Sick Building Syndrome
Neue Erkenntnisse und Ihre Auswirkungen auf den Bau und Betrieb von RLT-Anlagen
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Sven Rudolph
- Abgabedatum: Juni 2003
- Umfang: 152 Seiten
- Dateigröße: 8,0 MB
- Note: 1,0
- Institution / Hochschule: Beuth Hochschule für Technik Berlin Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-7278-8
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-7278-8 P - ISBN (CD) :978-3-8324-7278-8 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Rudolph, Sven Juni 2003: Sick Building Syndrome, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Klimatechnik, Raumklima, Raumluft, Schadstoff, Wartung
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Diplomarbeit von Sven Rudolph
Einleitung:
„Die wesentlichsten Ausscheidungsstoffe unserer Lungen und unserer Haut, so weit sie in die Luft übergehen, sind Kohlensäure und Wasser. Gleichzeitig mit diesen geht stets noch eine geringe Menge flüchtiger organischer Stoffe in die Luft über, die sich bei einiger Anhäufung durch den Geruch bemerkbar machen. [...] Für empfindsame Geruchsnerven wird jedes gewohnte Zimmer mehr oder weniger Geruch haben, so daß wir uns nach einem Maßstab umsehen müssen, der uns genau gewisse Grade der Luftverderbnis ohne Mitwirkung subjektiver Empfindungen zu bestimmen erlaubt. [...] Somit bleibt uns kein anderer Anhaltspunkt als die Kohlensäure, deren Gehalt in der freien Luft durchgehend gering ist [...] Der Kohlensäuregehalt allein macht die Luftverderbnis nicht aus, wir benützen ihn bloß als Maßstab, wonach wir auch noch den größeren oder geringeren Gehalt an anderen Stoffen schließen, welche zur Menge der ausgeschiedenen Kohlensäure sich proportional verhalten.“ Max von Pettenkofer (1858)Wie das Zitat zeigt, wurde bereits vor über 100 Jahren von Pettenkofer die Bedeutung der Lufthygiene in Wohn- und Aufenthaltsräumen des Menschen erkannt. Er sah den Mensch als alleinige Quelle der Luftverunreinigungen und nahm diese Erkenntnis als Grundlage zur Einführung des CO2- Maßstabes für die Bewertung der Raumluftqualität.
„Wir haben somit ein Recht, jede Luft als schlecht und für den beständigen Aufenthalt als untauglich zu erklären, welche in Folge der Respiration und Perspiration der Menschen mehr als 1 pro mille Kohlensäure enthält.“ Max von Pettenkofer (1858) Dieser Maßstab ging weltweit in Normen und Richtlinien ein um die Luftleistung, nach der Zahl der im Raum anwesender Personen zu bestimmen. Obwohl die Forderungen dieser Richtlinien erfüllt werden, wird in Bürogebäuden seit Jahren zunehmend über Befindens- und Gesundheitsstörungen geklagt.
Die Klimaanlage wird immer öfter als Verursacher für die Befindens- und Gesundheitsstörungen der Menschen diskutiert.
In diesem Zusammenhang wurden zahlreiche Studien zu dieser Thematik durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass auch in konventionell gelüfteten Gebäuden viele Beschwerden auftraten, aber signifikant häufiger waren die Beschwerden in Gebäuden mit Klimaanlage.
Die in Deutschland wohl bekannteste Studie zu dieser Problematik wurde 1985 von Peter Kröling unter dem Titel „Gesundheits- und Befindensstörungen in klimatisierten Gebäuden“ veröffentlicht.
Ziel dieser Arbeit ist es, anhand von Literaturstudien den derzeitigen Erkenntnisstand zum Sick Building Syndrome (SBS) darzustellen. Es sollen neue Erkenntnisse und deren Einfluss in die nationale und internationale Normung aufgezeigt werden.
Weiterhin soll ein Einblick in die sich daraus ergebenden Anforderungen an klimatisierte Räume, im Hinblick auf die Wartung von RLT- Anlagen (u.a. hygienische Anforderungen der VDI 6022) und die Raumluftqualität, gegeben werden.
Da die Beschwerden vor allem in Bürogebäuden auftreten bezieht sich diese Arbeit in erster Linie auf selbige. Infolge der höheren Wärmelasten in Bürogebäuden (durch Leichtbauweise, hohen Glasflächenanteil der Fassade, Personen sowie technische Geräte im Büro), im Vergleich zum Wohnraum, ist die Klimatisierung von Bürogebäuden, zur Abfuhr dieser Wärmelasten, oft unerlässlich.
Die vorliegende Arbeit ist in zwei Hauptteile gegliedert. Im ersten Teil wird aufgrund einer Literaturanalyse versucht, das SBS zu beschreiben, die Ursachen für Behaglichkeits- und Befindensstörungen einzuordnen und die einzelnen Faktoren zu analysieren. Hierbei werden im einzelnen die Einflüsse des Raumklimas und der Raumluftqualität betrachtet. Abschließend werden die Erkenntnisse zusammengetragen um einen Überblick über den Komplex des SBS und seine Beziehung zur RLT- Anlage zu bekommen.
Der zweite Teil befasst sich mit den Anforderungen an die Raumluftqualität in klimatisierten Räumen.
Es werden Anforderungen unterschiedlicher nationaler und internationalen Normen dargestellt. Danach werden die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse zum SBS aufgezeigt. Weiterhin werden einzelne Bauteile einer RLT- Anlage betrachtet, die Problembereiche im Hinblick auf ein SBS darstellen. Für diese wird gezeigt, was bei der Planung, im Bau und Betrieb, sowie bei der Wartung zu beachten ist und gefordert wird.
Besondere Aufmerksamkeit ist dabei der Hygiene gewidmet, die in den letzten Jahren für RLT- Anlagen außerordentlich wichtig geworden ist.
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | Einleitung | 1 |
| 2. | „Sick Building Syndrome“ - Definition und Einflussgrößen | 4 |
| 2.1 | Definition | 5 |
| 2.2 | Einflüsse auf das Raumklima und die Raumluftqualität | 8 |
| 2.2.1 | Einflussgröße Thermisches Raumklima | 10 |
| 2.2.1.1 | Lufttemperatur | 11 |
| 2.2.1.2 | Luftgeschwindigkeit und Turbulenz | 24 |
| 2.2.1.3 | Luftfeuchte | 27 |
| 2.2.1.4 | Einfluss von Aktivität und Bekleidung auf die thermische Behaglichkeit | 31 |
| 2.2.1.5 | PMV und PPD als Funktion des thermischen Raumklimas | 33 |
| 2.2.2 | Einflüsse auf die Raumluftqualität | 39 |
| 2.2.3 | Schadstoffbelastungen der Außenluft | 39 |
| 2.2.4 | Hygienische Einflüsse auf die Raumluftqualität / Schadstoffe in Innenräumen | 42 |
| 2.2.4.1 | Kohlendioxid | 43 |
| 2.2.4.2 | Kohlenmonoxid | 45 |
| 2.2.4.3 | Stickoxide, Schwefeldioxid | 46 |
| 2.2.4.4 | Ozon | 47 |
| 2.2.4.5 | VOC’s | 49 |
| 2.2.4.6 | Formaldehyd | 50 |
| 2.2.4.7 | Tabakrauch | 51 |
| 2.2.4.8 | Biologische Kontaminationen (Mikroorganismen, Endotoxine und Allergene) | 52 |
| 2.2.4.9 | Staub | 56 |
| 2.2.4.10 | Radon | 58 |
| 2.2.4.11 | Gerüche | 59 |
| 2.2.5 | Empfundene Raumluftqualität (olf, decipol) | 59 |
| 2.2.6 | Optische und akustische Einflüsse | 65 |
| 2.2.7 | Weitere Einflüsse | 68 |
| 2.3 | Zusammenstellung der SBS- Beschwerden mit möglicher Ursache | 68 |
| 3. | Sind schlecht gewartete RLT- Anlagen eine der Ursachen des SBS ? – Hygienische Maßnahmen zur Beschränkung des SBS | 70 |
| 3.1 | Aufgaben und prinzipieller Aufbau von RLT- Anlagen | 71 |
| 3.1.1 | Aufgaben | 71 |
| 3.1.2 | Aufbau | 71 |
| 3.1.3 | Verunreinigungen durch RLT- Anlagen | 72 |
| 3.2 | Die Raumluftqualität in der nationalen und internationalen Normung | 75 |
| 3.2.1 | DIN 1946, Teil 2 | 75 |
| 3.2.2 | DIN EN ISO 7730 | 77 |
| 3.2.3 | CEN- Bericht CR 1752 | 78 |
| 3.2.4 | DIN EN 13779 | 79 |
| 3.2.5 | ASHRAE- Standard 62- 1989 | 80 |
| 3.2.6 | DIN 31051 | 80 |
| 3.2.7 | VDMA 24186, Teil 1 | 82 |
| 3.2.8 | VDMA 24176 | 83 |
| 3.2.9 | VDI 6022, Blatt 1 | 84 |
| 3.2.10 | VDI 6022, Blatt 2 | 85 |
| 3.3 | Neue Erkenntnisse und Entwicklungen in den letzten Jahren | 86 |
| 3.3.1 | Luftqualität und Enthalpie der Raumluft | 86 |
| 3.3.2 | Raumluftqualität als zugesicherte Eigenschafteiner RLT- Anlage ? | 89 |
| 3.3.3 | Welchen Einfluss haben die klimatischen Parameter Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit auf das Verhalten von Mikroorganismen auf Luftfiltern ? | 92 |
| 3.3.4 | Wie verhalten sich von Mikroogrganismen gebildete Endotoxine auf Luftfiltern und in Befeuchtern? | 93 |
| 3.3.5 | Ionisierung und Ultraviolettstrahlung zur Luftdesinfektion | 95 |
| 3.3.6 | Forschungsprojekte AIRLESS und ProKlimA | 99 |
| 3.4 | Hygienische Maßnahmen bei Planung, Betrieb und Wartung von RLT- Anlagen | 105 |
| 3.4.1 | Außen- und Fortluftdurchlässe | 105 |
| 3.4.2 | Luftfilter | 106 |
| 3.4.3 | Luftbefeuchter | 110 |
| 3.4.4 | Luftkanäle | 119 |
| 3.4.5 | Wärmerückgewinnung | 124 |
| 3.5 | Grenzwerte (MAK- Werte) | 126 |
| 3.6 | Klimageräte in Hygieneausführung | 126 |
| 3.7 | Grundsätze zur Luftqualitätsverbesserung | 130 |
| 4. | Schlußbetrachtung und Ausblick | 132 |
| 5. | Literaturverzeichnis | 135 |
Wörtlich übersetzt bezeichnet das „Sick Building Syndrome“ ein Krankheitsbild mit vielfältigen Symptomen, das von „kranken“ Gebäuden ausgeht. Sinngemäß könnte man das SBS selber mit: krank, krank durch Innenraumbelastungen, bei den oder Gesundheitsstörungen in kranken Häusern bezeichnen. Diese Häuser sind allerdings bezeichnen. In der Literatur werden Synonyme wie „Building Illness Syndrom“, „Tight Building Syndrom“, „Gebäudesyndrom“, „ill buildings“, „stuffy offices“, „Building Related Complex“ angeführt, allerdings dürfte SBS die international bekannteste Bezeichnung darstellen. Bei genauerer Betrachtung der unterschiedlichen, in der Literatur angeführten, Bezeichnungen muss eine Differenzierung dieser vorgenommen werden. Auf die unterschiedlichen Bezeichnungen und Definitionen der genannten Synonyme wird nicht weiter eingegangen, da sich auch bei Unterschieden in der Definition international die Bezeichnung SBS durchgesetzt hat. Der Vollständigkeit halber seien sie an dieser Stelle aber erwähnt. Der Begriff „Building Illness Syndrom“ (Sterling und Sterling 1983) stammt aus dem amerikanischen Sprachraum und kann als SBS verstanden werden. Im nicht sondern verursachen Nutzern Gesundheitsschäden. Die Häuser sind daher eher als „krankmachend“ zu [...]
Gebäuden viele Beschwerden auftraten, aber signifikant häufiger waren die Beschwerden in Gebäuden mit Klimaanlage. Die in Deutschland wohl bekannteste Studie zu dieser Problematik wurde 1985 von Peter Kröling unter dem Titel „Gesundheits- und Befindensstörungen in klimatisierten Gebäuden“ 2 veröffentlicht. Ziel dieser Arbeit ist es, anhand von Literaturstudien den derzeitigen Erkenntnisstand zum Sick Building Syndrome (SBS) darzustellen. Es sollen neue Erkenntnisse und deren Einfluss in die nationale und internationale Normung aufgezeigt werden. Weiterhin soll ein Einblick in die sich daraus ergebenden Anforderungen an klimatisierte Räume, im Hinblick auf die Wartung von RLT- Anlagen (u.a. hygienische Anforderungen der VDI 6022) und die Raumluftqualität, gegeben werden. Da die Beschwerden vor allem in Bürogebäuden auftreten bezieht sich diese Arbeit in erster Linie auf selbige. Infolge der höheren Wärmelasten in Bürogebäuden (durch Leichtbauweise, hohen Glasflächenanteil der Fassade, Personen sowie technische Geräte im Büro), im Vergleich zum Wohnraum, ist die Klimatisierung von Bürogebäuden, zur Abfuhr dieser Wärmelasten, oft unerlässlich. Die vorliegende Arbeit ist in zwei Hauptteile gegliedert. Im ersten Teil wird aufgrund einer Literaturanalyse versucht, das SBS zu beschreiben, die Ursachen für Behaglichkeits- und Befindensstörungen einzuordnen und die einzelnen Faktoren zu analysieren. Hierbei werden im einzelnen die Einflüsse des Raumklimas und der Raumluftqualität betrachtet. Abschließend werden die Erkenntnisse zusammengetragen um einen Überblick über den Komplex des SBS und seine Beziehung zur RLT- Anlage zu bekommen. [...]
Wie das Zitat zeigt, wurde bereits vor über 100 Jahren von Pettenkofer die Bedeutung der Lufthygiene in Wohn- und Aufenthaltsräumen des Menschen erkannt. Er sah den Mensch als alleinige Quelle der Luftverunreinigungen und nahm diese Erkenntnis als Grundlage zur Einführung des CO2- Maßstabes für die Bewertung der Raumluftqualität. „Wir haben somit ein Recht, jede Luft als schlecht und für den beständigen Aufenthalt als untauglich zu erklären, welche in Folge der Respiration und Perspiration der Menschen mehr als 1 pro mille Kohlensäure enthält.“ Max von Pettenkofer (1858)1 Dieser Maßstab ging weltweit in Normen und Richtlinien ein um die Luftleistung, nach der Zahl der im Raum anwesender Personen zu bestimmen. Obwohl die Forderungen dieser Richtlinien erfüllt werden, wird in Bürogebäuden seit Jahren zunehmend über Befindens- und Gesundheitsstörungen geklagt. Die Klimaanlage wird immer öfter als Verursacher für die Befindens- und Gesundheitsstörungen der Menschen diskutiert. In diesem Zusammenhang wurden zahlreiche Studien zu dieser Thematik durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass auch in konventionell gelüfteten [...]
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Arbeit zitieren:
Rudolph, Sven Juni 2003: Sick Building Syndrome, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Klimatechnik, Raumklima, Raumluft, Schadstoff, Wartung



