ar ocks˚a en grundl¨aggande best˚andsdel n¨ar det kommer till att ¨oka komforten hos individer i byggnaden.
Samtidigt kan ¨overvakning med hj¨alp av sensorer indirekt ¨aventyra integriteten hos individer p˚a till exempel ett kontor. Detta kan exempelvis vara i form av att m¨angden CO2 kan vara en indikation p˚a hur m˚anga som befinner sig i lokalen eller i form av att sensorn m¨ater f¨or¨andringar i ljusniv˚an vilket kan tyda p˚a om lamporna ¨ar t¨anda eller sl¨ackta. Som f¨oljd skulle potentiellt m¨angden personer som befinner sig p˚a platsen kunna indirekt kontrolleras p˚a till exempel en arbetsplats. Om en TVOC-sensor anv¨ands skulle ¨aven andra aktiviteter s˚asom r¨okning kunna uppt¨ackas och p˚a s˚a s¨att skulle individer som r¨oker p˚a arbetsplatsen eller p˚a andra st¨allen d¨ar det potentiellt kan vara f¨orbjudet kunna uppt¨ackas. Detta kan i sin tur diskuteras huruvida det etiskt ¨ar r¨att eller fel. En stor f¨ordel ¨ar dock att IEQ-m¨atningar i allm¨anhet b˚ade bidrar till en b¨attre och energisn˚alare inomhusmilj¨o samt ett st¨orre v¨alm˚aende f¨or personerna i byggnaden.
5.1 F¨ orb¨ attringsm¨ ojligheter och limiteringar
En f¨orb¨attringsm¨ojlighet p˚a det som ˚astadkommits i detta projekt ¨ar att ut¨oka formeln s˚a att den tar exponeringstid i ˚atanke. Eftersom till exempel relativ luftfuktighet inte har n˚agra direkta h¨alsoeffekter vid korttidsexponering har denna parameter inte en stor inverkan p˚a luftkvalit´eten i just ett specifikt m¨attillf¨alle.
Men d˚a luftfuktigheten kan spela en roll i h¨alsan vid l¨angre exponering ¨ar en f¨orb¨attringsm¨ojlighet att ut¨oka formeln s˚a att den tar h¨ansyn till hur l˚ang tid en parameter varit utanf¨or ¨onskat intervall under ett visst tidsspann.
En begr¨ansande faktor i detta har varit problematiken att relatera formlerna till vad individer p˚a plats faktiskt upplever. D˚a ingen i projektgruppen varit i n˚agon lokal d¨ar sensorerna sitter p˚a grund av utby-tesstudier har inga intervjuer gjorts f¨or att kunna korrelera resultatet av formlerna till hur individer p˚a plats faktiskt upplever inomhusmilj¨on och luftkvalit´eten. D¨arf¨or har inte n˚agot annat tillv¨agag˚angss¨att ¨an med hj¨alp av litteraturstudien anv¨ants f¨or att st¨arka anv¨andningen av formlerna och d¨armed resultatet. Eftersom formeln inte heller ¨ar anpassad f¨or just ett svenskt klimat, d¨ar bland annat v¨aldigt torr luft p˚a vintern och ett kallare klimat ¨an p˚a de flesta andra platser ¨ar vanligt, ¨ar det sv˚art att veta hur tr¨affs¨akert de olika PD-v¨ardena faktiskt ¨ar.
5.2 Framtida arbeten
Ett forts¨attningsarbete skulle kunna vara att unders¨oka hur applicerbar de olika PD-formlerna ¨ar p˚a hur m¨anniskor upplever ing˚aende faktorerna i ett svenskt inomhusklimat. Eftersom majoriteten av studierna kommer fr˚an andra l¨ander d¨ar m¨anniskor inte ¨ar vana vid samma klimat som i Sverige kan det bidra med felk¨allor som inte har kunnat korrigeras i detta projekt. Ett s¨att att unders¨oka skulle f¨orslagsvis kunna g¨oras genom flertalet intervjuer f¨or att f˚a en st¨orre ¨overblick hur PD f¨or¨andras vid olika niv˚aer hos de ing˚aende pa-rametrarna s˚asom temperatur och relativ luftfuktighet och d¨arefter korrigera formlerna f¨or att anpassas till detta. F¨or att st¨arka resultatet skulle n˚agon typ av felanalys kunna utf¨oras ¨aven p˚a det arbetet. Alternativt skulle en unders¨okning om den typ av summering av IEQ-termerna som anv¨andes i detta projekt ¨ar b¨attre
¨an en linj¨ar summering med vikter kunna g¨oras. Eftersom det har varit utanf¨or detta projekts ramar har det uteslutits och dessutom ¨ar det hittills debatterat huruvida linj¨ara v¨agningsmetoder faktiskt ¨ar det b¨asta alternativet och d¨armed hur vikterna ska best¨ammas f¨or att f˚a ett s˚a pass tr¨affs¨akert resultat som m¨ojligt.
Som visat i Tabell 4 kan vikterna vara drastiskt olika beroende p˚a vilken k¨alla som anv¨ands. En fr˚agest¨allning f¨or ett framtida arbete skulle d¨armed kunna vara om dessa parametrar varierar olika i tyngd som ett resultat av att klimatet varierar beroende p˚a latitud och att det d¨arf¨or beror p˚a var studien skrivits.
Vidare skulle framtida arbeten kunna unders¨oka huruvida vikter skulle kunna tillf¨ora st¨orre precision i formeln. Med tanke p˚a att de linj¨ara metoderna i stor utstr¨ackning involverar vikter, d¨ar vissa parametrar v¨arderas tyngre ¨an andra kan det vara av intresse att unders¨oka.
Ytterligare ett framtidsprojekt skulle kunna vara att unders¨oka exakt hur de olika parametrarna b¨or m¨atas f¨or att uppn˚a ett optimalt resultat. Som sektion 1.3 tydligg¨or ing˚ar det inte i denna studie vilken typ av m¨atmetodik som b¨or appliceras f¨or att uppn˚a en maximal noggrannhet i m¨atresultaten. En h¨og noggrannhet i m¨atningarna beh¨ovs f¨or att uppn˚a ett s˚a litet fel som m¨ojligt n¨ar de anv¨ands i formlerna.
6 Slutsats
Studien har varit en del av Utvecklingsprojekt: IoTs m¨ojligheter till b¨attre besiktningar och kontroller f¨or utveckling av ett index f¨or att evaluera inomhusmilj¨on. Att utveckla bra och p˚alitliga index f¨or IEQ ¨ar en central komponent i h¨alsan och komforten hos m¨anniskorna i en byggnad och kan samtidigt inneha en viktig roll i energisn˚ala byggnader. Studien har huvudsakligen fokuserat p˚a att hitta styrkor och svaghe-ter hos olika index och med hj¨alp av informationen fr˚an litteraturstudien ta fram ett nytt index. Studien kom fram till att ett linj¨art v¨agningss¨att inte ¨ar det b¨asta tillv¨agag˚angss¨attet och adapterade d¨arf¨or en ickelinj¨ar v¨agningsformel. Den ickelinj¨ara metoden inneb¨ar att de dominerande sub-indexen tar st¨orst plats i utdatan, vilket tidigare inte varit fallet och det har tidigare diskuterats huruvida en linj¨ar strategi ¨ar det b¨asta tillv¨agag˚angss¨attet eller ej. Detta beror bland annat p˚a det omfattande tillv¨agag˚angss¨attet f¨or att ta fram vikterna och den stora spridningen i resultaten. ¨Aven om resultatet i det stora hela uppfyller majoriteten av punkterna i kravspecifikationen kr¨avs det ytterligare studier som unders¨oker i vilken grad resultatet faktiskt ¨ar anv¨andbart och hur applicerbart det ¨ar p˚a olika inomhusmilj¨oer. Bland annat st¨ammer inte formlerna helt ¨overens med de standarder som har anv¨ants i rapporten, vilket ¨ar ett f¨orb¨attringsomr˚ade.
N˚agot som ¨ar bra med ekvation (1) ¨ar att den ¨ar mindre komplex, ger i m˚anga fall en rimlig estimering av luftkvalit´eten inomhus samt att den redan ¨ar implementerad. Den framtagna formeln v¨ager h¨alsofarligare parameterv¨arden tyngre, vilket hittills har varit ett problem med ekvation (1). Den nya formeln har ej samma problem med att realistiskt utv¨ardera h¨oga koncentrationer av koldioxid och tar h¨ansyn till m˚anga relevanta parametrar som inte tidigare implementerats. Med en tillbakablick till kravspecifikationen g˚ar det att konstatera att den framtagna formeln ¨ar implementerbar, ger verklighetstrogna estimat s˚a l¨ange v¨ardena p˚a indata kan m¨atas eller uppskattas och kan ge ett kontinuerligt fl¨ode av utdata. Gr¨ansv¨arden f¨or vad som
¨ar bra och d˚alig IEQ ¨ar satta, dock beh¨ovs vidare unders¨okning. Om dessa f¨oruts¨attningar kan uppfyllas, rekommenderas att det nya indexet implementeras.
Referenser
[1] Al Horr, Y. et al. ”Occupant productivity and office indoor environment quality: A review of the literature”. I: Building and Environment 105 (2016), s. 369–389. doi: https://doi.org/10.1016/j.
buildenv.2016.06.001.
[2] Al horr, Y. et al. ”Occupant productivity and office indoor environment quality : a review of the literature”. I: Building and Environment 105 (2016), s. 369–389. doi: https://doi.org/10.1016/j.
buildenv.2016.06.001.
[3] Arbetsmilj¨overket. ”H¨orsel och h¨orselskador i arbetslivet”. I: (2013). issn: 1650-3171. url: https : //www.av.se/globalassets/filer/publikationer/kunskapssammanstallningar/horsel- ochhorselskador i arbetslivet kunskapssammanstallning kunskapssammanstallningar rap -2013-2.pdf.
[4] Baughman, A och Arens, E.A. Indoor Humidity and Human Health - Part 1: Literature Review of Health Effects of Humidity-Influenced Indoor Pollutants. ASHRAE, 1996.
[5] Belastningsergonomi, SIS/TK 380/AG 01. ”Ergonomi f¨or den termiska milj¨on – Analytisk best¨amning och bed¨omning av termisk komfort med hj¨alp av indexen PMV och PPD samt kriterier f¨or lokal termisk komfort ”. I: (2006).
[6] Boverkets byggregler (2011:6) – f¨oreskrifter och allm¨anna r˚ad, BBR. Boverket. 2017. url: https : / / www . boverket . se / contentassets / a9a584aa0e564c8998d079d752f6b76d / konsoliderad _ bbr _ 2011-6.pdf (h¨amtad 2020-05-01).
[7] Emerging, Scientific Committee on och Risks, Newly Identified Health. ”Health Effects of Artificial Light”. I: (2012). doi: 10.2772/8624.
[8] ENERGEX och Energy, Ergon. ”Public Lighting Design Manual”. I: (2010).
[9] Flyktiga organiska ¨amnen (VOC). Karolinska Institutet. 3 febr. 2014. url: https: //ki .se/ imm/
flyktiga-organiska-amnen-voc (h¨amtad 2020-03-29).
[10] Folkh¨alsomyndigheten. ”Folkh¨alsomyndighetens allm¨anna r˚ad om buller inomhus”. I: (2014). issn:
2001-7804. url: https://www.folkhalsomyndigheten.se/contentassets/66c03ed04e244b92a9165705ef3ac3c2/
fohmfs-2014-13.pdf.
[11] Fr˚agor och svar om buller. Arbetsmilj¨overket. 22 juni 2015. url: https://www.av.se/halsa-och-sakerhet/buller/fragor-och-svar-om-buller2/ (h¨amtad 2020-05-06).
[12] Fr˚agor och svar om temperatur och klimat. Arbetsmilj¨overket. 1 juli 2015. url: https://www.av.
se / inomhusmiljo / temperatur - och - klimat / fragor - och - svar - om - temperatur - och - klimat2/
(h¨amtad 2020-04-01).
[13] Greenhouse Gases, CO2, CO2e, and Carbon: What Do All These Terms Mean? econometrica. Aug.
2012. url: https://ecometrica.com/assets/GHGs-CO2-CO2e-and-Carbon-What-Do-These-Mean-v2.1.pdf (h¨amtad 2020-05-10).
[14] Gunnarsen, L. och Ole Fanger, P. ”Adaptation to indoor air pollution”. I: Environment International 18.1 (1992). doi: https://doi.org/10.1016/0160-4120(92)90209-M.
[15] Hunt, D.R.G. och Mcibs, M.A. ”Predicting artificial lighting use - a method based upon observed patterns of behaviour”. I: Lighting Research Technology 12 (1 1980). doi: https://doi-org.focus.
lib.kth.se/10.1177/096032718001200102.
[16] H¨ogdahl, S. Placing VOC Sensors for Assessing Air Quality. Kungliga Tekniska H¨ogskolan, 2018.
[17] Indoor Air Facts No. 4 Sick Building Syndrome. United States Environmental Protection Agency.
url: https : / / www . epa . gov / sites / production / files / 2014 - 08 / documents / sick _ building _ factsheet.pdf (h¨amtad 2020-05-08).
[18] Introducion to Indoor Air Quality. United States Environmental Protection Agency. 20 febr. 2020. url:
https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/introduction-indoor%20-air-quality#health (h¨amtad 2016).
[19] Luftkvalitet. Folkh¨alsomyndigheten. 1 nov. 2019. url: https : / / www . folkhalsomyndigheten . se / livsvillkor - levnadsvanor / miljohalsa - och - halsoskydd / tillsynsvagledning - halsoskydd / luftkvalitet/ (h¨amtad 2020-03-23).
[20] Mikiya, S. et al. ”Adverse Environmental Health Effects of Ultra-Low Relative Humidity Indoor Air”. I:
Journal of Occupational Health 45.2 (2003), s. 133–136. doi: https://doi.org/10.1539/joh.45.133.
[21] Mølhave, L. et al. ”Total Volatile Organic Compounds (TVOC) in Indoor Air QualityInvestigations”.
I: Indoor Air 7.4 (1997), s. 225–240. doi: https://doi.org/10.1111/j.1600-0668.1997.00002.x.
[22] Ncube, M. och Riffat, S. ”Developing an indoor environment quality tool for assessment of mechanically ventilated office buildings in the UK e A preliminary study”. I: Building and Environment 53 (2012), s. 26–33. doi: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2012.01.003.
[23] Odours Health. New York State Organization. Okt. 2019. url: https : / / www . health . ny . gov / publications/6500/index.htm (h¨amtad 2020).
[24] Om ljud och buller. Folkh¨alsomyndigheten. 13 maj 2019. url: https://www.folkhalsomyndigheten.
se/publicerat- material/publikationsarkiv/o/om- ljud- och- buller- /?pub=60517 (h¨amtad 2020-05-09).
[25] OVK. Boverket. 24 aug. 2017. url: https : / / www . boverket . se / sv / byggande / halsa och -inomhusmiljo/ventilation/ovk/ (h¨amtad 2020-03-16).
[26] Piasecki, M. et al. ”Indoor environmental quality assessment: Part 1: Choice of the indoor environ-mental quality sub-component models”. I: Journal of Building Physics 41 (2017), s. 264–289. doi:
https://doi-org.focus.lib.kth.se/10.1177/1744259117702882.
[27] Piasecki, M. et al. ”The Approach of Including TVOCs Concentration in the Indoor Environmental Quality Model (IEQ)-Case Studies of BREEAM Certified Office Buildings”. I: Sustainability 10 (okt.
2018). doi: 10.3390/su10113902.
[28] Piasecki, M. och Kostyrko, K.B. ”Indoor environmental quality assessment, part 2: Model reliability analysis”. I: Journal of Building Physics 42 (2018), s. 288–315. doi: https://doi-org.focus.lib.
kth.se/10.1177/1744259118754391.
[29] Risker med d˚alig ventilation. Arbetsmilj¨overket. 8 jan. 2018. url: https://www.av.se/inomhusmiljo/
luft-och-ventilation/risker-med-dalig-ventilation/ (h¨amtad 2020-03-20).
[30] Saad, M. et al. ”Development of indoor environmental index: Air quality index and thermal comfort index”. I: vol. 1808. Mars 2017, s. 020043. doi: 10.1063/1.4975276.
[31] Samuelsson, I. Kriterier f¨or sunda byggnader och material. Boverket, Byggavdelningen, 1998.
[32] Sarbu, I. och Sebarchievici, C. ”Aspects of indoor environmental quality assessment in buildings”. I:
Energy and Buildings 60 (2013), s. 410–419. doi: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2013.02.
005.
[33] Sensor CCS811, specifikationer. AMS. April 2017. url: https://ams.com/documents/20143/36005/
CCS811_FS000175_2-00.pdf (h¨amtad 2020-04-03).
[34] Shengxian, K. et al. ”The impact of indoor environmental quality on work productivity in university open-plan research offices”. I: Building and Environment 124 (2017), s. 78–89. doi: https://doi.
org/10.1016/j.buildenv.2017.07.003.
[35] Simoni, M. et al. ”Indoor air pollution and respiratory health in the elderly”. I: European Respiratory Journal 21.40 suppl (2003), 15s–20s. issn: 0903-1936. doi: 10.1183/09031936.03.00403603. eprint:
https : / / erj . ersjournals . com / content / 21 / 40 _ suppl / 15s . full . pdf. url: https : / / erj . ersjournals.com/content/21/40_suppl/15s.
[36] Socialstyrelsen. ”Temperatur inomhus”. I: 2005-12-05 (2005), s. 1–51.
[37] Standardization, International Organization for. Ergonomics of the Thermal Environment—Analytical Determination and Interpretation of Thermal Comfort Using Calculation of the PMV and PPD Indices and Local Thermal Comfort Criteria. 2015.
[38] Temperatur inomhus. Arbetsmilj¨overket. 30 maj 2018. url: https://www.av.se/inomhusmiljo/
temperatur-och-klimat/ (h¨amtad 2020-03-29).
[39] What Noises Cause Hearing Loss? Centers for Disease Control och Prevention. 7 okt. 2019. url:
https://www.cdc.gov/nceh/hearing_loss/what_noises_cause_hearing_loss.html (h¨amtad 2020-05-09).
[40] Why do we sweat more in high humidity? MIT. 11 okt. 2011. url: https://engineering.mit.edu/
engage/ask-an-engineer/why-do-we-sweat-more-in-high-humidity/ (h¨amtad 2020-05-10).
[41] Vilka krav kan man st¨alla p˚a kontorsbelysning? Arbetsmilj¨overket. 16 mars 2015. url: https://www.
av.se/inomhusmiljo/ljus-och-belysning/belysning-pa-kontor/ (h¨amtad 2020-05-01).
[42] Wong, L.T. et al. ”A multivariate-logistic model for acceptance of indoor environmental quality (IEQ) in offices”. I: Building and Environment 43.1 (2008), s. 1–6. doi: https://doi.org/10.1016/j.
buildenv.2007.01.001.
[43] V¨agledning f¨or bed¨omning av termiskt inomhusklimat och temperatur. Folkh¨alsomyndigheten. 1 nov.
2019. url: https://www.folkhalsomyndigheten.se/livsvillkor- levnadsvanor/miljohalsa- halsoskydd/tillsynsvagledning- halsoskydd/temperatur/termiskt- inomhusklimat- levnadsvanor/miljohalsa- och-temperatur/ (h¨amtad 2020-03-20).
[44] Zahari, W. och Yusoff, W. ”Indoor Environmental Quality (IEQ) of Higher Education Institutions (HEIs): A User Perception Survey”. I: Journal of Clean Energy Technologies 1 (okt. 2013), s. 7.
A Fangers PMV-formel
P M V = (0, 303e−0,036M + 0, 028)h
M − W − 3, 05 ∗ 10−3(5733 − 6, 99(M − W ) − pa)
− 0, 42 (M − W ) − 58, 15 − 1, 7 ∗ 10−5M (5867 − pa) − 0, 0014M (34 − ta)
− 3, 96 ∗ 10−8fcl (tcl+ 273)4− ( ¯tr+ 273)4 − fclhc(tcl− ta)i
(27)
tcl = 35, 7 − 0, 028(M − W ) − Icl
h
3, 96 ∗ 10−8fcl
(tcl+ 273)4− ( ¯tr+ 273)4
+ fclhc(tcl− ta)i
(28)
hc=
2, 38|tcl− ta|0,25 2, 38|tcl− ta|0,25≥ 12, 1√ Var
12, 1√
Var 2, 38|tcl− ta|0,25≤ 12, 1√ Var
fcl=
1, 00 + 1, 290lcl lcl≤ 0, 078m2∗ K/W 1, 05 + 0, 645lcl lcl≥ 0, 078m2∗ K/W
• M, 46W/m2, to 232W/m2 (0,8 met to 4 met)
• Icl, 0m2· K/W to 0, 310m2· K/W (0 clo to 2 clo)
• ta, 10°C to 30°C
• ¯tr, 10°C to 40°C
• var, 0m/s to 1m/s
• pa, 0Pa to 2700Pa
B MATLAB-kod f¨ or ber¨ akning av sub-index och IEQ
14 %A for−loop to be able to loop through all the test days.
15
16 for m = 1:length(day)
17
18 %PD CO2
19 C CO2 = linspace(350,6000,31);
20 C CO2 od = 350; %Outdoor CO2 conc. Typically 350ppm is used
21 PD CO2 = 395*exp(−15.15*(C CO2−C CO2 od).ˆ(−0.25));
22
23 %PD acoustics
24 La obs = linspace(60,105,31); %Observed Sound Level [dB(A)]
25 La d = 50; %Sound Level from building's documentation
26 PD AC = 2*(La obs − La d);
27
28 %PD visual comfort
29 Lux = linspace(100,2000,31); %Observed Horizontal illumination [lux]
30 X = log(log(Lux));
31 PD L = 100−(−176.16*X.ˆ2 + X.*738.4 − 690.29);
32
33 %% PD thermal comfort in accordance with ISO 7730 and ISO 7726
34
35 Tobs = linspace(10,30,31); %Observed temperature [Celcuis]
36 clo = 0.7; %Clothing
37 met = 1.2; %metabolic rate
38 wme = 0; %external work, normally around zero
39
40 TR = linspace(16,30,31); %Mean radiant temperature
41 v ar = 0.1; %relative air velocity
42 RH = 60; %relative humidity
43 I cl = 0.155*clo; %thermal insulation of the clothing in m2K/W
44
45 M = 58.15*met; %metabolic rate in W/m2
46 W = wme*58.15; %external work in W/m2
47 MW = M− W; %internal heat production in the human body
48 Pa = 0;
49
50 FNPS = @(T) exp(16.6536−4030.183/(T + 235));
51
52 if Pa == 0
53 Pa = RH*10*FNPS(Tobs(1,m)); %water vapour pressure, Pa
54 end
55
56 if I cl ≤ 0.078
57 FCL = 1 + 1.29*I cl; %clothing area factor
58 else
59 FCL = 1.05 + 0.645*I cl;
60 end
61
62 HCF = 12.1*sqrt(v ar); %heat transf. coeff. by forced convection
63 TAA = Tobs(1,m) + 273; %air temperature in Kelvin
64 TRA = TR(1,m) + 273; %mean radiant temperature in Kelvin
65
80 HCN = 2.38*(abs(TCL(i)−Tobs(1,m))ˆ(0.25)); %heat transf. coeff. by ...
natural convection
88 HL1 = 3.05*(10ˆ−3)*(5733−6.99*MW−Pa); %heat loss diff. through skin
89
90 if MW > 58.15
91 HL2 = 0.42*(MW−58.15); %heat loss by sweating
92 else
93 HL2 = 0;
94 end
95
96 HL3 = 1.7*10ˆ(−5)*M*(5867−Pa); %latent respiration heat loss
97 HL4 = 0.0014*M*(34−Tobs(1,m)); %dry respiration heat loss
98 HL5 = 3.96*10ˆ(−8)*FCL*(((TCL(end)+273)ˆ4)−(TRAˆ4)); %heat loss by radiation
99 HL6 = FCL*HC*(TCL(end)−Tobs(1,m));
129 for i = 1:length(day)
174 %title('PD based on thermal comfort vs temperature of air')
175 xlabel(['Temperature of air [',char(176),'C]'])
176 ylabel('PD based on temp [%]')