LUFTFORURENINGER VED ANVENDELSE AF ALTERNATIVE ISOLERINGSMATERIALER

Transkript

1 AMI RAPPORT 57 LUFTFORURENINGER VED ANVENDELSE AF ALTERNATIVE ISOLERINGSMATERIALER Niels Oluf Breum 1) Thomas Schneider 1) Mari-Ann Flyvholm 1) Ole Jørgensen 1) Torben Valdbjørn Rasmussen 2) Søren Skibstrup Eriksen 2) 1) Arbejdsmiljøinstituttet 2) By og Byg, Statens Byggeforskningsinstitut ARBEJDSMILJØINSTITUTTET OG BY OG BYG, Statens Byggeforskningsinstitut København 2002

2 AMI RAPPORT 57 LUFTFORURENINGER VED ANVENDELSE AF ALTERNATIVE ISOLERINGSMATERIALER Niels Oluf Breum 1) Thomas Schneider 1) Mari-Ann Flyvholm 1) Ole Jørgensen 1) Torben Valdbjørn Rasmussen 2) Søren Skibstrup Eriksen 2) 1) Arbejdsmiljøinstituttet 2) By og Byg, Statens Byggeforskningsinstitut ISBN Tryk: DTKommunikation A/S København 2002 Arbejdsmiljøinstituttet Lersø Parkallé København Ø Tlf.: Fax: e-post: hjemmeside: Rapporten kan rekvireres fra: Arbejdsmiljøbutikken Ramsingsvej Valby Tlf.: e-post: amr@amr.dk hjemmeside: 2

3 Indhold Forord... 5 RESUME UNDERSØGELSEN BAGGRUND ISOLERINGSMATERIALER INKLUDERET I UNDERSØGELSEN UNDERSØGELSENS STRATEGI UNDERSØGELSENS METODER FULDSKALASIMULERING Simulerede isoleringsopgaver Tidsplan for målinger Måle- og analysemetoder Beregning af dosis for den inhalerede luftforurening STØVAFGIVELSE FRA ISOLERINGSMATERIALER Udtagning af materialeprøver Måling af støvafgivelse SELVRAPPORTEREDE GENER VED ARBEJDE MED ISOLERINGSMATERIALER STATISTISK ANALYSE RESULTATER FULDSKALASIMULERING Baggrundsforurening Eksponering for støv Eksponering for endotoksin Eksponering for fibre Inhalerbart støv som indikator for luftbårne WHO-fibre Omregning mellem total støv og inhalerbart støv STØVAFGIVELSE FRA ISOLERINGSMATERIALER Støvafgivelse Endotoksin og uorganiske sporstoffer i støv fra isoleringsmaterialer Støvafgivelse sammenholdt med eksponering for støv GENER VED ARBEJDE MED ISOLERINGSMATERIALER RISIKOVURDERING FAREIDENTIFIKATION FAREKARAKTERISERING Farekarakterisering af isoleringsmaterialer Farekarakterisering af tilsætningsmaterialer Farekarakterisering af forureninger i isoleringsmaterialer EKSPONERINGSVURDERING Baggrundsforurening Eksponering for ved isoleringsarbejde Støvafgivelse fra isoleringsmaterialer Gener ved arbejde med isoleringsmaterialer RISIKOKARAKTERISERING RISIKOHÅNDTERING KONLUSION REFERENCER Bilag A. Tabeller med målte koncentrationer af luftforurening samt beregnede doser af inhaleret forurening Bilag B. Faktorer til omregning af total støv til inhalerbart støv Bilag C. Mikroskopisk undersøgelse af fibre i luftbåret støv fra isoleringsmaterialer

4

5 Forord Energistyrelsen har i en fireårsperiode afsat 10 millioner kr. pr. år. til udvikling og introduktion af miljø- og arbejdsmiljøvenlige isoleringsmaterialer. Energistyrelsen har i den forbindelse lagt stor vægt på at gennemføre demonstrationsprojekter, hvormed der sker en synlig og effektiv udbredelse af kendskabet til de nye isoleringsmaterialer. Aktuelt udfører By og Byg i samarbejde med en bygherre et demonstrationsprojekt (Borup Seniorby), hvor en række alternative og konventionelle isoleringsmaterialer sammenlignes mht. egnethed som isoleringsmateriale, fugtforhold, samt volumenstabilitet. Som led i dette projekt indgår også en dokumentation af isolatørernes arbejdsmiljø. Introduktion af nye isoleringsmaterialer forudsætter at isoleringsarbejdet kan udføres sikkerheds- og sundhedsmæssigt fuldt forsvarligt. Endnu savnes data for arbejdsmiljø ved isolering med nye materialer. Formålet med den aktuelle undersøgelse var at vurdere i hvilket omfang forskellige isoleringsmaterialer påvirker arbejdsmiljøet. For at sikre en høj grad af sammenlignelighed mellem de forskellige materialer blev undersøgelserne udført under kontrollerede forhold ved fuldskalasimulering i en forsøgshal. Energistyrelsens faglige udvalg under udviklingsprogrammet takkes for kommentarer, der i vidt omfang er indarbejdet i rapporten. Fotografierne er gengivet i s/h i denne trykte udgave af rapporten. De er gengivet i farve i den elektroniske udgave af rapporten som kan findes på Den foreliggende undersøgelse er finansieret af Energistyrelsen (projekt nr. 7566/ og 7566/ ). Ib Andersen Direktør Arbejdsmiljøinstituttet August

6 RESUME Bygningsisolering i Danmark udføres primært med mineraluldsprodukter, men der anvendes også alternative materialer. Der er en omfattende viden om arbejdsmiljø ved anvendelse af mineraluld, men for nogle af de alternative materialer er der kun en sparsom viden om arbejdsmiljø. Formålet med den aktuelle undersøgelse var at vurdere i hvilket omfang forskellige typer af isoleringsmaterialer påvirker luftkvaliteten ved isoleringsarbejde. Den aktuelle undersøgelse beskriver målinger af luftkvalitet ved isoleringsarbejde med følgende forskellige isoleringsmaterialer: måtter af mineraluld (fabr. Rockwool eller Isover), måtter af hør (fabr. Heraklith (produktnavn Heraflax) eller fabr. Dansk Naturisolering), papirbaseret uld (fabr. Miljøisolering, Isodan eller Ekofiber), træuld (fabr. Thermocell), samt Perlite. Supplerende blev der også udført en mindre spørgeskemaundersøgelse om gener ved arbejde med disse materialer. Mængden af luftforurening ved isoleringsarbejde afhænger af det anvendte isoleringsmateriale, men andre faktorer kan også have betydning. Som eksempler på sådanne faktorer kan nævnes type af bygningskonstruktion (loft, vægge, gulv) som isoleres, type af bygning som isoleres (nybygning eller renovering af en eksisterende bygning), samt vejrforhold. Undersøgelsens strategi var at lade type af isoleringsmateriale være den eneste variable faktor. Derfor blev undersøgelsen udført ved fuldskalasimulering i en forsøgshal. For hvert materiale blev der udført gentagne målinger ( gentagelser) dels ved facadeisolering og dels ved isolering af et lukket loft. Dog skal det bemærkes, at loftet var delvist åbent ved arbejde med mineraluld eller Perlite, og at facaden var lukket ved arbejde med løsuld eller granulat. Supplerende blev der i laboratoriet udført standardiserede målinger af isoleringsmaterialernes egenskaber med hensyn til at afgive støv. Det opsamlede støv blev analyseret for indhold af nogle sporstoffer (endotoksin, aluminium, bor, bly, cadmium samt chrom). Undersøgelsen viste at set i forhold til isoleringsmaterialer i form af måtter medførte isoleringsmaterialer i form af løsuld (papirbaseret uld eller træuld) eller granulat (Perlite) en væsentlig forøgelse af den mængde luftforurening en isolatør eller hjælper indånder ved facade- eller loftisolering. Dog medførte anvendelse af hørmåtter (fabr. Dansk Naturisolering) den største koncentration af endotoksin i luften, set i forhold til facadeisolering medførte loftisolering for de fleste isoleringsmaterialer at isolatøren blev eksponeret for en øget luftforurening, anvendelse af isoleringsmaterialer i form af løsuld (papirbaseret uld eller træuld) eller granulat (Perlite) medførte, især for isolatøren, overskridelse af gældende grænseværdier for total støv i luften, således at arbejdet kun må udføres ved anvendelse af personlige værnemidler (åndedrætsværn). For nogle materialer forekom desuden overskridelser af gældende eller tentative grænseværdier for nogle specifikke forureningskomponenter (bor, aluminium, endotoksin), 6

7 set i forhold til isoleringsmateriale i form af mineraluldsmåtter medførte hørmåtter en øget luftforurening, og ved anvendelse af hørmåtter til loftisolering (fabr. Dansk Naturisolering) blev isolatøren udsat for luftforurening ( total støv, endotoksin) som overskred gældende eller tentative grænseværdier, anvendelse af isoleringsmaterialer i form af mineraluldsmåtter medførte ikke overskridelse af gældende grænseværdier for luftforurening i luften. Dog medførte måtter af fabr. Isover en koncentration af endotoksin på niveau med en tentativ grænseværdi for denne forureningskomponent, baseret på standardiserede målinger i laboratoriet (tromling af isoleringsmaterialerne) kunne materialer i form af måtter karakteriseres som ikke støvende (måtter af mineraluld), lidt støvende (hørmåtter, fabr. Dansk Naturisolering), og som støvende (hørmåtter, Heraflax). Materialer i form af løsuld kunne karakteriseres som meget støvende (papirbaseret uld af fabr. Miljøisolering, Isodan eller Ekofiber, samt træuld) og materialer i form af granulat (Perlite) blev karakteriseret som ekstremt støvende, det i praksis vil være muligt at vurdere luftens indhold af fibre ved en simpel måling af luftens indhold af støv. Herved kan de kostbare analyser af fibre spares. Antages eksempelvis at grænseværdien for fibre er 10 6 F/m 3 vil en grænseværdi for støv på 6.1 mg/m 3 med 95% sikkerhed sikre at grænseværdien for fibre overholdes. Afsluttende skal det bemærkes, at loftisolering blev udført på et lukket loft, dog således at loftet var delvist åbent ved isolering med mineraluld eller Perlite. Isoleringsarbejdet blev udført i vindstille omgivelser (forsøgshal) og skønsmæssigt må det antages, at det åbne loft kun i begrænset (men ukendt) omfang har medvirket til de forholdsvis lave koncentrationer af luftforurening ved arbejde med mineraluld. I tilfældet facadeisolering var der også forskelle i facadens udformning i nogle tilfælde var den lukket (arbejde med løsuld eller granulat) og i andre tilfælde var den åben (arbejde med måtter). 7

8 1. UNDERSØGELSEN BAGGRUND Tidligere havde naturmaterialer, eksempelvis halm, tang, træuld mv., stor anvendelse til varmeisolering af bygninger. I slutningen af 1950 erne blev mineraluld med stor succes introduceret på markedet, og i denne rapport anvendes betegnelsen alternative isoleringsmaterialer for alle andre produkter end mineraluld. Materialer til varmeisolering har en stor samfundsmæssig og økonomisk betydning. Markedet for isoleringsmaterialer er dynamisk og i Fig. 1.1 er vist en aktuel oversigt med typiske materialer anvendt til bygningsisolering. De viste materialer er opdelt i organiske og uorganiske produkter; det skal bemærkes at oversigten ikke er fuldstændig eksempelvis er asbest (uorganisk materiale) udeladt, da anvendelse ikke er tilladt. De viste produkter er også opdelt i naturlige og kunstige råstoffer, men denne opdeling er ikke stringent: eksempelvis kan produkter af naturlige organiske råstoffer indeholde betydelige mængder tilsætningsstoffer (flammehæmmere, syntetiske støttefibre, mm). Isoleringsmateriale Uorganisk Organisk Kunstige råstoffer Naturlige råstoffer Kunstige råstoffer Naturlige råstoffer Mineraluld Perlite Ekspanderet polystyrencelleplast Bomuld Skumglas Ekspanderet ler Ekstruderet polystyrenplast Hamp Kalciumsilikat Vermikulit Polysterencelleplast Træspåner Kalksandsten Porebeton Karbamidplast Træuld Keramisk isoleringsskum Kaolinskum Fenolharzskum Træuldsplader Perlitskum Melaminharzskum Porøse træuldspalder Polyesterfibre Cellulosefibre Kork Kokosfibre Tagrør/strå Hørfibre Halm Fåreuld Fig Diagram som viser en liste over nogle forskellige typer af isoleringsmaterialer. Materialerne er opdelt i organiske og uorganiske produkter. Disse to grupper er igen opdelt i naturlige og kunstige råstoffer [Fuehres, 1996; Esbensen et al., 1999]. Isoleringsmaterialer inkluderet i den aktuelle undersøgelse er markeret ved understregning. 8

9 I 1997 blev der i Danmark solgt isoleringsmaterialer [Esbensen et al., 1999] for ca mill. kr. ; heraf havde mineraluld en dominerende andel svarende til ca. 950 mill. kr. (85%), og de alternative produkter (primært skumplastprodukter) havde en værdi på ca. 150 mill. kr. (15%). Det bemærkes, at Christiansen [1998] angav noget anderledes markedsandele for isoleringsmaterialer i Danmark: mineraluld ca %, fiberfri plastprodukter ca. 10%, Leca-blokke og andre produkter ca %. Det skal dog bemærkes, at det er uafklaret, for hvilken periode (år) disse data var gældende. I Danmark er papirbaseret uld et forholdsvis nyt produkt til varmeisolering. Aktuelt markedsfører 3 uafhængige firmaer i Danmark papirbaseret uld, og alle produkter er baseret på cellulose fra genbrugspapir [Egholm et al., 2000]. I andre lande er papirbaseret uld veletableret på markedet. For bygningsisolering havde papirbaseret uld eksempelvis i 1978 en markedsandel på ca 20-25% i USA, og i perioden blev ca. 3 millioner bygninger isoleret med dette materiale. Siden er markedsandelen aftaget; i 1993 var markedsandelen ca. 10% svarende til en anvendelse af ca t pr år [McConnell, 1995]. Til sammenligning er det rapporteret [Nielsen og Pedersen, 1999], at papirbaseret uld 1996 havde en markedsandel på ca. 1.% ( m 3 ) i Tyskland. Markedsandelene i Tyskland for andre alternative produkter til bygningsisolering var 0.19% ( m 3 ) for hør/hamp, 1.3% ( m 3 ) for Perlite, og 0.03% (9.000 m 3 ) for træspåner. Markedsandelen i Tyskland for mineraluld blev rapporteret til at være ca. 60% og ca. 29% for ekspanderet polystyrencelleplast [Fuehres, 1996]. På baggrund af ovenstående kan det konkluderes, at mineraluld har en dominerende position på markedet for bygningsisolering i Tyskland, men polystyren har også en betydelig markedsandel. Andre typer isoleringsmaterialer (eksempelvis papirbaseret uld samt hørmåtter) har en forholdsvis lav markedsandel. Valg af et egnet isoleringsmateriale foretages ofte på grundlag af materialets fysiske/kemiske egenskaber samt økonomiske beregninger. Det skal dog fremhæves, at det også er væsentligt, at et isoleringsmateriale ikke medfører unødige miljø- og arbejdsmiljøbelastninger under produktion, opførelse, brug og nedrivning. Der er en omfattende litteratur om arbejdsmiljø ved anvendelse af mineraluld [IARC, 2002], men for nogle af de alternative isoleringsmaterialer er viden om arbejdsmiljøet sparsom. Derfor var formålet med den aktuelle undersøgelse at vurdere, i hvilket omfang forskellige typer af materialer til bygningsisolering påvirker luftkvaliteten i forbindelse med bygningsisolering. Som vist i Fig. 1.1 er der mange forskellige typer af isoleringsmaterialer, og nogle materialer foreligger fra forskellige producenter. Projektets økonomiske rammer gjorde det nødvendigt at foretage en afgrænsning, således at kun et begrænset antal materialer og fabrikater blev inkluderet i undersøgelsen. I det følgende omtales isoleringsmaterialer inkluderet i undersøgelsen. 9

10 2. ISOLERINGSMATERIALER INKLUDERET I UNDERSØGELSEN Følgende 9 forskellige isoleringsmaterialer og produkter blev udvalgt til undersøgelsen: A. Papirbaseret uld (fabr. Miljøisolering) B. Papirbaseret uld (fabr. Ekofiber) C. Papirbaseret uld (fabr. Isodan) D. Perlite (type 0515SC) E. Træuld (fabr. Thermocell) F. Hør, måtter (fabr. Dansk Naturisolering) G. Hør, måtter (fabr. Heraklith, H. Mineraluld, måtterer (stenuld type HT, fabr. produktnavn Heraflax) Rockwool) I. Mineraluld, måtter (glasuld, fabr. Isover) I det følgende gives en summarisk beskrivelse af de udvalgte isoleringsmaterialer. Papirbaseret uld (produkt A, B og C) Papirbaseret uld er brandbar; derfor er ulden ofte tilsat flammehæmmere for at nedsætte brandbarheden. Desuden tilsættes ofte biocider for at reducere risikoen for mikrobiel nedbrydning. Råmaterialet til ulden er oftest genbrugspapir (aviser). Genbrugspapiret findeles og tilsættes imprægneringsmidler (typisk uorganiske salte) for at øge brandbestandigheden og for at reducere risikoen for mikrobiel nedbrydning. Saltene fungerer som et additiv, dvs. de er ikke kemisk bundet til materialet. Ofte anvendes store mængder (10-20 vægt%) salte, da det er vanskeligt at vedhæfte saltene til cellulosefibrene. De tre leverandører på det danske marked anvender boraks (Na 2 B O 7 +10H 2 O), borsyre (H 3 BO 3 ) samt (én leverandør) aluminiumhydroxid (Al(OH) 3 ) for at mindske den mikrobielle nedbrydning og øge brandbestandigheden. Perlite (produkt D) Perlite er en vulkansk bjergart. Efter knusning og sortering af bjergarten fremstilles isoleringsmaterialet ved opvarmning i ovn til ºC. Herved ekspanderer kornene til ca. 20 gange det oprindelige volumen, og der dannes korn med en celleagtig struktur. De naturlige forekomster af Perlite er ofte forurenet med små mængder (<1% efter vægt) krystallinsk kvarts, men i enkelte tilfælde kan indholdet af krystallinsk kvarts være op til 5-6% [Cooper, 1976]. Perlite leveres i to typer med forskellige kornstørrelser mm (type 0515 SC) og mm (type 0560 SC). I de vandafvisende typer er kornene behandlet med 0.2% (vægt) siliconeharpiks [Egholm et al., 2000]. Perlite indeholder ikke flammehæmmere og biocider. I forbindelse med inspektion af en bygning som blev isoleret med Perlite blev der udtaget en materialeprøve til analyse ved optisk mikroskopi. Denne analyse viste at prøven primært (ca. 80% efter antal) bestod af korn af højporøs Perlite (diameter µm) samt flager (ca. 20% efter antal) med en bredde på µm og en 10

11 tykkelse på ca. 1 µm. Desuden blev der observeret en mindre forekomst (under 2% efter antal) af plade- formede ikke-porøse silikatmineraler med en diameter på µm [Egholm et al., 2000]. For den aktuelt anvendte Perlite (type 0515SC) blev der ikke observeret et indhold af krystallinsk kvarts (jvf Bilag C). Træuld (produkt E) Uld af træfibre er brandbar; derfor er træuld ofte tilsat flammehæmmere for at nedsætte brandbarheden. Desuden tilsættes ulden ofte biocider for at reducere risikoen for mikrobiel nedbrydning. Træfibre finder anvendelse som løsfyldsisolering på samme måde som papirbaseret uld. Træuld er tilsat imprægneringsmidler, eksempelvis 2% bor og % ammoniumsulfat for produktet Ligno Zell (fabr. Holzfaser Schönheide) [Nielsen og Pedersen, 1999]. Det bemærkes, at en producent af træuld (Nordisk Ekofiber AB) er ophørt med markedsføring, da produktet (Ecoterm) kan medføre dannelse af mug, hvis ikke det er tilsat et biocid (borsalte) [Ekofiber, 2001]. Ecoterm blev tilsat ammoniumpolyfosfat som flammehæmmer. Hør (produkt F og G) Uld af hør er brandbart; derfor er isoleringsmaterialer af hør ofte tilsat flammehæmmere for at nedsætte brandbarheden. Desuden tilsættes ulden ofte biocider for at reducere risikoen for mikrobiel nedbrydning. Hør er en gammel kulturplante i Europa, og de lange fibre (50-70 cm) fra stænglerne kan udnyttes til tekstiler. De korte fibre (10-50 cm, ca. 85% af fibermængden) kan anvendes til isolering. Som andre cellulosefibre er hørfibre let antændelig og imprægnering (eksempelvis med 8% ammoniumfosfat/-sulfat) mod brand er derfor nødvendig. Hør er et hydrofobt materiale, men ved tilsætning af kemiske forbindelser, eksempelvis ammoniumsulfat som flammehæmmer, kan materialet ændres fra hydrofobt til hydrofilt. For at forbedre elasticiteten, og for at sammenbinde fibrene, kan måtter af hør tilsættes -20% støttefibre i form af bikomponentfibre af polyester eller polyethylenfibre samt vandglas eller kartoffelstivelse. Slutproduktet er ruller eller plader, som kan minde om måtter af mineraluld. Hør er blødt og behageligt at røre ved [Egholm et al., 2000]. Mineraluld - stenuld (produkt H) Syntetisk mineraluld (stenuld og slaggeuld) består af amorfe (glasagtige) og nærmest cylinderformede fibre. Mineraluld har mange tekniske anvendelser, eksempelvis armering af plastmaterialer, vækstmedie i gartnerier, samt termisk og akustisk isolering. Til termisk isolering fremstilles ulden med en nominel diameter på 3-6 µm [Kamstrup et al., 2000]. For den aktuelt anvendte uld var fibrene af typen HT; set i forhold til andre typer af mineraluld har HT fibre et højt indhold af aluminium og et lavt indhold af silicium. Fibrene var imprægneret med mineralolie og klæbet sammen med en lim, som typisk består af urinstof modificeret phenolformaldehyd-harpiks. I modsætning til nogle af de ovennævnte alternative isoleringsmaterialer er mineraluld ikke tilsat flammehæmmere og biocider. 11

12 Mineraluld glasuld (produkt I) Syntetisk mineraluld (glasuld) består af amorfe (glasagtige) og nærmest cylinderformede fibre. Til fremstilling af glasuld anvendes i nogle tilfælde boroxid (6-8 vægt% B 2 O 3 ), med sigte på at øge glasuldens fleksibilitet. Samtidigt opnås et reduceret energiforbrug i fremstillingsprocessen [Wilson, 1995]. Fibrene klæbes sammen med en lim. I modsætning til nogle af de ovennævnte alternative isoleringsmaterialer er glasuld ikke tilsat flammehæmmere og biocider. 12

13 3. UNDERSØGELSENS STRATEGI Undersøgelsens formål var at vurdere, i hvilket omfang forskellige typer af materialer til bygningsisolering påvirker luftkvaliteten i forbindelse med isoleringsarbejde. I denne undersøgelse afgrænses begrebet luftkvalitet til kun at omhandle partikler i luften. Ved bygningsisolering må det formodes at luftkvaliteten afhænger af det anvendte isoleringsmateriale, men andre faktorer kan også have betydning for luftkvaliteten. Som eksempler på sådanne andre faktorer kan nævnes type af bygningskonstruktion (loft, vægge, gulv) som isoleres, type af bygning som isoleres (nybygning eller eksisterende), samt vejrforhold. En forudsætning for at kunne sammenligne de forskellige isoleringsmaterialer er at indflydelsen af disse andre forstyrrende faktorer kendes, således at måleresultater kan korrigeres, såfremt faktorerne ikke har været ens ved alle målinger. Denne korrektion forudsætter en omfattende viden om betydningen af de enkelte faktorer, men i praksis savnes denne viden. Undersøgelsens strategi var derfor, at lade type af isoleringsmateriale være den eneste variable faktor. Andre faktorer, som kunne have en væsentlig betydning for de målte koncentrationer af luftforurening, blev så vidt muligt holdt ens for alle de undersøgte isoleringsmaterialer. På denne baggrund blev der til undersøgelsen valgt en 2-strenget strategi: 1, luftkvaliteten ved isoleringsarbejde blev undersøgt i laboratoriet ved fuldskalasimulering, således at vejrforhold og type af arbejdsopgaver så vidt muligt var ens for alle undersøgte isoleringsmaterialer, 2. isoleringsmaterialernes evne til at afgive støv blev undersøgt i laboratoriet ved standardiserede forsøg i en støvgenerator (en roterende tromle). Supplerende blev der også udført en spørgeskemaundersøgelse af selvrapporterede gener. Denne del blev gennemført som personligt interview med de personer, der udførte isoleringsarbejdet ved fuldskalasimuleringen. I det følgende omtales undersøgelsens metoder. 13

14 . UNDERSØGELSENS METODER. 1 FULDSKALASIMULERING.1.1 Simulerede isoleringsopgaver Fuldskalasimulering er en kendt teknik til karakterisering af luftkvalitet ved isolering med mineraluldsprodukter, og foreningen af de Europæiske producenter af isoleringsmaterialer (EURIMA) har udarbejdet en standard for fuldskalasimulering ved isolering med måtter i et forsøgsrum [Dybro Juhl et al., 1998]. Et tilsvarende forsøgsrum kunne ikke umiddelbart anvendes til den aktuelle undersøgelse, da isolering også skulle kunne foretages med løsuld (papirbaseret uld eller træuld) eller granulat (Perlite). Derfor blev den aktuelle undersøgelse udført i en forsøgshal (L B H= 15m 18m 6m) med mekanisk ventilation. I hallen blev der opført dele af et skelet til et rækkehus, således at måling af luftforurening kunne foretages ved 2 typiske isoleringsopgaver: 1. isolering af facadeelementer, 2. isolering af loft. Rækkehuset blev udformet med dimensioner svarende til nogle rækkehuse, som opføres i forbindelse med et demonstrationsprojekt (Borup Seniorby) hvor der bl.a. anvendes alternative isoleringsmaterialer. Det skal dog bemærkes, at nogle af de anvendte byggematerialer til huset i forsøgshallen ikke var identiske med materialerne anvendt i projektet Borup Seniorby. For yderligere omtale af rækkehusenes konstruktive udformning henvises til øvrige forskningsrapporter om Borup Seniorby. For huset opført i forsøgshallen viser Fig..1 en skitse af den opførte konstruktion. Fig..2 viser et snit gennem loft og væg, og Fig..3 viser et foto af hele konstruktionen. Yderligere detaljer af konstruktionen er vist i Fig.. til Fig..8. Med nedhængt plasticfolie var loftrummet opdelt i lige store sektioner, således at der kunne foretages uafhængige målinger ved loftisolering. Hver af de 2 modstående facader blev opdelt i 2 sektioner, således at der også kunne foretages uafhængige målinger ved facadeisolering. For nogle isoleringsmaterialer (løsuld eller granulat) var det nødvendigt, at facaden var lukket. Som udgangspunkt blev isolering af loftet udført i et lukket tagrum. Ved anvendelse af isoleringsmaterialer af fabr. Rockwool eller Isover blev tagfladen dog åbnet i henhold til Arbejdstilsynets bekendtgørelse (nr. 3 af 9. juni 1988) om arbejde med montering og nedrivning af isoleringsmaterialer indeholdende syntetiske mineralfibre. Denne bekendtgørelse foreskriver ( 7) at arbejde med syntetiske mineralfibre mest muligt skal udføres før rum og konstruktioner færdiggøres og tillukkes. Alt andet lige vil en åben konstruktion give en bedre ventilation end en lukket konstruktion. Forskellen i ventilation vil bl.a. afhænge af vindhastigheden på arbejdspladsen, således at en øget vindhastighed vil øge ventilationen. Ved fuldskalasimuleringen blev forsøgshallens mekaniske ventilation afbrudt ( vindstille forhold), med sigte på at reducere forskellen i 1

15 ventilation mellem et åbent og lukket loft. For de undersøgte isoleringsmaterialer beskriver Tabel.1 om facaden var åben/lukket, og i hvilket omfang loftet var lukket. Desuden angiver tabellen også dato for dage, hvor fuldskalasimulering blev udført. Ved arbejde med materialer af fabr. Rockwool eller Isover blev loftet åbnet ved at fjerne tagpladen mærket B (se Fig..2). Ved arbejde med materiale af fabr. Perlite blev loftet åbnet ved at fjerne tagpladerne mærket B og C (se Fig..2). Huset blev dimensioneret således, at det var muligt at foretage gentagne målinger på de 2 typiske isoleringsopgaver. Ved gentagelse af målinger er det væsentligt, at resterende luftforurening fra tidligere isoleringsopgaver ikke påvirker den aktuelle måling. For at forebygge denne påvirkning, blev målingerne udført efter tidsplanen beskrevet i afsnit.1.2. Hvert isoleringsmateriale blev anvendt i to på hinanden følgende dage. Herefter blev konstruktionen tømt og rengjort samtidigt med at hallen blev udluftet. Isoleringsmaterialer i form af løsuld eller granulat blev fjernet fra loftet ved at vippe loftpladerne (se Fig..2) for derefter at skovle materiale ud af konstruktionen. Tabel.1. Detaljer ved udformning af facade og loft i forbindelse med isoleringsarbejdet, samt dato for fuldskalasimulering. Isoleringsmateriale Facaden lukket (med gipsplader) Loftet lukket med tagplader Dato for fuldskalasimulering Miljøisolering ja ja juni Rockwool nej nej* juni Isover nej nej* +5 juli Hør, Heraflax nej ja juni Hør, DNI nej ja juni Isodan ja ja 2+3 juli Ekofiber ja ja 9+10 juli Thermocell ja ja juli Perlite ja nej** juli *Loftet var delvist lukket (ca. 80% af tagarealet var lukket). **Loftet var delvist lukket (ca. 50% af tagarealet var lukket). A A Fig..1. Skitse af den anvendte konstruktion. Snit af gavl (til venstre) samt af facade (til højre). 15

16 Konstruktionen opført i forsøgshallen hos By og Byg var udført i træ. Vægkonstruktionen (se Fig.. og Fig..5) bestod af en stiv bagvæg påsat træstolper med 600 mm centerafstand. Træstolperne (5 x 195 mm) blev monteret med vinkelbeslag af stål. Herved blev der etableret en isoleringstykkelse på 200 mm. Træstolperne var placeret ovenpå en bundrem (5 x 195 mm). Vægelementerne var uden toprem således at der ikke var en adskillelse mellem loftrummet og oversiden af vægelementerne. I tilfælde hvor isolering blev foretaget med løsuld eller granulat blev der forud for isoleringsarbejdet monteret gipsplader (9 mm tykkelse) på træstolpeskelettet. I hver facade var der placeret træstolper som repræsenterede henholdsvis en dør og et vindue. Den stive bagvæg bestod af 16 mm krydsfiner afstivet med 50 x 100 mm træåse pr. 600 mm. B C Snit A-A Fig..2. Snit A-A (fra Fig..1). Loftet kan løsnes således at den udlagte isolering nemt kan fjernes. Træåsene var placeret på bagsiden (ind mod husets rum) af krydsfinerpladerne. Fra gavlen (se Fig..6) var der adgang til husets rum og loft. Loftet (se Fig..7 og Fig..8) var opbygget af gitterspær lagt an mod den stive bagvæg og stabiliseret med tagplader (12 mm krydsfinerplader). Husets to gavle var forbundet med en gangbro (1 m bred) hævet 0 mm over loftets forskallingsbrædder. Loftet bestod af 22 mm tykke og 95 mm bredde forskallingsbrædder placeret pr. 300 mm og fastgjort til spærfodens underside. Mod forskallingsbræddernes underside var der loftplader (krydsfiner), og på disse var monteret en dampspærre (0.15 mm) placeret mod forskallingsbrædderne. Loftpladerne var monteret med hængsler mod den ene side, 16

17 således at pladerne kunne løsnes og vippes fra vandret til lodret position. Som tidligere omtalt blev pladerne løsnet og vippet i forbindelse med fjernelse af isoleringsmateriale fra loftet. Under isoleringsarbejdet var lofterne monteret med skruer til spærene. Forud for isoleringsarbejde blev loftet opdelt i lige store og ens sektioner med plastfolie. I hele loftrummets højde blev folie monteret til spær langs gangbroens overside samt mellem gangbroens underside og spærfoden. Tilsvarende blev rummet opdelt parallelt med gavlen. Dette blev udført ved at anvende et spær som ramme, hvorpå folien blev udspændt. Fig..3. Den opbyggede konstruktion i forsøgshallen hos By og Byg. Konstruktionen er en kopi af en sektion af konstruktionen anvendt i det tilknyttede demonstrationsprojekt Borup Seniorby. Fig... Facade af den opførte konstruktion. Facaden er forsynet med et vindue og en dør. Det bemærkes at facaden er vist uden monteret gipsplade. 17

18 Fig..5. Nærbillede af facadekonstruktionen. Det bemærkes, at konstruktionen er udført med åben toprem. Fig..6. Gavlen af den opførte konstruktion. Fra gavlen er der adgang til loft. Det bemærkes, at isoleringsarbejde ikke udføres på konstruktionens gavl. 18

19 Fig..7. Konstruktionens loftrum. Loftrummet er forsynet med en hævet gangbro. Under isoleringsarbejdet opdeles rummet på langs og tværs med plastfolie. Herved opdeles rummet i lige store sektioner. Fig..8. Sektionsafsnit af loftet. Under spærene er monteret forskallingsbrædder. Loftspladerne er fastgjort i spær samt i forskallingsbrædder. Dampspær (plastfolie) er monteret mellem loftsplader og forskallingsbrædder. 19

20 Generelt blev isoleringsarbejdet udført af 2 personer, hvor den ene person (isolatøren) monterede isoleringsmaterialet og den anden person (hjælperen) udførte øvrige funktioner. Det skal bemærkes, at isolering med Rockwool kun blev udført af 1 person. Isolering blev foretaget af personale fra de enkelte isoleringsfirmaer, som udførte arbejdet efter egne metoder. Det er velkendt at arbejdstøj kan være et depot for forurening [Bloor et al., 1962], og tidligere har Esmen et al. [1982] samt Lindblad et al. [1986] henledt opmærksomheden på, at forurening fra arbejdstøj kan være et problem i forbindelse med måling af forurening ved isoleringsarbejde. Undersøgelser [Rubbo et al., 1963] har vist, at forurening i tøj kan frigives (resuspenderes) til luften og således påvirke en målt koncentration af luftforurening. Tekstiler kan også afgive fibre til luften [Bengtsson, 1973]. På denne baggrund anvendte alle isolatørerne engangskedeldragter (se Fig..9) af Tyvek (ikke-vævet polyethylen), således at eventuelle forskelle i isolatørernes arbejdstøj ikke påvirkede målte koncentrationer af luftforurening. Fig..9. Isoleringsarbejdet blev udført af repræsentanter fra leverandører af de undersøgte isoleringsmaterialer. Ved isoleringsarbejdet blev der anvendt engangskedeldragter af Tyvek (ikke-vævet polyethylen). I det følgende gives en summarisk beskrivelse af arbejdets udførelse med de enkelte isoleringsmaterialer: Miljøisolering: Den papirbaserede uld var emballeret i plastsække. Hjælperen havde til opgave at tømme disse sække ned i indblæsningsaggregatet. Dette aggregat (drevet ved elektromotor) var anbragt i en delvist lukket trailer udenfor forsøgshallen. Den løsnede uld blev via en slange blæst frem til stedet, som skulle isoleres. På slangens mundstykke kunne monteres dyser til dosering af en vandtåge, således at ulden kunne fugtes i forbindelse med indblæsningen. Denne fugtning anvendes kun ved isolering af lofter, men lofter kan også isoleres uden denne fugtning. På denne baggrund inkluderede undersøgelsen loftisolering med fugtning 20