hoeveelheid buitenlucht toe. Afvoer van stoffen die binnen vrijkomen en toevoer van zuurstof is overal noodzakelijk voor het beperken van gezondheidsrisico’s. In vrijwel alle situaties verbetert ventilatie de kwaliteit van de binnenlucht. Als er weinig wordt geventileerd dan stijgen de concentraties van de meeste verontreinigingen in de binnenlucht (RIVM, 2001).
Een goed werkende ventilatie is van groot belang voor de binnenluchtkwaliteit. Toch mankeert er vaak iets aan het ventilatiesysteem. Zo kan bijvoorbeeld de capaciteit te laag liggen. Dit kan enerzijds te maken hebben met een te geringe totale capaciteit van het ventilatiesysteem. Anderzijds kan het niet goed inregelen (instellen luchthoeveelheden op ruimteniveau) van het ventilatiesysteem dit effect hebben. De daadwerkelijke ventilatie hangt ook af van het gedrag van bewoners; de mate waarin ventilatievoorzieningen als roosters worden gebruikt. Hierdoor is de ventilatie vaak minder dan bedoeld bij de aanleg van de woning (Versteeg en Schaap, 1999).
Bij onvoldoende onderhoud kan de capaciteit van een balansventilatiesysteem ernstig afnemen. In Tabel 6 is de gemiddelde afname van een mechanische afzuiging weergegeven. Door regelmatig en juist onderhoud kan deze afname beperkt worden.
Tabel 6: Afname afzuigcapaciteit ventilatiesysteem met de tijd (bron: Ginkel en Hasselaar, 2002)
Luchtdichtheid
Een hoge luchtdichtheid betekent een lagere intrinsieke (ongewilde) ventilatie. Omdat de ventilatievoud een direct invloed heeft op de luchtkwaliteit, heeft de luchtdichtheid dat ook.
Gebalanceerde ventilatie
Gebalanceerde ventilatie brengt een groot aantal risico’s met zich mee wat betreft de luchtkwaliteit. Vooral in het ontwerp en de uitvoering van de installatie spelen een groot aantal risico’s. Gevolg hiervan is dat de beoordeling van de luchtkwaliteit bij gebalanceerde ventilatie beduidend lager ligt dan bij de natuurlijke toevoer van lucht (RIVM, 2010). Oorzaken hiervan zijn onder andere vervuiling in het systeem. Ook kan ‘kortsluiting’ plaats vinden, waardoor een deel van de gebruikte en vervuilde lucht opnieuw de woning wordt ingeblazen in plaats van ‘schone’ buitenlucht.
CO2-gestuurde ventilatie
CO2-gestuurde ventilatie heeft zowel voor als nadelen voor de luchtkwaliteit. Het voordeel ten
opzichte van ventilatiesystemen die door bewoners handmatig moeten worden bediend is het terugdringen van de bewonersinvloed door de automatische regeling. Hierdoor is er een veel grotere mate van zekerheid dat ook daadwerkelijk een voldoende luchtkwaliteit wordt gerealiseerd. Deze zal daarom gemiddeld genomen aanzienlijk beter zijn dan wanneer de bewoners zelf de luchtkwaliteit moeten regelen. (Marie van der Poel, 2010). Nadeel is dat er niet geventileerd wordt wanneer er langere tijd geen personen aanwezig zijn. Hierdoor kunnen er vochtproblemen optreden doordat er geen constante afzuiging is in de natte ruimtes wanneer er geen personen aanwezig zijn. Ook kunnen zich andere vervuilingen ophopen in een ruimte, wat zeker bij een luchtdichte woning voor o.a. stankoverlast kan zorgen. In Figuur 18 is een voorbeeld van dit effect opgenomen.
Figuur 18: Aanwezige radonconcentratie bij CO2 gestuurde ventilatie
Figuur 18 toont de radonconcentratie in een kleine slaapkamer met CO2-gestuurde ventilatie.
Wanneer de kamer verlaten wordt daalt de CO2-concentratie (gele lijn) langzaam tot het niveau
waarbij niet meer geventileerd wordt. Vanaf het moment dat de ventilatie stopt stijgt de radonconcentratie (blauwe lijn) gestaag. Op het moment dat de kamer weer betreden worden stijgt de CO2-concentratie en wanneer het achtergrondniveau wordt overschreden start de
ventilatie weer en neemt de radonconcentratie snel af.
Tijdsturing
Sturing op basis van gebruikstijden heeft hetzelfde voordeel als CO2-gestuurde ventilatie, de
bewonersinvloed wordt verkleind. De nadelen en risico’s bij tijdgestuurde ventilatie zijn groter. Vooral wanneer er door de bewoners afgeweken wordt van de tijdsinstellingen zijn er risico’s op te weinig luchtverversing.
Zonering
De afzuiging in een woning kan op een aantal centrale locaties plaatsvinden, of deze kan per (verblijfs)ruimte geregeld zijn. In het laatste geval spreken we van een toegepaste zonering. Wanneer er geen zonering is toegepast levert de ventilatie een aantal extra risico’s op. Als er in
7.4.2 Verwarming
Open cv-toestellen
Bij open cv-toestellen is er een open verbinding tussen de ketel en de binnenlucht voor de aanvoer van lucht voor de verbranding. Door het ontstaan van onderdruk voor bijvoorbeeld de wind kunnen via deze openingen verbrandingsstoffen ontsnappen. Open cv-toestellen worden (bijna) niet meer toegepast in woningen, dit gebeurt soms nog in particuliere sector.
Luchtverwarming
Bij directe luchtverwarming wordt alle warmte afgegeven als convectie. Dit betekent dat er grote hoeveelheden warme lucht ontstaat. De warme lucht zorgt voor extra luchtcirculatie en meer rondzwevend stof. De stof vervuilt de lucht, en kan als drager dienen voor andere luchtvervuiling
§ 7.5 Conclusie
Er is een grote diversiteit van luchtvervuiling. Deze vervuiling kan zorgen voor overlast door geur, maar kan ook een gevaar voor de gezondheid zijn. Er zijn veel relaties gelegd tussen onderdelen van installaties en de mogelijke luchtvervuiling. Op de basis van deze relaties kan een indicatie gegeven van het risico op luchtvervuiling.