Utvärdering och utveckling av luftkvalitétsindex

Kandidatexamensarbete

KTH – Skolan för Industriell Teknik och Management Energiteknik EGI-2020

TRITA-ITM-EX 2020:223 SE-100 44 STOCKHOLM

Utvärdering och utveckling av luftkvalitétsindex

William Lannhard

Hannes Iwarsson

-2-

Bachelor of Science Thesis EGI-2020 TRITA-ITM-EX 2020:223

Utvärdering och utveckling av luftkvalitétsindex

William Lannhard Hannes Iwarsson

Approved Examiner

Joachim Claesson

Supervisor

Joachim Claesson

Commissioner Contact person

Sammanfattning

P˚a uppdrag av utvecklingsprojekt: IoTs m¨ojligheter till b¨attre besiktningar och kontroller, under ledning av REQS System AB, var projektets huvudsakliga m˚al att ta fram ett index f¨or ber¨akning av luftkvalit´et inomhus (IAQ). Utg˚angspunkten var en formel som sedan tidigare anv¨ants av uppdragsgivaren. En litte- raturstudie gav bakgrundsinformation om olika metoder f¨or ber¨akning, standarder och h¨alsoeffekter av de ing˚aende parametrarna och olika tillv¨agag˚angss¨att f¨or sammans¨attning till ett gemensamt IAQ index. Uti- fr˚an detta unders¨oktes f¨or- och nackdelar med de olika metoderna baserat p˚a given kravspecifikation. Med detta i ˚atanke togs ett flertal kandidatmetoder fram innan slutresultatet blev

IEQindex=

P D⁸_CO2+ P D⁸_{T C}+ P D⁸_AC+ P D_L⁸^1/8

vilket ¨ar ett IEQ-index (Inomhusmilj¨oindex) som tar h¨ansyn till en st¨orre del av inomhusmilj¨on ist¨allet f¨or endast IAQ, temperatur och relativ luftfuktighet. Detta inneb¨ar att h¨ansyn ¨aven tas till akustisk och visuell komfort. IAQ ber¨aknas i formeln via differensen mellan koldioxidkoncentrationen inomhus och utomhus.

Gr¨ansv¨ardena f¨or vad som klassas som bra, medel respektive d˚alig IEQ best¨amdes till v¨ardena i f¨oljande tabell.

Vidare utf¨ordes en k¨anslighetsanalys med fokus p˚a termisk komfort med anledning av de m˚anga ing˚aende parametrarna s˚asom bland annat kl¨adesisolering och relativ lufthastighet vilka kr¨aver antaganden. Huvudfo- kuset var att unders¨oka hur mycket ett felantagande f¨or¨andrar resultatet. Resultatet var att alla parametrar f¨orutom den relativa luftfuktigheten p˚averkade v¨ardet p˚a termisk komfort i stor utstr¨ackning n¨ar de varie- rades inom dess respektive dom¨an. Att en relativt noggrann estimering av dessa parametrar utf¨ors ¨ar d¨arf¨or viktigt vid implementering av formeln f¨or att uppn˚a bra resultat. Detta kan g¨oras i samspel med ISO-7730.

Denna studie kr¨aver dock vidareutveckling och ett s˚adant omr˚ade ¨ar exempelvis hur gr¨anserna b¨or s¨attas f¨or IEQ f¨or st¨orsta m¨ojliga korrelation med svensk standard men ¨aven huruvida denna v¨agningsmetod av sub-indexen faktiskt ¨ar optimal och om det finns f¨orb¨attringsm¨ojligheter.

Abstract

This project set out to design an index for calculation of the indoor air quality (IAQ) and was assigned by

”Utvecklingsprojekt: IoTs m¨ojligheter till b¨attre besiktningar och kontroller”, under the guidance of REQS System AB. To begin with, a method already in use by the project was provided. The main goal was to investigate if there was a possibility to better the method or replace it all together. The study began with a literature review to provide background information on different parameter’s health impacts, effects on human comfort and alternative approaches to build an IAQ index. Based on the review, the strengths and shortcomings of different alternatives were listed to get an understanding of what a new formula have to achieve to better the results of the predecessors. Based on this, a few different candidates were considered until it settled on

IEQindex=

P D⁸_CO2+ P D⁸_{T C}+ P D⁸_AC+ P D_L⁸^1/8

which is an indoor environmental quality (IEQ) index instead of an IAQ index. This means that it also includes the acoustic and visual comfort as well as thermal comfort, which includes the relative humidity and the IAQ, which in this formula is calculated through the difference between the CO2 concentration in the indoor and outdoor air. The limits for what is to be considered good, quite bad and bad IEQ were set as in the following table.

Furthermore, a sensitivity analysis was carried out with focus on thermal comfort, because of it’s dependence on many factors such as clothing insulation and relative air velocity among others, to see whether or not specific parameters had more of a significant impact on the outcome. The result showed that all parameters except the relative humidity impacted the thermal comfort to a large extent when varied through their respective domains. It became clear that estimations in accordance with ISO-7730 were of importance for the accuracy of the result. As a consequence, further research have to be done to ensure that the method proposed in this study is optimal. In addition, another area of further investigation would be limits for the green, yellow and red zones of the IEQ index and how they correspond to Swedish standards.

F¨ orord

F¨oljande projekt handlar om utveckling av ett index f¨or att m¨ata IEQ (Indoor Environmental Quality) och centreras fr¨amst p˚a att se om det redan existerande indexet som anv¨ands av Utvecklingsprojekt: IoTs m¨ojligheter till b¨attre besiktningar och kontroller kan f¨orb¨attras eller ers¨attas. Denna studie ¨ar en del av ett kandidatexamensarbete inom h˚allbar energiteknik vid KTH. Genom projektet har vi f˚att hj¨alp och f¨orslag p˚a f¨orb¨attringsm¨ojligheter av v˚ar handledare, Joachim Claesson, samt Annika Haglund. Detta har i sin tur gjort att studien har kunnat utf¨oras p˚a ett smidigare s¨att som antagligen inte hade varit m¨ojligt annars.

Inneh˚ allsf¨ orteckning

1 Inledning 1

1.1 Bakgrund . . . 1

1.1.1 Begreppet luftkvalit´et . . . 1

1.1.2 M¨atmetoder . . . 1

1.2 Problemformulering . . . 2

1.3 Avgr¨ansningar . . . 2

2 Litteraturstudie 3 2.1 Temperaturens p˚averkan p˚a h¨alsa och komfort . . . 3

2.2 Luftfuktighets p˚averkan p˚a h¨alsa och komfort . . . 3

2.3 Luftf¨ororeningars h¨alsop˚averkan . . . 3

2.4 Ljusniv˚an inomhus p˚averkan p˚a h¨alsa och komfort . . . 3

2.5 Akustikens p˚averkan p˚a h¨alsa och komfort . . . 4

2.6 Od¨orers p˚averkan p˚a h¨alsa och komfort . . . 4

2.7 Alternativa formler . . . 4

2.7.1 Interpolationsformel . . . 4

2.7.2 V¨agningsmetod f¨or bed¨omning av IEQ (Indoor Environmental Quality) . . . 6

2.8 Standarder och riktlinjer . . . 8

2.8.1 Temperatur . . . 8

2.8.2 Luftfuktighet/Relativ luftfuktighet . . . 8

2.8.3 F¨ororenande ¨amnen . . . 8

2.9 Ljusniv˚aer . . . 9

2.10 Buller och Ljudniv˚aer . . . 9

2.11 Od¨orer . . . 11

2.12 Nuvarande Metodik . . . 11

3 Metod 13 3.1 Formelutv¨ardering . . . 13

3.1.1 Analys av projektets nuvarande formel . . . 13

3.1.2 Analys av interpolationsformeln . . . 15

3.1.3 Analys av v¨agningsformeln . . . 15

3.2 Utveckling av formel . . . 21

3.3 Rekommenderade riktv¨arden f¨or anv¨anda sub-index och IEQ . . . 23

3.4 Evaluering av riktv¨arden . . . 24

3.5 K¨anslighetsanalys . . . 25

4 Resultat 29 5 Diskussion 30 5.1 F¨orb¨attringsm¨ojligheter och limiteringar . . . 31

5.2 Framtida arbeten . . . 31

6 Slutsats 33

A Fangers PMV-formel 37

B MATLAB-kod f¨or ber¨akning av sub-index och IEQ 38

Figurer

1 V¨agningsmetod f¨or interpolationsformel . . . 5

2 M¨atdata ¨over IAQ och e-CO₂ mellan 2020/03/23 och 2020/03/24 . . . 13

3 M¨atdata ¨over luftfuktighet och temperatur mellan 2020/03/23 och 2020/03/24 . . . 14

4 Relativ luftfuktighet i Arbetsplats 1 p˚a EnvokeIT AB ¨over en m˚anads intervall. . . 15

5 PD som funktion av TVOC-koncentrationen [ppb] . . . 16

6 TVOC-koncentrationen i arbetsplats 1 p˚a EnvokeIT AB mellan 2020-03-02 och 2020-04-01 [ppb] 17 7 PD som funktion av CO2-koncentrationen [ppm] . . . 17

8 PD som funktion av CO2-koncentrationen [ppm] . . . 18

9 PD baserat p˚a termisk komfort som funktion av luftens temperatur [°C] . . . 18

10 PD baserat p˚a ljuskomfort vs ljusstyrka [Lux] . . . 19

11 PD baserat p˚a ljuskomfort vs ljusstyrka [Lux] . . . 20

12 PD baserat p˚a akustisk komfort vs A-v¨agd ljudniv˚a [dB(A)] . . . 20

13 Termisk komfort som funktion av luftens temperatur [°C] . . . 25

14 Termisk komfort som funktion av relativ lufthastighet [m/s] . . . 26

15 Termisk komfort som funktion av relativ luftfuktighet [%] . . . 26

16 Termisk komfort som funktion av kl¨aders isolering [clo] . . . 27

17 Termisk komfort som funktion av ¨amnesoms¨attning [met] . . . 27

18 Termisk komfort som funktion av fysisk aktivitet [met] . . . 28

19 Rekommenderade v¨arden f¨or bra, medel och d˚alig IEQ . . . 29

Tabeller

1 Variabeldefinition av projektets nuvarande formel[16] . . . 2

2 Gr¨ansv¨arden f¨or inomhusmilj¨o - IAQI Status . . . 5

3 Tabell med gr¨ansv¨arden f¨or andra f¨ororenande ¨amnen och temperatur . . . 5

4 Vikter Wi enligt olika studier. . . 6

5 Sju-punkts termisk skala f¨or PMV[5]. . . 7

6 Riktv¨arden f¨or minsta belysningsniv˚a f¨or olika kontorsuppgifter[41] . . . 9

7 Tabell ¨over insats- och gr¨ansv¨arden f¨or bullerniv˚a p˚a arbetsplats[3]. . . 9

8 Tabell ¨over allm¨anna r˚ad f¨or buller inomhus[10]. . . 10

9 Tabell ¨over allm¨anna r˚ad f¨or l˚agfrekvent buller inomhus[10]. . . 11

10 Antagna parameterv¨arden i grafen f¨or termisk komfort . . . 19

11 V¨agningar f¨or de olika faktorerna i ekvation (18) . . . 21

12 Parameterv¨arden till ekvation (18), baserat p˚a Sara H¨ogdahls f¨orslag[16] . . . 22

13 Testv¨arden f¨or att utv¨ardera IEQ som index . . . 24

14 Konstanta parameterv¨arden vid k¨anslighetsanalys av termisk komfort . . . 25

Nomenklatur

Variabler

Tobs Observerad Temperatur Cmax St¨orsta Uppm¨atta Koncentration

T_opt Optimal Temperatur C_min Minsta Uppm¨atta Koncentration

Tucl Ovre Komforttemperatur¨ Cobs Observerad Koncentration Tlcl Undre Komforttemperatur Cdmc Koncentrationsavgr¨ansningsv¨arde

RHobs Observerad Relativ Luftfuktighet P M V F¨orutsp˚att medelv¨arde (Predicted Mean Vote) RHopt Optimal Relativ Luftfuktighet Cp Koncentrationen av ett f¨ororenande ¨amne p RH_ucl Ovre Relativ komfortluftfuktighet¨ BP_Hi Ovre gr¨¨ ansv¨ardet

RH_lcl Undre Relativ komfortluftfuktighet BP_Lo Undre gr¨ansv¨arde

ACC,index Akustisk komfortsindex IHi Ovre gr¨¨ ansv¨arde f¨or koncentration T Cindex Termisk komfortsindex ILo Undre gr¨ansv¨arde f¨or koncentration Lindex Ljuskomfortsindex Ip Indexv¨arde f¨or f¨ororenande ¨amne p CCO₂ Observerad CO2-koncentration ¨over ut-

omhuskonentrationen [ppm]

M Amnesoms¨¨ attning (W/m²)

OI Styrkan hos od¨oren W Utf¨ort mekaniskt arbete (W/m²)

CT V OC TVOC-koncentrationen [ppb] Icl Kl¨adesisolering (m²· K/W ) LA,measured Uppm¨atta ljudniv˚an [dB(A)] fcl Kl¨adesytfaktor

LA,design Byggnadens designade ljudniv˚a [dB(A)] ta Lufttemperatur (°C)

Emin L¨agsta dagsljusbelysningen [Lux] t¯r Medelutstr˚alningstemperatur (°C) Eext. Total extern illuminans [Lux] var Relativ lufthastighet (m/s) W_i Vikt W_i till v¨agningsmetoden p_a Vatten˚angans Partialtryck (Pa)

K Orienteringsfaktor h_c Konvektiv ¨overf¨oringskoefficient [W/(m²· K)]

D Minsta dagsljusfaktorn i arbetsomr˚adet t_cl Yttemperatur, kl¨ader (°C) F¨orkortningar

IEI Inomhusmilj¨oindex PD Procent missn¨ojda

IAQ Luftkvalit´et inomhus RH Relativ Luftfuktighet

VOC Flyktiga Organiska ¨Amnen IEQ Inomhusmilj¨okvalit´et TVOC Totala Flyktiga Orgniska ¨Amnen TCI Termisk komfortsindex

ETS Tobaksr¨ok IAQI Inomhusluftkvalit´etsindex

RSP Respirabla suspenderbara partiklar IAQindex Inomhusluftkvalit´etsindex e-CO2 Ekvivalent koldioxid OVK Obligatorisk ventilationskontroll

1 Inledning

1.1 Bakgrund

Inomhusluftkvalit´et ¨ar ett v¨aletablerat begrepp runt om i v¨arlden och spelar en viktig roll n¨ar det kommer till m¨anniskors h¨alsa. D˚alig luftkvalit´et inomhus kan ha m˚anga negativa effekter p˚a m¨anniskors h¨alsa. Kort- varig vistelse i lokaler eller rum med en l˚ag luftkvalit´et kan ge h¨alsoeffekter s˚asom irritation i ¨ogon, n¨asa och mun samtidigt som en l˚ang och ˚aterupprepande exponering f¨or s˚adan luftkvalit´et kan ha en mer l˚angvarig p˚averkan s˚asom till exempel hj¨artsjukdomar och cancer[18].

Boverket inf¨orde ˚ar 1991 krav p˚a genomf¨orande av regelbundna obligatoriska ventilationskontroller (OVK) f¨or att f¨ors¨akra att luften i byggnader ¨ar bra och att luftventilationen fungerar. Dessa kontroller g¨ors med 3-6 ˚ars mellanrum av certifierade kontrollanter [25]. Utvecklingsprojekt: IoTs m¨ojligheter till b¨attre besikt- ningar och kontroller, under ledning av REQS System AB har l¨ange arbetat med att f¨orb¨attra samt f¨orenkla utv¨arderingen av luftkvalit´et inomhus genom att installera sensorer som m¨ater VOC (Volatile organic com- pounds), temperatur och relativ luftfuktighet i realtid. Med dessa ¨ar det m¨ojligt att st¨andigt kontrollera luftkvalit´eten och m˚alet ¨ar att med denna data f¨orb¨attra kvalit´eten p˚a OVKn. Anledningen till att projektet m¨ater VOC ist¨allet f¨or CO2, som ¨ar ett klassiskt m¨atv¨arde historiskt, ¨ar att det idag ¨ar l¨attare och billigare.

Det ¨ar m¨ojligt d˚a den totala m¨angden VOC, vilket kallas TVOC, har en stark korrelations till m¨angden e-CO2(ekvivalent koldioxid) som ¨ar det totala utsl¨appet av koldioxid fr˚an alla v¨axthusgaser. Temperaturen, den relativa luftfuktigheten och koncentrationen av e-CO2 anv¨ands sedan i en framtagen formel f¨or att f˚a fram ett v¨arde som symboliserar luftkvalit´eten i ett rum.

1.1.1 Begreppet luftkvalit´et

Luftkvalit´eten styrs av hur h¨og koncentration av f¨ororeningar, i form av bland annat partiklar, flyktiga

¨amnen (VOC), CO2, CO och ozon som befinner sig i luften. Partiklar ¨ar fasta f¨orem˚al med storlekar mellan en miljondels millimeter till en millimeter. Storleken avg¨or om partikeln ¨ar luftburen eller ej. De tv˚a fr¨amsta k¨allorna till dessa partiklar ¨ar infl¨odande utomhusluft samt hudpartiklar fr˚an m¨anniskor i byggnaden. Andra k¨allor ¨ar m¨obler, matlagning, textilier med mera. Hur mycket VOC som avges till luften ¨ar beroende av fysikaliska f¨orh˚allanden eller kemiska reaktioner fr˚an exempelvis byggnads-, och inredningsmaterial, plaster och elektronik. Forskning har visat att ¨amnen i luften kan f¨or¨andras till mer aggressiva ¨amnen som kan vara skadliga f¨or m¨anniskan[19].

Av dessa anledningar ¨ar det av stor vikt att ha ett fungerande ventilationsystem som f¨or bort och byter ut luften i ett rum. Enligt Boverkets byggregler ska ett ventilationsystem designas s˚a att det f¨or bort h¨alsofarliga

¨amnen, fukt, besv¨arande lukt, uts¨ondringsprodukter fr˚an personer och byggmaterial samt f¨ororeningar fr˚an verksamheter i byggnaden. D˚a ¨aven temperatur och luftfuktighet ocks˚a p˚averkar hur mycket partiklar som uts¨ondras blir begreppet luftkvalit´et ¨an mer komplicerat att utv¨ardera[6].

1.1.2 M¨atmetoder

Den sensor som projektet idag anv¨ander f¨or att utv¨ardera luftkvalit´et heter CCS811. Den m¨ater temperatur, relativ luftfuktighet samt VOC baserat p˚a 7 olika kemikalier - alkoholer, aldehyder, ketoner, organiska syror, aminer, alifatiska och aromatiska kolv¨aten[33] och ger d¨arifr˚an v¨arden p˚a temperatur, relativ luftfuktighet, TVOC och e-CO2. Den sistn¨amna termen anv¨ands f¨or att sammanst¨alla olika v¨axthusgasers enheter s˚a att de motsvarar den m¨angd koldioxid som skulle ha lika stor p˚averkan p˚a den globala uppv¨armning[13]. Som tidigare n¨amnt m¨ats dessa v¨arden i realtid.

1.2 Problemformulering

Det centrala i denna studie ¨ar att unders¨oka tillv¨agag˚angss¨att och formler f¨or att utv¨ardera luftkvalit´eten inomhus. F¨or tillf¨allet anv¨ands formeln

IEI_sensor=1 2 101

2

 T_opt− T_obs Tucl− Tlcl

+RH_opt− RH_obs RHucl− RHlcl

 + 10



1 − C_max− C_obs Cmax− Cmin

C_dmc− C_obs Cdmc

! (1)

Tabell 1: Variabeldefinition av projektets nuvarande formel[16]

Temperatur Relativ luftfuktighet Ekvivalent CO2, e-CO2

T_opt 22°C RH_opt 45% C_dmc 1000ppm

Tucl 24°C RHucl 50% Cmax Uppm¨att

Tlcl 20°C RHlcl 25% Cmin Uppm¨att

Tobs Uppm¨att RHobs Uppm¨att Cobs Uppm¨att

av uppdragsgivaren f¨or att ta fram ett sifferv¨arde p˚a den luftkvalit´et sensorn m¨ater[16]. I Tabell 1 ¨ar Topt= optimal temperatur, Tucl = ¨ovre komforttemperatur, Tlcl = undre komforttemperatur, Tobs = observerad temperatur, RH_opt= optimal luftfuktighet, RH_ucl= ¨ovre relativ komfortluftfuktighet, RH_lcl= undre kom- fortluftfuktighet, RH_obs= uppm¨att luftfuktighet, C_dmc= koncentrationsavgr¨ansningsv¨arde, C_min= minsta uppm¨atta koncentration ekvivalent koldioxid, C_max= st¨orsta uppm¨atta koncentration ekvivalent koldioxid och C_obs = observerad koncentration ekvivalent koldioxid. En av fr˚agest¨allningarna ¨ar d¨arf¨or om ekvation (1) verkligen ¨ar ett bra m˚att p˚a luftkvalit´eten eller om det finns alternativ som ger b¨attre v¨arden. Eftersom vad som ¨ar bra eller d˚alig luftkvalit´et ¨ar ett s˚apass subjektivt m˚att vilket kan variera fr˚an individ till individ

¨ar ett annat fokus att f¨orst˚a vilka faktorer och variabler som har st¨orre eller mindre inverkan p˚a denna.

D¨arifr˚an ¨ar m˚alet att utv¨ardera formeln och om s˚a beh¨ovs ta fram ett alternativ.

Kravspecifikationen ¨ar att formeln ska

• vara implementerbar.

• ge verklighetstrogna estimat.

• kunna ge ett kontinuerligt fl¨ode av utdata.

Det ska ¨aven finnas

• gr¨ansv¨arden f¨or vad som ¨ar bra och d˚alig luftkvalit´et.

1.3 Avgr¨ ansningar

Utanf¨or projektets ramar ligger exempelvis vilken typ av m¨atutrustning som beh¨ovs f¨or m¨atning av de olika parametrarna. Inte heller kommer rapporten att l¨agga fokus p˚a att specificera m¨atmetodiken, det vill s¨aga hur m¨atningen av de olika parametrarna ska utf¨oras.

2 Litteraturstudie

Litteraturstudien inleds med en beskrivning av hur olika ing˚aende faktorer p˚averkar h¨alsa och komfort och ¨overg˚ar sedan i alternativa formler f¨or att efter det unders¨oka vilka standarder som finns tillg¨angliga.

Resterande studien bygger sedan vidare p˚a informationen som presenteras nedan.

2.1 Temperaturens p˚ averkan p˚ a h¨ alsa och komfort

Att ett rum som d¨ar m¨anniskor befinner sig under l¨angre tidsintervaller (arbetsplatser, sovrum, sjukhus- rum etc.) bibeh˚aller en bekv¨am j¨amn temperatur ¨ar viktigt d˚a den termiska komforten spelar en stor roll i m¨anniskans v¨alm˚aende samt arbetsf¨orm˚aga. En f¨or h¨og eller l˚ag temperatur p˚a dessa typer av platser orsakar en bristande komfort i form av huvudv¨ark, illam˚aende och obehag. Detta f¨ors¨amrar i sin tur kon- cetrationsf¨orm˚agan och kan leda till ¨okade antal misstag och olyckor. L¨angre och upprepande exponering av mycket h¨oga eller l˚aga temperaturer har visat samband med hj¨art- och k¨arlsjukdomar samt lungrelaterade sjukdomar[43]. Enligt Folkh¨alsomyndigheten upplever m¨anniskor termisk komfort n¨ar temperaturen ligger mellan 20-24°C. Rekommendationen fr˚an arbetsmilj¨overket har satt samma spann f¨or bekv¨am temperatur i ett kontorlandskap[38].

2.2 Luftfuktighets p˚ averkan p˚ a h¨ alsa och komfort

Luftfuktigheten inomhus har inte s¨arskilt stor direkt inverkan p˚a m¨anniskans h¨alsa utan de st¨orsta nega- tiva h¨alsop˚averkan kommer ifr˚an den indirekta p˚averkan som framf¨or allt en f¨or h¨og luftfuktighet inneb¨ar.

En h¨og luftfuktighet bidrar till en ¨okad spridning och tillv¨axt av olika biotiska faktorer s˚asom m¨ogel och kvalster. Studier har visat ett samband mellan h¨og fuktighet inomhus under l¨angre perioder, k¨anslighet mot dammkvalster och andningssymptom under barndomen. Exempelvis studerade Murray et al. (1985) 774 hem

˚at barn med respiratoriska symptom och fann att ¨over 90% av dessa bodde i hem d¨ar luftfuktigheten ¨oversteg 50% i fyra m˚anader eller mer av ˚arets tolv[4].

Vidare unders¨okte en relativt liten f¨altstudie fr˚an 2003 huruvida en extreml˚ag luftfuktighet (Relativ luft- fuktighet p˚a omkring 2,5%) p˚a arbetsplatsen hade n˚agra negativa h¨alsoeffekter. Unders¨okningen utf¨ordes p˚a 155 personer, varav 12 arbetade i denna typ av milj¨o. Studien tydde p˚a att de individer som exponerades f¨or en extreml˚ag relativ luftfuktighet i sin arbetsmilj¨o oftare uppvisade hudsymptom och ¨ogonsymptom s˚asom hud- och ¨ogonirritation samt kliande hud och ¨ogon[20].

2.3 Luftf¨ ororeningars h¨ alsop˚ averkan

VOC (flyktiga organiska ¨amnen) ¨ar organiska f¨ororeningar med kokpunkter 50 och 260°C. I dagsl¨aget har flera hundra identifierats. K¨allor till VOC i inomhusluft ¨ar exempelvis utomhusluft, byggnadsmaterial, inred- ning, konsumptionsprodukter och m¨anniskor. Den sammanlagda VOC-koncentrationen ben¨amns TVOC och kan m¨atas. Resultatet av en m¨atning kan d¨armed inte visa vilka f¨ororeningar som f¨orekom utan ger endast ett totalt v¨arde. F¨or de koncentrationsniv˚aer som uppm¨ats har m¨anniskor upplevt VOC dels genom lukt men ¨aven h¨alsoeffekter s˚asom irriterade ¨ogon och ¨ovre luftv¨agar. F¨or n˚agra av f¨ororeningarna har toxiska och/eller cancerogena effekter visats men d˚a har koncentrationen var betydligt h¨ogre ¨an den som uppm¨ats tidigare[9].

D¨aremot hittas ¨aven m˚anga VOCs i cigarettr¨ok. En studie fr˚an 2002 summerar de d˚a k¨anda h¨alsoeffekterna av bland annat ETS (Environmental Tobacco Smoke) men ¨aven RSP (Respirable Suspended Particles) och kv¨avedioxid (N O₂) och fann en trend mellan ETS-exponering och akuta luftv¨agssymptom[35].

2.4 Ljusniv˚ an inomhus p˚ averkan p˚ a h¨ alsa och komfort

Ljus ¨ar en essentiell komponent i m¨anniskors liv, vare sig det ¨ar p˚a ett kontor eller i hemmet. Att ha en bra ljusmilj¨o har d¨arf¨or en stor positiv p˚averkan p˚a m˚anga plan. Enligt en studie av S. Kang et al. fr˚an 2017 har ljusmilj¨on har en stor inverkan p˚a bland annat motivation, tr¨otthet, komfort, produktivitet och kan agera som en avlastning f¨or olika ¨ogonsymptom. Forts¨attningsvis skriver samma studie att naturligt ljus,

det vill s¨aga solljus, ¨ar den f¨oredragna ljusk¨allan framf¨or artificiellt ljus och att det ¨ar b¨ast f¨or den visuella komforten. Vidare skriver de att graden av ljuskomfort beror till st¨orsta del p˚a individers tillfredsst¨allelse med den naturliga belysningen. Generellt upplever ocks˚a m¨anniskor olust vid ¨overanv¨andning av artificiellt ljus[34].

Ut¨over detta skriver EU kommissionen att sannolikheten att artificiellt ljus f¨or visuella syften skulle ha n˚agon akut patologisk h¨alsoeffekt ¨ar l˚ag. Detta beror p˚a att exponeringsniv˚aerna d˚a ¨ar mycket l¨agre ¨an de d¨ar dessa h¨alsoeffekter vanligtvis f¨orekommer. Dock kan vissa lamptyper s˚asom vanliga gl¨odlampor emit- tera l˚aga niv˚aer av UV-str˚alning men det ¨ar trots det osannolikt att f˚a n˚agra skador p˚a ¨ogat vid kronisk exponering f¨or artificiellt ljus[7].

2.5 Akustikens p˚ averkan p˚ a h¨ alsa och komfort

Akustiskt obehag har m˚anga negativa effekter och det o¨onskade ljudet kan komma fr˚an m˚anga olika k¨allor, b˚ade internt och externt. Det vill s¨aga utifr˚an byggnaden som till exempel trafikbuller eller inifr˚an vilket kan vara maskineri s˚asom luftkonditionering och telefoner. I ett kontorslandskap kan de akustiska obehagen innefatta psykologiska attribut, bland annat irritation och h¨ogljuddhet. F¨orutom detta har den akustiska prestandan ocks˚a en v¨aldigt h¨og relevans i byggnader, och speciellt platser d¨ar kognitiva uppgifter utf¨ors i st¨orre utstr¨ackning. D˚alig akustik och brusprestanda kan d˚a i m˚anga fall leda till missn¨oje med inomhus- milj¨on och en f¨ors¨amrad arbetsf¨orm˚aga. Samma studie menar att akustisk och termisk upplevelse har lika stora effekter p˚a en anst¨alld. En temperaturf¨or¨andring med 1°C ¨ar ekvivalent med en f¨or¨andring i ljudtrycks- niv˚an med 2, 6dB[2].

Samma studie fr˚an 2016 skriver ocks˚a att kontinuerlig och l˚angvarig exponering f¨or o¨onskat ljud kan leda till

¨

okade stressniv˚aer ¨over tid. Det kan ocks˚a p˚averka motivationen negativt hos exempelvis kontorsanst¨allda[2].

Arbetsmilj¨overket skriver att buller ¨ar ett av de vanligaste arbetsmilj¨oproblemen p˚a svenska arbetsplatser och att det kan ge nedsatt h¨orsel, ¨okad k¨anslighet f¨or ljud, tinnitus och f¨orvr¨angd ljudupplevelse ut¨over de symptom som redan n¨amnts[3].

2.6 Od¨ orers p˚ averkan p˚ a h¨ alsa och komfort

En od¨or ¨ar ett annat ord f¨or lukt och kan k¨annas av p˚a grund av en ensam eller en blandning av flera kemikalier i luften. Kemikalier luktar olika mycket och hur stark lukten ¨ar korrelerar inte med dess p˚averkan p˚a en m¨anniskas h¨alsa. Vanligtvis k¨anner m¨anniskor av lukten av en od¨or l˚angt under niv˚an som skulle kunna inneb¨ara en h¨alsorisk. Faktorerna som best¨ammer hur farlig exponering kan vara ¨ar vilken typ av kemikalie det ¨ar, hur h¨og koncentrationen av den ¨ar, hur l¨ange du exponeras f¨or den samt ifall personen i fr˚aga ¨ar speciellt k¨anslig eller ej. Exponering mot starkare od¨orer kan orsaka irritation i ¨ogon, n¨asa, hals och lungor. ¨Aven en br¨annande k¨ansla som leder till hosta eller andra andningsproblem kan upplevas. De vanligaste od¨orer som m¨anniskor upplever leder dock fr¨amst till minskad komfort och obehag som i sin tur leder till d˚aligt fokus[23].

2.7 Alternativa formler

F¨oljande sektion unders¨oker alternativa formler till den som idag anv¨ands av projektet.

2.7.1 Interpolationsformel

I en publicering av Shaharil Mad Saad et al. (2017) modifierades en metod framtagen av EPA (United States Environmental Protection Agency) f¨or utv¨ardering av utomhusluftkvalit´et f¨or att passa ett inomhusklimat.

Metoden grundas i linj¨ar interpolation mellan olika tabellv¨arden som kombineras med koncentrationen av det uppm¨atta f¨ororenande ¨amnet[30].

Ip= Cp− BPLo

IHi− ILo

BPHi− BPLo

+ ILo (2)

Ekvation (2) medf¨oljs av tabeller som separerar IAQI och termisk komfort (TCI) i tv˚a index som sedan summeras f¨or att f˚a fram ett sammanst¨allt v¨arde. De tv˚a tabellerna som kr¨avs f¨or anv¨andning av formeln

¨ar presenterade nedan.

Tabell 2: Gr¨ansv¨arden f¨or inomhusmilj¨o - IAQI Status

CO₂(ppm) CO (ppm) N O₂(ppm) O₃(ppm) IAQI IAQI Status 340-600 0,0-1,7 0,000-0,021 0,000 - 0,025 76-100 Good 601-1000 1,8-8,7 0,022-0,08 0,026 - 0,050 51-75 Moderate 1001-1500 8,8-10,0 0,09-0,17 0,051 - 0,075 26-50 Unhealthy

1501-5000 10,1-50,0 0,18-5 0,076-1 0-25 Hazardous

Tabell 3: Tabell med gr¨ansv¨arden f¨or andra f¨ororenande ¨amnen och temperatur P M₁₀

(mg/m³)

V OC (ppm)

O₂ (%) Temp (°C)

Humidity (%)

IAQI IAQI Status TCI TCI Status 0,000-

0,020

0,000- 0,087

20,9- 23,5

20,0- 26,0

40,0- 70,0

76-100 Good 76-100 Most Comfort 0,021-

0,150

0,088- 0,261

19,5- 20,8

26,1- 29,0

70,1- 80,0

75-51 Moderate 75-51 Comfort 0,151-

0,180

0,262- 0,430

12,0- 19,4

29,1- 39,0

80,1- 90,0

26-50 Unhealthy 26-50 Not Comfortable 0,181-

0,600

0,431- 3,00

10,0- 11,9

39,1- 45,0

90,0- 100,0

0-25 Hazardous 0-25 Least Comfort

Tillv¨agag˚angss¨attet f¨or anv¨andning av ekvation (2) tillsammans med medf¨oljande tabeller ¨ar att sensorn m¨ater en koncentration Cpav ett f¨ororenande ¨amne, temperatur eller luftfuktighet etc. som d˚a hamnar inom ett intervall i relevant tabell. H¨ar tas IHioch ILo fr˚an ¨ovre respektive undre gr¨ansv¨arde f¨or det intervall d¨ar l˚at s¨aga det f¨ororenande ¨amnet hamnar. BPHi och BPLo f˚as sedan fr˚an ¨ovre respektive undre gr¨ansv¨arde under kolumnerna TCI eller IAQI beroende p˚a om m¨atv¨ardet syftar p˚a temperatur eller inte och samma rad som I_Hi och I_Lo erh¨olls fr˚an.

Avslutningsvis summeras de olika v¨ardena f¨or att f˚a ett totalt v¨arde p˚a luftkvalit´eten inomhus enligt Figur 1.

Figur 1: V¨agningsmetod f¨or interpolationsformel

2.7.2 V¨agningsmetod f¨or bed¨omning av IEQ (Indoor Environmental Quality)

En artikel fr˚an 2018 beskriver en metod f¨or bed¨omning av inomhusmilj¨on. Metoden ¨ar en typ av v¨agningsmetod som baseras p˚a fyra subkomponenter (SIi), luftkvalit´eten inomhus (IAQindex), akustisk komfort (ACC_index), termisk komfort (T Cindex) och ljuskvalit´et (Lindex). Dessa multipliceras sedan med en vikt (Wi) och de re- spektive sub-indexen summeras sedan[27].

IEQindex=X

i

WiSIi (3)

Vidare anges en m¨angd olika viktscheman och Tabell 4 nedan inkluderar de allra vanligaste, se [27] f¨or vidare f¨orklaring.

Tabell 4: Vikter Wienligt olika studier.

Olika typer av IEQ v¨agningar, Wi Antal

f¨ors¨okspersoner

TC W1

IAQ W2

AC W3

L W4

Wong LT et al. (2008)[42] 293 0,31 0,25 0,24 0,19

Fassio et al. (2014) 17 0,31 0,25 0,24 0,19

Vikt adapterad f¨or PN-EN 15251 52980 0,12 0,2 0,39 0,29

Kim and Haberl (2012) enligt EN- 15251:2007

323 0,12 0,2 0,39 0,25

Hunn and Bochat (2015) 216 0,12 0,2 0,39 0,29

Crude-viktschema - 0,25 0,25 0,25 0,25

Ekvation (3) kan ocks˚a skrivas om p˚a f¨oljande s¨att.

IEQindex= W1T Cindex+ W2IAQindex+ W3ACC_index+ W4Lindex (4) Vidare ber¨aknas v¨ardena p˚a subkomponenterna p˚a f¨oljande s¨att. F¨orst tas ett v¨arde p˚a PD (Percent Dis- satisfied) fram, vilket i sin tur g¨ors om till ett subindex som representerar andelen som skulle vara n¨ojda med inomhusmilj¨on. Den termiska komforten, som korresponderar till W1 ber¨aknas genom ekvation (5) tillsammans med ekvation (6)[27],

P D_{T C} = 100 − 95e−0,3353P M V⁴−0,2179P M V² (5)

T C_index= 100 − P D_{T C} (6)

d¨ar PMV (Predicted Mean Vote) ber¨aknas med Fangers metod[37]. Fangers metod f¨or ber¨akning av PMV kan ¨aven ses i Bilaga A[27]. Enligt ISO 7730 ¨ar optimalt P M V = 0 samtidigt som intervallet f¨or termisk komfort ¨ar −0, 5 ≤ P M V ≤ 0, 5, motsvarande 10% missn¨ojda. Samtidigt ¨ar det inte rekommenderat att anv¨anda PMV-indexet f¨or PMV-v¨arden under -2 eller ¨over 2[32]. PMV baseras p˚a en sju-punkts termisk skala som finns nedan i Tabell 5[5].

Tabell 5: Sju-punkts termisk skala f¨or PMV[5].

+3 V¨aldigt varmt

+2 Varmt

+1 N˚agot varmt

0 Neutralt

-1 N˚agot kallt

-2 Kallt

-3 V¨aldigt kallt

Vidare finns tre alternativ f¨or ber¨akning av IAQ d¨ar en baseras p˚a koldioxidkoncentrationen, en p˚a styrkan hos od¨orer inomhusmilj¨on och en som har sitt fokus p˚a TVOC-niv˚an. Dessa formler ¨ar

P D_IAQ,CO2 = 395e^{−15,15CCO2−0,25} (7)

d¨ar C_CO2 ¨ar koncentrationen CO₂ ¨over utomhuskoncentrationen. Om utomhuskoncentrationen inte m¨ats, brukar den antas vara 350ppm enligt standardena EN-15251:2007 och EN-13779:2007[26]. N¨asta specificerar IAQ med avseende p˚a styrkan hos od¨orer[27],

P D_IAQ,OI= e2,14OI−3,81

e2,14OI−3,81+ 1 (8)

d¨ar OI st˚ar f¨or styrkan p˚a od¨oren p˚a en sexgradig skala fr˚an 0 till 5.[27] Till sist IAQ med aveende p˚a TVOC[27],

P D_{IAQ,T V OC} = 405e^{−11,3C−0,25T V OC} (9)

d¨ar CT V OC st˚ar f¨or koncentrationen TVOC inomhus. ˚Aterigen tas andelen n¨ojda fram genom f¨oljande ekvation[27],

IAQindex= 100 − P DIAQ (10)

d¨ar detta g¨aller f¨or alla tre ber¨akningss¨att f¨or P DIAQ. Akustisk komfort ber¨aknas med avseende p˚a A-v¨agd ljudtrycksniv˚a (LA).[27] Formeln f¨or P DACcber¨aknas med

P DACc= 2(LA,measured− LA,design), (11)

d¨ar ”measured” betyder den uppm¨atta ljudniv˚an och ”design” inneb¨ar en ljudniv˚a som ¨ar tagen fr˚an bygg- nadens dokumentation. Acceptansniv˚an ber¨aknas vidare genom ekation (12)[27].

AC_index= 100 − P D_ACc (12)

F¨or att ber¨akna PD f¨or ljuskomfortsindex anv¨ands formeln nedan[27], P D_L= 100 ·

− 0, 0175 + 1, 0361

1 + e^{4,0835(log10(Emin)−1,8223)}

 (13)

d¨ar Emin syftar p˚a den l¨agsta dagsljusbelysningen [Lux]. Ekvation (13) ¨ar multiplicerad med 100 f¨or att f˚a resultatet i procent. Emin ber¨aknas enligt f¨oljande formel som kommer ifr˚an en studie (1980) av D. R. G.

Hunt[15].

Emin= 1

100Eext.· 0, 6 · K · D (14)

Eext. ¨ar total extern illuminans, K ¨ar orienteringsfaktorn och D ¨ar minsta dagsljusfaktorn i arbetsomr˚adet (anges i procent %). V¨ardena p˚a K s¨atts enligt K = 1,2 f¨or sydliga f¨onster, K = 1,04 f¨or f¨onster riktade ¨ost, K = 1,00 f¨or v¨astriktade f¨onster och K = 0,77 f¨or nordliga f¨onster. Vidare f¨or kontor med ett flertal personer

¨ar D=1[15]. Ekvation (15) ber¨aknar vidare acceptansniv˚an f¨or den visuella komforten i procent[26].

Lindex= 100 − P DL (15) I en studie fr˚an 2012 presenteras ett alternativt tillv¨agag˚angss¨att f¨or att ta reda p˚a den visuella komforten. D˚a det inte finns n˚agot generellt avtal f¨or hur belysningskvalit´et ¨ar definierat anv¨ands horisontell illumination av ytor som en accepterad modell f¨or bland annat kontor och relaterar d˚a till m¨angden ljus som tr¨affar arbetsytan,

Lindex = −176, 16x²+ 738, 4x − 690, 29 (16)

d¨ar x = ln(ln(lux))[22].

En os¨akerhetsanalys p˚a denna metod baserat p˚a ett Crude-viktschema, vilket Tabell 4 visar inneb¨ar att de olika sub-indexen multipliceras med Wi = 0, 25 innan summation, gjordes i en studie fr˚an 2018 av M.

Piasecki och K.B. Kostyrko[28]. De kom d˚a fram till att denna v¨agningsmetod i ett standardiserat inom- husklimat hade en estimerad os¨akerhet p˚a inget mindre ¨an ±17%. I studien skriver de ¨aven att den linj¨ara modellen f¨or att ber¨akna IEQindex har diskuterats de senare ˚aren och att processen f¨or att ta fram olika viktscheman ¨ar v¨aldigt omfattande. Vidare forts¨atter de med att skriva att det g˚ar att argumentera att kvalit´eten p˚a olika viktscheman inte trov¨ardigt kan evalueras. Os¨akerhetsanalysen gjordes i tre steg, d¨ar det f¨orsta innebar att ta h¨ansyn till os¨akerheten i m¨atningarna, det andra att korrigera de fysiska parametrarnas m¨atos¨akerheter och det tredje att ber¨akna den totala os¨akerheten[28].

2.8 Standarder och riktlinjer

F¨oljande delsektion av litteraturstudien unders¨oker vilka standarder och riktlinjer som finns inom omr˚adet och som d¨armed beh¨over tas h¨ansyn till senare under studien.

2.8.1 Temperatur

Folkh¨alsomyndigheten har flera riktv¨arden f¨or den rekommenderade temperaturen f¨or inomhusklimat i Sve- rige. Riktv¨ardena avser dock den operativa temperaturen som f¨ors¨oker f˚anga effekten av det v¨armeutbyte som sker mellan m¨anniska och luft och ytor. Temperaturen kan n¨amligen upplevas som kall ¨aven om den

¨ar inom rimliga v¨arden d˚a kalla ytor kyler ner m¨anniskor mer ¨an vad luften g¨or. Rekommendationen f¨or den operativa temperaturen ¨ar 20-23°C. F¨or k¨ansliga grupper b¨or denna dock vara cirka 2°C h¨ogre, vilket inneb¨ar en rekommenderad temperatur p˚a 22-24°C. I samband med dessa ges ¨aven riktv¨arden f¨or inomhus- temperaturer som ¨ar av ol¨agenhet f¨or m¨anniskors h¨alsa. Riktv¨ardena ¨ar att den operativa temperaturen inte b¨or understiga 18°C och inte ¨overstiga 24°C under l˚angvariga perioder och 26°C vid kortvariga[43]. Samtidigt skriver arbetsmilj¨overket att den l¨agsta temperaturen inom livsmedelsindustrin ¨ar 16°C[12].

2.8.2 Luftfuktighet/Relativ luftfuktighet

Den relativa luftfuktigheten (RF) beskriver f¨orh˚allandet mellan m¨angden vatten˚anga som finns i luften vid en viss temperatur i j¨amf¨orelse med den maximala m¨angd vatten˚anga som kan finnas vid samma temperatur. Det finns ocks˚a m˚anga faktorer som kan bidra till att luftfuktigheten ¨okar. N˚agra exempel ¨ar andning, matlagning, dusch och svettning. Enligt Folkh¨alsomyndigheten ¨ar rekommendationen att den relativa fuktigheten b¨or ligga inom intervallet 30-70%. H¨alsoeffekterna av f¨or l˚ag alternativt f¨or h¨og luftfuktighet ˚aterfinns i sektion (2.2).

2.8.3 F¨ororenande ¨amnen

F¨or tillf¨allet finns inte n˚agra accepterade standarder f¨or TVOC i inomhusmilj¨o och detta beror till stor del p˚a m¨angden av de olika VOC som har s˚a stor spridning i sina toxikologiska och sensoriska egenskaper.

F¨or enskilda VOC finns det endast en standard f¨or formaldehyd. Detta ¨ar ett 30 minuters medelv¨arde p˚a 100µg/m³. F¨or resterande VOC g¨aller att det inte ska ha n˚agra negativa h¨alsoeffekter. I svenska bost¨ader ligger uppm¨atta genomsnittsv¨arden f¨or TVOC i intervallet 200 − 300µg/m³[9]. Samtidigt f¨oreslog Mølhave et al. fyra exponeringsintervall f¨or TVOC i studien Total Volatile Organic Compounds (TVOC) in Indoor Air Quality Investigations fr˚an 1997. Gr¨ansv¨ardena som etablerades var komfort (< 0, 2mg/m³), multifaktoriell

exponering (0, 2 − 3mg/m³), Okomfort (3 − 25mg/m³) och toxisk (> 25mg/m³)[21]. En annan anledning till att TVOC ¨annu inte anv¨ants p˚a ett accepterat vis ¨ar att det inte korrelerar med m¨anniskors upplevelse av inomhusmilj¨on och att det finns en s˚a pass stor m¨angd flyktiga ¨amnen att det blir sv˚art att summera till och s¨atta ett gr¨ansv¨arde f¨or TVOC. D¨armed finns det inte riktigt n˚agra sk¨al till att s¨atta en begr¨ansing p˚a det totala m˚attet av flyktiga ¨amnen[31].

Koldioxidhalten i sig ¨ar samtidigt ett bra m˚att p˚a om ventilationen inomhus ¨ar tillr¨acklig. Dock ¨ar det inte ett direkt m˚att p˚a luftkvalit´eten utan ist¨allet ett m˚att p˚a hur mycket utomhusluft varje person tar in. Utomhusluft ligger vanligtvis mellan 350-400ppm och ¨okar under genomstr¨omningen av lokalen till det v¨arde som senare uppm¨ats. Ett krav av boverket ¨ar att niv˚an inte f˚ar ¨overstiga 1000ppm under en l¨angre tid i lokaler d¨ar m¨anniskor ¨ar den huvudsakliga avgivaren. Arbetsmilj¨overket skriver ¨aven att det inte ¨ar direkt skadligt med en h¨ogre halt. Dock kan skadliga h¨alsoeffekter b¨orja f¨orekomma om niv˚an stiger ¨over 5000ppm[29].

2.9 Ljusniv˚ aer

F¨or standarder och riktv¨arden f¨or ljusniv˚aer g¨aller kraven att belysningen i kontorsmilj¨oer ska anpassas efter arbetsuppgifterna och den enskilde individen. F¨oljande ¨ar en tabell ¨over minsta belysningen [Lux] som beh¨ovs f¨or olika arbetsuppgifter p˚a ett kontor enligt SS-EN 12464-1:2011[41].

Tabell 6: Riktv¨arden f¨or minsta belysningsniv˚a f¨or olika kontorsuppgifter[41]

Lokal/Arbetsfunktion Allm¨anbelysning [Lux]

Platsbelysning [Lux]

Arkivering, kopiering 200 300

Vanligt kontorsarbete 300 500

Arbetsstationer f¨or CAD 300 500

Arbete med h¨ogre krav p˚a seende 300 750

Finare ritarbete 500 1500

Konferensrum 200 500

St¨adning Minimum 200 Lux p˚a golv

Soprum 100

Med allm¨anbelysning avses i Tabell 6 belysningens medelstyrka i horinsontalplanet 85cm ¨over golvet. I de flesta fall beh¨ovs b˚ade allm¨an- och platsbelysning[41].

2.10 Buller och Ljudniv˚ aer

Arbetsmilj¨overkets f¨oreskrifter, AFS 2005:16, ger riktv¨arden f¨or till˚atet buller p˚a en arbetsplats. N¨ar in- satsv¨ardena i Tabell 7 n˚as m˚aste ˚atg¨arder vidtas f¨or att minska bullerniv˚an och p˚a s˚a s¨att undvika h¨orselskador.

I tabellen finns ocks˚a gr¨ansv¨arden som inte f˚ar ¨overskridas ¨overhuvudtaget[3].

Tabell 7: Tabell ¨over insats- och gr¨ansv¨arden f¨or bullerniv˚a p˚a arbetsplats[3].

Undre insatsv¨arden Ovre insatsv¨¨ arden Gr¨ansv¨arden

Daglig bullerexponeringsniv˚a, 8h [dB] 80 85 85

Maximal A-v¨agd ljudtrycksniv˚a [dB] - 115 115

Impulstoppv¨arde [dB] 135

Folkh¨alsomyndighetens allm¨anna r˚ad om buller inomhus g¨aller f¨or bostadsrum i permanentbost¨ader och fritidshus. De allm¨anna r˚aden g¨aller ocks˚a f¨or andra lokaler s˚asom lokaler f¨or v˚ard, undervisning och sovrum

i tillf¨allig bostad och kan ses i Tabell 8[10],

Tabell 8: Tabell ¨over allm¨anna r˚ad f¨or buller inomhus[10].

Maximalt Ljud L_{AF max} 45dB(A)

Ekvivalent Ljud LAeq,T 30dB(A)

Ljud med h¨orbara tonkomponenter L_Aeq,T 25dB(A) Ljud fr˚an musikanl¨aggningar LAeq,T 25dB(A)

d¨ar det maximala ljudet avser den h¨ogsta A-v¨agda ljudniv˚an medan resterande avser den ekvivalenta ljud- niv˚an under en viss tidsperiod, T. Ut¨over Tabell 8 ska ocks˚a Tabell 9 tas h¨ansyn till i bed¨omningen[10].

Tabell 9: Tabell ¨over allm¨anna r˚ad f¨or l˚agfrekvent buller inomhus[10].

Tersband [Hz] Ljudtrycksniv˚a, Leq

[dB]

31,5 56

40 49

50 43

63 42

80 40

100 38

125 36

160 34

200 32

N¨ar det kommer till kontorslandskap finns det enligt arbetsmilj¨overket inga speciella gr¨ansv¨arden. D¨aremot finns det rekommenderade v¨arden p˚a arbetsplatser d¨ar anst¨allda ska kunna f¨ora samtal ost¨ort eller d¨ar krav ¨ar att l˚angvarig koncentration ska vara m¨ojlig. P˚a s˚adana platser ¨ar rekommendationen en ljudniv˚a p˚a 40dB(A). Undantaget f¨or detta ¨ar bidragande ljud som kommer fr˚an den egna verksamheten[11].

2.11 Od¨ orer

M¨atning av od¨orer vid utv¨ardering av IAQ b¨orjade anv¨andas d˚a ett f¨orh˚allande mellan en acceptabel IAQ samt OI (odor intensity) f¨or luktmedel med olika kemiska strukturer hade en mycket liknande form. OI ¨ar dessutom relativt enkelt att best¨amma. Styrkan p˚a en od¨or beskrivs idag med hj¨alp av en skala fr˚an 0 till 5 d¨ar 0 st˚ar f¨or att det inte ¨ar n˚agon lukt ¨overhuvudtaget och 5 st˚ar f¨or dominerande lukt. V¨art att notera ¨ar att od¨orer idag inte anv¨ands som en ensam parameter vid utv¨ardering av inomhusmilj¨o f¨or att uttrycka hur d˚alig en lukt f˚ar m¨anniskor att bli obekv¨ama utan ¨ar ytterligare ett s¨att att m¨ata luftens kvalit´et[28].

2.12 Nuvarande Metodik

Idag anv¨ander uppdragsgivaren ekvation (1), se problemformulering, f¨or att utv¨ardera lufkvalit´eten i publika lokaler, utbildningslokaler, v˚ardlokaler, kontor och bost¨ader. Denna formel togs fram i rapporten ”Placing VOC Sensors for Assessing Air Quality” av Sara H¨ogdahl[16]. Den uppsatta sensorn, CCS811, m¨ater tempe- ratur, relativ luftfuktighet samt VOC baserat p˚a 7 olika kemikalier - alkoholer, aldehyder, ketoner, organiska syror, aminer, alifatiska och aromatiska kolv¨aten[33] och levererar d¨arifr˚an v¨arden p˚a temperatur, relativ luft- fuktighet, TVOC och e-CO2. Den sistn¨amna termen anv¨ands f¨or att sammanst¨alla olika v¨axthusgasers enhe- ter s˚a att de motsvarar den m¨angd koldioxid som skulle ha lika stor p˚averkan p˚a den globala uppv¨armning[13].

Med v¨ardena fr˚an sensorn anv¨ands den nuvarande formeln som ¨ar baserad p˚a indexet IEI (Indoor Envi- ronmental Index) av Moschandreas & Sofuoglu (2012) och ber¨aknar medelv¨ardet av m¨angden f¨ororeningar och den termiska komforten i ett rum f¨or att sammanst¨alla den totala luftkvalit´eten. F¨or att kunna appli- cera deras formel p˚a svensk milj¨o ¨andrade H¨ogdahl gr¨ansv¨arden och optimala v¨arden d˚a de var baserade p˚a unders¨okningar i USA. Dessutom anv¨ands e-CO₂ f¨or att ber¨akna m¨angden f¨ororeningar ist¨allet f¨or TVOC d˚a gr¨ansv¨arden f¨or TVOC inte ¨ar definierade av myndigheter och korrelationen mellan dessa var av h¨og os¨akehet. H¨ogdahl uttrycker ¨aven i rapporten att formeln som anv¨ands idag inte ¨ar anpassad f¨or att appli- ceras p˚a olika typer av lokaler.[16].

Fr˚an sensorns uppm¨atta v¨arden sammanst¨alls luftkvalit´et med ett v¨arde mellan 0 och 10 d¨ar 0 ¨ar optimalt och ju h¨ogre v¨ardet ¨ar desto s¨amre anses luftkvalit´eten vara. Unders¨okningen som gjordes av Moschandreas

och Sofuoglu som den nuvarande formeln ¨ar baserad p˚a fann ett medelv¨arde p˚a 4,2. Ett v¨arde under 3,6 ans˚ags vara bra luftkvalit´et medan ett v¨arde ¨over 6,0 var d˚alig, men att dessa v¨arden ska vara densamma i Sverige finns det inga studier som styrker[16].

3 Metod

F¨or att unders¨oka vilka m¨ojliga formler som kunde anv¨andas f¨or att ber¨akna ett luftkvalit´etsindex startades projektet med en litteraturstudie. D¨ar h¨amtades information om vilka faktorer som kan f¨ors¨amra luften i ett rum och p˚a s˚a vis p˚averka m¨anniskors h¨alsa. Med en bild av vad som ¨ar grunden till bra eller d˚alig luftkvalit´et kan redan existerande formler unders¨okas och utv¨arderas. F¨or att f˚a en f¨orst˚aelse f¨or hur en ny formel ska kunna ge ett p˚alitligare resultat beh¨ovdes f¨orst en bredare kunskap om de styrkor och svagheter med b˚ade projektets nuvarande formel, ekvation (1), och de identifierade alternativen.

3.1 Formelutv¨ ardering

I f¨oljande sektion unders¨oks de olika alternativen f¨or att j¨amf¨ora styrkor och svagheter mellan alternativen funna under litteraturstudien.

3.1.1 Analys av projektets nuvarande formel

Ekvation (1) baseras p˚a tre ing˚aende faktorer vilka ¨ar den uppm¨atta koncentrationen ekvivalent koldioxid, den uppm¨atta temperaturen och den relativa luftfuktigheten. En av f¨ordelarna med nuvarande formel ¨ar att den tar h¨ansyn till m˚anga av de faktorer som ¨ar relevanta f¨or en bra inomhusmilj¨o. Dock bortser den fr˚an andra faktorer som exempelvis od¨orer. Enligt en polsk rapport av Piasecki (2018) har od¨orer en stark korre- lation till hur m¨anniskan upplever inomhusluften och rekommenderar d¨arf¨or att ekvation (8) ska anv¨andas f¨or ber¨akning av IAQ[27]. Vidare st¨arker en studie av Gunnarsen och Fanger fr˚an 1992 denna slutsats[14].

En stor f¨ordel med formeln som idag ¨ar i anv¨andning ¨ar att den tar h¨ansyn till de tre parametrar som utg¨or sensorns utdata. Eftersom parametrarna m¨ats kontinuerligt m¨ojligg¨or det en konstant uppdatering av luftkvalit´eten. F¨or att utv¨ardera huruvida utdatan resulterar i ett bra m˚att p˚a luftkvalit´eten beh¨over dock formeln s¨attas i relation till faktiska resultat fr˚an m¨atdata.

Figur 2: M¨atdata ¨over IAQ och e-CO2 mellan 2020/03/23 och 2020/03/24

Figur 3: M¨atdata ¨over luftfuktighet och temperatur mellan 2020/03/23 och 2020/03/24

M¨atdatan i Figur 2 och 3 visar m¨atv¨arden tagen fr˚an projektets sensorer i en av de lokaler de ¨ar uppsatta och ˚ask˚adligg¨or att v¨ardena p˚a den ekvivalenta koldioxiden stundtals ¨ar v¨aldigt h¨oga samtidigt som luft- kvalit´eten ist¨allet f¨or att bli s¨amre blir b¨attre. Anledningen till detta ¨ar att trots att koldioxiden ger ett stort utslag vilket tyder p˚a att luftkvalit´eten ¨ar d˚alig ligger de resterande tv˚a faktorerna, relativ luftfuktig- het och temperatur, inom respektive ¨onskv¨arda intervallet. Dessa ger d˚a ett litet utslag vilket tyder p˚a att luftkvalit´eten med avseende p˚a dessa faktorer ¨ar bra. Eftersom formeln ¨ar medelv¨ardesbaserad v¨ager de tv˚a faktorerna inom det ¨onskade intervallet ut termen som avser koldioxidkoncentrationen och leverar d¨arf¨or ett v¨arde till anv¨andaren som tyder p˚a en bra luftkvalit´et ¨aven d¨ar koldioxidkoncentrationen ¨ar h¨og. Ut¨over att ett kritiskt v¨arde p˚a en parameter idag inte har vikt nog att ge ett st¨orre utslag p˚a de totala indexet g¨ors det

¨aven tydligt genom visuell inspektion av graferna att formeln inte beter sig som den b¨or. I mitten samt vid slutet av m˚anaden blir v¨ardena f¨or koldioxid h¨oga och finner sig en bra bit in p˚a det r¨oda omr˚adet och borde intuitivt f¨ors¨amra den totala luftkvalit´eten. Ist¨allet ¨ar det tydligt att snarare f¨or att bli s¨amre blir det totala v¨ardet l¨agre, vilket betyder att luftkvalit´eten skulle vara b¨attre. Viktigt att notera ¨ar att temperaturen och luftfuktigheten inte f¨or¨andras tillr¨ackligt mycket f¨or att n˚agon av de parametrarna skulle kunna vara orsaken till luftkvalit´etens f¨orb¨attring. Slutsatsen kan dras att v¨ardet p˚a koldioxid inte implementeras in i indexet p˚a ett s¨att som speglar dess verkliga p˚averkan p˚a luftkvalit´et.

N¨ar det dessutom kommer till termisk komfort ing˚ar en stor m¨angd individuella parametrar som p˚averkar hur en m¨anniska upplever inomhusklimatet. Bland annat p˚averkas upplevelsen av fysiska, psykologiska och fysi- ologiska faktorer. Termisk komfort ¨ar d¨armed beroende av personliga och dynamiska faktorer s˚asom kl¨ader, vilken typ av aktivitet som utf¨ors, hum¨or och ¨aven f¨onsterplacering. Dessutom varierar termisk komfort geografiskt, med ˚alder, k¨on och BMI (Body Mass Index)[1]. F¨oljden blir att den nuvarande formeln missar m˚anga viktiga parametrar som har stor p˚averkan p˚a individers komfort. Samtidigt ing˚ar luftfuktigheten i den termiska komforten i stor utstr¨ackning. Vanligtvis ¨oppnar kroppen porer p˚a huden f¨or att kyla ner sig sj¨alv och sl¨apper d¨armed ut salt och vatten i form av svett. N¨ar detta evaporerar ¨overf¨ors v¨arme fr˚an kroppen till luften vilket inneb¨ar att kroppen kyls. Dock beror effektiviteten hos denna process i h¨og grad beroende av m¨angden vatten˚anga som redan cirkulerar i luften. P˚a torra dagar evaporerar svettet snabbare medan det g˚ar l˚angsammare n¨ar den relativa luftfuktigheten ¨ar h¨ogre vilket i sin tur inneb¨ar att h¨ogre luftfuktighet medf¨or att den upplevda temperaturen ¨ar h¨ogre[40]. H¨ar skulle ett alternativt index kunna integrera luftfuktigheten i den termiska komforten.

3.1.2 Analys av interpolationsformeln

Interpolationsformeln, presenterad i sektion 2.7.1 utg˚ar fr˚an anv¨andning av tabellv¨arden. Dessa tabellv¨arden innefattar allt fr˚an koncentrationen av olika typer av gaser, s˚asom kolmonoxid och ozon, till luftfuktighet.

Sensorn som anv¨ands idag m¨ater v¨ardet p˚a TVOC utifr˚an sju olika kemikalier och ger anv¨andaren d¨arifr˚an ett v¨arde p˚a TVOC samt e-CO2. Sensorn ger ¨aven numeriska v¨arden p˚a den relativa luftfuktigheten och temperaturen. I de medf¨oljande tabellerna saknas gr¨ansv¨ardet och intervall f¨or TVOC medan de existerar f¨or luftfuktighet, temperatur och e-CO2 vilket ocks˚a ¨ar befintligt i sensorns utdata.

J¨amf¨ors gr¨ansv¨ardena f¨or CO2 fr˚an Tabell 2 med de rekommenderade v¨ardena fr˚an sektion 2.8.3 finns en viss ¨overensst¨ammelse. I Tabell 2 ligger koncentrationer koldioxid mellan 1001 och 1500 ppm p˚a niv˚an

”unhealthy” samtidigt som det rekommenderade riktv¨ardet ¨ar att h˚alla koncentrationen under 1000 ppm.

Vidare ¨ar enligt Tabell 2 halter p˚a 1501-5000ppm ”hazardous” varp˚a riktlinjerna menar p˚a att det blir h¨alsofarligt f¨orst vid halter ¨over 5000 ppm.

Forts¨attningsvis behandlar inte Tabell 3 luftfuktighetsniv˚aer under 40%. Riktlinjerna ¨ar som tidigare n¨amnt i sektion 2.8.2 att den relativa luftfuktiheten i inomhusklimat i Sverige b¨or ligga mellan 30-70%. Samtidigt skriver folkh¨alsomyndigheter att vid h¨og inomhustemperatur under kalla ˚arstider d˚a bost¨ader v¨armer upp den kalla och torra utomhusluften kan den relativa luftfuktigheten sjunka s˚a l˚agt som under 15%[36] vilket

¨ar betydligt under vad som omfattas av tabellen.

Figur 4: Relativ luftfuktighet i Arbetsplats 1 p˚a EnvokeIT AB ¨over en m˚anads intervall.

I Figur 4, vilket ¨ar data tagen fr˚an sensorn i arbetsplats 1 p˚a EnvokeIT AB mellan 2020-03-02 och 2020-04- 01, ¨overstiger den relativa luftfuktigheten aldrig 40% och innefattas d¨armed inte av tabellv¨ardena i Tabell 3.

I ett inomhusklimat i Sverige ¨ar den rekommenderade operativa temperaturen 20-23°C varp˚a h¨ogre tem- peraturer anses f¨or varmt och l¨agre f¨or kallt. I Tabell 3 tas endast temperaturer mellan 20 och 45°C i beaktande och inte l¨agre temperaturer. I ett land som Sverige, d¨ar temperaturer kan bli v¨aldigt l˚aga, beh¨ovs ett st¨orre temperaturomf˚ang som ¨aven omfattar l¨agre temperaturniv˚aer.

3.1.3 Analys av v¨agningsformeln

V¨agningsformeln, som presenterades i sektion 2.7.2 innefattar allt fr˚an IAQ till termisk, akustisk och visuell komfort. Bland annat finns tre alternativ f¨or ber¨akning av just IAQ d¨ar en baseras p˚a styrkan hos od¨orer, samt ekvation (7) och (9) som baseras p˚a koldioxidkoncentrationen respektive TVOC-koncentrationen. Som tidigare n¨amnts baseras dessa formler p˚a PD vilket inneb¨ar att anv¨andaren f˚ar ett procentv¨arde p˚a hur stor andel av m¨anniskorna i rummet som skulle anse att luftkvalit´eten ¨ar d˚alig. I byggnader d¨ar m¨anniskor ¨ar den fr¨amsta k¨allan till f¨ororeningar ¨ar det idag rekommenderat att anv¨anda ett m˚att baserat p˚a koldioxid- koncentrationen. Medan CO2 ¨ar ett vanligt m˚att n¨ar IAQ bed¨oms menar studien av Piasecki et al. (2018) att endast m¨ata CO2 ofta inte ¨ar tillr¨ackligt[27].

Som tidigare n¨amnt i sektion 2.8.3 ligger genomsnittsv¨ardet hos TVOC i svenska bost¨ader p˚a 200−300µg/m³. Enheten f¨or koncentrationen TVOC som sensorn ger anv¨andaren ¨ar iµg/m³. Estimering av ett koncentra- tionsmedelv¨arde f¨or TVOC sker i Sara H¨ogdalhs studie fr˚an 2018 med f¨oljande modell:[16]

Particle mass fraction [ppb] =

Particle Mass Concentrationh_kg

m³

i ρair

hkg m³

i ∗ 10⁹ (17)

Med detta f¨oljer att genomsnittskoncentrationen TVOC i svenska byggnader ¨ar omkring 163, 2 − 244, 9 ppb.

Figuren nedan representerar PD mot koncentrationen TVOC i en byggnad med anv¨andning av ekvation (9).

Figur 5: PD som funktion av TVOC-koncentrationen [ppb]

I grafen ¨ar de av Mølhave et al. f¨oreslagna gr¨ansv¨ardena markerade. Ett av de framst˚aende hindren med ekvation (9) ¨ar att den runt 4300 ppb ¨overstiger ett PD p˚a 100%, och eftersom PD inneb¨ar ”percent dissatis- fied” inneb¨ar detta att modellen n¨ar dessa v¨arden uppn˚as skulle beh¨ova ett maxv¨arde. Data som ¨ar h¨amtad fr˚an projektets sensor p˚a EnvokeIT AB i arbetsplats 1 ¨ar presenterad i Figur 6 visar dock att TVOC-niv˚aerna s¨allan n˚ar s˚a h¨ogt att det stiger ¨over ett PD p˚a 100%.

Figur 6: TVOC-koncentrationen i arbetsplats 1 p˚a EnvokeIT AB mellan 2020-03-02 och 2020-04-01 [ppb]

Vid utf¨orande av samma analys p˚a ekvation (7), som baserar IAQ p˚a CO₂-koncentrationen ist¨allet f¨or TVOC ges Figur 7,

Figur 7: PD som funktion av CO₂-koncentrationen [ppm]

och genererar liknande resultat. PD ¨overstiger vid h¨ogre koncentrationer av koldioxid den maximala andelen missn¨ojda m¨anniskor p˚a 100%. Samma sak som f¨or Figur 5 g¨aller d¨armed ¨aven f¨or Figur 7, det vill s¨aga att ett maxv¨arde beh¨over s¨attas d˚a andelen missn¨ojda ¨overstiger 100%. J¨amf¨ors detta med de generella riktlinjerna presenterade i sektion 2.8.3, erh˚alls Figur 8.

Figur 8: PD som funktion av CO2-koncentrationen [ppm]

Som figuren visar, ¨ar PD cirka 19,7% vid gr¨ansv¨ardet 1000ppm samtidigt som det ligger runt 63% n¨ar det

¨overg˚ar till h¨alsoriskzonen. Den termiska komforten, vilken ber¨aknas med ekvation (5), f¨oljer den officiella Europastandarden och g¨aller ocks˚a som svensk standard SS-EN ISO 7730:2006. I ber¨akningen av termisk komfort ing˚ar PMV, vilket ¨ar en formel som kan hittas i Appendix A. F¨or att ber¨akna PMV beh¨ovs en m¨angd antaganden g¨oras, s˚asom hastigheten p˚a ¨amnesoms¨attningen, kl¨adesisoleringen, relativa lufthastighe- ten och det partiella trycket f¨or vatten˚angan i luften med flera. Antaganden bidrar till en viss os¨akerhet. I en os¨akerhetsanalys (2018) av M. Piasecki och K.B. Kostyrko blev den resulterande kombinerade os¨akerheten f¨or P DT C ±5, 1%[28].

Figur 9: PD baserat p˚a termisk komfort som funktion av luftens temperatur [°C]

.

PD baserad p˚a termisk komfort utg˚ar som tidigare n¨amnt fr˚an standarden ISO-7730 d¨ar ett v¨arde p˚a PMV ber¨aknas som sedan motsvarar olika andelar missn¨ojda. I grafen ovan, Figur 9, visas andelen missn¨ojda som funktion av lufttemperaturen, men ¨ar ¨aven en funktion av den operativa temperaturen f¨or att efterlikna ett mer realistiskt tillst˚and. Den operativa temperaturens f¨or¨andring syns inte i grafen men ¨ar j¨amt f¨ordelade punkter som startar p˚a 16°C och slutar p˚a 30°C. Eftersom dessa inte ¨ar de enda parametrarna kan grafen se olika ut om man ¨andrar de andra parametrarna. Antagandet i detta fall ¨ar ett kontor d¨ar alla parametrar antar rimliga v¨arden, som ocks˚a presenteras i Tabell 10 nedan.

Tabell 10: Antagna parameterv¨arden i grafen f¨or termisk komfort Kl¨adsels isolering 0,5 clo

Amnesoms¨¨ attning 1,2 met Fysisk aktivitet 0 W/m² Operativ temperatur 16°C-30°C Relativ lufthastighet 0,1 m/s Relativ luftfuktighet 60 %

Den termiska komforten beror till stor del p˚a hur mycket kl¨ader m¨anniskorna i byggnaden har p˚a sig.

Det vill s¨aga, ¨okas v¨ardet p˚a kl¨adesisoleringen skjuts Figur 9 ˚at v¨anster medan den f¨orskjuts ˚at motsatt h˚all om samma parameter minskas. Detta inneb¨ar som f¨oljd att vilka temperaturer som anses vara inom komfortintervallet till stor del beror p˚a kl¨aderna och kl¨adesisoleringen ut¨over tidigare n¨amnda parametrar.

Figur 10: PD baserat p˚a ljuskomfort vs ljusstyrka [Lux]

.

Enligt Figur 10 minskar andelen missn¨ojda med h¨ogre illuminans. J¨amf¨ors detta med riktv¨arden fr˚an Tabell 6 f˚as till exempel P DL = 29, 3% f¨or den minsta platsbelysningsniv˚an f¨or normalt kontorsarbete, vilket ¨ar 500 lux samt P D_L= 18, 5% f¨or 1500 lux, vilket inneb¨ar finare ritarbete. Figur 10 representerar dock endast P D_L baserat p˚a ekvation (15) tillsammans med ekvation (16). Nedan i Figur 11 ¨ar ist¨allet P D_L baserat p˚a ekvation (13) Vid ins¨attning av samma v¨arden som tidigare f˚as med ekvation (13) i detta fall P D_L= 1, 1%

Figur 11: PD baserat p˚a ljuskomfort vs ljusstyrka [Lux]

.

respektive P D_L = −1, 3% d¨ar v¨ardet g˚ar under noll, vilket inte ¨ar m¨ojligt och d¨arf¨or beh¨over det minsta m¨ojliga v¨ardet f¨or ekvation (13) s¨attas till 0%. Till sist ¨ar PD baserad p˚a akustisk komfort som visas nedan i Figur 12.

Figur 12: PD baserat p˚a akustisk komfort vs A-v¨agd ljudniv˚a [dB(A)]

.

Samma os¨akerhetsanalys som utf¨ordes f¨or den termiska komforten gjordes ¨aven f¨or den akustiska komforten.

I b˚ada fallen var den kombinerade os¨akerheten st¨orre ¨an f¨or den termiska komforten. F¨or den akustiska

komforten var os¨akerheten P DAC ±7, 8% medan den f¨or den visuella komforten i ekvation (13) var P DL

±10, 3%[28].

3.2 Utveckling av formel

Litteraturstudien visade att de tv˚a formler som anv¨andes som referenser i detta projekt samt Sara H¨ogdahls formel huvudsakligen bygger p˚a tv˚a olika tillv¨agag˚angss¨att. Antingen v¨agning av olika faktorer beroende p˚a deras betydelse alternativt ett medelv¨arde av de olika komponenterna. Till en b¨orjan unders¨oktes huruvida de formler som involverade IAQ funna i sektion 2.7.2 kunde anv¨andas som ett alternativ till termen avseende e-CO2i ekvation (1). Ett hinder med den nuvarande formeln ¨ar att den inte ¨ar definierad d˚a Cmin= Cmax, samt att IEIsensor −→ ±∞ d˚a Cmax −→ Cmin alternativt Cmin −→ Cmax, vilket ¨ar hinder som is˚afall skulle undvikas. Det problematiska med v¨agningsmetoden ¨ar att den ist¨allet involverar parametrar som inte plockas upp av sensorn som anv¨ands. Detta inneb¨ar att sensorn skulle beh¨ova komplementeras med ytterli- gare sensorer f¨or att implementeras.

Tabellerna tillh¨orande interpolationsformeln ¨ar modifierade f¨or att passa ett inomhusklimat och baserad p˚a en formel framtagen av EPA. Som n¨amnt i sektion 2.7.1 ¨ar inte tabellerna anpassade f¨or ett svenskt klimat och skulle d¨armed i anv¨andning av den metoden beh¨ova modifieras. Problematiken med ett s˚adant tillv¨agag˚angss¨att skulle vara att i n˚agon m˚an veta hur verklighetstroget resultatet skulle vara. I fallet med v¨agningsmetoden finns tidigare forskning och studier om hur stora fel som erh˚alls vid anv¨andning av de ing˚aende faktorerna, b˚ade individuellt och sammansatt till ett IEQ enligt Crude-viktschemat. Detta ¨ar vik- tigt f¨or att ha en viss f¨orst˚aelse f¨or hur pass p˚alitlig formeln ¨ar.

Efter unders¨okning av projektets data blev det tydligt att de tre huvudparametrarna som anv¨ands inte gav ¨onskat resultat. Samtidigt som en parameter kunde ligga l˚angt ¨over eller under optimalt v¨arde gav formeln resultatet att rummets IAQ trots det var bra. Detta berodde p˚a att de tv˚a andra faktorerna l˚ag inom det optimala intervallet f¨or bra IAQ vilket resulterade i att de avsev¨art f¨orb¨attrade utdatan. Ett s¨att att kringg˚a detta skulle vara ett annat typ av v¨agningssystem. Till en b¨orjan unders¨oktes huruvida de olika indexen kunde kombineras och ett f¨orslag som lades fram var ekvation (18). Detta index centrerades fortfa- rande runt ett medelv¨arde, men de olika vikterna W_ijusterades beroende p˚a om de l˚ag innanf¨or eller utanf¨or det ¨onskade intervallet.

IAQ = 1 3 W1

P DCO₂

10K + 10W2

Topt− Tobs

Tucl− Tlcl

  +10

2 W3

RHopt− RHobs

RHucl− RHlcl

!

(18) d¨ar K normerar termen i fr˚aga f¨or att bli 5 d˚a gr¨ansv¨ardet p˚a 1000ppm n˚as.

K = 395

50e−15,15·1000^−0,25 (19)

V¨agningarna Wi best¨amdes genom testning av data fr˚an projektets sensordata tillsammans med ekvation (18).

Tabell 11: V¨agningar f¨or de olika faktorerna i ekvation (18)

W₁ CO₂ [ppm] W₂ T_obs [°C] W₃ RH_obs [%]

1 0-1000 1 20-24 1 30-70

1,5 1000-5000 1,5 18-20, 24-26 1,5 0-30, 70-100

- >5000 2 <18, >26 - -

Tabell 12: Parameterv¨arden till ekvation (18), baserat p˚a Sara H¨ogdahls f¨orslag[16]

.

Topt 22°C RHopt 45%

T_ucl 24°C RH_ucl 50%

Tlcl 20°C RHlcl 25%

T_obs M¨atv¨arde RH_obs M¨atv¨arde

Detta genererade resultat som i det stora hela eliminerade de problemen som identifierats n¨ar projektets utdata studerats. Att anv¨anda delar av olika index i ett nytt som anv¨ander olika ber¨akningss¨att f¨or att beskriva luftkvalit´eten bidrog dock till en os¨akerhet i huruvida utdatan faktiskt gav ett p˚alitligt resultat.

Aven v¨¨ ardena p˚a vikterna som st˚ar listade i Tabell 11 ans˚ags op˚alitliga. Ist¨allet unders¨oktes ifall ett b¨attre s¨att fanns f¨or att v¨aga termer s˚a att de dominerande fick ett st¨orre utslag i utdatan utan att kombinera olika index samt att undvika att anv¨anda vikter, vilka ocks˚a kunde vara drastiskt olika enligt olika studier s˚asom i Tabell 4. Med detta tillv¨agag˚angss¨att f˚ar inte heller de dominerande termerna alltid en st¨orre plats i systemets resulterande IEQ vilket i detta fall ville motverkas. En till os¨akerhet g¨allande detta var hur strikt formeln skulle vara n¨ar en parameter steg ¨over eller sj¨onk under till˚atna v¨arden, allts˚a hur mycket ett uselt v¨arde ska p˚averka den totala IEQn. Ett alternativ var en kvadratrotssummering tillsammans med formlerna i sektion 2.7.2. Vid utf¨orda tester av kvadratrotssummering gjordes det tydligt att den inte var tillr¨ackligt strikt samt att vid ekvivalenta v¨arden f¨or de olika subkomponenterna erh¨olls ett dubbelt s˚a stort resulterande IEQ. Detta kunde motverkas genom att anv¨anda Crude-viktschemat tillsammans med kvadratrotssumme- ringen. Detta innebar dock i sin tur att de dominerande termerna inte fick lika stor vikt i utdatan. F¨or att f˚a resultatet ¨annu striktare gjordes tester med summeringar av h¨ogre ordning. Resultatet visade att en sum- mering av ˚attonde ordningen gjorde h¨oga v¨arden tillr¨ackligt dominerande samt att det sistn¨amna problemet vid kvadratrotssummering l¨ostes d˚a ekvivalenta v¨arden f¨or alla subkomponenter endast steg n˚agra procen- tenheter. Dock innebar ickelinj¨ara summeringar ¨aven os¨akerheter i hur bra resultaten blev, vilket berodde p˚a att det d¨ar saknas forskning i form av felanalyser och dylikt.

F¨orst och fr¨amst f¨or att ¨oka resultatets p˚alitlighet lades fokuset p˚a att basera hela indexet p˚a en metod och undvika att anv¨anda delar fr˚an olika metoder. Detta utf¨ordes genom att anv¨anda v¨agningsmetoden, sektion 2.7.2, med summering av ˚attonde ordningens termer.

IEQ_index= P D⁸_CO

2+ P D⁸_{T C}+ P D⁸_AC+ P D_L⁸^1/8

(20) Den termiska komforten i denna v¨agningsmetod ¨ar som tidigare n¨amnt ber¨aknad med hj¨alp av PMV (Pre- dicted Mean Vote) fr˚an Fangers metod, Bilaga A, som i sin tur ¨ar baserad p˚a standarden ISO-7730. PMV

¨ar ett index som f¨orutsp˚ar ett medelv¨arde f¨or upplevd termisk komfort p˚a en skala fr˚an -3 till +3 d¨ar -3 ¨ar kallt, 0 ¨ar neutralt och +3 ¨ar varmt. Genom att anv¨anda en aktuell standard byggs en tydlig grund som g¨or resultaten mer trov¨ardiga och dessutom tar denna h¨ansyn till m˚anga relevanta faktorer som lufttem- peratur, medelstr˚alningstemperatur (medelv¨ardet av luftens temperatur och omgivande ytors temperatur), relativ lufthastighet, kl¨aders isolering, ¨amnesoms¨attning och relativ luftfuktighet f¨or att att n¨amna de vik- tigaste. Med PMV kan sedan ett PD-v¨arde f¨or termisk komfort ber¨aknas med ekvation (5) som sedan kan summeras med resterande parametrar f¨or att ber¨akna ett resulterande v¨arde p˚a IEQ. Vid anv¨andning av v¨agningsmetoden, sektion 2.7.2, skulle detta inneb¨ara att indexet tar h¨ansyn till termisk komfort, koncent- ration av koldioxid, ljuskomfort och akustisk komfort.

Att addera od¨orer som en parameter i indexet skulle ¨oka p˚alitligheten d˚a det, som tidigare n¨amnt, kan betyda att det finns kemikalier i luften samt att det finns en stark relation mellan lukt i ett rum och hur m¨anniskan upplever inomhusluften. ¨Aven om ljuskomfort och akustisk komfort inte p˚averkar luftkvalit´eten p˚a samma direkta s¨att som kemikalier i luften beror den upplevda komforten definitivt p˚a ljudniv˚aer och m¨angden ljus i ett rum. D¨armed ¨ar implementering av dessa parametrar n˚agot som ¨ar viktigt f¨or att kunna uppn˚a ett komplett index. Eftersom sensorn som projektet anv¨ander f¨or tillf¨allet inte m¨ater varken ljusstyr- ka, ljudniv˚a eller styrkan hos od¨orer skulle nya sensorer beh¨ova komplementera den existerande. M¨atning av od¨orer g¨ors idag med en sensor som kallas en ”electronic nose” som skulle beh¨ova s¨attas upp i alla bygg-