VOC -ny metod kan ge effektivare injustering av ventilation i nya byggnader

5 december 2023 För ett år sedan (Husbyggaren nr 6, 2022) beskrev Fredrik Domhagen och medförfattare en metod där man mäter VOC-halterna och optimerar ventilationen för att minimera värmeförlusterna, metoden fick namnet VOC-pass. I denna artikel skriver de om nästa steg i forskningsprojektet i vilket de undersöker hur ökad ventilation påverkar emission av VOC från material. Bilden visar en av de nybyggda skolor där fältmätningar på VOC genomförts.

Text: Fredrik Domhagen, Sarka Langer och Angela Sasic Kalagasidis

Nybyggda kontor och skolor har normalt förhöjda halter av volatila organiska föreningar, VOC, i inneluften. Dessa ämne emitteras från nya produkter som byggnadsmaterial, inredning och möbler. Efter hand sjunker halterna och når ofta normala nivåer efter 6–12 månader. Halterna är sällan på en nivå som är direkt farliga för hälsan men kan ändå orsaka obehag hos personer som vistas i bygganden. Man kan till exempel få huvudvärk, irritation i ögon och luftvägar, koncentrationssvårigheter och känna allmänt obehag av den ibland starka ”nylukten”.

Det är därför vanligt att man i nya byggnader kör ventilationen på full fart. Detta motiveras, dels av att man håller nere halterna av VOC och dels av ökad emission av VOC från materialen med förhoppningen att materialen ska tömmas på VOC snabbare. Nackdelen med metoden är att den medför en risk att man ventilerar onödigt mycket med onödiga värmeförluster som följd.

I stort sett fungerar emission av VOC från ett material på samma sätt som uttorkning av byggfukt. Uttorkning påverkas dels av transport av fukt bort från ytan genom ventilation och dels av fukttransport, diffusion, inuti materialet. Vid låg ventilation påskyndas uttorkningen när ventilationen ökar men om ventilationen redan är hög kommer ökad ventilation inte märkbart påskynda uttorkningen.

Ett tröskelvärde kan visa vägen
För att illustrera kopplingen mellan emissioner av VOC från ett material och ventilation kan man, i likhet med exemplet för uttorkning, tänka sig ett ventilerat rum med ett nytt material som avger VOC, se Figur 2. Om vi tänker oss att det är mycket lite eller ingen ventilation i rummet kan inte VOC emitteras från materialet. Endast en liten mängd lagras i luften i rummet och därefter sker ingen transport av VOC bort från materialets yta. Om man däremot ökar ventilationen kommer halterna av VOC i rummet att minska och emissionen från materialet att öka. Vidare, om man ökar ventilationen väldigt mycket kommer emissionen i stället begränsas av transporten, diffusionen, av VOC inuti materialet. I tätare material transporteras VOC långsammare jämfört med mindre täta material. Det finns alltså ett läge, en tröskel, där ökad ventilation inte längre påskyndar emissionen av VOC från materialet. Detta illustreras i Figur 3 där emissonshastigheten beskrivs i relation till ökad ventilation.

Även tiden (materialets ålder) påverkar tröskeln. Ett nyare material har större mängd lättillgänlig VOC och emissionen är därför mer känsligt för hur mycket rummet ventileras. Känner man till tröskelvärdet kan det användas vid injustering av ventilationen i nya byggnader för att undvika onödig överventilation och omvänt, känner man till tröskelvärdet kan det användas för att maximera emissionen så att materialet töms på VOC snabbare.

Beräkningsmodell
För att beskriva relationen mellan ventilation och emission från nya material har vi utvecklat en beräkningsmodell. Modellen beskriver emissionshastigheten beroende på ventilation och storleken på den emitterande ytan för olika material och används för att ta fram kurvor likt den i Figur 3. Vid en första analys, där vi undersökt material som ger höga tröskelvärden, har vi identifierat ett övre tröskelvärde (värsta fall) på 0,13 l/s per kvadratmeter emitterande material. Vilket betyder att för ett rum med 10 m² material som emitterar VOC kommer en ventilation över 1,3 l/s inte bidra till ökad emission av VOC.

Det föreslagna tröskelvärdet har jämförts med resultat från studier där man undersökt emissionshastighet och ventilation i fält. I jämförelsen kunde utfallet av en ökad ventilation förespås i samtliga fall. Dessutom, i samtliga jämförelser är den totala beräknade luftomsättningen vid vilken ökad ventilation inte längre påverkar emissionshastigheten under 0,5 luftomsättningar per timme. Vilket kan jämföras med kravet på hygienluftsflöde enligt boverkets byggregler som är 0.35 l/s per kvadratmeter och innebär ungefär 0.5 luftomsättningar per timme vid normal rumshöjd. Alltså, modellen indikerar att en förhöjd ventilation över normalt hygienluftsflöde inte bidrar till ökad emission av VOC från nya material.

Planerade studier
Den föreslagna modellen är en teoretisk fysikaliskt underbyggd beräkningsmodell. För att validera modellen ytterligare planerar vi att genomföra kontrollerade mätningar på emissioner vid olika ventilation i laboratoriemiljö. Resultaten från de första jämförelserna ser lovande ut och vi hoppas att modellen ska leda fram till användbara riktlinjer för effektivare injustering av ventilation i nya byggnader.