Faldstammer som dynamisk spredningsvej - Intelligent prøvetagning

Transkript

1 Faldstammer som dynamisk spredningsvej - Intelligent prøvetagning (Obduktionsprojektet i Region Syddanmark) Per Loll, DMR A/S Poul Larsen og Claus Larsen, DMR A/S Hanne Nielsen, Kristian Raun, Kim Thygesen og Klaus Mortensen, Region Syddanmark ATV Vintermøde, Vingsted 7. marts 218 Figur: VMR-kursus i videregående indeklimaundersøgelser, 217 1

2 Spørgsmål vedr. bidrag fra faldstammer 2 Hvad kan vi forvente os af faldstammen på en given sag? Størrelsesordner for differenstryk og koncentrationer? Tidslige variationer i differenstryk og koncentrationer? Størrelsesorden for luftskifte (design af sporgasstudier)? Hvad betyder en tændt vådrumsventilator? Hvad betyder et hul i faldstammen? Hvordan håndterer vi store tidslige variationer i faldstammekoncentrationerne (3-4 dekader over tid)? Alm. konsensus er udtagning af 1 L luft på kulrør gennem vandlås (Miljøprojekt 1954, 217). Hvordan kan vi sikre os at vi udtager prøver til akkrediteret analyse på de rigtige tidspunkter? Og hvordan opnår vi en robust risikovurdering? Svarene søger vi i dette projekt ( Obduktionsprojektet ) i RSD. Lokaliteten er tidl. renseri, smed, PCreparation og fodklinik. Tidl. bolig på 1. sal.

3 Prøvetagningsenhed (prototype) 2 stk. PID-sensorer (1,6 ev; 1 ppb-4 ppm &,1-6 ppm). 2 stk. differenstryksensorer 1 stk. barometertrykssensor 1 stk. temperatursensor Mulighed for udtagning af 2 stk. kulrørsprøver Logning til nettet + fjern-programmerbar PID-sensor: PID-sensor (IK) Differenstryklogger (gulv / ydermur) 3 PID-sensor (faldstamme) Differenstryklogger (faldstamme) 2 x kulrør til udtagning af akkrediterede luftprøver (faldstamme og IK)

4 Prøvetagnings-WC DMR har fået fremstillet et prøvetagnings-wc, som kan benyttes til logning/prøvetagning i alm. brugssituation (her WC i stueplan): Baseret på standard VVS-komponenter. Tæthed er testet med sporgas (5% H 2 ). Enheden er også benyttet på væghængt WC på 1. sal. 4

5 Differenstryk WC i stueplan 1 måned med logning hvert 15. sek. Median 1,5 Pa Middel 1,5 Pa Min -5,3 Pa Maks 7,9 Pa Andel > Pa 98 % Andel >+1 Pa 82 % Andel >+2 Pa 11 % OBS: Badeværelsesdør lukket Median,32 Pa Middel,31 Pa Min -2,3 Pa Maks 3,1 Pa Andel > Pa 91 % Andel >+,5 Pa 21 % Andel >+1 Pa,12 % 5

6 Differenstryk væghængt WC på 1. sal 1 måned med logning hvert 15. sek. Median,98 Pa Middel,77 Pa Min -19, Pa Maks 16,6 Pa Andel > Pa 84,6 % Andel >+2 Pa 2,4 % Andel >+5 Pa,5 % OBS: Badeværelsesdør lukket Median,26 Pa Middel,8 Pa Min -18,5 Pa Maks 16,1 Pa Andel > Pa 64,8 % Andel >+2 Pa,9 % Andel >+5 Pa,4 % 6

7 Differenstryk væghængt WC på 1. sal Hvad betyder abs(tryk)? Højtryk (>12 mbar) Lavtryk (<15 mbar) 7

8 Ændring i i barometertryk (mbar/t) Differenstryk væghængt WC på 1. sal Hvad betyder trykændringer? Trykstigning >,5 mbar/t Trykfald <-,5 mbar/t Stabilt tryk [-,5;+,5] mbar/t Analyse af timemidlede data dbaro/dt vs. WC (timemidling) 2, 1,5 1, Trykstigning (29%) Trykstigning 2 1 R² =,424 R² = 3E-5,5, Stabilt tryk (44%) -,5-1, Trykfald -1,5 Trykfald (27%) -2, R² =, dbaro/dt vs. Ydermur (timemidling) R² =,8-1 R² =,123 R² =,

9 dp (Pa) dp (Pa) Ventilatoreffekt på differenstryk (WC i stueplan) In-line ventilator (~51 m 3 /t; L s = 8,6 t -1 ) realistisk vådrumsventilator Differenstryk i rum - med lukket dør Dør åben Dør åben Stor ventilator Strip på dør In-line ventilator Strip på dør : 13:3 14: 14:3 15: Differenstryk i faldstamme og over gulv dp faldstamme dp over gulv Baseline (dør åben) In-line ventilator / Strip på dør -3 13:3 14: 14:3 15: Baseline stemmer med langtidsserie: 1-2 Pa overtryk i faldstamme -1 Pa overtryk under gulv Vådrumsventilator og lukket dør medfører: 5-6 Pa undertryk i rum 6-8 Pa overtryk i faldstamme 4-5 Pa overtryk under gulv

10 PID-signal (ppb) Åbnet for at isætte PID-måler kulrørsprøve (1L) kulrørsprøve (1L) kulrørsprøve (1L) dp (Pa) dp (Pa) Hvad betyder et hul i faldstammen? WC i stueplan (med in-line ventilator ~51 m 3 /t; L s = 8,6 t -1 ) Dør åbnet for +2 mm hul +5 mm hul 7 5 In-line ventilator / Strip på dør Dør åben -1 In-line ventilator Strip på dør : 15: 16: 17: 18: 19: -1 dp faldstamme dp over gulv -3 14: 15: 16: 17: 18: 19: : 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: Vådrumsventilator og 2/5 mm hul medfører flow < 5,5 L/min ud af faldstamme (<1% af samlet flow/luftskifte). 1 L luft medfører midlertidigt PID-fald (7->3 ppb). Hul medfører permanent PID-fald (->2 ppb). 1

11 PID/koncentration i faldstammen (langtidsforsøg) Plan for test på WC stueplan og WC 1. sal var: A. 14 dages baselinestudium til analyse af systemerne B. 14 dages real-life test med intelligent prøvetagning C. 2 dages test af dynamiske påvirkninger (hul og ventilation) på ét WC Uheldige omstændigheder (og dumme fejl-4), har ledt til, at vi ikke har nogle rigtig gode dataserier fra PID-sensorerne: Måling med PID-sensor (ppm) i faldstamme (konc. ikke >,1 ppm -> sne ) Smed havde anvendt glidemiddel ved konstruktion af prøvetagnings-wc 11

12 PID (ppm) Differenstryk (Pa) PID/koncentration i faldstamme (langtidsforsøg) B. 14 dages real-life test med intelligent prøvetagning WC i stueplan (måske det mindst dynamisk interessante): Intelligent prøvetagning Faldstamme dp faldstamme Alm. prøvetagning Intelligent prøvetagning ved: PID 5 ppm Differenstryk i faldstamme 1 Pa (= trykgradient mod indeklima) 2 1 Alm. prøvetagning Faldstamme (1L på kulrør) Faldstamme (ORSA-rør 14 dage) (µg/m 3 ) (µg/m (µg/m 3 ) ) PCE PCE TCE 1,2 4,4 35 TCE 5,4 3,7 TVOC 82 6 < 1 TVOC Rød = max værdi OBS: >75% af TVOC er C 6 -C 1

13 PID-signal (ppb) Åbnet for at isætte PID-måler kulrørsprøve (1L) kulrørsprøve (1L) kulrørsprøve (1L) PID/koncentration i faldstammen (korttidsforsøg) C. 2 dages test af dynamiske påvirkninger (hul og ventilation) WC i stueplan med effektiv vådrumsventilation: : 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: (µg/m 3 ) PCE TCE TVOC Indeklima (1L på kulrør) (µg/m 3 ) PCE 2 26 TCE 2, 2,4 -Hul -Hul +Hul -Hul +Hul OBS: TVOC er 7-8% C 6 -C 1 Indeklima (ORSA-rør) 2 14 dage før (µg/m 3 ) PCE 2 2 TCE 2,2 2,1 -Hul -Hul +2-3% Det ekstra bidrag kan komme både fra poreluft og faldstamme 13

14 PID (ppm) Ln(PID) Luftskiftet i faldstammer (metode + størrelse)? Tilsætning af isobutylen (1 og 1 ppm) og måling af PID-henfald ppm +1 ppm WC 1.sal 16: 16:3 17: 17:3 18: Naturligt luftskifte i faldstamme (1. sals WC*): L s = 5-6 t -1 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 1 ppm test y = -4,94x + 3,52 1 ppm test y = -5,75x + 5,73,,,5,1,15,2,25,3,35 Tid (timer) (*ventileret) En tidl. reference på luftskifte i faldstamme: L s = 16 t -1 [Loll et. al, 215] Take home message: Stor forskel og her er en metode til at måle den! 14

15 Opsamling detaljerne på den konkrete ejendom 15 Den naturlige tilstand: Der er forholdsvist små differenstryk fra faldstamme mod indeklima: Det er positivt 85-98% af tiden, men er kun >2 Pa 2-11% af tiden (I etageejendomme ses differenstryk på op til ±1-2 Pa) Ingen sammenhæng imellem atm. trykforhold og differenstryk i faldstammerne. Også oliekulbrinter er i spil på lokaliteten; både i poreluft og faldstammer. Der har ikke tidligere været analyseret for oliekulbrinter og de driller vores PID-målinger! Kun små variationer i PCE/TCE-konc. i faldstammerne (men store for olie!). Det ventilerede luftskifte i faldstammen (WC 1. sal) er på 5-6 t -1. Med en tændt (og effektiv) badeværelsesventilator (L s ~4-9 t -1 ): Tændt ventilator (og lukket dør) medfører ca. 4-5 Pa undertryk i rummet, som forplanter sig ~1:1 til differenstryk over gulv og over faldstamme (øget gradient). Uden hul i faldstammen er nettobidraget uændret ift. ingen sug. Hul i faldstammen (2 hhv. 5 mm hul) + ventilator: Hul medfører ikke trykaflastning af faldstammen (= samme undertryk som u/hul). Flow ud af faldstammen <5,5 L/min (v/ 5 Pa overtryk); <1% af luftskiftet. PID i faldstammen falder (& konc. i rummet stiger ca. 2-3%).

16 Opsamling de store linjer Vi har udviklet en intelligent prøvetagningsenhed, der tillader os at analysere dynamikken i faldstammer som spredningsvej, og udtage akkrediterede prøver på kulrør på de rigtige tidspunkter. 7, 6, 5, Ln(PID) 4, 3, 1 ppm test y = -5,75x + 5,73 2, 1, 1 ppm test y = -4,94x + 3,52, Som sidegevinst har vi opdaget/fået: Et prøvetagnings-wc,,5,1,15,2,25,3,35 Tid (timer) En metode til at bestemme luftskifte i faldstammer (isobutylen-henfald) En ny low level ppb sensor (1,6 ev &,5 ppb-4 ppm) Dette redskab giver os mulighed for at udarbejde robuste risikovurderinger (som inddrager viden om tidslige variationer). 16

17 Atmosfæretryk (mbar) Differenstryk (Pa) PID/koncentration i faldstamme (langtidsforsøg) B. 14 dages real-life test med intelligent prøvetagning WC på 1. sal (PID-sensor gav kun sne ): Atm.tryk dp faldstamme Intelligent prøvetagning ved: Trykfald > 1 mbar/time Differenstryk i faldstamme 1 Pa (= trykgradient mod indeklima) Alm. prøvetagning Intelligent prøvetagning Faldstamme (1L på kulrør) (µg/m 3 ) PCE TCE TVOC Rød = max værdi 17