By og Byg Dokumentation 026 Forskningsprogrammet "Skimmelsvampe i bygninger" Gennemgang af programmets projekter
Forskningsprogrammet "Skimmelsvampe i bygninger" Gennemgang af programmets projekter Redaktion: Suzanne Gravesen Peter A. Nielsen Ole Valbjørn By og Byg Dokumentation 026 Statens Byggeforskningsinstitut 2002
Titel Forskningsprogrammet "Skimmelsvampe i bygninger" Undertitel Gennemgang af programmets projekter Serietitel By og Byg Dokumentation 026 Udgave 1. udgave Udgivelsesår 2002 Redaktion Suzanne Gravesen, Peter A. Nielsen, Ole Valbjørn Sprog Dansk Sidetal 155 Litteraturhenvisninger side 17, 41, 51, 53, 56, 59, 63, 70, 75, 80, 82, 84, 90, 95, 103, 108, 112. English summary Side 118 Emneord Skimmelsvampe, fugt, indeklimasymptomer, bygningsundersøgelse, skimmelsvampesanering ISBN 87-653-1138-9 ISSN 1600-8022 Pris Kr. 340,00 inkl. 25 pct. moms Tekstbehandling Yelva Jensen Fotos Mycrometer aps Omslag Skimmel - Viscositetstryk på kobber, 2002, Suzanne Gravesen Tryk BookPartner, Nørhaven digital A/S Udgiver By og Byg Statens Byggeforskningsinstitut, P.O. Box 119, DK-2970 Hørsholm E-post by-og-byg@by-og-byg.dk www.by-og-byg.dk Eftertryk i uddrag tilladt, men kun med kildeangivelsen: By og Byg Dokumentation 026: Forskningsprogrammet "Skimmelsvampe i bygninger". Gennemgang af programmets projekter. (2002)
Indhold Forord...5 Baggrunden for forskningsprogrammet Skimmelsvampe i bygninger...6 Problemer med fugt og skimmelsvamp...6 Usikkerhed overfor vurdering af skimmelsvampe...7 Forskningsprogrammet...9 Programmets tilblivelse, dets aktører og forløbet...9 Programmets målsætning og indhold...10 Programmets projekter...11 Sundhedsmæssige forhold...14 Programmets sundhedsmæssige baggrund 1996...14 Projekt 1: Skimmelsvampe og sundhed - en epidemiologisk undersøgelse...19 Projekt 2.1: Den inflammatoriske reaktion på skimmelsvampeeksponering belyst ved in-vitro studier...42 Projekt 2.2: Dobbeltblindet, placebokontrolleret eksponering for skimmelsvampesporer...51 Projekt 2.3: Udvikling af et in-vitro bioassay for luftvejsaktive skimmelsvampemetabolitter i organisk støv: Effekter på luftvejscilier...53 Mikrobiologiske forhold...56 Programmets mikrobiologiske baggrund 1996...57 Projekt 3: Karakterisering af skimmelsvampe knyttet til fugtige bygninger...61 Projekt 4: Personers udsættelse for skimmelsvampe i bygninger...63 Projekt 5.1 Hurtigmetode til kvantificering af skimmelsvampe i bygninger (Enzymmetoden)...72 Projekt 5.2: Udvikling af DNA baserede hurtigmetoder til identifikation af skadevoldende skimmelsvampe fra bygninger (DNA-metoden)...77 Projekt 5.3: Hurtig identifikation af indeklima-skimmelsvampearter ved hjælp af mønsteranalyse af flygtige metabolitter (VOC-metoden)...80 Bygningsrelaterede forhold...83 Programmets bygningsrelaterede baggrund 1996...83 Projekt 6: Erfaringsindsamling om kritiske og sikre bygningskonstruktioner...85 Projekt 7: Tilstandsundersøgelse og vurdering af skimmelsvampevækst i bygninger...91 Projekt 8: Byggematerialers modstandsdygtighed overfor skimmelsvampeangreb...95 Projekt 9: Sanering og renovering af materialer og bygningskonstruktioner...103 Formidling, information og samarbejde med brugerne...109 Publicering fra forskningsprogrammet...112 Summary...118 By og Byg Documentation 026: Moulds in buildings...118 Bilag 1...120 Forslag til nye sundhedsmæssige, mikrobiologiske og byggetekniske projekter...120 Bilag 2a...128 Deltagerne i Forskningsprogrammet skimmelsvampe i bygninger...128 Bilag 2b...132 Deltagernes fordeling på programmets projekter...132 Bilag 3...134 3
4 Referencegruppen for Forskningsprogrammet skimmelsvampe i bygninger... 134 Bilag 4... 136 Projekt 1 Detaljeret dokumentation af helbredsforhold i skoler.... 136 Projekt 2.1. Den inflammatoriske reaktion på skimmelsvampeeksponering belyst ved in-vitro studier... 152 Bilag 5... 154 Priktest præparater til påvisning af Type I allergi mod skolesvampe.. 154
Forord Denne rapport dokumenterer resultaterne af et tværfagligt, fireårigt forskningsprogram, Skimmelsvampe i bygninger, 1998-2002. Programmet havde til formål at fremskaffe mere viden om skimmelsvampes livsbetingelser i bygninger, skimmelsvampes virkninger på mennesker og skabe grundlag for effektive, sikre og økonomisk forsvarlige løsninger, som ved projektering, udførelse, drift og renovering kan afhjælpe og forebygge skimmelsvampevækst i bygninger. Programmets resultater er opsummeret i By og Byg Resultater 020, 2002. Detaljerede resultater fremgår af allerede udsendte rapporter og artikler, eller de vil inden for det nærmeste år fremkomme enten som anvisninger, nævnt i denne rapport eller som reviewede artikler i internationale tidsskrifter. Der kan således forekomme nye oplysninger, som vil underbygge eller udbygge de fundne resultater. Programmet indeholdt 13 projekter (9 projekter, hvoraf 2 var opdelt i 3 delprojekter) inden for områderne: Sundhedsmæssige, mikrobiologiske og bygningsmæssige forhold. Forskningsprogrammet blev etableret efter forslag fra Statens Byggeforskningsinstitut og det tidligere By- og Boligministerium og gennemførtes af 13 videnskabelige institutter og 6 private virksomheder. Projektets samlede budget var på ca. 18 mio. kr., støttet gennem Forskningsstyrelsen med ca. 13 mio. kr. Følgende har støttet forskningsprogrammet: Arbejdsministeriet (nu Beskæftigelsesministeriet), Arbejdstilsynet, By- og Boligministeriet (nu Økonomi- og Erhvervsministeriet), Forskningsministeriet (nu Ministeriet for Videnskab, Teknologi og Udvikling), Forskningsministeriets Byggedirektorat (nu Statens Forsknings- og Uddannelsesbygninger), Forsvarets Bygningstjeneste, Grundejernes Investeringsfond, Fonden Realdanmark og Forsikring og Pension. Birch & Krogboe Fonden har støttet arbejdet med det indledende rammeprogram og endelig har Direktør E. Danielsen og Hustrus Fond støttet både den indledende fase af programmet og den afsluttende dokumentationsrapport. Boligselskabernes Landsforening har sammen med Grundejernes Investeringsfond støttet udarbejdelsen og formidlingen af pjecer. Der har i hele programmets forløb været inspirerende og værdifulde diskussioner mellem Programkomiteen og programmets Styregruppe. Dette gælder ligeledes Boligministeriets Referencegruppe (nu Økonomi- og Erhvervsministeriet) etableret til formålet, og som bl.a. repræsenterede programmets sponsorer. Gennemførelsen af dette store program har fungeret meget tilfredsstillende, og programmet har inden for den fastsatte tid opnået mange nye resultater, og de fleste af de satte mål blev opfyldt. Alle deltagerne takkes hermed for deres indsats. By og Byg, Statens Byggeforskningsinstitut og Forskningsprogrammet Skimmelsvampe i bygninger August 2002 Torger Børresen Finn Gyntelberg Erik Christophersen Formand for Formand for Forskningschef Programkomiteen Forskningsprogrammet Statens Byggeforskningsinstitut 5
Baggrunden for forskningsprogrammet Skimmelsvampe i bygninger Problemer med fugt og skimmelsvamp 6 Indeklimaet spiller en væsentlig rolle for menneskers velbefindende, ikke mindst i industrialiserede lande, hvor op i mod 90 % af døgnets timer tilbringes inden døre, enten i hjemmet, i transportmidler eller på arbejdspladsen. Der er registreret en række symptomer, der ikke er klart årsagsbestemte, men som ofte henføres til indeklimaets påvirkninger. Symptomer sat i forbindelse med indeklimaet kaldes i flæng indeklimasymptomer eller bygningsrelaterede symptomer, forkortet BRS. De omfatter symptomer fra slimhinderne i øjne og øvre luftveje, men også almen symptomer som hovedpine, koncentrationsbesvær, træthed og svimmelhed er sat i relation til indeklimaforhold. Mange faktorer synes at spille en rolle for udviklingen af disse symptomer. Nogle risikofaktorer omfatter således både bygningsfaktorer af fysisk, kemisk og biologisk art, psykosociale faktorer, og faktorer som fx individuel sårbarhed, køn, alder, rygevaner, og ikke mindst om personerne har astma eller høfeber. Fra midten af 80 erne og op gennem 90 erne blev der konstateret en række helbredsmæssige og bygningsmæssige problemer i forbindelse med fugteller vandskadede skoler og almennyttige boligbebyggelser, hvor der på fugtige byggematerialer blev konstateret udbredt vækst af skimmelsvampe. Fra flere danske skoler med store vandskader og udbredt skimmelsvampevækst blev der rapporteret symptomer, som brugerne mente kunne henføres til bygningerne. Alvoren i disse svampesager kan illustreres med, at Arbejdstilsynet, Embedslægeinstitutionen, Bedriftsundhedstjenesten, de lokale arbejdsmedicinske klinikker, og flere tekniske rådgivningsfirmaer var involveret i håndteringen af problemerne. Ligeledes har flere almennyttige boligbebyggelser været i fokus på grund af fugtproblemer. I de senere år har der derfor været stigende interesse for at afdække skimmelsvampes rolle som risikofaktor for udvikling af indeklimasymptomer. Ikke alene kan den type symptomer opstå hos personer, som opholder sig i en bygning med skimmelsvampevækst, men også hos personer, som skal renovere sådanne bygninger. Sidstnævnte personer vil dog i almindelighed blive udsat for langt højere koncentrationer af mikrobielle partikler end dem, der opholder sig i bygningen til daglig. Renoveringsarbejdere vil desuden under arbejdet udsættes for flere kemikalier og partikler i forhold til bygningsbrugerne. I Danmark har der, som nævnt, været mange skoler og institutioner, som har været vandskadede, eventuelt med efterfølgende vækst af skimmelsvampe. Personer, som har opholdt sig i disse bygningers lokaler, har ofte henført deres symptomer til forekomsten af skimmelsvampe i lokalerne. Til støtte for, at en sådan sammenhæng kunne være rigtig, har der både i Danmark og andre lande været enkeltstående bygningssager, hvor skimmelsvampe i indemiljøet er blevet tolket som den primære årsag til indeklimasymptomer, og hvor renovering af bygningerne har bedret forholdene. Imidlertid har kun få videnskabelige undersøgelser vist sammenhæng mellem indeklimasymptomer og vækst af skimmelsvampe. Flere af undersøgelserne har specielt beskæftiget sig med sammenhængen mellem fugt og symptomer, men har ikke været i stand til at sondre mellem effekter af skimmelsvampe og fugt eller andre fugtrelaterede påvirkninger. Desuden har der sjældent været taget tilstrækkelig højde for andre faktorer, som både har
betydning for symptomer og for sammenhæng med andre miljøfaktorer, såkaldte confounding factors (konkurrerende faktorer). Det har således været diskuteret, om der, uafhængig af andre faktorer, er sammenhæng mellem udsættelse for skimmelsvampe i indeklimaet og indeklimasymptomer. Usikkerhed overfor vurdering af skimmelsvampe Den eksisterende rådgivning i skimmelsvampesager har overvejende bygget på erfaringer fra enkeltsager, hvor man i en række tilfælde har opnået symptomfrihed hos de berørte personer, enten ved at fjerne dem fra de inficerede områder og/eller renovere bygningerne til et niveau, man har anset for forsvarligt. Med hensyn til at vurdere de sundhedsmæssige effekter set i forhold til omfanget af skimmelangreb i en bygning var der ligeledes usikkerhed om, hvor meget er for meget? i forhold til en skimmelbelastning. Mangel på viden om sammenhængen mellem dosis og effekt bevirkede samtidig, at der herskede stor usikkerhed i forhold til renoveringsomfanget i en inficeret bygning. Hvor langt skal man gå i en renovering? Skal der skæres ind til benet i form af bortskaffelse af alt inficeret materiale, eller kan man nøjes med at indkapsle skimmelvæksten eller dræbe skimmelen med svampegifte en langt billigere løsning. Af den grund kan udgifterne til en renovering beløbe sig til nogle få tusinde kroner eller op til flere hundrede tusinde alt efter rådgivers og beslutningstagers holdning til fugtproblemerne. I visse skolesager har der været renoveringer for et tocifret millionbeløb. Manglen på dokumentation baseret på egentlige videnskabelige undersøgelser af en sammenhæng mellem udsættelse og effekt kan give problemer med bevisførelsen for personer med symptomer, de forbinder med ophold i vandskadede og inficerede bygninger. Ligeledes kan der opstå problemer for de besluttende myndigheder eller de administratorer, der skal håndtere skimmelsvampesagerne, fx tage stilling til renoveringsomfanget. Hvis allergi ikke kan påvises med de gængse lægelige allergiundersøgelser og laboratorietests, og sygdom dermed dokumenteres, kan man afhængig af den enkelte læges eller administrators erfaring og viden møde meget forskellige holdninger til symptomerne. Denne mangel på klinisk og byggeteknisk dokumentation kan i visse tilfælde føre til konflikter mellem brugerne og ejendomsforvalterne. Forståeligt nok kan håndteringen fra beslutningstagernes side derfor være præget af tøven, ubeslutsomhed og usikre improvisationer, også fordi der fra tid til anden kan findes personer, der udnytter situationen, fx ved at misbruge et forsikringsselskabs velvilje. En del af skimmelsagerne får en betydelig pressedækning, som ind imellem er præget af misforståelser og sensationsprægede informationer, som kun øger ængstelsen hos de berørte personer. Fx blev en af de stærkt vandskadede skoler ikke rømmet udfra en teknisk og lægelig vurdering, men snarere efter pres fra forældrene, som forlangte skolen lukket af forsigtighedshensyn. Mange kommuner har haft problemer med skimmelvækst i dårligt vedligeholdte bygninger. Derfor har presset på såvel sundhedsområdet som byggeområdet været meget stort for at etablere et bedre dokumenteret beslutningsgrundlag. Fx blev en bebyggelse på 628 énfamilieshuse rømmet og ombygget for ca. 1,5 millioner kr. pr. hus, en samlet udgift på en lille milliard. Ikke fordi der var tilstrækkelig dokumentation for nødvendigheden af dette drastiske skridt, men igen af forsigtighedsgrunde, fordi man af etiske grunde ikke kunne lade beboerne blive boende, mens man udførte et større forskningsprojekt. I lyset af den usikkerhed der herskede, forsøgte man derfor efterfølgende at tilvejebringe forskningsmidler til at få en bedre dokumentation. Alligevel 7
8 var det forbundet med store vanskeligheder at finde de nødvendige midler. Kun takket være en stor indsats fra det tidligere Boligministerium blev der både fra privat og offentlig side tilvejebragt midler, så dette forskningsprogram kunne gennemføres.
Forskningsprogrammet Programmets tilblivelse, dets aktører og forløbet I det følgende gives en kort beskrivelse af programmets tilblivelse for at illustrere, hvorfor det kan tage seks år at få gennemført et fireårigt forskningsprogram. I 1996 opfordrer bestyrelsen for Statens Byggeforskningsinstitut Instituttet til at udarbejde et programoplæg. Forskningsprogrammet "Skimmelsvampe i Bygninger" bliver forberedt af en gruppe på Statens Byggeforskningsinstitut (SBI, nu: By og Byg) bestående af seniorforskerne Peter A. Nielsen, Ole Valbjørn og Suzanne Gravesen, der med forskningschef Erik Christophersen som lokomotiv er en slags entreprenører for programidéen. For at designe et forskningsprogram af tilstrækkelig bredde, hvor man på samme tid inddrager både de sundhedsmæssige, de mikrobiologiske og de bygningsmæssige forhold, involveres folk fra fagområder indenfor bl.a. medicin, mikrobiologi, toksikologi, partikelfysik, organisk kemi, bygningsfysik og byggeteknik. Programoplægget bliver sendt til Boligministeriet, der sammen med det nu involverede Forskningsministerium finder penge til gennemførelse af programmet. Forskningsministeriet sender derefter i overensstemmelse med reglerne og med ganske få ændringer forskningsprogrammet Skimmelsvampe i bygninger i EU-udbud i 1997. De tidligere deltagende parter - nu organiseret i et konsortium - konverterer programmet til en ansøgning, som rettes til i overensstemmelse med udbuddet. Da der efter fristens udløb ikke viser sig andre ansøgere end konsortiet, bliver de ansøgte ca. 13 millioner kroner bevilget. Forskningsprogrammet Skimmelsvampe i bygninger sættes i gang i foråret 1998 med en yderligere egenfinansiering fra de forskellige deltagende institutter på ca. 5 millioner. (Se programmets deltagere og tilhørsforhold under Bilag). Yderligere modtager programmets deltagende institutter støtte fra andre fonde i programmets forløb (se forord). Forskningsstyrelsen udpeger en tværfaglig programkomité med forskningschef Torger Børresen, Danmarks Tekniske Universitet, som formand og med følgende personer: Professor, dr. med. Arne Svejgaard, Københavns Universitet, professor, dr. med. Philippe Grandjean, Syddansk Universitet, ingeniørdocent, lic. techn. Bjarne Chr. Jensen, Odense Teknikum og civilingeniør Ove Nielsen fra Erhvervs- og Boligstyrelsen. Som formand for forskningsprogrammet Skimmelsvampe i bygninger vælges professor, overlæge, dr. med. Finn Gyntelberg, Arbejds- og Miljømedicinsk Klinik, Bispebjerg Hospital, der sammen med læge, lektor, ph.d. Torben Sigsgaard, Institut for Miljø- og Arbejdsmedicin, Aarhus Universitet og de tidligere nævnte fra Statens Byggeforskningsinstitut udgør programmets Styregruppe. Styregruppen havde den vigtige opgave at formidle kontakten, den faglige forståelse og samarbejdet mellem deltagerne på tværs af de faglige disciplingrænser. 9
Programkomitéen sørgede for, at de løbende møder med Styregruppen blev afholdt på de involverede institutter, for at Komitéen kunne få et indtryk af de forskellige forskningsmiljøer. Der har været afholdt tre workshops i alt, heraf to sammen med finske forskere, der arbejder med et lignende program. Samarbejdet med de finske kolleger har vist sig meget frugtbart, bl.a. blev et studieophold tilbudt en af programmets deltagere, civilingeniør Kristian Fog Nielsen, der i tilslutning til programmet gennemførte sit ph.d. studium med titlen: "Mould growth on building materials - secondary metabolites, mycotoxins and biomarkers" (Nielsen, 2002). I stedet for den traditionelle midtvejsrapport iværksatte Programkomitéen en midtvejs-evaluering, der fandt sted som en workshop med deltagelse af internationale evaluatorer. Disse var professorerne Brian Flannigan, Heriot- Watt University, Edinburgh, Dick Heederick, University of Ütrecht, Ragnar Rylander, Göteborg Universitet og Jan Sundell, Danmarks Tekniske Universitet. Resultatet af evalueringen var meget positivt og rosende, hvor det tætte tværfaglige samarbejde blev fremhævet som noget helt særligt. Programmets målsætning og indhold Forskningsprogrammets overordnede formål var at skabe grundlag for afhjælpning og forebyggelse af skimmelsvampevækst i den eksisterende bygningsmasse samt at forbedre grundlaget for at forebygge skimmelsvampevækst i nybyggeri. Det var således formålet at klarlægge årsagssammenhænge mellem skimmelsvampevækst i bygninger og helbredseffekter, samt hvordan og i hvilket omfang mennesker udsættes for skimmelsvampe og deres stofskifteprodukter. Det var desuden formålet at udvikle enkle og hurtige metoder til undersøgelse af skimmelsvampevækst i bygninger. Yderligere skulle der udarbejdes metoder til identifikation og vurdering af skimmelsvampeforekomsten som praktisk grundlag for de professionelle brugeres forebyggelse og bekæmpelse af skimmelsvampevækst. Der ville herved blive skabt grundlag for sikrere og billigere afhjælpning (renovering og sanering) og for hensigtsmæssig vedligeholdelse af bygninger. Indsatsen blev gennemført i et koordineret sammenhængende forskningsprogram med tre delprogrammer omfattende de sundhedsmæssige, mikrobiologiske og bygningsmæssige forhold. Programmet blev organiseret i følgende ni forskningsprojekter: Skimmelsvampe og sundhed, Skimmelsvampes virkning på mennesker, Karakterisering af skimmelsvampe knyttet til fugtige bygninger, Personers udsættelse for skimmelsvampe i bygninger, Hurtigmetoder til måling af skimmelsvampe i bygninger, Erfaringsindsamling om kritiske og sikre bygningskonstruktioner, Tilstandsundersøgelse og vurdering af skimmelsvampevækst i bygninger, Byggematerialers modstandsdygtighed overfor svampeangreb, Sanering og renovering af materialer og bygningskonstruktioner. Resultaterne skulle formidles bredt gennem et tilsvarende koordineret program for formidling, information og samarbejde med brugere på forskellige niveauer. Foruden det tidligere omtalte ph.d.-studium, blev der tilknyttet et projekt vedrørende fugt, ventilation, skimmelsvampe og husstøvmider i lejligheder (Gunnarsen, 2001). For særligt interesserede er projekterne i de tre delprogrammer mere detaljeret beskrevet i de følgende afsnit. 10
Programmets projekter Sundhedsmæssige forhold I denne del blev årsagssammenhængen mellem skimmelsvampevækst i bygninger og helbredspåvirkninger belyst. De helbredsmæssige effekter blev undersøgt ved en befolkningsundersøgelse (epidemiologisk undersøgelse) og ved eksperimentelle laboratorie- og patientundersøgelser. Skimmelsvampe og sundhed en epidemiologisk undersøgelse Formålet med den epidemiologiske undersøgelse var at belyse, om der kunne findes en sammenhæng mellem vækst af skimmelsvampe og forekomst af indeklimasymptomer samt astma og allergi hos både børn og voksne. Undersøgelsen blev udført i skoler. Udover skimmelsvampe blev der taget højde for andre indeklimapåvirkninger både på skolen og i hjemmet. I undersøgelsen indgik 15 skoler, hvoraf det blev tilstræbt at cirka halvdelen var skoler med vandskade og skimmelsvampevækst, medens et lignende antal kontrolskoler skulle være uden sådanne. Alle lærere og elever i 8.-9. og i 1.-3. klasse deltog. Der blev anvendt spørgeskemaer om indeklimasymptomer, objektive mål for symptomer, allergologisk udredning m.m. I skolerne blev udsættelsen for skimmelsvampe og andre indeklimapåvirkninger kortlagt ved hjælp af målinger og bygningsundersøgelser. Skimmelsvampes virkninger på mennesker Med det formål at belyse betydningen af overfølsomhed for indeklimasvampe blev der foretaget provokationsundersøgelser af mennesker, som havde fået påvist overfølsomhed for skimmelsvampe. Der blev anvendt virksomme og uvirksomme stoffer, som blev givet i en rækkefølge, der var ukendt både for lægen og forsøgspersonen. Der blev anvendt en dosis, der svarede til det, man normalt udsættes for i indeklimaet. Forsøgene blev udført i overensstemmelse med Helsinki-deklarationen. Endvidere undersøgtes den immunologiske aktivitet. Denne blev målt ved frigivelse af signalstoffer (cytokiner) fra visse celler i blodet ved udsættelse for skimmelsvampe og stoffer fra bakteriers og svampes cellevæg (endotoxin og glucan) i blod fra et panel bestående af allergikere og ikkeallergikere samt lærere med og uden indeklima-symptomer. Det blev endvidere undersøgt om en metode, hvor man benyttede sig af, at støv kan standse bevægelsen af fimrehår i luftrørsvæv udtaget fra kyllinger, kunne anvendes som en slags model for menneskets luftveje. I givet fald vil sådanne eksperimentelle undersøgelser kunne belyse sammenhænge mellem påvirkning fra skimmelsvampe og biologiske effekter hos mennesker. Mikrobiologiske forhold Undersøgelserne omfattede kortlægning af skimmelsvampe i fugtskadede bygninger og nogle af deres giftige stofskifteprodukter. Endvidere blev der arbejdet med en nærmere belysning af stoffernes frigørelse, hvilke veje stoffer og partikler tilbagelægger fra væg til næse, og hvilke potentielle sundhedsskadelige effekter de har. Yderligere blev der udviklet hurtigmetoder til påvisning og identifikation af skimmelsvampe. Karakterisering af skimmelsvampe knyttet til fugtige bygninger Formålet var at identificere de bygningsrelaterede skimmelsvampe for at kunne tilvejebringe de relevante organismer til brug for diagnosticering af allergi, og for at kunne undersøge svampenes potentielle giftighed. Endvidere er et grundlæggende kendskab til skimmelsvampene nødvendigt ved vurdering af konstruktioners og materialers modstandsdygtighed mod skimmelsvampeangreb. Karakteriseringen og identifikationen af skim- 11
melsvampene skete ved hjælp af mikroskop samt kemiske og fysiologiske metoder. Herudover blev dannelsen af eventuelle giftige stofskifteprodukter (mykotoksiner) og eventuelle luftformige stoffer undersøgt. Personers udsættelse for skimmelsvampe i bygninger Der fandtes ikke tilstrækkelig viden om, hvordan svampesporer og de flygtige stoffer, svampene danner på opfugtede materialer, fx i en lukket konstruktion, finder vej til personers hud eller luftveje. Gennem felt- og laboratoriestudier skulle afgivelsen og spredningen af sporer og flygtige stoffer fra materiale med skimmelsvampevækst til indendørsluften og videre til de eksponerede personer, der opholder sig i bygningen, beskrives og kvantificeres. Dette er grundlæggende for forståelsen af, hvordan de enkelte skimmelsvampe påvirker mennesker, og hvordan man håndterer problemer med skimmelsvampeinficerede bygninger. Der blev udført modelberegninger for at beskrive frigivelse og transportmekanismer for skimmelsvampesporer og deres flygtige stoffer fra svampekilden i konstruktionerne til personernes eksponering (ved hudkontakt eller indånding). Vækstforhold, konstruktioner, materialer, trykfordeling mellem hulrum, konvektion og ventilation, herunder mekaniske ventilationsanlægs betydning, blev taget i betragtning. Resultaterne giver bedre muligheder for at vurdere risikoen for, om svampevækst i bygningens konstruktioner kan give sundhedsmæssige effekter og for at gennemføre relevante målinger, fx ved tilstandsundersøgelser. Hurtigmetoder til måling af skimmelsvampe i bygninger Ved vurdering af omfanget af en renovering er der ofte brug for et hurtigt, men også tilstrækkeligt specificeret svar på, om der er skimmelsvampevækst eller ikke på et givet byggemateriale. Herved undgås fordyrende opsættelse af arbejdet, og der er store besparelser at hente, såfremt man mere præcist kan beskrive omfang og udbredelse af skimmelsvampevæksten. Herigennem kan en evt. afrensning begrænses, eller fjernelse af bærende konstruktioner undgås. Tre forskellige hurtigmetoder blev afprøvet og søgt valideret i praksis: Den ene metode kan afsløre svampevækst på prøvestedet ved at påvise et bestemt enzym, som findes hos svampe i vækst. Den anden metode går et spadestik dybere, idet den identificerer hvilken svampeart, der vokser på prøvestedet. Metoden bygger på en bestemmelse af svampenes arvemateriale (DNA). Den tredje metode fører også til artsbestemmelse af svampene på voksestedet ved analyse af svampenes luftformige stofskifteprodukter (MVOC'er). Bygningsmæssige forhold Formålet med programmets byggetekniske del var at tilvejebringe et mere sikkert grundlag for løsning af skimmelsvampeproblemer i bygninger og at kunne forebygge vækst af skimmelsvampe i nye og renoverede bygninger med færre anlægs- og driftsudgifter. Erfaringsindsamling om kritiske og sikre bygningskonstruktioner På baggrund af erfaringsindsamling hos de rådgivende og udførende firmaer blev der udarbejdet en oversigt over kritiske og sikre konstruktioner (klimaskærm, ventilation, vådrum og vand- og afløbssystemer). Oversigten blev sammenholdt med erfaringer indsamlet på anden måde, hvorved omfanget af problematiske konstruktioner og dermed problemernes omfang i Danmark blev vurderet. Projektet blev gennemført i tæt samarbejde med byggeriets professionelle brugere. Hermed øgedes forskningsprojekternes relevans og bidrog til en mere effektiv udnyttelse af forskningsresultaterne. 12 Tilstandsundersøgelse og vurdering af skimmelsvampevækst i bygninger Der blev udarbejdet et sammenhængende system af metoder til kortlægning af bygningers konstruktions- og driftstilstand. Der blev endvidere udarbejdet
nye målemetoder, der sammen med de i dag anvendte metoder kan anvendes til at beskrive og vurdere omfanget af skimmelsvampeangreb. Et væsentligt resultat af projektet er en anvisning på, hvordan udførelse og vurdering af tilstandsundersøgelser i skimmelsvampeangrebne bygninger kan foretages. Med den som baggrund kan der træffes beslutninger om nødvendige og tilstrækkelige indgreb til at forebygge og fjerne skimmelsvampeangreb. Byggematerialers modstandsdygtighed over for skimmelsvampeangreb Det blev undersøgt hvilke klimaforhold, der er gunstige og ugunstige for vækst af skimmelsvampe på byggematerialer. På basis heraf blev det undersøgt, om det er muligt at udarbejde en afprøvningsmetode, der gør det muligt at bestemme materialers og konstruktioners modstandsevne mod angreb af skimmelsvampe under forskellige klimaforhold. De fremkomne data indgår i modeller for dynamisk simulering af konstruktions- og driftsforhold. Herved er det muligt, både i opførelsesfasen og i driftsfasen, at angive sikrere og billigere løsningsforslag til forebyggelse af skimmelsvampevækst i forbindelse med nybyggeri, ved renovering og under driften af bygninger. Sanering og renovering af materialer og bygningskonstruktioner Fysiske, kemiske og mekaniske metoder til fjernelse eller neutralisering af skimmelsvampe på materialer og i konstruktioner blev undersøgt i praksis og afprøvet i laboratoriet. Der blev opstillet kriterier for, hvornår en afrensning kan karakteriseres som tilfredsstillende, og kriterierne blev opstillet på basis af de hurtigmetoder, der indgik i det mikrobiologiske delprogram. Litteratur **) Gunnarsen, L. (2001) Fugt, ventilation, skimmelsvampe og husstøvmider. En tværsnitsundersøgelse i lejligheder. (By og Byg Resultater 009). Hørsholm. Statens Byggeforskningsinstitut. Nielsen, K. F. (2002). Mould growth on building materials: Secondary metabolites, mycotoxins and biomarkers. Ph.D. Thesis. Lyngby: Biocentrum, Technical University of Denmark. **) Udarbejdet under Energiministeriets Forskningsprogram 13
Sundhedsmæssige forhold Programmets sundhedsmæssige baggrund 1996 Resume Igennem de sidste 10-15 år har der i Danmark været en stigende opmærksomhed på sundhedsmæssige effekter af fugt og vandskader i bygninger med efterfølgende vækst af skimmelsvampe. Der er gennem en række videnskabelige undersøgelser hovedsagelig i Europa og USA blevet påvist symptomer i luftvejene hos personer, der opholder sig i bygninger med fugt eller skimmelsvampe. Det er flere gange blevet påvist, at udsættelse for skimmelsvampen Stachybotrys chartarum var associeret til alvorlige helbredsproblemer (Jarvis, Zhou, Jiang & Wang, 1996; Dearborn, Infeld & Smidth, 1997; Montana, Etzel, Dearborn, Sorenson & Hill, 1995). Derudover har der igennem flere årtier været en diskussion af den betydning ophold i fugtskadede bygninger kunne have på personernes helbred. De fleste undersøgelser af fugtige bygningers indflydelse på helbredet har været foretaget som tværsnitsundersøgelser, mens de øvrige har været fordelt på cases og undersøgelser af enkelte komponenter med relation til mikro-organismer, men ofte uden tilstrækkelig hensyn til de mange andre faktorer, der influerer på helbredet eller uden tilstrækkelige oplysninger om eksponeringen for skimmelsvampe. Det scenario, som luftvejslidelser eller symptomer fra skimmelsvampe opstår i, er en blanding af miljømæssige eksponeringer og forskellige individuelle forhold, der ændrer det enkelte individs følsomhed og tilsammen fører til luftvejsproblemer. En af de vigtigste miljømæssige eksponeringer finder sted i fugtige omgivelser med tilhørende vækst af mikroorganismer enten i hjemmet eller i institutioner og på arbejdspladser. Samtidig kan fugtige omgivelser i boligen føre til optimale forhold for husstøvmider. Eksponering for husstøvmider er derfor ofte associeret til vækst af skimmelsvampe. I programmet blev det valgt at gennemføre et epidemiologisk tværsnitsstudie i skoler med og uden skimmelsvampevækst. I studiet medtages mulige konkurrerende faktorer, diverse markører for eksponering for skimmelsvampe (eksponeringsmål) samt andre indeklimafaktorer. (Projekt 1 Skimmelsvampe og sundhed - en epidemiologisk undersøgelse ). Der gennemførtes desuden tre projekter, der på hver sin måde undersøgte skimmelsvampenes sygdomsfremkaldende potentiale (Projekt 2 Skimmelsvampes virkning på mennesker ), med det sigte blandt andet at skabe mere viden om individuelle forskelle i følsomhed ved eksponering for skimmelsvampe. Projektet blev delt op i tre delprojekter: projekt 2.1 "Den inflammatoriske reaktion på skimmelsvampeeksponering belyst ved in-vitro studier", Projekt 2.2 "Dobbeltblindet, placebokontrolleret eksponering for skimmelsvampesporer" og Projekt 2.3 "Udvikling af et in-vitro bioassay for luftvejsaktive skimmelsvampemetabolitter i organisk støv: Effekter på luftvejscilier". 14 Undersøgelser af personer En af de første tværsnitsundersøgelser af sammenhængen mellem luftvejssymptomer og fugtproblemer i boliger blev gennemført i Holland. I undersøgelsen blev der brugt selvrapporterede oplysninger om fugtskjolder, og synlig skimmelvækst blev anvendt som markør for eksponeringen. Der blev fundet øget forekomst af luftvejssymptomer hos både børn og voksne. Ligeledes blev der fundet en sammenhæng med astma, morgenhoste, pibende,
hvæsende vejrtrækning, bronkitis, lungebetændelse og allergi i de boliger, hvor beboerne rapporterede om fugtproblemer. Forfatterne var klar over, at beboerne var bekymrede for eventuelle konsekvenser af forekomsten af fugt i hjemmene, derfor undersøgte man boligerne, og mængden af svampesporer blev målt året efter, og her fandt man igen en positiv sammenhæng mellem mængden af sporer i luften, og forekomsten af luftvejssymptomer (Waegemaekers, Van Wageningen, Brunekreef & Boleij, 1989). I Glasgow, Edinburgh og London, blev der gennemført et studie baseret på spørgeskemadata, der omfattede såvel symptomer som fugt og skimmelsvampe i boligen. Derudover blev indholdet af svampesporer i luften målt. Der blev fundet en øget forekomst af pibende, hvæsende vejrtrækning og feberepisoder blandt børn og voksne fra boliger med vandskader. Der blev endvidere fundet en positiv sammenhæng mellem antal svampesporer i luften og de nævnte symptomer, samt en positiv sammenhæng mellem mængden af svampesporer i luften (cfu/m 3 ) og selvrapporteret skimmelsvampevækst i boligen (Platt, Martin, Hunt & Lewis, 1989). Samtidig med denne undersøgelse blev der foretaget en serie undersøgelser i Edinburgh, hvor man fandt en sammenhæng mellem pibende, hvæsende vejrtrækning, bronkitis (chest colds) og fugt. Der kunne ikke påvises nogen sammenhæng mellem mængden af dyrkbare svampesporer i luften og symptomer (Strachan & Sanders, 1989). I Sverige blev effekten af fugtskadede boliger og rygning undersøgt på 5.000 børn, og der blev fundet en positiv sammenhæng mellem bronkial reaktivitet og fugtige boliger. Specielt for de børn, der også var udsat for passiv rygning, var der en øget forekomst af luftvejssymptomer og allergi. (Andrae, Axelson, Björkstén, Frederiksson & Kjellman, 1988). I Holland blev der gennemført to spørgeskemaundersøgelser med i alt 4.400 personer. Der blev fundet en sammenhæng mellem luftvejssymptomer og fugt og skimmelvækst i boligen. Der blev endvidere fundet en øget forekomst af pibende, hvæsende vejrtrækning, hoste og astma i de boliger, hvor der blev rapporteret om skimmelvækst. I det ene studium blev der foretaget undersøgelser af lungefunktionen. Her blev der dog ikke påvist nogen sammenhæng med fugt eller skimmelvækst. (Brunekreef, 1992). Udover disse arbejder er der foretaget studier i USA, Canada og Finland, og i alle disse er der fundet nogenlunde det samme mønster som i de øvrige: en positiv sammenhæng mellem fugt i boligen og luftvejssymptomer (Brunekreef et al., 1989; Jaakkola, Jaakkola & Ruotsalainen 1993; Spengler et al., 1994). I et af studierne fandtes dog en negativ sammenhæng mellem rapporteret skimmelsvampevækst i boligen og målingerne af lungefunktionen (Brunekreef et al., 1989). En undersøgelse af 259 børn med kronisk pibende, hvæsende vejrtrækning, kronisk hoste og åndenød kombineret med pibende hvæsende vejrtrækning eller lægediagnosticeret astma og af en kontrolgruppe bestående af 257 raske børn omfattede udover måling af total IgE også undersøgelse af allergi overfor husstøvmider og skimmelsvampe. Der blev ikke fundet en sammenhæng mellem øget forekomst af luftvejssymptomer og fugt i boligen. Der blev derimod fundet en sammenhæng mellem luftvejssymptomer og forekomst af skimmel. Der var en øget sensibilisering for såvel skimmel som husstøvmider blandt børn fra fugtige hjem for de to grupper. Hvis analysen begrænsedes til børn fra den første gruppe med forhøjet IgE og til børn fra kontrolgruppen med normalt IgE, blev der fundet en signifikant sammenhæng mellem øget risiko for luftvejssymptomer og fugt og skimmel i boligen. Kun fem personer var sensibiliseret overfor skimmelsvampe uden samtidig at være sensibiliseret overfor husstøvmider. Derfor var det ikke muligt at vurdere skimmelsvampenes selvstændige rolle som årsag til luftvejssymptomer (Verhoeff, Van Strien, Van Wijnen & Brunekreef, 1995). 15
Undersøgelser af bygninger I England blev der gennemført en undersøgelse af 15 kontorbygninger med 1.338 ansatte. Alle ansatte blev interviewet efter et standardspørgeskema. Der blev fundet flest symptomer blandt ansatte i mekanisk ventilerede bygninger, hvor man også fandt flest mikroorganismer i luften. Efter kontrol for bygningstype blev der fundet en positiv sammenhæng mellem det totale antal kim og luftvejssymptomer. For skimmelsvampe blev der fundet en sammenhæng til stoppet næse, tør hals og hud samt til en total "symptomscore" (Little et al., 1992). En pilotundersøgelse fra Finland omfattende 53 børn påviste en reduceret forekomst af luftvejssymptomer blandt 16 børn efter flytning væk fra en vandskadet institution. Hos de øvrige børn, der flyttede med institutionen til nye lokaler, hvor der også havde været vandskade, var der en øget forekomst af hoste, betændelse af næseslimhinden og ru hals i forhold til kontrol-institutionen (Koskinen, Husman, Hyvärinen, Reponen & Nevalainen, 1995). I et andet studie, der omfattede 612 ansatte i 56 børnehaver i Taipei (Taiwan), blev der rapporteret om fugt i 3/4 og skimmelvækst i 1/4 af institutionerne. Skimmelvækst, oversvømmelser, vandskade og fugt var alle positivt korrelerede til irritation i øjne, næse og hals samt til hoste m/u opspyt, kløe, hovedpine og træthed. Derimod fandt man ingen sammenhæng til pibende hvæsende vejrtrækning eller bronkitis (Li, Hsu & Lu, 1997). Et enkelt studium fra Sverige har sandsynliggjort, at der kan opstå allergisk lungebetændelse (allergisk alveolitis) efter udsættelse for store mængder skimmelsvampe i indeklimaet igennem flere år (Törn, Lewné & Belin, 1996). 16 Undersøgelser af enkeltkomponenter I en lang række industrier, hvor organisk materiale indgår som råvare, har man påvist en forbindelse mellem forekomsten af endotoxin, som er et stof i cellemembranen hos gram-negative bakterier (lipopolysacharid, LPS) og en øget forekomst af luftvejssymptomer. I en del tilfælde har man kunnet påvise en dosis/respons sammenhæng mellem koncentrationen af LPS og forekomsten af symptomer. I indeklimaet blev LPS først beskrevet i forbindelse med "befugtersyge" i et trykkeri i Sverige. Ud af 50 medarbejdere i trykkeriet havde 40 % befugtersyge. Årsagen blev sporet til kontamineret befugtervand, hvor der var en vækstkultur af bakterien Pseudomonas, som forårsagede kontaminering af den befugtede luft med LPS (Rylander & Haglind, 1984). I Holland undersøgte man 19 regeringskontorer med i alt 1.355 ansatte og der blev fundet en øget koncentration af LPS i luften i de bygninger, hvor der var indeklimaproblemer. Årsagen til forureningen med LPS blev sporet til kontamination af befugtervandet forårsaget af vækst af gram-negative bakterier (Teeuw, Vandenbrouche-Grauls & Verhoef, 1994). I indeklimaer, hvor der ikke er befugtning, har der ikke været påvist LPS i luften. Alligevel har et enkelt studium vist en sammenhæng mellem LPS koncentrationen i en støvprøve suget op fra en halvhård gulvbelægning og sværhedsgraden af astma blandt husstøvmide-allergikere (Michel et al, 1991). Endelig er der fundet en stærk sammenhæng mellem gram-negative bakterier i gulvstøvprøver og almen symptomer og slimhindeirritationer blandt kontoransatte i rådhuse (Gyntelberg et al., 1994). Glucan (specifikt β-1,3-d-glucan) er en glukosepolymer, der forekommer i skimmelsvampes vægge og i planter og i visse bakterier. I lighed med LPS findes der receptorer for glucan på en del af de celletyper, der er involveret i immunforsvaret. Cellernes generelle respons på tilstedeværende glucan er en aktivering af immunforsvaret i lighed med effekten af LPS. Glucan og LPS har forskellige receptorer på cellerne, men alligevel har forskellige undersøgelser vist, at de i nogle systemer har en synergistisk ef-
fekt på den betændelse (inflammation), der opstår i lungerne på forsøgsdyr efter indånding af disse stoffer. Et enkelt pilotstudium fandt en sammenhæng mellem glucan og slimhindeirritation i næsen samt hæshed. I det samme studium fandt man en positiv sammenhæng mellem LPS koncentrationen og såvel hoste som øjenkløe (Rylander et al., 1989). I et senere studium af ansatte i et dagcenter, et postkontor og i private hjem blev der ligeledes fundet en positiv sammenhæng mellem koncentrationen i luften af glucan og halsirritation (Rylander, Persson, Goto, Yuasa & Tanaka, 1992). Mykotoksiner er stofskifteprodukter, som produceres af svampe. Nogle er gavnlige for mennesker, andre er skadelige og mistænkes for at kunne påvirke immunforsvaret ved indånding. I et studium fra USA påvistes mykotoksinet Satratoxin H på byggematerialer fra en kontorbygning med indeklimagener efter gentagne oversvømmelsesepisoder. Halvdelen havde almensymptomer, men i området, der var flest fugtskader (sub-basement), havde to trediedele luftvejssymptomer, og der var også to trediedele, der havde almensymptomer. Hos halvdelen af de mest udsatte blev påvist unormale hvide blodlegemer, og der blev også påvist, at halvdelen udviste allergiske reaktioner overfor et svampepanel (Johanning, Morey & Jarvis, 1993). I en anden undersøgelse blev der påvist en sammenhæng mellem 20 tilfælde af lungeblødning (pulmonær hæmosiderosis) blandt børn i alderen 1-8 måneder i et boligkvarter i Cleveland og forekomsten af skimmelsvampen Stachybotrys chartarum i hjemmene. Der havde i området været problemer med tilbagevendende oversvømmelser. (Jarvis, Zhou, Jiang & Wang, 1996). Litteratur Andrae, S., Axelson, O., Björkstén, B., Fredriksson, M., & Kjellman, N. I.-M. (1988). Symptoms of bronchial hyperreactivity and asthma in relation to environmental factors. Archives of Disease in Childhood, 63, 473-478. Brunekreef, B. (1992). Associations between questionnaire reports of home dampness and childhood respiratory symptoms. Science of the Total Environment, 127(1-2), 79-89. Brunekreef, B., Dockery, D. W., Speizer, F. E., Ware, J. H., Spengler, J. D., & Ferris, B. G. (1989). Home dampness and respiratory morbidity in children. American Review of Respiratory Disease, 140(5), 1363-1367. Dearborn, D. G., Infeld, M. D. & Smidth, P. G. (1997). Update. Pulmonary hemorrhage/hemosiderosis among infants 1993-1996. Morbidity and Mortality Weekly Report, MMWR, 46, 33-35. Gyntelberg, F., Suadicani, P., Wohlfart Nielsen, J., Skov, P., Valbjørn, O., Nielsen, P. A., Schneider, T., Jørgensen, O., Wolkoff, P., Wilkins, C. K., Gravesen, S., & Norn, S. (1994) Dust and the Sick Building Syndrome. Indoor Air, 4, 223-238. Jaakkola, J. J., Jaakkola, N., & Ruotsalainen, R. (1993). Home dampness and molds as determinants of respiratory symptoms and asthma in preschool children. Journal of Exposure Analysis and Environmental Epidemiology, 3 (1), 129-142. Jarvis, B. B., Zhou, Y., Jiang, J., & Wang, S. (1996). Toxins produced by fungi found in water-damaged buildings. American Industrial Hygiene Conference Washington, D.C., May 18-24 '96. Washington: American Industrial Hygiene Association. 17
Johanning, E., Biagini, R. E., Hull, D., Morey, P. R., Jarvis, B. B. & Landsbergis, P. (1996). Health and immunology study following exposure to toxigenic fungi (Stachybotrys chartarum) in a water-damaged office environment. International Archives of Occupational and Environmental Health, 68 (4), 207-218. Koskinen, O., Husman, T., Hyvärinen, A., Reponen, T., & Nevalainen, A. (1995). Respiratory symptoms and infections among children in a day-care center with mould problems. Indoor Air, 5(1), 3-9. Li, C.-S., Hsu, C.-W, & Lu, C.-H. (1997). Dampness and respiratory symptoms among workers in daycare centers in subtropical climate. Archives of Environmental Health, 52(1), 68-71. Little, S. A., Lawton, L., Harrison, J., Pickering, C. A. C., Faragher, E. B., & Austwick, P. K. C. (1992). An investigation of the relationship between microbial and particulate indoor air pollution and the sick building syndrome. Respiratory Medicine, 86(3), 225-236. Montana, E., Etzel, R. A., Dearborn, D. G., Sorenson, W. G. & Hill. R. (1995). Acute pulmonary hemorrhage in infancy associated with Stachybotrys atra. Cleveland Ohio, 1993-1995. American Journal of Epidemiology, 141, S83. Platt, S. D., Martin, C. J., Hunt, S. M., & Lewis, C. W. (1989). Damp housing, mould growth, and symptomatic health state. British Medical Journal, 298(6689), 1673-1678. Rylander, R., & Haglind, P. (1984). Airborne endotoxins and humidifier disease. Clinical Allergy, 14(1), 109-112. Rylander, R., Persson, K., Goto, H., Yuasa, K., & Tanaka, S. (1992). Airborne ß,1-3 glucan may be related to symptoms in sick buildings. Indoor Environment, 1, 263-267. Spengler, J. D., Neas, L., Nakai, S., Dockery, D., Speizer, F., Ware, J., & Raizenne, M. (1994). Respiratory symptoms and housing Characteristics. Indoor Air, 4(2), 72-82. Strachan, D. P., & Sanders, C. H. (1989). Damp housing and childhood asthma: Respiratory effects of indoor air temperature and relative humidity. Journal of Epidemiology and Community Health, 43, 7-14. Teeuw, K. B., Vandenbrouche-Grauls, C. M., & Verhoef, J. (1994). Airborne gram-negative bacteria and endotoxin in sick building syndrome: A study in Dutch governmental office buildings. Archives of Internal Medicine, 154(20), 2339-2345. Törn, Å., Lewné, M., & Belin, L. (1996). Allergic alveolitis in a school environment. Scandinavian Journal of Work and Environmental Health, 22(4), 311-314. Verhoeff, A. P., Van Strien, R. T., Van Wijnen, J. H., & Brunekreef, B. (1995). Damp housing and childhood respiratory symptoms: The role of sensitization to dust mites and molds. American Journal of Epidemiology, 141(2), 103-110. 18 Waegemaekers, M., Van Wageningen, N., Brunekreef, B., & Boleij, J. S. M. (1989). Respiratory symptoms in damp homes: A pilot study. Allergy, 44, 192-198.
Projekt 1: Skimmelsvampe og sundhed - en epidemiologisk undersøgelse Projektledelse: Harald Meyer, Arbejds- og Miljømedicinsk Klinik, (AMK) Bispebjerg Hospital. Projektdeltagere: Finn Gyntelberg, Peder Skov, Niels Ebbehøj og Poul Suadicani, AMK, Torben Sigsgaard, IMA, Karin B. Plesner og Arne Høst, OU, Lisbeth Larsen, TI, Mikael Østergaard Hansen, Østergaard bygge- & indeklimateknik a/s, Thomas Schneider, Jan Hyld Pejtersen og Helle Würtz, AMI, Søren Skibstrup Eriksen og Ole Valbjørn, By og Byg. Formål Formålet var, gennem en epidemiologiske undersøgelse i skoler, at belyse, om der er sammenhæng mellem vækst af skimmelsvampe og forekomst af bygningsrelaterede symptomer samt af astma og allergi hos både børn og voksne. Det var endvidere hensigten til brug i programmet at udvikle priktestpræparater til påvisning af Type I allergi mod de skimmelsvampe, der typisk findes i vandskadede bygninger. 1 Baggrund Dette projekts videnskabelige baggrund og problemstilling er beskrevet i den foregående indledende baggrund for den sundhedsmæssige del af hele skimmelsvampeprogrammet. Når valget af undersøgelsesdesign faldt på undersøgelse af børn i skoler skyldtes det bl.a., at der var en kraftig debat om skimmelsvampes betydning i skoler på grund af flere tilfælde af meget fugtige skoler. Det var desuden vigtigt, som det ville være muligt i skoler, at få et større antal af grupper af ens eksponerede personer som fx elever i en klasse med samme indeklima eller alle eleverne i en bygning med en bestemt udformning af bygningen. Fremgangsmåde Undersøgelsen blev udført som en epidemiologisk, stratificeret tværsnitsundersøgelse med 8 folkeskoler med kendt vandskade og 7 uden kendt vandskade. For hver af de udvalgte skoler med vandskade blev der på nær én, udvalgt en kontrolskole i samme amt uden problemer med vandskader på samme størrelse og omtrentlig samme bygningsalder. Skolerne blev udvalgt efter henvendelse til kommunale myndigheder over hele landet (ekskl. København, der netop havde været undersøgt) via spørgeskema/telefoninterview. For yderligere at supplere/validere disse oplysninger kontaktedes Danmarks Lærerforening, embedslæger, arbejdsmedicinske klinikker, Miljøafd., ALK/Abelló, rådgivende ingeniørfirmaer m.fl. om deres kendskab til vandskadede skoler. Fra 1523 (94 %) skoler forelå oplysninger om fugt og skimmel m.m. 130 skoler (9 %) havde erkendte fugtproblemer, og 42 af disse skulle renoveres inden for 2 år. 15 skoler blev udvalgt efter en visuel screening for forekomst af fugt og skimmel. Skoler med planer om renovering inden for 2 år indgik ikke i udvælgelsen. Det var oprindeligt projektets hensigt at finde 10 "tørre" skoler og 10 "våde" skoler, baseret på oplysninger fra kommunen om fugt og skimmelforekomst, men praksis viste, at det var vanskeligt at opnå en så klar opdeling, ligesom antallet måtte reduceres. Endvidere viste det sig, at den enkelte skole kunne have både bygninger med og bygninger uden vandskader. 1 Resultaterne er ikke færdiganalyseret ved redaktionens slutning, se yderligere om projektet i Bilag 5. 19
Undersøgelserne Statens Byggeforskningsinstituts undersøgelser Statens Byggeforskningsinstitut udvalgte 15 skoler med varierende forekomst af fugt og skimmelsvampevækst. Undersøgelserne var koncentreret om de lokaler, som 1.-3. klasses og 8.-9. klasses elever hovedsagelig var i. Desuden blev lærerværelset undersøgt. De tilhørende omgivende forhold som tag, kælder og andre konstruktionsmæssige forhold blev tillige undersøgt og deres tilstand registreret. Der indgik således 28 bygninger og i alt 107 lokaler i undersøgelsen. Der blev foretaget 2 gennemgange af skolerne, først med henblik på udvælgelse dernæst med henblik mere detaljerede undersøgelser og målinger. Den bygningsmæssige gennemgang omhandlede fugtforhold og skimmelsvampeforekomst på vægge, lofter og gulve samt nogle steder også i konstruktionerne. Der blev foretaget både visuelle og måletekniske bedømmelser. For at opnå sammenlignelige forhold blev bygningerne klassificeret med en skala 1-7 vedrørende fugt og skimmelsvampevækstens udbredelse i klasselokalerne. For de omkringliggende rum som kælder, loft og gangarealer var skalaen 1-5. En detaljeret angivelse af skalaerne fremgår under afsnittet Resultater. De fundne fugt- og skimmelsvampeområder blev beskrevet ved henholdsvis m 2 fugt i klasselokaler og fugtforekomsten i en firdelt skala i loftsrum o.l. Endelig blev skimmelsvampeforekomsten beskrevet ved Totalkimbestemmelse og ved identifikation til slægt eller art ud fra aftryksplader og som biomasse (Mycometer test). Der blev foretaget bygningsmæssige indgreb, hvor det blev anset for nødvendigt, for at finde skimmelvækst. 20 Arbejdsmiljøinstituttets undersøgelser Arbejdsmiljøinstituttet foretog opsamling af støv i luften og på gulv og andre overflader til senere analyse. Støvet i luften blev opsamlet over en skoledag, gulvstøv blev opsamlet efter endt skoledag. Ved hjælp af en til projektet udviklet kassemetode blev der opsamlet luftbårent støv over ca. 140 dage (Würtz, 2002), ligesom der måltes lufttemperatur, relativ fugtighed og kuldioxidkoncentration i klasselokalerne og lærerværelset. Luftprøver blev opsamlet stationært 1,5 m over gulv. Luftprøver til kimtællinger blev opsamlet ved brug af IOM-samplere monteret med polycarbonatfiltre, og luftprøver til gravimetriske støvanalyser blev opsamlet med Milliporesamplere monteret med teflonfiltre. Gulvstøv blev opsamlet med en HVS-3 sampler forbundet til en støvsuger. Gulvstøvet blev opsamlet uden at flytte møbler, og der blev støvsuget indtil ca. 2 cm støv kunne ses i opsamlingsbeholderen. Støvsuget areal blev registreret. Støv fra luften, der sedimenterede i en kasse med en foliebelagt overflade, blev opsuget ved brug af en Vacumark-kassette monteret med et polycarbonatfilter. Luftstøv og gulvstøv blev analyseret for dyrkbare kim senest 24 timer efter opsamling, og kassestøv blev analyseret inden for en 3 ugers periode efter opsamling. Luftprøver til kimtælling blev udvasket i 0,05 % Tween 80 + 0,9 % NaCl. Luftprøver til gravimetrisk analyse blev akklimatiseret ved konstant temperatur og fugtighed mindst et døgn før vejningen, og dernæst blev støvprøven udvasket i 0,05 % Tween 20 og opbevaret ved -80 C indtil senere endotoksinanalyse. Gulvstøvprøver og kassestøvprøver blev udvasket i 0,05 % Tween 20 + 0,9 % NaCl. Der blev analyseret for dyrkbare kim, og resten af prøven blev fordelt og opbevaret ved -80 C, indtil øvrige analyser blev udført. Dyrkbare skimmelsvampe blev bestemt ud fra dyrkning på DG18 agar, og desuden blev V8 benyttet til at kunne påvise specifikke skimmelsvampe som fx Stachybotrys spp. Dyrkbare actinomyceter blev påvist på 10 % Nutrient agar.
Temperatur og relativ fugtighed blev målt 1,5 m over gulv ved brug af Tinytalk Plus (Gemini data loggers). CO 2 blev målt ved brug af et Drägerpolymeter og CO 2 -rør. Disse fysiske målinger blev foretaget over en skoledag. Undersøgelser foretaget af medicinske institutioner Arbejds- og Miljømedicinsk Klinik på Bispebjerg Hospital gennemførte sammen med Børneafdelingen, Odense Universitetssygehus og Institut for Miljøog Arbejdsmedicin, Aarhus Universitet, spørgeskemaundersøgelser og kliniske undersøgelser af lærere, 8.-9. klasses elever samt 1.-3. klasses elever. De udførte undersøgelser er beskrevet mere detaljeret i forbindelse med resultaterne. Resultater til analyser I alt foreligger der ca. 400 forskellige bygnings- og personoplysninger for hver person, som er brugt til at beskrive og vurdere sammenhænge mellem bygningsfaktorer og helbredsforholdene i en samlet statistisk behandling. Hovedresultaterne indgår i denne rapport, men det forventes, at der i de kommende år vil komme yderligere resultater ud over dem, der er rapporteret her og tidligere. Resultater vedrørende bygningerne Tabel 1.1 giver en oversigt over de 28 bygninger, som indgik i undersøgelsens 15 skoler samt oversigt over de bygninger, der blev kategoriseret som "våde" og "tørre" bygninger på baggrund af en fugt- og skimmelsvampevurdering. Hver bygning blev klassificeret efter lokalernes tilstand (skala 1-7) og efter omgivelsernes tilstand, fx tag, kældre og gange (skala 1-5). En "tør" bygning har summen af de to klassificeringer 2-3, og en "våd" bygning har en sum på 9-12. Fem bygninger var "tørre" og 7 bygninger var "våde". Kun en skole havde alle undersøgte bygninger i "tør"kategorien og to skoler havde alle de undersøgte bygninger i "våd" kategorien. Af bygningsbeskrivelsen vil man kunne se antallet af alle bygninger samt de to grupper af "tør" og "våd" bygning. De anvendte begreber "våd" og "tør" har ikke relation til luftfugtigheden i lokalerne. Klassificeringen omfatter bygningen eller del af bygningen, som de pågældende lokaler er placeret i: Skala 1-7: 1 = tilsyneladende ingen problemer med fugt og skimmel i klasserne. 2 = enkelte lokaler med fugtaftegninger, ingen skimmel bemærket. 3 = flere lokaler med fugtaftegninger, ingen skimmel bemærket. 4 = enkelte lokaler med fugt, skimmel bemærket. 5 = flere lokaler med fugtaftegninger, skimmel bemærket. 6 = mange lokaler med fugt og enkelte steder med skimmel. 7 = mange lokaler med omfattende fugtaftegninger og flere steder med skimmel. Klassificering af omgivelserne vedrører den bygning eller del af bygningen, som det pågældende lokale er placeret i: Skala 1-5: 1 = ingen fugt og skimmel i omkringliggende gangarealer, tage, kældre, ventilationsrum o.l. 2 = fugt i kælder, tag, ventilationsrum. 3 = fugt i omkringliggende gangarealer o.l.og/eller massivt i tag eller kælder. 4 = fugt og skimmel i kælder, tag, ventilationsrum. 5 = fugt og skimmel i omkringliggende gangarealer o.l. og/eller massivt i tag eller kælder. Halvdelen af bygningerne var bygget i perioden 1960-75. De fleste bygninger var en-etages bygninger, med hældningstag, tunge ydervægs- og indervægskonstruktioner. Der var en næsten lige mange bygninger med kælder som med terrændæk eller med en kombination af disse inkl. krybekæl- 21
der. Alle klasselokaler, bortset fra nogle få i én skole, var uden tekstilbelægning, mens flere skoler havde lærerværelser med tekstilbelægning. Bygningernes klasselokaler var gennemsnitlig 59 m 2. En tredjedel havde forsænket loft. Halvdelen af bygningerne havde en loftskonstruktion (dæk) med organisk, træbaseret materiale. De øvrige havde betondæk o.l. dvs. af uorganisk materiale. Loftshøjden var gennemsnitlig 3,2 m. Ventilationen var hovedsagelig mekanisk, og denne var fordelt med lige så mange med udsugning alene som med indblæsning og udsugning. En fjerdedel havde naturlig ventilation. Ingen bygninger var alene opvarmet med luftopvarmning. Forskelle mellem de "tørre" og de "våde" bygninger Loftsmaterialet var i de "våde" bygninger oftere af organisk materiale, som er mere følsomt for vækst af skimmelsvampe ved opfugtning. De "våde" bygninger havde alle tag med hældning, mens to af fem "tørre" bygninger havde fladt tag. Der var i de "våde" bygninger overvægt med mekanisk indblæsning og udsugning. Der var en lidt dårligere vedligeholdelsestilstand af bygningernes tag, facade og lokaler i de "våde" bygninger. Dette gjaldt også for klasselokalernes rengøring. Tabel 1.1. Bygningsbeskrivelse af alle 28 skolebygninger og af henholdsvis 5 "tørre" og 7 "våde" bygninger. Beskrivelse Alle bygninger "Tørre" bygninger "Våde" bygninger Alder Før 1960 1960-75 1975- Etager 1 2 3 Tagtype Ventilation Vedligehold af Tag Vedligehold af Facade Vedligehold Klasselokaler Rengøring Klasselokaler Hældning Fladt Naturlig Udsugning Indblæsning og udsugning God Middel Ringe God Middel Ringe Høj Middel Lav Høj Middel Lav 9 15 4 19 6 3 19 9 7 10 11 8 11 9 7 14 7 5 21 2 4 21 3 0 5 0 3 2 0 3 2 0 4 1 3 2 0 4 1 0 3 2 0 3 2 0 3 2 2 6 0 1 7 0 2 1 4 0 2 5 0 5 2 0 6 1 0 7 0 22
Fugt og skimmelsvamp i bygningerne Fordelingen af fugt og skimmelsvampevækst i de udvalgte bygninger fremgår af tabel 1.2. Tabel 1.2. Fugt og skimmelsvampevækst i undersøgelsens 15 skoler med 28 bygninger og 107 lokaler. Fugt og skimmel klassificering 1) Alle bygninger og lokaler "Tørre" bygninger 5 bygn., 16 lokaler "Våde" bygninger 7 bygn., 22 lokaler Bygningsklassificering mht. lokaler 3,5 1 6 Skala 1-7, 1) Bygningsklassificering mht. omgivelser 4 2 5 Skala 1-5, 2) Fugt i lokaler m 2 fugt Antal lokaler med fugt 1 [0-10 m 2 ] 54 af 107 lokaler Vækst i lokaler 20 af 107 Lokaler med vækst 2) lokaler Fugt i omgivelser Bygninger med fugtpletter 20 af alle 28 bygninger 0,08 [0-0,8 m 2 ] 2 af 16 lokaler 2 af 16 lokaler 2 af 5 bygninger Vækst i omgivelser 19 af alle 28 2 af 5 Bygninger med vækst 2) bygninger 3,3 [0-10 m 2 ] 19 af 22 lokaler 5 af 22 lokaler 7 af 7 bygninger 7 af 7 bygninger 1) Se klassificeringen i foregående sider. Summen af skala 1-7 og skala 1-5 udtrykker en tør bygning, hvis summen er 2-3. En våd bygning har summen 9-12. De angivne tal er medianværdier. 2) Vækst er enten vækst vist med Mycometer test eller med aftryksmetode. Vækst i den "tørre" kategori er vurderet som en ubetydelig forekomst. Resultater vedr. kuldioxid, temperatur, luftfugtighed og støv inklusiv skimmelsvampe Følgende resultater er baseret på målinger, der er foretaget i løbet af en skoledag, i det tidsrum eleverne var i klassen incl. frikvarterer. Resultatet fra den enkelte klasse er angivet som middelværdien over en skoledag. Gulvstøvet er dog opsamlet efter skoledagens afslutning, men før rengøring. Kassestøvet er opsamlet over 140 dage. I tabellen er værdierne for en bygning baseret på gennemsnit af de enkelte klasseværelses værdier, hvorefter bygningernes gennemsnitsværdi og medianværdien (den midterste værdi) er beregnet sammen med minimum- og maksimum målingen for et enkelt klasseværelse. Alle data er fra den måledag, hvor der første gang blev opsamlet gulvstøv. (På nogle skoler blev der udført målinger flere dage). 23
Tabel 1.3. Målte indeklimaparametre for alle bygninger i 84 klasseværelser og 15 lærerværelser. Målt parameter Enhed Gennemsnit for 28 bygninger/ 99 lokaler Median for 28 bygninger/ 99 lokaler Højeste værdi i et lokale Laveste værdi i et lokale Udetemperatur o C 6,7 6,4 - - Indeluftens temperatur o C 21 22 24 18 Luftfugtighed %RF 38 36 65 20 Kuldioxid ppm 1.500 1.400 2.600 720 Støv i luften mg/m 3 0,12 0,086 0,96 0,015 Skimmelsvampe i luften 1) cfu/m 3 127 40 1,600 8 Gulvstøv mg/m 2 155 75 1,900 20 Skimmelsvampe i cfu/m 2 7.900 2.600 240.000 34 gulvstøv 1) Skimmelsvampe i cfu/g 87.000 23.000 3.100.000 830 gulvstøv 1) Støv i kasser mg/m 2 /dag 1,3 0,97 6,8 0,13 Skimmelsvampe i cfu/m 2 /dag 270 170 2100 2,9 kasser 1) Skimmelsvampe i cfu/g 200.000 150.000 1.200.000 1.900 kasser 1) 1 ) Skimmelsvampe angivet ved cfu=colony forming units. Analysemetode: Fortyndingsrække på DG18 agar Lufttemperaturen lå på et acceptabelt niveau mellem 20-24 o C, nogle enkelte klasserum dog under 20 o C. Disse forskelle har i følge tidligere erfaringer ingen væsentlig betydning for de undersøgte sundhedsmæssige forhold. Den relative luftfugtighed var i det væsentlige i det acceptable og forventede område. Den afspejler de forskelle som antallet af personer, udeluftens fugtighed og ventilationsforholdene kan være årsag til. Der kan i enkelte situationer opstå gener fra statisk elektricitet (ved RF 20 %). Modsat var der enkelte klasselokaler, hvor der var en relativ fugtighed over 45-50 %, som på den årstid ikke bør overstiges af hensyn til kondensationsrisiko i visse bygningskonstruktioner. Kuldioxidprocenten var i gennemsnit ca.1500 ppm i alle skolers undersøgte rum. Denne værdi ligger over den anbefalede projekteringsværdi på 1000 ppm. Forholdene afspejlede forskellen i antal elever og ventilationen. Kun fire af de femten skoler, hvor enkelte klasselokaler, i alt 6 % af samtlige klasselokaler i undersøgelsen, har levet op til projekteringsværdien. De mekanisk ventilerede klasselokaler med indblæsning og udsugning havde en lavere kuldioxidkoncentration (median ca. 1200 ppm) svarende til en ventilation inklusiv udluftning på gennemsnitlig 6 l/s person, de øvrige svarende til ca. 5 l/s person. Der er generelt fundet lidt støv i skolerne sammenlignet med erfaringer fra tidligere undersøgelser (Valbjørn, Laustsen, Høwisch, Nielsen & Nielsen (red.), 2000), hvor mindre end 0,2 g støv pr. m 2 angives som en lav forekomst. Kun en af skolerne havde en medianværdi over 0,2 g støv pr. m 2, men flere klasseværelser havde værdier fra 0,5 til 2 g støv pr. m 2. Uden undtagelse forekom dette i 1.-3. klassers lokaler. 24 Resultater vedrørende helbredsforholdene For at afdække sammenhængen mellem helbredsproblemer potentielt forårsaget af ophold i "tørre" eller "våde" skoler, samt sammenhængen mellem symptomer og sygdom potentielt forårsaget af skimmelsvampe-udsættelse i indeklimamiljøet, er fire overordnede problemstillinger blevet analyseret på basis af følgende spørgsmål:
1 Er der flere bygningsrelaterede symptomer hos personer, der opholder sig i "våde" end i "tørre" skoler? 2 Er der en sammenhæng mellem udsættelse for skimmelsvampe i indeklimaet og bygningsrelaterede symptomer? 3 Er personer med høfeber/astma mere følsomme for skimmelsvampeeksponering end personer uden? 4 Er der en sammenhæng mellem eksponering for skimmelsvampe, infektionstilbøjelighed og høfeber/astma? Problemstilling 1 blev undersøgt i de tre persongrupper: Skoleelever i 8.- 9. klasse, lærere, samt skoleelever i 1.-3. klasse. Problemstilling 2 blev undersøgt i to persongrupper: Skolelever i 8-.9. klasse og lærere. Problemstilling 3 blev undersøgt i to persongrupper: Skoleelever i 8.-9. klasse og skoleelever i 1.-3. klasse. Problemstilling 4 er undersøgt i tre persongrupper: Skoleelever i 8-9. klasse, lærere, samt skoleelever i 1.-3. klasse. I det følgende afrapporteres resultaterne fra hver af de tre persongrupper, med fokus på den eller de problemstillinger, det var muligt at analysere i den pågældende gruppe. NB: Når der angives, at resultater er signifikante, og når der angives odds ratio 2 (OR), dækker det en statistisk sikkerhed på p< 0,05 eller bedre. Der er i bilag 4 angivet tabeller med baggrundstallene og de specifikke statistiske størrelser. Resultater vedr. skoleelever i 8.-9. klasse (store elever) Materiale og metode På de 15 skoler, som indgik i undersøgelsen, modtog alle elever i 8. og 9. klasse et spørgeskema, hvori indgik spørgsmål om symptomer fra øjne, luftvejene, og almensymptomer som hovedpine, koncentrationsevne, svimmelhed og unormal træthed (unaturlig træthed). Spørgeskemaerne gav tillige information om nyligt overståede infektioner, og om de pågældende havde høfeber eller astma. I alt modtoges gyldige besvarelser fra 1053 skoleelever med en gennemsnitsalder på 14 og en variationsbredde fra 13-17 år. Responsraten var 90 %. Der blev, udover en række orienterende analyser, foretaget analyser med baggrund i følgende klassificering af eksponeringerne: Oprindelig opdeling af skoler i 8 "våde" og 7 "tørre" hovedsagelig baseret på kommunernes oplysning kombineret med kort gennemgang af skolerne. Opdeling i bygninger i "Tør", "Mellem" og "Våd" efter en skala 2-12 tidligere beskrevet. Klasselokalerne opdelt i grupperne "Ingen fugt eller skimmel", "Fugt, men ingen skimmelvækst" samt "Fugt og skimmelvækst". Klasselokalernes forekomst af skimmelsvampe (antal kolonidannende enheder (cfu) pr. gram støv) opsamlet på gulvet opdelt i tre niveauer: Laveste femtedel, tre midterste femtedele og højeste femtedel. Detaljerede resultater som grundlag for udsagn om store elever findes i Bilag 4, tabellerne B4.1 - B4.11. 2 Odds ratio er et statistisk begreb, der viser den relative betydning af en faktor i forhold til en anden. Ved odds forstås forholdet mellem sandsynligheden for at have et symptom/sygdom og sandsynligheden for ikke at have dette symptom/sygdom. Angivne tal er i forhold til laveste undersøgte niveau. 25
Forekomst af symptomer hos store elever Tabel 1.4.Bygningsrelaterede symptomer og nylige luftvejsinfektioner blandt store elever. Symptomer og sygdomme Hyppighed i % Symptomer fra slimhinder og hud (ofte*) Øjenirritation 6,2 Næseirritation 6,8 Halsirritation 10,1 Tør blussende ansigtshud 9,4 Almensymptomer (ofte*) Hovedpine 17,6 Koncentrationsproblemer 16,1 Svimmelhed 10,1 Unormal træthed 23,5 Allergiske sygdomme Astma 13,4 Høfeber 25,4 Luftvejssygdomme (de seneste 4 uger) Influenza 13,5 Forkølelse 68,3 Bihulebetændelse 3,0 Halsbetændelse 16,4 Lungebetændelse/bronkitis 1,3 * Ofte = flere gange om ugen Problemstilling 1: Er der flere bygningsrelaterede symptomer hos store elever, der opholder sig i "våde" end i "tørre" skoler? Oprindelig opdeling af skoler i 8 våde og 7 tørre Symptomerne fra slimhinder og almensymptomer hos de undersøgte elever blev undersøgt for skolerne grupperet i den oprindelige opdeling i tør og våd, hovedsagelig baseret på kommunernes oplysninger. Imod forventning forekom samtlige 8 potentielt bygningsrelaterede symptomer hyppigere blandt elever i de skoler, der var defineret som tørre ved denne skoleinddeling. Dog kun statistisk sikre sammenhænge (p<0,05) for øjensymptomer, tør og blussende (evt. kløende) ansigtshud, samt hovedpine og en nær-signifikant højere forekomst af irritation i halsen. Analyser af bygningens karakterisering af fugt og skimmel, skala 2-12. Der blev analyseret efter en opdeling af bygninger i "våd", "mellem" og "tør" efter detaljeret bygningsgennemgang (skala 2-12) Denne analyse viste ingen tegn på sammenhæng til de undersøgte symptomer eller sygdomme. Klasseværelser opdelt i grupper med og uden fugt og skimmelsvampe Der blev foretaget en lang række analyser af, om der var sammenhæng mellem elevernes angivne symptomer og en høj grad af skimmeludbredelse målt ved mykometertesten og ved aftryksmetoden opdelt i tre kategorier. Statistisk sikre sammenhænge mellem kombineret fugttilstedeværelse og mykometermåling fandtes for øjenirritation og næseirritation samt for almensymptomerne svimmelhed og unaturlig træthed. Men som i den forrige analyse var symptomprævalensen dog højest i de fugtfri, tørreste og uden vækst. Der var tre-fire gange lavere prævalens af øjenirritation og næseirritation i de mest fugtramte lokaler med vækst. (Bilag 4, tabellerne B4.1 - B4.2). 26
Problemstilling 2 og problemstilling 4 vedr. store elever Er der en sammenhæng mellem udsættelse for skimmelsvampe i indeklimaet og bygningsrelaterede symptomer hos store elever? og Er der en sammenhæng mellem og eksponering for skimmelsvampe og infektionstilbøjelighed og høfeber/astma hos store elever? Skimmelsvampe i klasselokalers gulvstøv Bygningsrelaterede symptomer og nylige luftvejsinfektioner blandt halvvoksne skoleelever blev opdelt efter tre niveauer af total skimmelsvampe (antal kolonidannende enheder, cfu) pr. gram gulvstøv i klasselokalet. Skimmelsvampeniveauerne var inddelt i laveste femtedel, tre midterste femtedele, og højeste femtedel af skimmelsvampeforekomsten. Der blev fundet en øget forekomst af symptomer fra slimhinder og almensymptomer hos skolebørn, der har opholdt sig i lokaler, hvor der var en høj forekomst af skimmelsvampe i gulvstøvet. Der var en stigende forekomst af symptomer med stigende koncentration af skimmelsvampe i støvet. Dog ikke for næseirritation og unormal træthed. Derimod var der ikke sammenhæng mellem højt niveau af skimmel i gulvstøvet og forekomsten af astma, høfeber eller nylige luftvejsinfektioner. Faktorer der korrelerer med gulvstøvets niveauer En række personlige, arbejdsmæssige og psykosociale faktorer blev undersøgt for korrelation med støvets indhold af skimmelsvampe. Ligeledes undersøgtes nogle bygningskarakterisiske og indeklimatiske forhold. Der var et signifikant højere niveau af skimmelsvampe i gulvstøvet i lokaler i ældre bygninger, lokaler med mekanisk ventilation, med lavere relativ luftfugtighed og lavere kuldioxid-koncentration. Endvidere sås et højere indhold af LPS (Lipopolysacharid fra bakterier) i gulvstøv med høj forekomst af skimmelsvamp. Endelig var der en signifikant, men ubetydelig, sammenhæng mellem støvniveau og stigende alder af eleverne. Multivariable analyser Skimmelsvampe i klasselokalers gulvstøv I de videre analyser af sammenhængen mellem skimmelsvampes relative betydning for forekomsten af symptomer blev der foretaget multivariable undersøgelser. De faktorer, der blev inkluderet i de endelige analyser, blev udvalgt på basis af multivariable analyser af alle enkeltsymptomerne, øjenirritation, næseirritation etc, dog uden at inkludere skimmelsvampeeksponering. I analyserne indgik samtlige faktorer, der blev undersøgt for associationer med gulvstøv samt astma, høfeber, og nylige luftvejsinfektioner. De faktorer, der havde en selvstændig sammenhæng med de enkelte symptomer, indgår således sammen med skimmelsvampe i gulvstøv i de endelige analyser, der præsenteres efterfølgende. Efter multivariabel justering var der stadig signifikant positiv association mellem skimmel i gulvstøv og øjenirritation (odds ratio 3 2,7 [1,01-7,1] ), svælgirritation (odds ratio 2,9 [1,0-8,2]), hovedpine (odds ratio 2,5 [1,4-4,7]) og svimmelhed (odds ratio 2,3 [1,0-5,4]). Men der var typisk andre faktorer, der havde den stærkeste association til de forskellige symptomer, især astma og høfeber med hensyn til slimhindesymptomer og nylig halsbetændelse mht. almensymptomer, men også "ikke udfordrende arbejde" samt mobning. De ovenfor beskrevne resultater er baseret på skimmelsvampeindhold i gulvstøv pr. g støv. Ved undersøgelsen er også analyseret skimmelsvam- 3 Odds ratio er et statistisk begreb, der viser den relative betydning af en faktor i forhold til en anden. Ved odds forstås forholdet mellem sandsynligheden for at have et symptom/sygdom og sandsynligheden for ikke at have dette symptom/sygdom. Angivne tal er i forhold til laveste undersøgte niveau. Tal i [ ] viser de såkaldte sikkerhedsgrænser. 27
peindhold i luft, udsugningskanaler og i nogle kasser, som har stået i mindst 1,5 meters højde og samlet støv i ca. 140 dage. Ingen af sammenhængene med de andre skimmelsvampemålinger var så stærke, som sammenhængene mellem skimmelsvampeindholdet i gulvstøv, hvorfor vi har valgt at præsentere resultaterne vedrørende gulvstøvet. Der fandtes en overordentlig stærk korrelation imellem skimmelsvampe udtrykt i kolonidannende enheder (engelsk: colony forming units = cfu) pr. g gulvstøv og skimmelsvampe målt pr. m 2 areal, r = 0,81. I en række efterfølgende figurer vises samspillet mellem skimmelsvampeindholdet i gulvstøv og ikke-mikrobielle risikofaktorer for symptomer blandt halvvoksne skolebørn. (Detaljerede resultater fremgår af bilag 4, tabellerne B4.3 - B4.7). Sammenhæng mellem skimmelniveau i gulvstøv og øjenirritation inden for de seneste 4 uger og identificerede ikke-skimmelrelaterede risikofaktorer for øjenirritation: astma, stor arbejdsbyrde og nylig halsbetændelse. % 16 14 10/74 3/20 12 10 7/65 8 6 4 2 3/94 6/273 4/80 2/53 12/202 1/16 0 Hverken astma, halsbetændelse eller stor arbejdsbyrde Enten astma, halsbetændelse eller stor arbejdsbyrde 2 eller 3 af faktorerne: astma, halsbetændelse eller stor arbejdsbyrde Skimmelniveau: Lavt Mellem Højt Figur 1.1. Forekomsten af øjeniritation ved forskellige påvirkninger. Sammenhæng mellem skimmelniveau i gulvstøv og næseirritation inden for de seneste 4 uger og identificerede ikke-skimmelrelaterede risikofaktorer for næseirritation: høfeber og forkølelse % 25 6/25 20 17/86 15 5/42 10 5 0 2/121 1/39 3/97 0/37 Hverken høfeber eller forkølelse 17/317 6/88 Enten høfeber eller forkølelse Både høfeber og forkølelse Skimmelniveau: Lavt Mellem Højt Figur 1.2. Forekomsten af næseirritation ved forskellige påvirkninger. 28
Sammenhæng mellem skimmelniveau i gulvstøv og halsirritation inden for de seneste 4 uger og identificerede ikke-skimmelrelaterede risikofaktorer for halsirritation: nylig halsbetændelse, høfeber og stor arbejdsbyrde % 35 7/21 30 25 20 13/60 17/83 8/37 15 10 5 0 1/80 5/229 4/67 Hverken halsbetændelse, høfeber eller stor arbejdsbyrde 2/47 21/204 Enten halsbetændelse, høfeber eller stor arbejdsbyrde 2 el. 3 af faktorerne: halsbetændelse, høfeber eller stor arbejdsbyrde Skimmelniveau: Lavt Mellem Højt Figur 1.3. Forekomsten af halsirritation ved forskellige påvirkninger. Sammenhæng mellem skimmelniveau i gulvstøv og tør/blussende ansigtshud inden for de seneste 4 uger og identificerede ikke-skimmelrelaterede risikofaktorer for tør/blussende ansigtshud: høfeber, udsat for mobning, nylig halsbetændelse, lav rel. luftfugtighed (<31%), og astma. % 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 9/183 2/74 7/69 Ingen af nedenstående: 2/16 3/41 14/157 3/43 5/66 1 af nedenstående: 4/19 2 af nedenstående: høfeber, mobning, halsbetændelse, lav luftfugtighed, astma 1/7 13/27 2/5 3 eller 4 af nedenstående: Skimmelniveau: Lavt Mellem Højt Figur 1.4. Forekomsten af tør/blussende hud ved forskellige påvirkninger. 29
Sammenhæng mellem skimmelniveau i gulvstøv og hovedpine inden for de seneste 4 uger og identificerede ikke-skimmelrelaterede risikofaktorer for hovedpine: nylig halsbetændelse, hunkøn, udsat for mobning, og rygning % 45 40 37/92 17/45 35 30 8/26 25 18/80 20 15 11/67 46/257 10 5 13/219 2/64 8/81 0 Hverken halsbetændelse, hunkøn, mobning eller rygning Enten halsbetændelse, hunkøn, mobning eller rygning 2 eller 3 af faktorerne: halsbetændelse, hunkøn, mobning eller rygning Skimmelniveau: Lavt Mellem Højt Figur 1.5. Forekomsten af hovedpine ved forskellig påvirkninger. Sammenhæng mellem skimmelniveau i gulvstøv og koncentrationsproblemer inden for de seneste 4 uger og identificerede ikke-skimmelrelaterede risikofaktorer for koncentrationsproblemer: ikke-udfordrende arbejde, skole opført efter 1960, udsat for mobning, mekanisk ventilation, stor arbejdsbyrde, rygning. % 50 45 40 35 30 25 3/6 39/117 24/54 20 15 10 5 0 4/78 1/69 0/27 0/1 af nedenstående: 3/65 6/46 18/188 2 af nedenstående: 26/185 3/28 3 af nedenstående: 12/64 4+ nedenstående: ikke-udfordrende arbejde, skole opført efter 1960, udsat for mobning, mekanisk ventilation, stor arbejdsbyrde, rygning. Skimmelniveau: Lavt Mellem Højt Figur 1.6. Forekomsten af koncentrationsproblemer ved forskellige påvirkninger. 30
Sammenhæng mellem skimmelniveau i gulvstøv og svimmelhed inden for de seneste 4 uger og identificerede ikke-skimmelrelaterede risikofaktorer for svimmelhed: nylig halsbetændelse, nylig lungebetændelse el. bronkitis. % 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 3/148 37/488 16/152 Hverken halsbetændelse, lungebetændelse eller bronkitis 5/25 17/85 5/35 Mindst en af delene: halsbetændelse, lungebetændelse eller bronkitis Skimmelniveau: Lavt Mellem Højt Figur 1.7. Forekomsten af svimmelshed ved forskellige påvirkninger. Sammenhæng mellem skimmelniveau i gulvstøv og unormal træthed inden for de seneste 4 uger og identificerede ikke-skimmelrelaterede risikofaktorer for unormal træthed: stor arbejdsbyrde, ikke-udfordrende arbejde, nylig influenza, mekanisk ventilation. % 60 17/32 50 40 5/15 41/92 30 20 8/54 36/218 14/70 10/62 10/48 57/215 16/80 10 4/44 1/19 0 0 af nedenstående: 1 af nedenstående: 2 af nedenstående: 3+ af nedenstående: stor arbejdsbyrde, ikke-udfordrende arbejde, nylig influenza, mekanisk ventilation Skimmelniveau: Lavt Mellem Højt Figur 1.8. Forekomsten af unormal træthed ved forskellige påvirkninger. 31
Astma/høfebergruppen. Sammenhæng mellem skimmelniveau i gulvstøv og øjenirritation inden for de seneste 4 uger og identificerede ikke-skimmelrelaterede risikofaktorer for svimmelhed: nylig halsbetændelse. % 40 35 30 25 20 10/30 5/14 15 10 5 0 5/44 7/130 1/37 Minus halsbetændelse 0/11 Plus halsbetændelse Skimmelniveau: Lavt Mellem Højt Figur 1.9. Forekomsten af øjenirritation hos personer med astma eller høfeber med og uden halsbetændelse. Problemstilling 3 vedr. store elever Er store elever med høfeber/astma mere følsomme for skimmelsvampeeksponering end store elever uden? Der er en klart øget forekomst (ca. tre gange flere) af de undersøgte slimhindesymptomer hos store elever med astma eller høfeber sammenlignet med de store elever, der ikke har nogen af delene. Store elever med astma/høfeber har signifikant flere koncentrationsproblemer og svimmelhed og en lidt større tendens til unormal træthed. Eleverne med astma har også haft en højere forekomst af influenza, og elever med høfeber en højere forekomst af halsbetændelse end børn uden disse lidelser. Multivariable analyser For at vurdere den relative betydning af skimmelsvampe i gulvstøv, udførtes en række multivariable analyser blandt børn med astma/høfeber og blandt børn uden nogen af disse diagnoser. De konkurrerende risikofaktorer, der blev undersøgt, svarede til dem, der er anvendt i de tidligere beskrevne analyser for samtlige store elever. Store elever med astma eller høfeber Skimmelsvampe i gulvstøv var især associeret til øjenirritation (OR 8,7 [1,02-75,2] 4 ), men også til forekomsten af tør blussende ansigtshud (OR 3,5 [1,1-12,2]). Skimmelsvampe var tillige ret kraftigt associeret til forekomsten af koncentrationsproblemer (OR 5,7 [1,6-19,5]) og svimmelhed allerede ved et middelhøjt skimmelniveau (OR 3,5 [1,0-12,2]). Store elever uden astma eller høfeber Slimhindesymptomer hos børn uden astma eller høfeber havde ingen statistisk sikker association til skimmelsvampe i gulvstøvet, medens hovedpine (OR 2,6 [1,2-5,6]) og svimmelhed (OR 3,8 [1,4-9,7]) havde en vis association. Af ovenstående analyser kan man konkludere, at børn med astma og høfeber har et lidt andet mønster i deres symptomforekomst associeret til 32 4 Odds ratio er et statistisk begreb, der viser den relative betydning af en faktor i forhold til en anden. Ved odds forstås forholdet mellem sandsynligheden for at have et symptom/sygdom og sandsynligheden for ikke at have dette symptom/sygdom. Angivne tal er i forhold til laveste undersøgte niveau. Tal i [ ] viser de såkaldte sikkerhedsgrænser.
skimmelsvampeindholdet i støv end børn uden disse lidelser. Især synes øjenirritation at være et symptom, hvor relationen til skimmeleksponering er betinget af, at eleverne tilhører astma/høfeber gruppen. (Bilag 4, tabellerne B4.8 -B4.11). Sammenfatning af resultaterne vedr. 8.-9. klasses elever (store elever) Blandt skoleelever i 8. og 9. klasser havde elever, der opholdt sig i "våde" bygninger, færre af de undersøgte symptomer end elever i bygninger, der var klassificeret som tørre. Også ved en eksponeringsklassifikation baseret på fugtvurderinger, mykometertest og skimmeldyrkning fra fugtpletter i lokaler fandtes klart højere forekomst af øjen- og næseirritation i lokaler, som var uden nogen fugt eller skimmel efter denne klassifikation. Derimod fandtes en klar sammenhæng mellem skimmelsvampeniveauet i gulvstøv og 5 ud af 8 undersøgte indeklimasymptomer. Denne sammenhæng forblev signifikant for fire af disse symptomer efter justering for en lang række potentielle konkurrerende faktorer som fx af psykosocial art. Der var ingen sammenhæng mellem skimmelsvampeniveau i gulvstøvet og forkomsten af astma eller høfeber. Børn i astma/høfebergruppen havde imidlertid en langt højere forekomst af en lang række af de undersøgte symptomer. I denne gruppe syntes eksponering for skimmelsvamp i gulvstøv især at øge risikoen for øjenirritation. Selv om undersøgelsen således påviser en selvstændig sammenhæng mellem skimmelsvampeeksponering fra støv i indeklimaet og en række indeklimasymptomer, understreger resultaterne også samtidig, at symptomerne er multivariable, og at konkurrerende risikofaktorer spiller en måske vigtigere rolle end skimmeleksponering for de potentielt bygningsrelaterede symptomer. Dermed understreger resultaterne, at det er afgørende vigtigt at tage højde for en lang række andre risikofaktorer, når svampeeksponerings selvstændige rolle i indeklimaet forsøges afdækket. Resultater vedr. skolelærere Materiale og metode På de 15 skoler, som indgik i undersøgelsen, modtog alle lærere samme spørgeskema som skoleeleverne i 8. og 9. klasse. Spørgeskemaet omfattede således spørgsmål om symptomer fra luftvejene, og almensymptomer som hovedpine, koncentrationsevne, svimmelhed og unormal træthed (unaturlig træthed). Spørgeskemaerne gav tillige information om nyligt overståede infektioner, og om de pågældende havde høfeber eller astma. I alt modtoges gyldige besvarelser fra 579 lærere med en gennemsnitsalder på 47 fra 23 til 67 år. Svarprocenten var 88 %. Der blev, udover en række orienterende analyser, foretaget analyser med baggrund i følgende klassificering af eksponeringerne: Oprindelig opdeling af skoler i 8 "våde" og 7 "tørre" hovedsagelig baseret på kommunernes oplysning kombineret med kort gennemgang af skolerne. Opdeling i bygninger i "Tør", "Mellem" og "Våd" efter en skala 2-12 tidligere beskrevet. Opdeling af lærernes beregnede udsættelse for klasselokalers og lærerværelsets forekomst af skimmelsvampe (cfu pr. gram støv) opsamlet på gulvet opdelt i tre niveauer. For lærerne, der i løbet af en arbejdsdag kommer i flere bygninger og klasselokaler, blev der anvendt et estimat over deres totale skimmelsvampeeksponering fra gulvstøv ved et summationsmål baseret på en addition af eksponering for skimmelsvampe i hver enkelt af de lokaler eller bygninger, som lærerne har opholdt sig i ganget med opholdstiden. Detaljerede resultater som danner grundlag for udsagn om skolelærere findes i Bilag 4, tabellerne B4.12 - B4.14 og figurerne B4.1 - B4.3. 33
Forekomst af symptomer Tabel 1.5. Bygningsrelaterede symptomer og nylige luftvejsinfektioner blandt lærere. Symptomer og sygdomme Hyppighed i % Symptomer fra slimhinder og hud (ofte*) Øjenirritation 16,8 Næseirritation 19,8 Halsirritation 15,2 Tør blussende ansigtshud 6,9 Almensymptomer (ofte*) Hovedpine 10,2 Koncentrationsproblemer 4,2 Svimmelhed 2,7 Unormal træthed 10,8 Allergiske sygdomme Astma 4,4 Høfeber 19,0 Luftvejssygdomme (de seneste 4 uger) Influenza 8,2 Forkølelse 34,8 Bihulebetændelse 5,3 Halsbetændelse 5,9 Lungebetændelse/bronkitis 2,0 *Ofte = flere gange om ugen Problemstilling 1 vedr. lærere: Er der flere bygningsrelaterede symptomer hos lærere, der opholder sig i "våde" end i "tørre" skoler? Oprindelig opdeling af skoler i "våde" og "tørre". Symptomerne fra slimhinder og almensymptomer hos de undersøgte lærere fremgår af bilag 4, tabel B4.12. Samtlige 4 potentielt bygningsrelaterede slimhinde- og hudsymptomer forekom lidt eller meget hyppigere blandt lærere i de skoler, der var defineret som tørre ved den bygningstekniske gennemgang. Mht. øjenirritation var der en udtalt forskel mellem skolerne, med en næsten dobbelt så høj prævalens i de tørre skoler, hvor mere end hver femte lærer angav hyppig øjenirritation inden for de seneste fire uger mod kun godt hver tiende i de våde skoler, en også statistik set meget klar forskel, p < 0,001. Derimod var prævalensen af almensymptomer praktisk talt den samme i våde og i tørre skoler. Problemstilling 2 og 4 vedr. lærere: Er der en sammenhæng mellem udsættelse for skimmelsvampe i indeklimaet og bygningsrelaterede symptomer hos lærere? og Er der en sammenhæng mellem infektionstilbøjelighed og høfeber/astma og eksponering for skimmelsvampe hos lærere? Skimmelsvampe i gulvstøv Der blev fundet en øget forekomst af symptomer fra slimhinder og almensymptomer hos lærere med stigende udsættelse af skimmelsvampe i gulvstøvet. Signifikante eller nær-signifikante sammenhænge sås for øjen-, næse- og halsirritation og også for almensymptomerne hovedpine, koncentrationsbesvær og unormal træthed. (Bilag 4, tabel B4.13). 34
Derimod var der ingen sammenhæng mellem gulvstøvniveauet og forekomsten af astma, høfeber eller nylige luftvejsinfektioner, bortset fra en tendens til flere influenzatilfælde med stigende niveau af skimmelsvampe i gulvstøvet. Lungefunktionsundersøgelser på lærere Der blev gennemført en objektiv undersøgelse af lungefunktionen af lærerne, både under normale fysiologiske omstændigheder og efter en såkaldt bronkial provokationstest med metacholin. Resultaterne blev analyseret over de samme forhold som de store elever. Graden af fugt og skimmelvækst i skolerne (Oprindelig opdeling af skoler i "våd" og "tør") var ikke associeret med nogen signifikante forskelle i lungefunktionen målt ved spirometri eller kuliltediffusion. Derimod var det at arbejde i en "tør" bygning i modsætning til en "våd" forbundet med lidt større reaktivitet ved histaminprovokationen. Rygning, jobtilfredshed, arbejdsbyrde og mobning havde heller ikke nogen indflydelse på resultaterne. Hyppigheden af astma eller høfeber var uafhængig af både bygningstilstand ("tør"/"våd") og mængden af skimmelsvampe i gulvstøvet (Bilag 4, tabel B4.14 og figurerne B4.1 - B4.3). Sammenfatning af resultaterne vedrørende skolelærere Blandt lærere havde de, der opholdt sig i "våde" bygninger, færre slimhindesymptomer og symptomer fra ansigtshuden end lærere i "tørre" bygninger. Resultatet havde dermed overordnet samme tendens som for store skoleelever. Med hensyn til skimmeleksponering fra gulvstøv var der overensstemmelse mellem resultaterne for store skoleelever og lærere. Hos lærerne fandtes således en klar sammenhæng mellem skimmelsvampeniveauet i gulvstøv og bygningsrelaterede symptomer. Både slimhinde-, hud- og almensymptomer var klart og trinvist gradueret, dvs. dosis-respons til skimmelniveauet. Derimod var der ingen sammenhæng mellem skimmeleksponering fra gulvstøvet og forekomsten af astma eller høfeber eller nylige luftvejsinfektioner. Hos lærerne undersøgtes desuden lungefunktionen, både under normalfysiologiske omstændigheder og efter en såkaldt bronkial provokationstest med metacholin. Der var ingen sammenhæng mellem eksponeringen for skimmelsvampe i gulvstøvet og lungefunktionsresultaterne. Der var heller ingen sammenhæng mellem skolebygningernes fugt og skimmelklassificering og lungefunktionen. Der var dog en lidt større irritabilitet i bronchierne hos de lærere, der arbejder på de "tørre" skoler. Resultater vedr. 1.-3. klasse elevers helbredsforhold (de små elever) Fremgangsmåde Forældrene til børnene i 1.-3. klasse fik en skriftlig orientering, og der blev holdt et orienteringsmøde i hver klasse, hvor en af lægerne, der deltog i projektet, informerede forældre og lærere. Efterfølgende blev de børn, hvis forældre accepterede undersøgelsen, undersøgt af lægen og en hospitalslaborant på skolerne. I alt blev 330 børn (79 %) undersøgt. I hele forløbet var undersøgerne "blindede" overfor skolens status som våd eller tør. Undersøgelserne inkluderede et interview med deltagelse af mindst én af forældrene, hvor der blev spurgt om astma, astmarelaterede symptomer, atopi, infektioner, andre symptomer og boligforhold. I denne forbindelse fik forældrene opsamlingsfiltre udleveret til deres støvsuger og instrueret i at foretage en støvopsamling i deres hjem. (1 m 2 blev støvsuget i 2 min.) Der blev desuden udført en priktest til undersøgelse af allergi, en lungefunktionsundersøgelse som sammen med en løbetest anvendes til bestemmelse af uspecifik reaktivitet i luftvejene. (Bemærk: positiv løbetest = stigende re- 35
aktivitet i luftvejene). Gulvstøvet fra hjemmene blev analyseret for mideallergen (Der p 1) og katteallergen (Fel d 1) samt for glucan. Der blev, udover en række orienterende analyser, foretaget analyser med baggrund i følgende klassificering af eksponeringerne: Opdeling i bygninger i "tør", "mellem" og "våd" efter en skala 2-12 tidligere beskrevet. Klasselokalernes forekomst af skimmelsvampe (antal kolonidannende enheder (cfu) pr. gram støv) opsamlet på gulvet opdelt i tre niveauer: Laveste femtedel, tre midterste femtedele og højeste femtedel. Klasselokalernes mængde af støv og forekomst af skimmelsvampe (cfu pr. m 2 ) opsamlet i kasser opstillet i lokalerne opdelt i tre niveauer: Laveste fjerdedel, to midterste fjerdedele og højeste fjerdedel. Detaljerede resultater som grundlag for de små elevers helbred fremgår af Bilag 4, tabellerne B4.15 - B4.19. Forekomst af symptomer Tabel 1.6. Forekomst af symptomer og sygdom hos elever i 1.-3. klasse. Sygdomme og symptomer % Lægediagnosticeret astma 4,5 Positiv løbetest 9,5 Pibende hvæsende vejrtrækning 10,6 Hoste 23,9 Slimhinder og hud (ofte*) Øjensymptomer 5,8 Næseirritation 6,7 Halsirritation 2,7 Tør blussende ansigtshud 12,1 Almensymptomer (ofte*) Hovedpine 14,2 Koncentrationsbesvær 11,5 Svimmelhed mere 1,2 Unaturlig træthed 4,5 Mavepine 10,6 *Ofte = flere gange om ugen Symptomer hos små elever og fugt og skimmelforhold i bygningen klassificeret med skalaen 2-12. Der var kun en klasse (17 elever) i den helt tørre kategori og tre klasser (51 elever) placeret i den våde kategori, mens hovedparten af eleverne kommer fra skoler i middelintervallet. Der blev fundet en signifikant omvendt association mellem stigende udsættelse for fugt og skimmel og lægediagnosticeret astma samt det at have mindst en positiv priktest og en positiv løbetest. For almen symptomer sås en positiv trend for koncentrationsbesvær med stigende fugt og skimmel i bygningen, hvorimod der for hovedpine og træthed var en omvendt association med stigende udsættelse for fugt og skimmel i bygningen. Dvs. at koncentrationsbesvær forekom oftere hos dem, der var udsat for fugt og skimmel, mens de øvrige nævnte symptomer forekom oftere hos eleverne i de tørre bygninger. (Bilag 4, tabellerne B4.15 - B4.16). 36
Symptomer og skimmelindholdet i gulvstøv Der var en signifikant negativ association mellem stigende mængde skimmel i støvet og lægediagnosticeret astma, en positiv allergitest såvel som løbetesten. Der var en signifikant positiv association mellem stigende mængde af skimmel i gulvstøvet og koncentrationsbesvær blandt eleverne. Denne tendens sås også for hovedpine, men ikke for træthed. Dvs. at koncentrationsbesvær og hovedpine forekom oftere hos dem, der var udsat for skimmelsvampe i gulvstøvet, hvorimod tegn på nedsat lungefunktion var hyppigere hos eleverne uden denne udsættelse. (Bilag 4, tabel B4.15 - B4.16). Symptomer og støv fra luften opsamlet i kasser Mængden af støv fra luften opsamlet i kasserne havde en positiv association til forekomsten af nedsat lungefunktion vist ved en positiv løbetest. Dette var signifikant for børn af ikke-rygende forældre. Der blev analyseret for endotoksin (Lipopolycacharid fra bakterier, LPS). Nedsat lungefunktion havde association med LPS i kassestøvet, når der var taget hensyn til rygning i barnets hjem. (Bilag 4, tabel B4.19). Lungefunktion i relation til fugt og skimmel i bygning, skimmel i gulvstøv og eksponeringer i hjemmet - Multivariabel analyse Lungefunktionen blev sammenholdt med normalværdier for danske børn, og derefter blev effekten af fugt og skimmel i bygningen og skimmelniveauet i gulvstøvet undersøgt samtidig med korrektion for allergi i familien, rygning i hjemmet og astma. Der blev fundet en signifikant sammenhæng mellem øget fugt og skimmelvækst i bygningerne og nedsat lungefunktionen målt med Tiffeneau s index, FEV1 og FVC 5. Tilsvarende fandtes signifikant sammenhæng mellem øget skimmel i gulvstøv og nedsat lungefunktionen målt med Tiffeneau's index. Tabel 1.7. Multivariabel analyse af lungefunktionsmål og relevante betydende faktorer. Et negativt tal udtrykker en dårligere lungefunktion i forhold til den angivne gennemsnitlige værdi for alle elever. Variabel FEV1 p-værdi FVC p-værdi Tiffeneau p-værdi (Konstant) 104,02 0,000 105,04 0,000 99,36 0,000 Pige (Dreng = 1) 3,85 0,001 1,32 0,297 2,61 0,000 Lægediagnosticeret astma -1,35 0,630 1,71 0,563-2,71 0,063 Familiær allergi -0,63 0,607 0,21 0,874-0,80 0,214 Forældre ryger -2,85 0,020-1,87 0,151-1,04 0,103 Skimmel (cfu/m 2 ), Indeks 1) 0,1,2-0,43 0,629 0,77 0,411-1,26 0,006 Fugtskader, indeks 2) 0,1,2-6,71 0,000-5,91 0,000-0,84 0,239 1) 0~laveste kvartil af skimmelsvampe i støv. 2~højeste kvartil 2) 0~2-3 i skala 2-12, 1~4-8 i skala 2-12, 3~9-12 i skala 2-12 Figur 1.10 viser odds ratio 6 for irritation i luftvejene vist ved positiv løbetest og hhv. mængden af kassestøv i mg pr. m 2 i kassen og mængden skimmelsvampesporer i kasserne. Der er korrigeret for astma, atopi og rygning i hjemmet. For støvet er der en jævnt stigende risiko med stigende støvniveau. Derimod ses der ingen association til skimmelindholdet i kassestøvet. 5 De tre udtryk beskriver den målte lungefunktionen. I Tiffeneau's udtryk indgår de to øvrige. 6 Odds ratio er et statistisk begreb, der viser den relative betydning af en faktor i forhold til en anden. Ved odds forstås forholdet mellem sandsynligheden for at have et symptom/sygdom og sandsynligheden for ikke at have dette symptom/sygdom. Angivne tal er i forhold til laveste undersøgte niveau. 37
100 Odds ratio for en positiv løbetest. I forhold til kassestøv i quartiler. Odds Ratio (95% c.i.) 10 1 0,1 1Q 2-3Q 4Q Kassestøv mg/m 2 Justeret for astma, atopi og forældres rygning 100 Odds ratio for en positiv løbetest. I forhold til kassesporer i quartiler. Odds Ratio (95% c.i.) 10 1 0,1 1Q 2-3Q 4Q Box-SKIMMEL cfu/m 2 Justeret for astma, atopi og forældres rygning Figur 1.10. Odds ratio for nedsat lungefunktion vist ved løbetest. 38 Perspektivering vedr. 1.-3. klasses børn Analyserne af undersøgelserne viser, at fugt og skimmel i bygningen er associeret til selvrapporterede koncentrationsproblemer blandt de små børn i skoler. Andre helbredseffekter som astma, allergi og løbetest samt almen symptomer som træthed og hovedpine var imidlertid omvendt proportionale med stigende fugt og skimmel i bygningen. Skimmelindholdet i gulvstøv viste ikke nogen sammenhæng med luftvejssymptomer eller med allergi. Derimod var der en positiv sammenhæng mellem stigende fugt og skimmel og såvel koncentrationsbesvær som forkølelse. Nedsat lungefunktion havde tillige sammenhæng med stigende fugt og skimmel i bygningen og indholdet af skimmel i gulvstøvet. Dette kan tages som udtryk for en signifikant, omend beskeden effekt af indeklimaet på lungernes udvikling, når det tages i betragtning, at der i denne analyse er justeret for de faktorer, der normalt er forbundet med en nedsat lungefunktion. Støv opsamlet over længere tid (kassemetoden) viste en interessant positiv sammenhæng mellem uspecifik reaktivitet i lungerne vist ved den frie løbetest og mængden af støv opsamlet fra luften, men ikke med skimmelindholdet i dette støv. Dette resultat holdt sig efter korrektion for andre variable, der er nært knyttet til risikoen for en øget reaktivitet i lungerne (positiv løbetest).
Sammenfatning af resultater vedrørende skimmelsvampe og helbred Skolerne En kortlægning af 94 % af danske skoler pegede på, at op mod halvdelen af skolerne havde eller havde haft vandskader. Der var god overensstemmelse mellem kommuners oplysning om, at der var vandskader til stede og vores undersøgelser, mens der var ret dårlig overensstemmelse mellem kommuners oplysning om, at der ikke var vandskader i skoler og vores undersøgelser. En del skoler, som kommunerne mente var fri for vandskader, havde alligevel vandskader. Ved undersøgelse af de 8 vandskadede skoler (våde) og af 7 ikke-vandskadede skoler (tørre), fandt vi gennem en detaljeret bygningsgennemgang et kontinuum af forekomsten af vandskader og skimmelsvampevækst i de i alt 28 skolebygninger og 107 lokaler. Der var fugt i ca. 50 % af klasselokalerne, men kun vækst i ca. 20 %, hvorimod der var steder med skimmel i tagkonstruktionerne i ca. to tredjedele af bygningerne. Den synlige udbredelse af vækst har derfor været begrænset. Vedligeholdelsestilstanden var generelt dårligere i de vådeste bygninger både med hensyn til tag, facader og lokaler, og rengøringsstandarden var ringere i klasselokalerne. Medianværdier for temperaturen i bygningerne var 22 o C, for den relative luftfugtighed 36 %, og for kuldioxidindholdet 1400 ppm, hvilket er over den anbefalede grænseværdi på 1000 og især udtryk for utilstrækkelig ventilation. I 99 lokaler blev der målt skimmelsvampe i luften, i gulvstøvet og i kasser placeret i en højde af 1½ til 2 meter. Personundersøgelserne I de undersøgte skoler blev der foretaget undersøgelse af 3 grupper af personer: Små elever i 1.-3. klasse, store elever i 8.-9. klasse og lærere. De små elever fik foretaget lungefunktionsmålinger og gennemgik en løbetest. Endvidere blev der foretaget opsamling af støv i de små elevers hjem. De store elever besvarede udelukkende spørgeskemaer, og lærerne besvarede både spørgeskemaer og fik foretaget en lungefunktionsundersøgelse med bestemmelse af luftvejenes irritabilitet og luftskiftet i lungerne (diffusionskapaciteten). De spørgeskemaer, som er besvaret, har indeholdt spørgsmål om astma, allergi, infektionstilbøjelighed og symptomer fra øjne, ansigtshud, øvre og nedre luftveje samt almensymptomerne hovedpine, koncentrationsbesvær, svimmelhed og unormal træthed. Resultater af analyser I undersøgelsen af skoleelever og lærere blev der søgt svar på fire spørgsmål, om fugtige bygninger med skimmelsvampevækst har betydning for visse sygdomme og bygningsrelaterede symptomer (i det følgende blot kaldet symptomer): Er der flere symptomer hos personer, der opholder sig i skoler med fugtforekomst og skimmelvækst? Der fandtes ikke flere symptomer blandt elever og lærere, som havde opholdt sig i skoler med fugtforekomst og skimmelvækst. Tværtimod var forekomsten af flere de undersøgte symptomer højere i de skoler, der var defineret som tørre. Der var blandt de undersøgte skolelærere en lidt højere forekomst af irritation i luftvejene i de "tørre" skoler, hvorimod der blandt de små skoleelever var en tendens til mere luftvejsirritation hos dem, der opholdt sig i de "våde" skoler. Er der sammenhæng mellem udsættelse for skimmelsvamp i indeklimaet og symptomer? Hos både elever og lærere fandtes en øget forekomst af slimhinde- og almensymptomer hos dem, som havde opholdt sig i lokaler med størst koncentration af skimmelindhold i gulvstøv. Indholdet af skimmelsvampe i gulv- 39
støv var det mål for personernes udsættelse for skimmelsvampe, som havde stærkest sammenhæng med symptomer. Flere andre faktorer, fx. nylig overstået luftvejsinfektion og psykosociale forhold, havde sammenhæng med de undersøgte symptomer, og typisk var deres sammenhæng med både slimhinde- og almensymptomer stærkere end udsættelsen for skimmelsvampe. Men selv om der blev taget højde for disse andre faktorers betydning, var der dog fortsat en statistisk sikker sammenhæng mellem en række symptomer og udsættelse for skimmelsvampe. Er personer med høfeber eller astma mere følsomme for eksponering for skimmelsvampe end personer uden? Store elever og lærere med høfeber og astma havde langt flere symptomer fra øjnene og de øvre luftvejes slimhinder end dem uden høfeber eller astma. Ca. 25 % af de store elever angav at have høfeber og ca. 13 % angav at have astma. Er der en sammenhæng mellem eksponering for skimmelsvampe og infektionstilbøjelighed og høfeber eller astma? Der fandtes ingen øget infektionstilbøjelighed eller en øget forekomst af høfeber og astma hos elever og lærere i bygninger, hvor de er udsat for skimmelsvampe i gulvstøv eller i fugtige bygninger med skimmelsvampevækst. Sammenfattende resultater På baggrund af undersøgelsen af store og små skoleelever og lærere og endvidere fra projekt 2.1's laboratorieundersøgelser, fandt man følgende resultater: Der var en klar sammenhæng mellem skimmelsvampeniveauet i gulvstøv og irritationssymptomer fra øjne og øvre luftveje samt almensymptomerne hovedpine, svimmelhed og koncentrationsproblemer. Jo højere skimmelsvampeniveau desto flere personer med symptomer. Forekomsten af astma, høfeber eller luftvejsinfektioner var ikke relateret til skimmelsvampeniveauet i gulvstøv. Sammenhængen mellem udsættelse for skimmelsvampe fra gulvstøv og symptomer var typisk stærkere blandt skoleelever med astma eller høfeber, et forhold der var særlig udtalt for irritation fra øjenslimhinder. Forhold som nylig overstået luftvejsinfektion, tilstedeværende høfeber eller astma, og flere psykosociale faktorer, eksempelvis udsættelse for mobning, havde generelt en stærkere sammenhæng med de undersøgte symptomer end udsættelse for skimmelsvampe. Et stigende omfang af fugtskader i skolerne viste ikke sammenhæng med en stigende hyppighed af de undersøgte symptomer, infektionstilbøjelighed, astma eller høfeber. Et større omfang af skimmelsvampevækst på vægge og i bygningskonstruktioner viste heller ikke sammenhæng med en større hyppighed af de undersøgte symptomer, infektionstilbøjelighed, astma eller høfeber. De udførte laboratorieundersøgelser jf. projekt 2.1 tyder på, at skimmelsvampe påvirker organismen via immunsystemet. Aktivering af immunsystemet kan netop medføre de almensymptomer, som er observeret i denne undersøgelse. Ud fra en helbredsmæssig betragtning bør støv og skimmelsvampe, der kan tilføres luften, derfor minimeres i lokaler og bygninger. 40 Selv om undersøgelsen påviser en selvstændig sammenhæng mellem skimmelsvampeeksponering fra støv i indeklimaet og en række indeklimasymptomer, understreger resultaterne også samtidig, at symptomerne
er multivariable, og at konkurrerende risikofaktorer spiller en måske vigtigere rolle end skimmeleksponering for symptomer. Dermed understreger resultaterne, at det er afgørende vigtigt at tage højde for en lang række andre risikofaktorer, når svampeeksponerings selvstændige rolle i indeklimaet forsøges afdækket. Publicering fra forskningsprogrammet Ebbehøj, N. E., Svensson, A. L., Meyer, H. W., Valbjørn, O. & The DAMIBgroup. (2002). Lung function and symptoms in damp and mouldy buildings. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 1 (pp. 109-112). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. Meyer, H. W., Würtz, H., Suadicani, P., Valbjørn, O., Sigsgaard, T., & Gyntenberg, F. (in press). Mould in floor dust and building related symptoms in adolescent school children. Indoor Air. Meyer, H. W., Würtz, H., Valbjørn, O., & Gyntelberg, F. (2002). Moulds and health - an epidemiological study. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 3 (pp. 394-394). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. Plesner, K. B., Sigsgaard, T., Doekes, G., Høst, A., & The DAMIB Group. (in prep.). The relationship between allergens in the home environment and the prevalence of allergic diseases in young Danish school children. Plesner, K. B., Sigsgaard, T., Doekes, G. & Høst, A. (in prep.). The relationship between the school environment and the relevance of allergic diseases in young Danish school children. Sigsgaard, T., Plesner, K. B., Høst, A., Meyer, H. W., & Würtz, H. (2002). Moulds in the dust collector and health in children aged 7-10. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 3 (pp. 421-424). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. Sigsgaard, T., Bruun, K. P., Høst, A., Meyer, H. W., & Würtz, H. (submitted). Bronchial hyperresponsiveness is associated to LPS concentration in classrooms of 6-10 year old school children. European Respiratory Society. Würtz, H.(2002).The dustfall collector - a simple way to measure exposure to microorganisms. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 1 (pp. 425-430. Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. Litteratur Valbjørn, O., Laustsen, S., Høwisch, J., Nielsen, O. & Nielsen, P. A. (red.), (2000). Indeklimahåndbogen (SBI-anvisning 196). Hørsholm. Statens Byggeforskningsinstitut. 41
Projekt 2.1: Den inflammatoriske reaktion på skimmelsvampeeksponering belyst ved in-vitro studier Projektledelse: Torben Sigsgaard, Institut for Miljø- og Arbejdsmedicin (IMA), Aarhus Universitet. Projektdeltagere: Eva C Bonefeld-Jørgensen og Tanja Krüger (IMA) Formål: At undersøge, hvorvidt støv fra miljøer med skimmelvækst fremkalder ændret cytokinfrigørelse i forhold til støv fra normale miljøer som udtryk for et inflammatorisk potentiale.(inflammatorisk reaktion: fx gen-aktivering og frigørelse af signalstoffer (cytokiner) fra immunsystemet i blodet. At undersøge, hvorvidt der er forskelle i reaktivitet overfor støvet mellem allergikere og ikke-allergikere samt mellem personer med og uden bygningsrelaterede symptomer. At forsøge at fastlægge graden af inflammatorisk potentiale i støv fra normale bygninger mhp. udvikling af et screeningsinstrument til brug for bedømmelse af indeklimasager. Baggrund Flere stoffer fra mikroorganismer er i søgelyset som mulige årsager til inflammation blandt eksponerede individer. Det drejer sig om VOC'er (flygtige organiske forbindelser), endotoxiner fra skimmelsvampe (β -1,3-D-Glucan), endotoxiner fra gram-negative bakterier (lipopolysaccharider, LPS) og endelig allergener i støvet som proteiner og svampesporer. Forsøg med test af cellekulturer, bestående af humane epitelceller, udsat for støv fra kompost og landbrug samt for exotoxiner (biologisk aktive stoffer som produceres af mikroorganismer) har vist, at ekstrakter fra dette støv er cytotoksiske, dvs. de hæmmer cellernes vækst. Samtidig tyder disse forsøg på, at den aktive cytotoxiske komponent er associeret til forekomsten af skimmelsvampe i støvet. Det vil derfor være naturligt at forsøge at inddrage modeller, der kan belyse det inflammatoriske potentiale af støv fra forskellige skimmelsvampeinficerede skoler, og fra svampekulturer under forskellige vækstbetingelser. Endvidere vil det være muligt at undersøge effekten af mykotoksiner i disse modeller. 42 Fremgangsmåde Der blev udviklet et bioassay, med hvilket der blev udført analyser på fuldblod. Fuldblodsanalysen er en metode, hvor man kan undersøge den inflammatoriske reaktion i en blodprøve efter tilsætning af komponenter fra miljøet. I dette projekt blev den inflammatoriske reaktion målt på to forskellige måder. Ved den ene måltes frigørelseen af signalstoffer fra cellerne i blodet, de såkaldte cytokiner (IL-1β og IL-8). Ved den anden måltes aktiveringen af de gener, der koder for produktion af disse cytokiner i cellerne. Denne aktivering måltes vha. en metode kaldet revers-transcriptase-pcr, der måler mængden af mrna i cellerne (mrna-il-1β, mrna-il-8). Til brug for indstilling og afprøvning af metoderne blev der udført forsøg med 10 allergikere og 10 ikke-allergikere. Derefter blev der foretaget test af blodprøver fra 28 skolelærere med og uden bygningsrelaterede symptomer fra skoler, der i den oprindelige udvælgelse var blevet bedømt som værende med eller uden fugtskader. Der blev udvalgt 16 ikke-rygende skolelærere med og uden bygningsrelaterede symptomer fra "våde" skoler og 16 fra "tørre" skoler, hvoraf 28 ønskede at give blod til fuldblodsanalysen. Fuldblodet blev testet med bakterielt endotoxin (LPS), skimmel-endotoxin (glucan) og skimmelsvampene Rhodotorula rubra, Penicillium chrysogenum, Cladosporium sphaerospermum og Stachybotrys chartarum. For lærernes vedkommende blev der desuden testet med støv fra egen skole og med
egen skoles dominerende svampe. I fuldblodsanalysen undersøgte vi herefter frigivelsen af cytokin og aktivering på gen-niveau. Forskellen mellem medianværdierne i grupperne er testet ved hjælp af Mann Whitney Test og T-test. Som signifikansniveau er der anvendt p=0,05, med mindre andet er angivet. Sammenhængen mellem skolelærernes udsættelse for skimmelsvampe og støv og reaktionen i fuldblodsanalysen er analyseret vha. Spearman korrelationstest efter logaritmisk transformation af såvel eksponering som fuldblodsresultater. Lærernes eksponering er udregnet, som det er beskrevet i projekt 1. Resultater vedr. panelundersøgelse af allergikere og ikke-allergikere Cytokinfrigivelse i fuldblodsanalyse Til dette forsøg deltog 10 ikke-allergikere og 10 personer med allergi overfor luftvejsallergener (atopikere). Statistiske analyser er udført vha. Microsoft Excel t-test bestemt som tosidet test med forskellig varians. Som signifikansniveau er der anvendt p=0,05, med mindre andet er angivet. Figur 2.1 viser analyse af frigivelse af cytokinerne IL-1β og IL-8 efter tilsætning af skimmelsvampeopløsninger til blodet. IL - 8 2000 1500 1000 500 0 LPS GLU CS SC PC RR10 RR1 * * IL -1 β 4000 3000 2000 1000 0 ** * LPS GLU CS SC PC RR 10 RR 1 Ikke-allergikere Allergikere Figur 2.1. Analyser af blodprøver taget fra et panel på 10 allergikere og 10 ikke-allergikere. Cytokinfrigivelse fra cellerne i blodet. LPS:Bakterielt endotoxin; Glu:glucan; CS:Cladsoporium sphaerospermum; SC: Stachybotrys chartarum; PC: Penicilium chrysogenum; RR10 & RR1: Rhodotorula rubra RR10: Rhodotorula rubra i 10 x koncentrationen. *Ikke signifikant over baggrund p > 0.05. Alle svampetest med undtagelse af Rhodotorula rubra (RR-10, RR-1) fremkaldte en signifikant øget IL-1β og IL-8 cytokin frigivelse i forhold til baggrundsniveauet. Det fremkaldte niveau var højest for endotoxin fra bakterier (LPS) og endotoxin fra svampe (Glucan), men svampene Cladosporium sphaerospermum, Stachybotrys chartarum og Penicillium chrysogenum gav sammenlignelige niveauer for IL-8 frigivelsen i forhold til en- 43
dotoxinerne, hvorimod Cladosporium sphaerospermum, Stachybotrys chartarum og Penicillium chrysogenum gav meget lave IL-1β niveauer. Der blev ikke observeret nogen signifikant forskel i cytokinfrigivelsen imellem allergikere og ikke-allergikere. Aktivering af cytokin-gener Resultatet af forsøget med cytokin-genaktivering med fuldblod fra 10 allergikere og 10 ikke-allergikere, ses på tabel 2.1, figur 2.2 og 2.3. Tabel 2.1 viser, hvorledes ikke-allergikere har større IL-8 gen-aktivering end allergikere efter udsættelse for glucan. Efter inkubering med Penicilium chrysogenum og Rhodotorula rubra ses en større IL-8 gen-aktivering blandt allergikere. For IL-1β har ikke-allergikere en højere gen-aktivering efter inkubering med, Penicilium chrysogenum og Rhodotorula rubra i forhold til allergikere. Derimod forårsager inkubering med LPS en øget gen-aktivering blandt allergikere. Tabel 2.1. Forskellen i gen-aktivering mellem allergikere og ikke-allergikere i panelundersøgelsen. Cytokin-gen Inkubation med Ikke-allergikere Allergikere IL-8 mrna LPS - - Glucan - Penicilium chrysogenum - Rhodotorula rubra - IL-1β mrna LPS - Glucan - - Penicilium chrysogenum - Rhodotorula rubra - = Gen-aktiveringen er signifikant højest i denne gruppe. Efter test med LPS og Glucan, figur 2.2, blev der observeret signifikante forskelle imellem allergikere og ikke-allergikere: LPS fremkalder et højere IL-1β mrna niveau hos allergikere, og Glucan et lavere IL-8 mrna niveau hos allergikere. Stachybotrys chartarum og Cladosporium sphaerospermum var de to svampe, som gav de højeste gen-aktiverings-niveauer, (mrna) for begge cytokiners vedkommende. Det vil sige, at disse to svampe havde den kraftigste effekt på cytokin-genaktivering og dermed på inflammationen. Der blev ikke fundet forskel på reaktionen for disse svampe mellem allergikere og ikke-allergikere. Signifikant højere IL-8 mrna niveauer blev observeret hos allergikere efter udsættelse for Penicillium chrysogenum og Rhodutorula rubra. Signifikant højere niveauer af IL-1β mrna blev målt hos ikke-allergikere efter test med Penicillium chrysogenum og Rhodotorula rubra. 44
16 IL-8 mrna 14 12 * 10 8 6 4 2 0 Ikke-allergikere Allergikere 140 IL-1 β mrna 120 100 80 60 40 * 20 0 Ikke-allergikere Allergikere LPS Glu Figur 2.2. Aktivering af gener (mrna) for cytokin IL-8 og IL-1β ved test af LPS og glucan (Glu). Ratio over baggrundsværdi. *p < 0.05. for T-test ikke-allergikere vs allergikere. 45
IL-8 mrna 9 8 7 6 5 4 3 2 * * 1 0 20 18 16 14 12 Ikke-allergikere IL-1 β mrna Allergikere 10 8 6 * * 4 2 0 Ikke-allergikere Cs Sc Pc Rr Allergikere Figur 2.3. Aktivering af gener (mrna) for cytokin IL-8 og IL-1β ved test med skimmelsvampe. Ratio over baggrundsværdi. * p < 0.05. T-test ikke-allergikere vs allergikere. Cs: Cladosporium sphaerospermum; Sc: Stachybotrys chartarum; Pc: Penicilium chrysogenum; Rr: Rhodotorula rubra. Panelundersøgelsen gav følgende resultat: Analysemetoden med fuldblod kan anvendes til at vurdere den inflammatoriske reaktion ved eksponering for skimmelsvampe på gen-niveau, samt til at vise forskelle imellem allergikere og ikke-allergikere. Parallel analyse af testede blodprøver med metoderne for cytokinfrigørelse fra celler og aktivering af cytokiner på gen-niveau gav informationer om, hvilket niveau samt hvilken mekanisme der var involveret i den inflammatoriske reaktion: frigivelse fra cellen (beredskab) og/eller gen-aktivering (immunkapacitet). Analysen af gen-aktivering havde endvidere potentialet til at diagnostisere om, der er tale om en allergiker eller en ikke-allergiker. 46 Resultater vedrørende undersøgelse af skolelærere: Cytokinfrigivelse fra fuldblodsanalyse Tabellerne B4.20 og B4.21 i Bilag 4 viser, hvorledes cytokinfrigørelseen i fuldblods analysen varierede med lærernes ugentlige udsættelse for LPS, glucan, skimmelsvampe og støv fra egen skole. Af disse tabeller fremgår det, at der var en kraftig sammenhæng mellem udsættelse for endotoxin (LPS) i miljøet på skolen og frigørelseen af IL-1β i blodet efter inkubering
med LPS. Herudover så man et lavere niveau af IL-8 frigørelseen efter inkubering med LPS, glucan og støv fra egen skole i sammenhæng med lærernes stigende udsættelse for skimmelsvampe og LPS i arbejdsmiljøet. For IL- 8 ser man en øget frigørelse efter inkubering med Penicilium chrysogenum med stigende udsættelse for svampe. Tabellerne B4.22 og B4.23 i Bilag 4 viser cytokin gen-aktiveringen. Efter inkubering med LPS og glucan så man en kraftigere aktivering af IL-1β mrna associeret med lærerenes stigende udsættelse for skimmelsvampe i arbejdsmiljøet. For lærere med høj udsættelse for Penicilium i det daglige var der en øget IL-8 gen-aktivering. Sammenhængen med bygningsrelaterede symptomer 16 14 12 Il - 8 P < 0,05 10 8 6 4 Skoletype 2 0 Tør Våd 16 BRS NEJ JA 14 Il - 8 mrna 12 10 8 6 4 Skoletype 2 Tør 0 Våd BRS NEJ JA p< 0,05, vs symptomatiske. Mann Whitney Figur 2.4. Sammenhængen mellem bygningsrelaterede symptomer (BRS) og cytokinfrigørelse (IL-8) og gen-aktivering (IL-8 mrna) efter test med Cladosporium sphaerospermum uden hensyn til, om disse kommer fra en "tør" eller "våd" skole. 47
48 Figur 2.4 viser, hvorledes der var signifikant højere IL-8 frigivelse efter test med Cladosporium sphaerospermum hos lærere med bygningsrelaterede symptomer i forhold til andre lærere. For Cladosporium sphaerospermum og dominerende svamp på egen skole så man en øget gen-aktivering blandt personer med bygningsrelaterede symptomer. Som det ses af figur 2.5, var der generelt ingen association for cytokinfrigørelseen eller cytokin gen-aktivering til bygningsrelaterede symptomer. For Cladosporium var der dog en sammenhæng, som kan anes på figuren, idet personer med bygningsrelaterede symptomer så ud til at have højere værdier.
Eksponering for skimmel cfu/m 2 * timer pr. uge IL-8 Penicilium 6.00 lokimd 5.50 5.00 Frisætning af IL-8 0.00 0.50 1.00 1.50 lopn8 lokimd = 4.49 + 0.91* lopn8 R-S quare = 0.65 Eksponering for skimmel cfu/g * timer pr. uge IL-8 mrna Cladosporium 7.00 lolpsga 6.50 6.00-0.50 0.00 0.50 1.00 loclad8 Genaktivering af IL-8 : Ingen bygningsrelaterede symptomer : Bygningsrelaterede Figur 2.5. Sammenhængen mellem lærernes skimmeleksponering og IL-8 frigørelsen efter inkubering med Penicilium chrysogenum og IL-8 gen-aktivering efter inkubering med Cladosporium sphaerospermum. Punkterne er markeret for lærere uden og med bygningsrelaterede symptomer. 49
Konklusioner: Cytokinfrigørelse Panel af blodprøver fra allergikere og ikke-allergikere LPS og Glucan virkede kraftigt på frigivelsen af Il-1β og Il-8 og på cytokin gen-aktivering (mrna). Il-8 frigivelse fra celler var ligeså kraftig med ekstrakter af Cladosporium sphaerospermum, Stachybotrys chartarum, Penicillium chrysogenum som med glucan, og på et lavere niveau med Rhodotorula rubra. Frigørelsen af Il-1β til blodet med de nævnte svampe var højere end baggrunden, men ca. 6 til 14 gange lavere end for IL-8 frigørelsen. Der blev ikke observeret nogen signifikant forskel i cytokinfrigørelsen fra cellerne i blodet imellem allergikere og ikke-allergikere. Lærere For skolelærerne var der en nedsat frigørelse af IL-8 efter inkubering med LPS, glucan og støv fra egen skole med stigende udsættelse for skimmelsvampe i skolemiljøet. Dette kan tolkes som et udtryk for en nedsat evne af disse læreres immunapparat til at reagere på generelle inflammatoriske stimuli. Samtidig påvistes en øget frigørelse af IL-8 efter inkubering med Penicilium chrysogenum. Dette kan tolkes som et udtryk for en specifik aktivering af disse læreres immunapparat overfor denne svamp. For test med Cladosporium sphaerospermum var der ingen forskel mellem skolelærere fra "våde" og "tørre" skoler. Derimod var der et øget IL-8 respons for denne svamp blandt lærere med bygningsrelaterede symptomer uanset skoletype. Dette tyder på at Cladosporium sphaerospermum var relateret til symptomer blandt lærerne. For IL-1β ses der de samme tendenser med faldende frigørelse ved stigende eksponering i miljøet, dog er den statistiske sammenhæng ikke så stærk. IL-1β cytokinfrigørelseen efter inkubering med LPS øges med lærernes stigende udsættelse for LPS i miljøet. Aktivering af cytokiner på gen-niveau (mrna) Panel af blodprøver fra allergikere og ikke-allergikere Signifikante forskelle blev observeret imellem allergikere og ikkeallergikere på mrna niveau: LPS fremkaldte et signifikant højere IL-1β mrna niveau hos allergikere, og glucan et signifikant lavere IL-8 mrna niveau hos allergikere. Af de testede svampe fremkalder Cladosporium og Stachybotrys det højeste mrna nivau for begge cytokiner, hvor det fremkaldte niveau var ca. dobbelt så højt for IL-1β mrna som for IL-8 mrna. Lærere Der var signifikant højere gen-aktivering af IL-1β mrna blandt lærere med stigende udsættelse for skimmelsvampe i det daglige, efter inkubering med LPS og glucan. Dette tolkes som et tegn på, at blodcellerne hos lærere med høj udsættelse i det daglige havde et højere beredskab til IL- 1 cytokin-gen aktivitet efter generelle stimuli som LPS og glucan. Blandt lærere fra de "tørre" skoler var der en øget IL-8 gen-aktivering med Cladosporium sphaerospermum og med den dominerende svamp fra egen skole. 50 Sammenhængen mellem aktivering af cytokiner på gen-niveau (mrna) og proteinfrigørelse. Af tabellerne B4.20 til B4.23 i Bilag 4 fremgår det, at der for cytokin-genaktivering er en positiv sammenhæng mellem aktiveringen i fuldblod og den daglige
udsættelse for LPS og skimmelsvampe i miljøet. Derimod ses der for cytokinproteinfrigørelsen en negativ sammenhæng for glucan, LPS og eget støv. For Penicillium chrysogenum ses der en afvigelse fra dette mønster, idet der for IL-1β er en negativ association til gen-aktivering, men en positiv sammenhæng til proteinfrigørelse, og for IL-8 er der en positiv association for såvel gen-aktivering som proteinfrigørelse. Perspektivering Resultaterne af fuldblodsanalyser af allergikere og ikke-allergikere viste flere vigtige resultater og tendenser. For det første blev der i dette studie vist en større effekt med glucan, Cladosporium, Stachybotrys og Penicillium end med LPS på IL-8 frigivelsen fra celler til blodet. Dette er ganske interessant, da LPS anvendes som modelstof for en fremkaldelse af inflammation. Derimod var IL-1β frigørelseen efter test med LPS og glucan af omtrent samme størrelse, hvilket er ca. 100 gange større end, hvad der var efter testen med alle de undersøgte svampe. Dette viser, at svampenes stimulering af IL-8 sandsynligvis ikke sker via IL-1β og er uafhængig af glucan. Det er et interessant fund, at lærere med høj udsættelse for skimmelsvampe i det daglige havde en lavere frigørelse af begge cytokiner fra celler efter inkubering med såvel LPS som glucan. For støv fra egen skole var den samme effekt kun for IL-8. Derimod var der en ligefrem sammenhæng mellem udsættelsen for Penicilium chrysogenum og IL-8 frigørelseen, hvilket kan skyldes en specifik opregulering af immunapparatet overfor netop denne svamp. I modsætning til cytokinfrigørelse, der er lavere efter udsættelse, så man, med lærernes stigende udsættelse for skimmel i miljøet, en kraftigere opregulering af IL-1β mrna og IL-8 mrna efter inkubation med LPS og glucan. Undersøgelserne af gen-aktivering viste, at lærerne med en høj udsættelse for skimmelsvampe i deres skolemiljø tenderede til at reagere kraftigtere efter inkubation med generelle inflammationsinducerende substanser som LPS og glucan. Der synes defor i denne undersøgelse at være en omvendt sammenhæng mellem udsættelse for skimmelsvampe og LPS i det daglige og reaktionen på hhv. gen-aktivitet og cytokin-frigørelse i fuldblodsassayet, således at personer, der er udsat for skimmel og LPS i deres arbejdsmiljø, har en forhøjet gen-aktivering men en nedsat protein frigørelse. Dette kan tolkes som en immunologisk udmattelse, hvor cellerne forsøger at efterkomme et behov for et større forbrug af de inflammatoriske cytokiner. Som den eneste skimmelsvamp var Cladosporium sphaerospermum knyttet til symptomer på såvel niveauet af cytokinfrigørelseen som på genaktiveringsniveauet. Disse tests kan på nuværende tidspunkt altså bruges til at vise forskelle mellem lærere med høj og lav udsættelse for skimmelsvampe i miljøet, mellem allergikere og ikke-allergikere og mellem personer med og uden symptomer. Samtidig understreger disse resultater, at det er nødvendigt med undersøgelser af såvel cytokin-frigørelse i blodet som cytokin-aktivering på gen-niveau for at få det fulde billede af inflammationsprocessen. Der er dog langt endnu, før testene kan bruges til diagnostik af såvel personer som skolemiljø. Det kræver, at de bliver afprøvet i større skala for at teste specificitet og sensitivitet og dermed deres prædiktive værdi. Publikationer Krüger, T., Sigsgaard, T. & Bonefeld-Jørgensen, E. C. (in prep.). Cytokine release and mrna activation after incubation in the whole blood assay with moulds from water damaged schools in a panel of 10 atopics and 10 nonatopics. Sigsgaard, T., Krüger, T., Meyer, H. W., & Bonefeld-Jørgensen, E. C. (in prep.). The relationship between cytokine release, gene activitation in whole blood assay and symptoms in school teachers during work in school buildings. 51
Projekt 2.2: Dobbeltblindet, placebokontrolleret eksponering for skimmelsvampesporer Projektledelse: Harald Meyer, Arbejds- og Miljømedicinsk Klinik, Bispebjerg Hospital Projektdeltagere: Kristian Fog Nielsen, BioCentrum-DTU, Lars K. Poulsen, LCA, Hans-Jørgen Malling, ALL, Sven Norn, Farmakologisk Institut, Suzanne Gravesen, By og Byg, Finn Gyntelberg, AMK. Formål Formålet med dette delprojekt var at vurdere mulige kliniske effekter af eksperimentel udsættelse for skimmelsvampe hos specielt følsomme individer, som tidligere har haft bygningsrelaterede symptomer i deres arbejde. Formålet med at udvælge specielt følsomme personer var at få størst mulighed for at observere forandringer på et mindre patientmateriale. Fremgangsmåde Otte personer, som tidligere har haft indeklimasymptomer i vandskadede skoler og med en "positiv histamin release test" (Lander, Meyer & Norn, 2001) over for Penicillium chrysogenum, indgik i undersøgelsen. På 3 forskellige dage blev personerne udsat for enten placebo, ca. 600.000 sporer pr. kubikmeter luft af Pencillium chrysogenum eller Trichoderma harzianum i ca. 6 minutter. Denne udsættelse skulle svare til en hel arbejdsdags ophold i et moderat vandskadet lokale. Ud fra en skala med mulighed for at angive symptomer i 9 grader, vurderedes det, om de pågældende fik symptomer efter den kontrollerede eksponering i forhold til før eksponeringen på de tre eksponeringsdage. Frigivelsen af svampesporer foregik efter et nøje kontrolleret princip, hvor man anvendte et P-FLEC kammer og en laser partikeltæller, som kunne tælle mængden af svampesporer. Udstyret er specielt udviklet til formålet, men på grund af elektrostatiske forhold blev mikropartikler (partikler fra svampene, mindre end sporerne) fanget på udstyrets overflader (Jensen & Kildesø, 2001; Kildesø, et al., 2000). Undersøgelsen foregik i hospitalsregi, således at evt. alvorligere allergiske symptomer kunne afbødes umiddelbart. Resultater Man gjorde op, om deltagerne angav i det mindste 2 trins stigning på en symptomskala eller ej, og ved at anvende denne metode fandt man en nærsignifikant forøgelse i slimhindesymptomer efter udsættelse for Pencillium chrysogenum. Ved at registrere symptomdata kontinuert fandtes en øget forekomst af symptomer fra næsen ved eksponering for Tricoderma harzianum og nærsignifikant for placebo, og der fandtes herudover ikke sikre signifikante forskelle, se tabel 2.5. Ved alle tre typer af eksponering fandtes en lille stigning i leukocyttal i blodet. 52
Tabel 2.2. Bygningsrelaterede symptomer, lungefunktion og blodanalyser blandt skoleansatte (n=8) i forhold til eksponering for skimmelsvampene Penicillium chrysogenum, Trichoderma harzianum (ca. 600.000 sporer/m 3 ) og placebo. Der er kun vist værdier, hvor p<0,1. Effekt Eksponering Symptomer (skala 0 9): Gennemsnit før-efter (timer efter eksponering) Penicillium chrysogenum Trichoerma harzianum Placebo Næseirritation 0,9-1,3 (20t) p=0,08 a) 1,4 2,4 (1t) p=0,02 a) 1,0 2,4 (1t) p=0,04 a) Stoppet næse 0,1 0,9 (1t) p=0,06 a) Halsirritation 0,6 0,9 (1t) p=0,05 a) Hovedpine 0,6 1,5 (1t) p=0,06 a) Symptomer ( 2 skala trin op i undersøgelsesperioden): # deltagere Øjenirritation 5 af 8 deltagere(p=0,06 b) ) Halsirritation 5 af 8 deltagere (p=0,06 b) ) Lungefunktion: Gennemsnit før-efter (timer efter eksponering) Peak flow (l/min) 496 480 (20t) p=0,06 a) 500 476 (20t) p=0,02 a) Blodanalyser: Gennemsn. # celler (10 9 /l) før 3½ time efter Leucocyter 6,1 6,7 (p=0,02 a) ) 6,3 6,9 (p=0,03 a) ) 6,1 7,3 (p=0,02 a) ) Lymfocyter 1,8 2,2 (p=0,01 a) ) 1,9 2,3 (p=0,01 a) ) Neutrophilocytter 3,5 4,5 (p=0,04 a) ) a): Wilcoxon parret rank-sum test b): McNemars test Perspektivering Konklusionen på dette eksperimentelle studie er, at der ikke fandtes markante forskelle mellem placebo og en kraftig kortvarig skimmelsvampeeksponering. Idet der ikke nødvendigvis er de samme reaktioner efter en kraftig kortvarig og en moderat længerevarende eksponering, vil det være vigtigt i fremtidig forskning at undersøge effekten af mange timers udsættelse for moderate koncentrationer af skimmelsvampe. Endvidere bør effekten af udsættelse for de omtalte mikropartikler undersøges. Publicering fra forskningsprogrammet Meyer, H. W., Nielsen, K. F., Jensen, K. A., Kildesø, J., Norn, S., Permin, H., Poulsen, L. K., Malling, H. J., Gravesen, S., & Gyntelberg, F. (2002). Double blind placebo controlled exposure to moulds. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 5 (pp. 19-22). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. Jensen K. A., & Kildesø, J. (2001). Generation of aerosols for exposure studies using particles released from surfaces. Journal of Aerosol Science, 32(sup.1), S805-S806. 53
Kildesø, J., Würtz, H., Nielsen, K. F., Wilkins, K., Gravesen, S., Nielsen, P. A., Thrane, U., & Schneider, T. (2000). The release of fungal spores from water damaged building materials. In O. Seppänen, & J. Säteri (Eds.), Healthy Buildings: Exposure, human responses and building investigations, Proceedings, Vol. 1 (pp. 313-318). Helsinki: SYI Indoor Air Information Oy. Litteratur Lander, F., Meyer, H. W., & Norn, S. (2001). Serum IgE specific to indoor moulds, measured by basophil histamine release, is associated with building-related symptoms in damp buildings. Inflammation Research, 50(4), 227-31. 54
Projekt 2.3: Udvikling af et in-vitro bioassay for luftvejsaktive skimmelsvampemetabolitter i organisk støv: Effekter på luftvejscilier Projektledelse: Ken Wilkins, Arbejdsmiljøinstituttet, (AMI) Projektdeltagere: Z. Jesenska og L. Pieckova, Institute of Preventative and Clinical Medicine, Bratislava (IP) Formål Det overordnede formål var i henhold til ovenstående at udvikle og validere en enkel og hurtig metode til vurdering af effekten af støv på luftvejene. Dette blev primært gjort ved at sammenligne den ciliostatiske effekt af forskellige støvekstrakter fra bygninger med effekten af sterigmatocystin. Baggrund Luftvejssymptomer rapporteres ofte hos mennesker som bor/arbejder i bygninger med udbredt skimmelsvampevækst. En fundamental mekanisme for beskyttelse af luftvejene er det såkaldte mukociliære apparat, som består dels af luftvejenes slimlag og det underliggende ciliebeklædte epithel. Cilierne (fimrehårene) er ansvarlig for den bevægelse, som transporterer hele slimlaget med opfangede partikler og opløste stoffer i retning af svælget. Det har vist sig, at nogle skimmelsvampeekstrakter og metabolitter giver toksiske reaktioner på fimrehårs-epithelet i form af nedsættelse eller "lammelse" af ciliebevægelsen. Som nævnt i den overordnede protokol er disse ciliostatiske effekter fundet med ekstrakter af indeklima-relevante skimmelsvampearter, som er testet i et assay med epithel fra luftrøret af kyllinger. Eksempelvis har sterigmatocystin, et mykotoksin dannet af Aspergillus versicolor, en stærk effekt selv ved lave koncentrationer (ned til 30 µg/l). Ekstrakter af Penicillium chrysogenum og Trichoderma viride dyrket på gulvpap er også fundet meget aktivt. Det ville således være et stor fremskridt, hvis man kunne bruge denne billige og hurtige in-vitro metode til at detektere denne biologiske aktivitet i støv fra bygninger. Fremgangsmåde Støvopsamling Koordineret med projekt 1 blev der opsamlet overfladestøv i lokaler, dels fra svampeskadede skoler og "ikke-inficerede" kontrollokaler. De pågældende skoler blev udvalgt i samarbejde med rådg. ing. Mikael Ø. Hansen. Det skal bemærkes, at støvprøverne således i første omgang ikke nødvendigvis er kommet fra de samme skoler, som de der kom til at indgå i forskningsprogrammets projekt 1. Overfladestøv blev opsamlet på reoler ved anvendelse af støvsuger med specielt mundstykke (VacuuMark). Det opsamlede støv (50 prøver à 50 100 mg) blev opbevaret ved 4 o C indtil videre behandling. I laboratoriet blev støvet ekstraheret med organiske opløsningsmidler (blandinger af 2- butanon, etyl acetat og kloroform) og ekstraktet blev inddampet, resten blev afvejet og genopløst i DMSO (Dimethylsulfoxid) og tilsat kyllingeluftvejsepithel in-vitro som beskrevet nedenfor. Luftvejsep. assay Analysen med luftvejsepithel-assayet blev overordnet gennemført i henhold til følgende procedure: Kort beskrevet er dette som følger: 1) Daggamle kyllinger aflives, luftrøret skæres ud, vaskes i inkubationsmedium ("Minimum essential medium according to Eagle, containing Earle's salts"), skæres op i 20-30 skiver (0,5 mm), og placeres i en petriskål med inkubations-medium. 2) Teststoffet eller ekstrakt i DMSO opløsning tilsættes i en fortyndningsrække med passende koncentrationer. 3) Skålene henstår derefter i inkubator 55
ved 37 o C, med 5% CO 2. 4) Som kontrol af assayets variabilitet udførtes hver test i tredobbelt bestemmelse. Efter henholdsvis 0, 1, 2, 3 og 6 dage undersøgtes ciliebevægelsen i mikroskop. Som effektmål anvendtes tiden fra tilsætning af teststoffet til ciliebevægelsen standser i relation til den pågældende koncentration. Teststofferne var, som nævnt ovenfor, ekstrakter af støv. Samtidig med hvert af disse støvekstrakter testedes, udførtes tests af positiv kontrol (sterigmatocystin) og negativ blank. Projektet blev udført på the Institute of Preventative and Clinical Medicine, Bratislava af L. Pieckova og Z. Jesenska, som har rutine i at teste svampemetabolitter med denne metode. Resultater Der er fundet aktivitet af ekstrakter fra støv fra både problem- og kontrollokaler. I nogle tilfælde viste ekstrakter fra kontrollokalerne ciliostatisk aktivitet efter 48 timer og i andre efter 72 timer. Prøver fra lokaler med dokumenteret vækst viste ciliostatisk aktivitet (ophør af fimrehårenes bevægelser) efter 24 timer, 48 timer eller 72 timer. Der blev registreret aktivitet i 6 af 13 prøver fra problemlokaler og 7 af 10 fra kontrollokaler. Effekten af støvekstrakterne på den ciliostatiske aktivitet var overvejende lille. Der var således ingen forskel på den ciliostatiske aktivitet af ekstrakter fra støv, som var opsamlet i bygninger med og bygninger uden betydelig skimmelsvampevækst, og samtlige aktivitetsniveauer var relativt lave. Herefter enedes man om ikke at fortsætte projektet yderligere. Perspektivering Da kyllinge-epithel-assayet således i sin nuværende form ikke er tilstrækkeligt følsomt til at detektere skimmelsvampe i overfladestøv, er det derfor nødvendigt at udvikle metoden yderligere, hvis den skal bruges til dette formål. Supplerende undersøgelser er foretaget på ekstrakter af skimmelsvampene Aspergillus versicolor og Stachybotrys chartarum. Publicering fra forskningsprogrammet National Institute of Occupational Health. (2000). Development of an in-vitro bioassay for mold metabolites with airway activity in organic dust: Final report, project 2.3. Copenhagen. (In Danish). Wilkins, K., & Pieckova, E. (2001). Detection of ciliostatic activity in fungal growth on building materials. Environmental Science & Pollution Research, 9(2), 105-106. Litteratur Pieckova, E., & Jesenska, Z. (1995). The effect of chloroform-extractable secondary metabolites of filamentous fungi on the movement of respiratory tract cilia from one-day-old chicks. in-vitro. Folia Microbiologia, 40(1), 123-127. 56
Mikrobiologiske forhold Programmets mikrobiologiske baggrund 1996 Resume Forekomst af svamp og råd i bygninger havde tidligere været håndteret udelukkende som byggetekniske problemer, hvor forekomst af ægte hussvamp er en risiko for bygningens konstruktion på grund af materialernes nedbrydning, og hvor skimmelsvampe havde medført øgede driftsudgifter på grund af tilsmudsede overflader. Imidlertid havde man gennem de senere år erfaret, at vækst af skimmelsvampe på overfladen af byggematerialer kan udgøre en sundhedsmæssig risiko for de personer, der opholder sig i bygninger med fugtskadede, inficerede materialer. Ved udsættelse for disse mikroorganismer er der tale om en potentiel risiko for overfølsomhedsreaktioner og forgiftninger (Samson et al., 1994). Der vil i enhver bygning være en naturlig baggrundsbelastning i luften af mikroorganismer, som stammer dels fra udendørs luft, dels fra de personer der opholder sig i bygningen. I fugtskadede bygninger vil belastningen som regel være større og med en anden sammensætning af mikroorganismer. Den naturlige forekomst af mikroorganismer er velbelyst. Det drejer sig om virus, svampesporer og bakterier. De luftbårne bakterier og svampesporer forekommer dels som enkelt-partikler, dels som aggregater (klumper og kæder) og dels hæftet til andre partikler, fx støv og textilfibre. Blandt de dominerende bakterier i indendørs luft er de såkaldt gram-positive bakterier, fx stafylokokker, mikrokokker og streptokokker, som frigøres fra menneskers næse, mund og hud; men andre bakterier ses også, de såkaldte gram-negative bakterier, der vokser, hvor der er frit vand tilstede. Selv om foreløbige undersøgelser tydede på, at opfugtede byggematerialer overvejende domineres af skimmelsvampevækst, skal man være opmærksom på, at bakterier, herunder de kraftigt lugtende actinomyceter, også kan være tilstede, og at frigjorte stoffer fra bakteriers cellemembran (endotoksiner) ved indånding kan være med til forstærke forskellige overfølsomhedsreaktioner. Der var således tidligere påvist en række potentielt sundhedsskadelige stoffer fra svampearter, der traditionelt ikke opfattes som sygdomsfremkaldende, idet disse svampe ikke giver anledning til infektioner. Udfra den eksisterende viden om skimmelsvampenes evne til at producere stoffer og partikler, som har et overfølsomheds- og giftfremkaldende potentiale, var der behov for at intensivere forskningsindsatsen på dette område. Ligeledes var der behov for at få en præcis og entydig karakterisering af de bygningsrelaterede skimmelsvampe, samt at få et større kendskab til skimmelsvampenes vækst-, temperatur- og vandaktivitetsprofiler ud fra deres økologiske og fysiologiske egenskaber for derigennem at kunne pege på mulige metoder til at bekæmpe og forebygge skimmelsvampevækst i bygninger. (Projekt 3: "Karakterisering af skimmelsvampe knyttet til fugtige bygninger"). Der var endvidere behov for at kunne beskrive og kvantificere afgivelsen og spredningen af partikler og flygtige stoffer fra skimmelsvampevækst i bygninger og videre til personerne, der opholder sig i dem. (Projekt 4: "Personers udsættelse for skimmelsvampe i bygninger"). Endelig var der behov for at få udviklet metoder, der kan give et hurtigt, specifikt og pålideligt svar på, om der er skimmelsvampevækst eller ej i en 57
bygning. (Projekt 5: "Hurtigmetoder til måling af skimmelsvampe i bygninger"). Den ene metode, Enzym-metoden, blev baseret på at måle et bestemt stof (et enzym), som kun findes hos svampe, og som kan tjene som udtryk for skimmelsvampes biomasse. Den anden metode, DNA-metoden, blev baseret på at detektere arvemassen fra skimmelsvampe for derved at foretage en hurtig detektion direkte til slægt eller art. Den tredje metode,voc-metoden, skulle gøre det muligt at udnytte svampenes flygtige stofskifteprodukter (MVOC'er) til artsbestemmelse af svampe på materialer. Skimmelsvampes forekomst og vækstforhold Koncentrationerne af luftbårne skimmelsvampe i bygninger med indeklimaproblemer er generelt ikke særligt høje (100-1000 cfu/m 3 ), men de er ofte højere end i referencebygningerne (Husman, 1996; Meklin, 1996), og skimmelsvampeslægterne er anderledes sammensat i problembygningerne i forhold til referencebygningerne (Husman, 1996; Nevalainen, 1994). Ved renovering af bygninger er der målt langt højere koncentrationer af skimmelsvampe og actinomyceter (Rautiala et al.,1996). Koncentrationen af luftbårne mikroorganismer bør måles i åndingszonen, da det vil give det bedste mål for, hvad en person eksponeres for (Rao, Burge & Chang,1996). Der er fundet og identificeret en lang række forskellige skimmelsvampe i bygninger. For de fleste er der en årstidsvariation, ligesom der er forskelle mellem boliger og mellem arbejdsmiljøer afhængig af, fx beliggenhed, fugtforhold, personbelastning og arbejdsprocesserne (Commission of the European Communities, 1993). Der foreligger ligeledes undersøgelser af skimmelsvampes vækst i vandskadede bygninger (Verhoeff et al., 1994; Husman, 1996; Nevalainen, Hyvärinen, Pasanen & Reponen, 1994), og senest et arbejde om hvilke skimmelsvampe der er dominerende i væksten på byggematerialer (Gravesen, Nielsen & Nielsen, 1997). Skimmelsvampene kan brede sig, når de får gode vækstbetingelser i form af fugtige og våde materialer, som fx træ og tapet, hvorfra de kan få næring fra organiske stoffer, som fx cellulose. Herved kan de udgøre et sundhedsmæssigt problem ved at frigøre sporer og luftformige stoffer til indeluften. I en våd bygning vil der ofte være andre skimmelsvampeslægter og -arter tilstede udover dem, der kommer udefra, og som man også finder i tørre bygninger. Sammensætningen af skimmelsvampe vil være afhængig af typen af materialer, der indgår i bygningen samt af materialernes fugtighed. Skimmelsvampes aktive komponenter Allergener Der forelå, som nævnt, præliminære undersøgelser, af hvilke skimmelsvampeslægter der er de hyppigst forekommende i vandskadede bygninger i Danmark (Gravesen, Nielsen & Nielsen, 1997). Proteiner fra sporerne fra disse svampe er alle potentielle allergener. For de fleste af de fundne skimmelsvampeslægter var allergiske reaktioner beskrevet (Wilken-Jensen & Gravesen, 1984). Der manglede systematisk viden om udbredelsen af svampeallergi og anden overfølsomhed over for skimmelsvampe hos personer, der opholder sig i fugtskadede bygninger. Dette beror bl.a. på, at man ikke tidligere har haft tilstrækkelig viden om, hvilke svampe det drejede sig om, og derfor ikke har kommercielt tilgængelige testpræparater (Østerballe, Dirksen, Weeke & Weeke, 1981). 58
Mykotoksiner Mykotoksiner er naturligt forekommende, specifikke ikke-flygtige stofskifteprodukter fra skimmelsvampe, der har en potentiel giftvirkning hos højerestående hvirveldyr. Flere af de skimmelsvampe, der specielt vokser indendørs på fugtige materialer, producerer mykotoksiner, som fx kan påvirke immunsystemet og være kræftfremkaldende. Nogle af disse stoffer er påvist direkte på inficerede materialer i fugtskadede bygninger i Danmark (Nielsen et al., 1997; Nielsen et al., 1998), og der var behov for yderligere undersøgelser, som kunne belyse den potentielle giftbelastning i de vandskadede bygninger. Ligeledes savnedes der viden om udsatte personers reaktion på de ofte meget giftige stofskifteprodukter, som svampene producerer under vækst. Flygtige organiske stoffer fra skimmelsvampe (MVOC) Skimmelsvampe producerer også flygtige stofskifteprodukter, kaldet MVOC. Nogle af disse stofskifteprodukter var påvist ved vækst på laboratoriesubstrater. Der er imidlertid kun begrænset viden om VOC produktion direkte fra skimmelinficerede materialer i bygninger og om den sundheds-mæssige betydning af disse emissioner. Det er muligt, at stofferne efter reaktion med ozon eller NOx kan være stærkt slimhindeirriterende (Wolkoff et al., 1997). Analyser af flygtige stoffer i luft eller støv kan formentlig udvikles til en hurtigmetode til at detektere vækst i bygninger (Wessén & Schoeps, 1996; Wilkins, Nielsen & Wolkoff, 1997). Glukaner Skimmelsvampe indeholder glukaner (β-1,3-d-glukan) i cellevæggen. Disse stoffer kan påvirke immunsystemet og bl.a. fremkalde inflammation (betændelseslignende tilstande). Eksponeringsforsøg med inhalation af isoleret glukan har givet anledning til tilstoppet næse, svie i halsen, hovedpine og træthed (Rylander et al., 1995). De samme symptomer er set ved provokationsforsøg med skimmelsvampeinficerede byggematerialer (Netterstrøm et al., 1995, upubl.). Litteratur Commission of the European Communities. (1993). Biological particles in indoor environments (European Collaborative Action. Indoor Air Quality & Its Impact on Man. Report No. 12). Luxembourg. Gravesen, S., Larsen, L., Gyntelberg, F., & Skov, P. (1986). Demonstration of microorganisms and dust in schools and offices. Allergy, 41(7), 520-525. Gravesen, S., Nielsen, P. A., & Nielsen, K. F. (1997). Skimmelsvampe i vandskadede bygninger (SBI-rapport 282). Hørsholm: Statens Byggeforskningsinstitut. Husman, T. (1996). Health effects of indoor air microorganisms. Scandinavian Journal of Work Environment and Health, 22(1), 5-13. Meklin, T., Taskinen, T. & Nevalainen, A. (1996). Microbial characterization of four school buildings. Indoor Air, 6(2), 1083-1088. Nevalainen, A., Hyvärinen, A., Pasanen, A. L., & Reponen, T. (1994). Fungi and bacteria in normal and mouldy dwellings. In R. A. Samson, et al. (Eds.), Health implications of fungi in indoor environments (Air Quality Monographs, 2) (pp. 163-168). Amsterdam: Elsevier. Nielsen, K. F., Hansen, M. Ø., Larsen, T. O., & Thrane, U. (1998). Production of trichothecene mycotoxins on water damaged gypsum boards in Danish buildings. International Biodeterioration and Biodegradation, 42, 1-7. 59
Nielsen, K. F., Thrane, U., Larsen, T. O., Nielsen, P. A., & Gravesen, S. (1998). Production of mycotoxins on artificiallly inoculated building materials. International Biodeterioration and Biodegradation, 42, 9-16. Rao, C. Y., Burge, H. A., & Chang, J. C. S. (1996). Review of quantitative standards and guidelines for fungi in indoor air. Journal of the Air and Waste Management Association, 46(9), 899-908. Rautiala, S., Reponen, T., Hyvarinen, A., Nevalainen, A., Husman, T., Vehvilainen, A., & Kalliokoski, P. (1996). Exposure to airborne microbes during the repair of moldy buildings. American Industrial Hygiene Association Journal, 57(3), 279-284. Samson, R. A., Flannigan, B., Flannigan, M. E., Verhoeff, A. P., Adan, O. C. G., Hoekstra, E. S. (Eds.). (1994). Recommendations. In R. A. Samson, et al. (Eds.), Health implications of fungi in indoor environments (Air Quality Monographs, 2) (pp. 531-538). Amsterdam: Elsevier. Verhoeff, A. P., van Wijnen, J. H., Hoekstra, E. S., Samson, R. A., van Strien, R. T., & Brunekreef, B. (1994). Fungal propagules in house dust: Relation with home characteristics. In R. A. Samson, et al. (Eds.), Health implications of fungi in indoor environments (Air Quality Monographs, 2) (pp. 129-140). Amsterdam: Elsevier. Wessén, B., & Schoeps, K.-O. (1996). Microbial volatile organic compounds: What substances can be found in sick buildings? Analyst, 121(9), 1203-1205. Wilken-Jensen, K., & Gravesen, S. (Eds.). (1984). Atlas of moulds in Europe causing respiratory allergy. Copenhagen: Ask Publishing. Wilkins, K., Nielsen, E. M., & Wolkoff, P. (1997). Patterns in volatile organic compounds in dust from moldy buildings. Indoor Air, 7(2), 128-134. Wolkoff, P., Clausen, P. A., Jensen, B., Nielsen, G. D., & Wilkins, C. K. (1997). Are we measuring the relevant indoor pollutants? Indoor Air 7(2), 92-106. Østerballe, O., Dirksen, A., Weeke, B., & Weeke, E. R. (1981). Cutaneous allergy in a Danish multicenter study. Ugeskrift for Læger, 143(48), 3211-3218. 60
Projekt 3: Karakterisering af skimmelsvampe knyttet til fugtige bygninger Projektledelse: Ulf Thrane, BioCentrum-DTU, Danmarks Tekniske Universitet (omfatter det fhv. Institut for Bioteknologi, DTU) Projektdeltagere: Birgitte Andersen, Kristian Fog Nielsen og Thomas Ostenfeld Larsen, Biocentrum-DTU og Bruce B. Jarvis, University of Maryland (gæsteprofessor, BioCentrum,DTU) Formål Formålet med projektet var at identificere og karakterisere de skadevoldende skimmelsvampe i fugtige bygninger og derigennem pege på en potentiel produktion af mykotoksiner og andre biologisk aktive stofskifteprodukter, samt belyse svampearternes vækstfysiologiske forhold. Endvidere havde projektet til formål at fungere som servicecenter for de øvrige projekter ved at levere skimmelsvampeisolater til forsøg og løbende bestemme de svampe, der blev modtaget fra de øvrige projekter i programmet. Baggrund Tidligere undersøgelser har vist, at de almindeligste skimmelsvampearter på byggematerialer skal findes blandt slægterne Stachybotrys, Chaetomium, Cladosporium, Alternaria, Trichoderma, Aspergillus og Penicillium. Nogle af de kendte bygningsrelaterede skimmelsvampearter, som fx Aspergillus versicolor og Penicillium chrysogenum er velkendte og velkarakteriserede; men det er langt fra tilfældet for mange af de andre bygningsrelaterede skimmelsvampe. I indeklimasammenhænge er de artsspecifikke funktionelle karakterer, som metabolitprofil (mykotoksinprofil) og vækstfysiologiske egenskaber essentielle for både det sundhedsmæssige og byggetekniske område. Derfor er det vigtigt, at dette belyses for de relevante svampearter. Med denne viden kan man gennem en identifikation af de tilstedeværende skimmelsvampe til artsniveau opnå information om, hvilke biologisk aktive stofskifteprodukter der potentielt ville kunne påvirke personer, der opholder sig i bygningen. På byggematerialer har de enkelte skimmelsvampearter forskellige fysiologiske profiler, hvilket afspejles i karakteriseringen af arterne, der også omfatter enkle fysiologiske undersøgelser af skimmelsvampenes vækst som funktion af parametre som fugtighed og temperatur. Sådanne oplysninger er af stor betydning for afrensning af svampeinficeret byggemateriale og ikke mindst forebyggelse i form af egnede konstruktioner og materialer set i relation til det mikroklima, der er omkring og i de pågældende konstruktioner og materialer. De skimmelsvampearter, der hidtil har været anvendt til allergenekstrakter, har først og fremmest repræsenteret de svampe, der forekommer i udendørs luft, mens de bygningsrelevante svampe kun har været sparsomt repræsenteret som reagenser til allergitest af personer og til laboratorietests. Udvikling af nye allergenekstrakter til diagnostik kræver derfor en entydig artsbestemmelse af de skimmelsvampe, der forekommer i de aktuelle vandskadede bygninger. I projektet er entydig og informativ taksonomi for bygningsrelaterede skimmelsvampe blevet etableret, således at man gennem de eksperimentelle data, der ligger bag artsnavnene, kan forudsige vækst- og toksinpotentialet under bygningsrelevante forhold. Fremgangsmåde Den grundlæggende karakterisering blev især koncentreret omkring svampeslægterne Alternaria, Chaetomium og Stachybotrys, idet der allerede fandtes megen tilgængelig viden omkring Aspergillus og Penicillium. Øvrige slægter blev bearbejdet i mindre omfang. 61
Der blev taget udgangspunkt i IBT's kultursamling ved BioCentrum-DTU. For at sikre at relevante arter blev analyseret, blev kultursamlingen løbende suppleret med isolater fra andre kultursamlinger samt fra de svampeisolater, der løbende blev modtaget fra de øvrige projekter i programmet. Gennem en omfattende screening af laboratoriesubstrater med forskellig sammensætning af næringsstoffer og vandindhold er der peget på nogle få velegnede substrater til isolering, kemisk og fysiologisk karakterisering af skimmelsvampene. Til den uddybende kemiske karakterisering blev benyttet væskekromatografi af kulturekstrakter, og til de vækstfysiologiske undersøgelser blev der benyttet klimaskabe. Resultaterne er evalueret med moderne multivariable statistiske metoder. Resultater I projektperioden voksede samlingen af bygningsrelevante skimmelsvampe til at omfatte ca. 250 velkarakteriserede kulturer, som har været til stor gavn for specielt projekterne 4 og 8. Disse kulturer er i dag deponeret i IBT's Kultursamling ved BioCentrum-DTU, der er en officiel tilgængelig kultursamling. Med baggrund i den store fokus på de toksiske forhold omkring svampeslægten Stachybotrys blev karakteriseringen af isolater koncentreret omkring denne slægt. På baggrund af grundige kemiske, genetiske og fysiologiske studier af over 100 isolater fra vandskadede bygninger fra hele verden er det nu klart, at der udover den kendte Stachybotrys chartarum også findes en ny art, der både morfologisk og kemisk er forskellig fra S. chartarum. En formel beskrivelse er under udarbejdelse. Det har også vist sig, at der tilsyneladende findes to typer af den kendte S. chartarum, der har forskellige profiler af de meget toksiske trichothecener. De vækstfysiologiske studier af Alternaria, Penicillium, Stachybotrys, og Chaetomium viste, at vandindhold og næringskilder var langt vigtigere faktorer end temperatur og ph forhold. Alternaria og Penicillium er ikke så krævende og kan fint gro på en række substrater med bl.a. simple kulstofkilder som sukker, mens Stachybortys og Chaetomium foretrækker mere komplekse kulstofkilder, fx cellulose, hvilket er i overensstemmelse med de aktuelle fund af disse svampe i vandskadede bygninger. Studierne viste også, at flere af de anbefalede substrater til isolering af skimmelsvampe ikke er optimale til detektion af Stachybotrys, hvilket kunne medføre manglende påvisning i de praktiske undersøgelser. Et agarsubstrat baseret på kommerciel V8 juice, som har været benyttet af flere laboratorier (men ikke alle) kan anbefales, da det understøtter god vækst og sporulering af Stachybotrys, så det er muligt at detektere og identificere denne vigtige svamp. I samarbejde med Projekt 1 fandtes det, at 80 % af de fundne svampe i vandskadede skolers bygninger tilhørte slægten Penicillium, efterfulgt af Cladosporium, Cryptococcus, Aspergillus, Alternaria og Ulocladium. Stachybotrys blev ikke fundet i denne undersøgelse, formentlig fordi der ikke fandtes gipsplader i de undersøgte bygninger. Meget våde gipsplader er Stachybotrys foretrukne voksested. 62 Perspektivering Der er nu opnået en ganske betragtelig viden om, hvilke svampe der forekommer i vandskadede bygninger, samtidig med at svampearterne er grundlæggende karakteriseret. Næste skridt vil være at udnytte denne viden til at få en dybere forståelse af, hvad der reelt foregår på byggematerialerne med henblik på at kunne forebygge svampevækst. Man kan ikke undgå, at der er svampesporer i luften og på materialeoverfladerne, men man kan gøre det svært for svampene at etablere sig. I denne sammenhæng er det påkrævet at undersøge mikromiljøet på/i materialerne for at vurdere de fysiologiske faktorer, specielt fugtforholdene. I Projekt 8: "Byggematerialers modstandsdygtighed mod skimmelsvampeangreb" blev der udført en række pilotforsøg med de relevante svampe podet på forskellige byggematerialer
opbevaret ved forskellig temperatur og fugtighed over flere måneder for at studere dette. Men dette skete under konstante forhold. Da det er i de yderste lag af materialerne, svampene etablerer sig, gælder det om at kende disse forholds grænser for vækst på materialet. Derfor vil fluktuationer af fugt over tid også være af betydning, men også, som set i projekt 8, overfladens beskaffenhed. På dette område er der meget viden om svampenes egenskaber baseret på eksperimenter under laboratorieforhold på laboratoriesubstrater, der kan udnyttes til målrettede analyser på byggematerialer. De indeklimarelaterede skimmelsvampe er alle velkarakteriserede med hensyn til en profil af stofskifteprodukter (mykotoksinprofil), men det er stadig et åbent spørgsmål, hvilke kemiske komponenter hos svampene der udløser de reaktioner, der observeres i fugtskadede bygninger. Gennem den kemiske karakterisering af svampene i IBT's kultursamling fås et godt overblik over, hvilke stofskifteprodukter (kendte som ukendte) svampene kan danne. Det vides, at svampene kan danne hundredevis af stofskifteprodukter under de rette betingelser, men det er kun et fåtal af stofskifteprodukterne, der kendes, og deres toksikologiske egenskaber er ligeledes kun sparsomt kendt. I denne sammenhæng bør der peges på, at flere og flere toksikologer erkender, at der sandsynligvis er tale om synergistiske effekter, således at det er profilen af stofskifteprodukter, der udviser en biologisk aktivitet og ikke kun enkelte stofskifteprodukter. Det kan meget vel betyde at morgendagens mykotoksiner og andre biologisk aktive stoffer fra skimmelsvampe fra vandskadede bygninger er nogle helt andre end dem, vi kender i dag, og derfor vil føre til anden og bedre forståelse af de helbredsmæssige effekter. Publicering fra forskningsprogrammet Andersen, B., Nielsen, K. F., & Jarvis, B. B. (2002). Characterization of Stachybotrys from water-damaged buildings based on morphology, growth and metabolite production. Mycologia, 94(3), 392-403. Andersen, B., & Frisvad, J. C. (2002). Characterization of Alternaria and Penicillium species from similar substrata based on growth at different temperature, ph and water activity. Systematic and Applied Microbiology 25, 162-172. Andersen, B., Krøger, E., & Roberts, R. G. (2002). Chemical and morphological segregation of Alternaria arborescens, A. infectoria and A. tenuissima species-groups. Mycological Research, 106, 170-182. Andersen, B., & Nissen, A. T. (2000). Evaluation of media for detection of Stachybotrys and Chaetomium species associated with water-damaged buildings. International Biodeterioration and Biodegradation, 46(2), 111-116. Jarvis, B. B., Hinkley, S. F., & Nielsen, K. F. (2000) Stachybotrys: An unusual mold associated with water-damaged buildings. Mycotoxin Research, 16A(1), 105-108. Johanning, E., Gareis, M., Nielsen, K. F., Dietrich, R., & Märtlbauer, E. (2002). Airborne mycotoxin sampling and screening analysis. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 5 (pp. 1-6). Santa Cruz, CA: Indoor Air. Nielsen, K. F., & Thrane, U. (2001). Fast methods for screening of trichothecenes in fungal cultures using gas chromatography - tandem mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 929(1-2), 75-87. 63
Nielsen, K. F., Gravesen, S., Nielsen, P. A., Andersen, B., Thrane, U., & Frisvad, J. C. (1999). Production of mycotoxins on artificially and naturally infested building materials. Mycopathologia, 145, 43-56. Nielsen, K. F., Huttunen, K., Hyvärinen, A., Andersen, B., Jarvis, B. B., & Hirvonen, M-R. (2001). Metabolite profiles of Stachybotrys isolates from water-damaged buildings and their induction of inflammatory mediators and cytotoxicity in macrophages. Mycopathologia, 154(4), 201-206. Thrane, U., Andersen, B., & Nielsen, K. F. (2001). Skimmelsvampe og indeklimakvalitet. Dansk Kemi, 82(2), 33-35. Wilkins, C. K., Nielsen, K. F., & Din, S. U. (2002). Patterns of volatile metabolites and trichothecenes produced by Stachybotrys and other trichothecene production molds. Environmental Science & Pollution Research,9(3). 64
Projekt 4: Personers udsættelse for skimmelsvampe i bygninger Projektledelse: Peter A. Nielsen, Statens Byggeforskningsinstitut (By og Byg) Projektdeltagere: Thomas Schneider og Jan Kildesø, AMI, Peter V. Nielsen, AAU, Birgitte Andersen, BioCentrum-DTU, Ole Valbjørn, By og Byg Formål Formålet var at beskrive og kvantificere afgivelsen og spredningen af partikler og flygtige stoffer (MVOC'er) fra skimmelsvampevækst på materialer til indendørsluften og videre til personerne, der opholder sig i bygningen. Baggrund Ved programmets start fandtes ingen større viden om, hvordan svampesporer, mykotoksiner og flygtige stoffer, der dannes på opfugtede materialer, fx i en lukket konstruktion, finder vej til personers hud eller luftveje. Kendskab til eksponeringsvejene er grundlæggende for forståelsen af, hvordan skimmelsvampe påvirker mennesker, og hvordan man håndterer problemer med skimmelsvampeinficerede bygninger. Fx har det betydning for vurderingen af, hvor, hvornår og hvordan der skal måles for at identificere et evt. skimmelsvampeproblem. Ved renovering af bygninger med indeklimasymptomer ville et større kendskab til eksponeringsvejene lettere kunne afklare hvor i bygningerne, der skal sættes ind. Transportprocesserne foregår som en del af den luftbevægelse, der finder sted i bygningen, fx i form af infiltration, gennem konstruktioner, trykfordeling imellem rum, naturlig og tvungen konvektion samt den generelle ventilation i bygningen og de enkelte rum. Projektet blev gennemført som fire uafhængige undersøgelser: 1 Karakterisering af svampekilde. 2 Undersøgelser af luftstrømninger fra kilde til lokale og transport af partikler i ventilerede rum. 3 Feltforsøg i skimmelsvampe-inficerede lokaler. 4 Analyse af resultaterne fra Projekt 1 "Skimmelsvampe og sundhed". 1: Karakterisering af svampekilde Formålet med denne fase var at få udviklet et udstyr, hvor sporefrigørelsen induceres ved hjælp af en luftstråle til måling af overfladevækstens kildestyrker af skimmelsvampe i forskellige perioder af deres livsforløb under styrede forhold. Fremgangsmåde Udfra indledende laboratorieundersøgelser blev der udviklet en måleopstilling til måling af sporefrigivelse fra en overflade. Opstillingen er baseret på et lille kammer, hvor sporerne frigives ved hjælp af en kontrolleret luftstrøm, der er rettet mod overfladen gennem et roterende rør, der er forsynet med luftdyser. Røret bevæges over et areal på ca 130 cm 2 i løbet af et minut. Sporer og andre partikler, der frigøres fra overfladearealet transporteres med luftstrømmen gennem en afkast åbning i toppen af udstyret til en partikeltæller eller et filter. Kammeret, der kaldes P-FLEC, (Particle Field and Laboratory Emission Cell) blev udviklet, så det også kan anvendes til feltmålinger i skimmelsvampe-inficerede bygninger. Sporefrigørelsen blev målt under veldefineret luftpåvirkning på 9 forskellige skimmelsvampe (Acremonium sp., Aspergillus versicolor, A. ustus, Chaetomium globosum, Cladosporium sphaerospermum, Penicillium chrysogenum, Trichoderma harzianum, Ulocladium sp. og Verticillium sp.). Skimmelsvampene blev dyrket på steriliserede og tapetserede gipskartonplader i en 5-6 ugers periode ved 97% RF. Sporefrigørelsen blev induceret med P-FLEC og målt med en partikeltæller. På baggrund af resultaterne blev Penicillium chrysogenum og Trichoderma 65
harzianum valgt til de videre forsøg, hvor effekten af ændringer i den relative luftfugtighed blev undersøgt. Resultater Der blev fundet en høj grad af reproducerbarhed af sporeafgivelsen for hver enkelt skimmelsvamp, men store forskelle mellem de enkelte skimmelsvampe. Sammenligningen af partikelafgivelsen fra de ni skimmelsvampe illustrerede, at sporeafgivelsen afhang dels af den pågældende skimmelsvamp og dels af deres respektive vækstforhold. Sporefrigørelsen varierede fra praktisk taget nul til mere end 20 millioner, og der blev konstateret meget store forskelle på sporeafgivelsen fra de forskellige skimmelsvampe. Der blev fundet en sammenhæng mellem den relative luftfugtighed og sporefrigørelsen, således at jo mere tørt der var, jo flere sporer blev der frigjort. Resultaterne er i overensstemmelse med andre tidligere studier. Dette kan måske forklare, hvorfor sporekoncentrationen i indeluften i våde bygninger med indeklimaproblemer ofte ikke er signifikant højere end i tørre bygninger Disse studier har imidlertid anvendt "colony forming units" (cfu) som hovedmål for partikelfrigørelsen. En fordel ved at anvende en partikeltæller er, at det er muligt at bestemme andre partikler end sporer samt at studere sammenklumpningen af sporer. For Aspergillus versicolor og Trichoderma harzianum blev der også frigivet partikler, der var mindre end sporerne. Dette er bekræftet af en anden undersøgelse (Gorny et al., 2002). 2: Undersøgelser af luftstrømninger fra kilde til lokale. Transport af partikler i ventilerede rum Formålet med denne fase var ved hjælp af CFD (Computational Fluid Dynamics) at undersøge transporten og transportvejene af partikler frigivet fra byggematerialer med henblik på at vurdere personers eksponering med skimmelsvampesporer. Fremgangsmåde En partikel, der frigives i stillestående luft, falder mod gulvet på grund af tyngdekraften, medens partiklens hastighed reduceres af den omgivende luft. I ventilerede rum vil skimmelsvampesporer, der frigives fra en materialeoverflade, fanges af rumluftens bevægelser og blive fordelt i rummet. Dette fører til, at personer, der opholder sig i rummet, bliver eksponeret for skimmelsvampesporer, såfremt sporerne bliver transporteret til det termiske grænsefladelag, der findes rundt om personerne, hvorefter det transporteres til personernes indåndingszone. Udfra indledende studier af partikelfrigivelse, betydningen af størrelsen af partiklerne og transporten i rum, blev der gennemført eksperimentelle fuldskalaforsøg i ventilerede rum på størrelse med et almindeligt kontorrum. Forsøgene gennemførtes med partikelgeneratorer (kilder) placeret forskellige steder i rummet. 66 Resultater Fordelingen af partiklerne i rummet viste sig at være meget afhængig af partikelgeneratorernes placering. Når generatorerne var placeret tæt på lufttilførslen, blev partiklerne fanget af luftstrømmen og fordelt i rummet, hvorimod partiklerne med andre kilde-placeringer faldt på gulvet eller blev fanget i et hjørne på grund af et lavere tryk her. Partikler, der var faldet til gulvet eller var deponeret på gulvet, blev resuspenderet ved bevægelser, fx gang på gulvet. I almindelighed viste resultaterne, at skimmelsvampesporerne meget let bliver fanget og transporteret af de luftstrømme, der er i et rum. Dette er også blevet vist af andre: Personer er omgivet af en sky, der bærer resuspenderede partikler og partikler (hudpartikler, tekstil fibre, bakterier osv) afgivet fra personen til åndingszonen (Clark & Cox, 1973; Brohus,
1997). Antagelsen om, at der finder en fuldstændig opblanding sted i rumluft, gælder ikke for partikler, der afgives fra eller resuspenderes af personer. 3: Feltforsøg i skimmelsvampe-inficerede lokaler. Formålet med denne fase var at afprøve forskellige metoder til fastlæggelse af transportprocesserne og -vejene i en fugtskadet og skimmelsvampeinficeret bygning. Fremgangsmåde Der er gennemført målinger af lufttransport i en skimmel-inficeret skolebygning og i en skimmelsvampeinficeret boligbebyggelse med passiv sporgas (PFT). I skolebygningen var taget udført med tagkassetter. Der var udbredt vækst af skimmelsvampe i kassetterne. Med 3 forskellige sporgasser blev det vist, hvorledes luften fra en inficeret konstruktion spredtes til andre rum, uden at der var umiddelbar direkte åbninger mellem rummene. Boligbebyggelsen bestod af ti kædehuse med en gennemgående krybekælder. Etageadskillelsen mod krybekælderen var beklædt med gipsplader. På den side af gipspladerne, der vendte mod krybekælderen, især langs fundamenterne, var der konstateret vækst af skimmelsvampe. Der blev ikke konstateret synlig vækst i boligerne. På baggrund af sporgasmålinger (PFT) blev det konstateret, at der var meget store forskelle på luftudvekslingen mellem krybekælderen og de enkelte boliger. For at undersøge hvilke transportveje luften fra krybekælderen anvendte, blev der gennemført målinger med en læksøger, hvor der blev doseret gassen SF 6 i krybekælderen. Målingerne viste, hvor utæthederne i krybekælderdækket var. De største utætheder var dels i forbindelse med en ventilationsskakt dels ved rørgennemføringer, men der var også tale om mere diffuse utætheder, fx gennem samlinger i dækket og ved fodpanelerne. I en boligbebyggelse under renovering blev det afprøvet, om udtørrede skimmelsvampe under et gulv på strøer kunne tilføres rummet. Resultater De gennemførte målinger viste, at det ved anvendelse af forskellige sporgasmetoder er muligt at kortlægge transportvejene for den luft, der passerer et skimmelsvampeinficeret materiale, uanset hvor det befinder sig i en bygning. Målinger har vist (Mørch, 2002), at meget kraftige hop på gulv kan medføre koncentrationer af skimmelsvampesporer i luften i rum over et trægulv på strøer, der er en faktor ti højere end uden hoppeaktiviteter, når der er skimmelsvampevækst under gulvet. 4: Analyse af projekt 1 vedr. fugt, skimmelsvampevækst og skimmelsvampe i støv Personers udsættelse for partikler fra skimmelsvampe vil, som tidligere beskrevet, ske via indånding af støv i luften. Det er derfor undersøgt, om der var sammenhæng mellem væksten af skimmelsvampe i bygninger og antallet af levedygtige skimmelsvampesporer (cfu) i støvet fra klasseværelser i 28 skolebygninger, der indgik i projekt 1. I undersøgelsen blev der anvendt forskellige udtryk for forekomsten af vækst af skimmelsvampe. Disse udtryk indgik i en klassificering af bygningerne ved hjælp af en skala 2-12 (se projekt 1), og som udtryk for vækst af skimmelsvampe blev anvendt vækst på aftryksplader og mængden af biomasse fra bygningens overflader med skimmelsvampevækst. Resultater Bygningernes fugt og skimmelvækst korrelerede ikke med støvets indhold af levedygtige skimmelsvampesporer pr. gram støv (cfu/g), dette var hverken 67
tilfældet for gulvstøv, for støv i luften eller for støv opsamlet over længere tid (kassestøv) i bygningerne. 140000 28 bygningers medianværdi for totalkim i gulvstøv cfu/g mod skala 1-12. cfu/g gulvstøv 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 2 4 6 8 10 12 Klassificering af fugt og skimmel, skala 2-12 Figur 4.1. Figuren illustrerer median- værdien for gulvstøvs indhold af skimmelsvampe(cfu/g støv) i klasselokalerne i 28 skolebygninger som funktion af bygningsklassificeringen i skalaen 2-12. Klassificering 2-3 svarer til tørre bygninger og klassificering 9-12 betegner bygninger med flest vandskader og mest vækst af skimmelsvampe. (En værdi ved klasseværdi 5 ca. 350.000 cfu/g støv er ikke vist). Sammenhænge mellem skimmelsvampe i gulvstøv og på bygningens overflader Med henblik på at undersøge om svampe, der voksede på synlige eller skjulte overflader, kunne genfindes i gulvstøvet, blev der foretaget en sammenligning mellem forekomsten af de forskellige findesteder. Den følgende oversigt over resultater er baseret på de fundne dominerende svampeslægter fra 48 aftryk, der vedrører 36 rum, idet nogle er aftryk fra loftkonstruktionen umiddelbart over det pågældende klasseværelse. Tabel 4.1. angiver de ved aftryk hyppigst fundne dominerende svampeslægter (7 hyppigste slægter af 13 fundne) i 28 skolebygninger. Desuden vises den tilsvarende forekomst af skimmelsvampe i støvet i lokalerne, målt med fortyndingsrække på DG18 agar. Dominerende Skimmelsvampe (7 hyppigste samt stachybotrys) Fundet i 48 aftryk % Reference MØH* aftryk % Gulvstøv % af 95 lokaler Kassestøv % af 99 lokaler Reference** gulv, boliger** Ca. % Skimmelsvampe i gulvstøv**** Median*** Skimmelsvampe i kassestøv Median*** Cfu/g Cfu/m 2 Cfu/g Cfu/m 2 /dag Penicillium 56 41 77 92 90 4.000 530 48.000 52 Cladosporium 31 7 75 88 55 6.600 590 40.000 40 Alternaria 10 1 1-85 670 74 - - Aspergillus (A. versicolor) 10 (8) 12 (9) 26 (20) 74 36 50 2.400 1.600 240 190 20.000 14.000 Chaetomium 6 3 - - 15 - - - - Ulocladium 4 9 2 2 45 14.000 1.300 15.000 110 Trichoderma 4 2 4 12 20 870 79 11.000 18 Stachybotrys 0 4 - - 5 - - - - * Opgørelse fra Østergaard Hansen,1341 aftryk dominerende svampe ** (Gravesen, 1978). 100 danske boliger. *** Beregnet ud fra resultater over detektionsgrænsen **** Gulvstøv betragtes som 1 dag gammelt, da gulvene blev moppet hver dag efter skoletid 23 17 Resultat Skimmelsvampeslægter, der forekommer som dominerende på aftryk fra samme rum eller fra tilstødende rum (tagkonstruktionen) kan i ca. to trediedele af tilfældene også findes i gulv og kassestøv og i halvdelen i luftens støv. Ses der bort fra Penicillium, der er meget hyppig i alle prøver, kan man kun genfinde de skimmelsvampeslægter, der er fundet på aftryk i halvdelen af tilfældene for gulv- og kassestøv. Disse skimmelsvampeslægter kunne stort set ikke genfindes i luften. 68
Der blev fundet flere Cladosporium i bygningskonstruktionerne og færre Chaetomium og Ulocladium i støvprøverne sammenholdt med de erfaringstal, der findes. De fleste af de fundne skimmelsvampe kræver ikke særlig høje og langvarige opfugtninger. Der er dog fundet de fugtkrævende skimmelsvampetrichoderma og Chaetomium. Stachybotrys forekom ikke, sandsynligvis fordi der i de fugtige bygninger ikke fandtes gipsplader, som i opfugtet tilstand er Stachybotrys foretrukne vækstmedium. Konklusion vedr. projekt 1. analyser Der er fundet meget store variationer af skimmelsvampe i støvet i de enkelte bygninger. Meget tyder på, at støv, der tilføres bygningerne som fugtig jord med fodtøjet, kan være en medvirkende årsag til ophobning af svampesporer i støvet og dermed til de store variationer og samtidig sløre betydningen af bygningskonstruktionernes skimmelsvampevækst for helbredsproblemer. Dette forhold bør undersøges nærmere, men kan ikke verificeres i denne undersøgelse. Sammenligning mellem støvforekomst i skoler, boliger og kontorer Som udtryk for en risiko for eksponering af skimmelsvampe i forskellige bygningskategorier illustrerer nedenstående skema størrelsesordenen af forekomsten af gulvstøv og skimmelsvampe i gulvstøv. Data er indsamlet fra programmet og tidligere undersøgelser. Det fremgår, at risikoen for eksponering forventes at være størst i boliger og lavest i kontorer, og at børn (og skolelærere) har den største risiko for at blive eksponeret med skimmelsvampe. Det her fundne gennemsnit for støv i skoler var lavt i forhold til tidligere undersøgelser. Tabel 4.2. Støvmængde og skimmelsvampe i støv i forskellige bygningskategorier. Skoler Boliger Kontorer Støv på gulv gram/ m 2 Gennemsnit 0,16 Gennemsnit 0,4 Gennemsnit 0,3-0,5 max. 1,9 max 5,3 max 1,0 Skimmelsvampe i støv antal levedygtige pr. gram støv (cfu/g) Median Max 23000 3,1 x10 6 Median Max 24000 Median 0,3 x10 6 Max Eksponeringstid Ca. 6 timer Ca. 15 timer Ca. 8 timer *Omregnet fra anden målemetode (direkte udsæd af 30 mg støv på V8 agar) 5000* 1,3 x10 6 Perspektivering Der er udviklet et udstyr, der gør det muligt, både under laboratorieforhold og under feltforhold, at undersøge partikelfrigørelsen fra skimmelsvampe. Herved er det muligt i detaljer at undersøge under hvilke forhold i en bygning, der afgives partikler fra skimmelsvampene. Forsøg har vist, at der er meget stor forskel på, hvornår og i hvilken grad skimmelvækst afgiver sporer. Dette kan forklare den dårlige overensstemmelse, der er fundet mellem væksten af skimmelsvampe på bygningens overflader og gulvstøvets indhold af skimmelsvampe i de 28 skoler. Der er observeret, at der fra nogle skimmelsvampe afgives partikler, der er mindre end sporerne. Det er en vigtig observation, og dette forhold bør undersøges nærmere, da det muligvis kan have stor betydning for eksponeringen af skimmelsvampe i indeklimaet. Partikler fra skimmelsvampene har en størrelse, som bevirker, at de følger luftstrømmene i bygninger, og dermed fordeles i rumluften, hvorved de personer, der opholder sig i rummet, kan blive eksponeret for dem. De luftbårne partikler, der ikke indåndes eller ikke bliver ventileret bort, vil sedimentere på gulvet eller andre vandrette overflader i rummet, hvorefter de 69
kan hvirvles op af aktiviteter og indfanges af den opadstigende varme luftstrøm langs kroppen og indåndes. Gulvet vil udgøre en mellemstation for de luftbårne partikler fra vægge og fra rum under gulve samtidig med, at der med fodtøj kan tilføres både fugt og andre partikler. Gulvet i en bygning er derfor en vigtig både primær og sekundær kilde til skimmelsvampeeksponering, som vist i projekt 1. I dette projekt viste analyserne, at der er meget store variationer af indholdet af støv med skimmelsvampe fra klasselokale til klasselokale. Det blev også vist, at der ikke var en klar relation mellem væksten af skimmel i bygningen og indholdet af skimmelsvampe i støvet. Det tyder på, at støvets indhold af skimmelsvampe foruden indefra kommer udefra, fx med fugtig jord indslæbt med fodtøjet. Dette forhold bør undersøges nærmere. Dette kan fx gøres vha. radioaktiv mærkning af skimmelsvampesporer på vægge. Den afsluttende oversigt over størrelsesordenen af støv, skimmelsvampe og opholdstid i forskellige bygninger peger på, at børn (og skolelærere) vil være de mest udsatte for skimmelsvampe fra gulvstøv. Der bør derfor lægges vægt på, at gulvene holdes rene både hjemme, i institutioner og på kontorer. Publicering fra forskningsprogrammet Jensen, K. A., & Kildesø, J. (2001). Generation of aerosols for exposure studies usingparticles released from surfaces Journal of Aerosol Science, 32(sup. 1), 313-318. Kildesø, J., Würtz, H., Nielsen, K. F., Kruse, P., Thrane, U., Gravesen, S., Nielsen, P. A., & Schneider, T., (in press). The release of fungal spores from wet building materials. Indoor Air. Kildesø, J., & Nielsen, K. F. (1999). Quantification of the release of fungal spores from water damaged plasterboards. In Danish-Finnish Workshop: Moulds in buildings, held on Rungstedgaard, October 7-8, 1999, Hørsholm, Denmark. Hørsholm: Danish Building Research Institute. Kildesø, J., Würtz, H., Nielsen, K. F., Wilkins, K., & Gravesen, S. (2000). The release of fungal spores from water damaged building materials. In O. Seppänen, & J. Säteri (Eds.), Healthy Buildings 2000: Exposure, Human Responses and Building Investigations, Proceedings, Vol. 1 (pp. 313-318). SYI Indoor Air Information Oy, Helsinki. Kildesø, J., Kruse, P., Madsen, A.M., Würtz, H. & Wilkins, K. (2002). Fungal spores from wet gypsum boards - Relationship between release and age of culture. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 2 (pp. 400-404). Santa Cruz, CA: Indoor Air. Kruse, P. (2000). Indflydelse af næringsmængde, relativ fugtighed og inkubationstid på sporulering og konidiefrigørelse fra P. chrysogenum og A. versicolor dyrket på tapetserede gipsplader. Speciale i Biologi, Københavns Universitet. Litteratur Brohus, H. (1997). Personal exposure to contaminant sources in ventilated rooms. Aalborg: Aalborg University, Department of Building Technology and Structural Engineering. 70 Clark, R. P., & Cox, R. N. (1973). Dispersion of bacteria from the human body surface. In J. F. Ph. Hers, & K. C. Winkler (Eds.), Airborne transmission and airborne infection (pp. 413-426). Utrecht: Osthoek.
Gorny, R. L., Reponen, T., Willeke, K., Schmechel, D., Robine, E., Boissier, M., & Grinshpun, S. A. (2002). Fungal Fragments as Indoor Air Biocontaminants. Applied and Environmental Microbiology, 68(7), 3522-3531. Gravesen, S. (1978). Identification and prevalence of culturable mesophilic microfungi in house dust from 100 Danish homes; comparison between airborne and dust-bound fungi. Allergy, 33(5), 268-272. Hansen, M. Ø. (2001). Svampedatabase, 2001. Karlslunde: Østergaard bygge & indeklimateknik a/s. Upublicerede data. Mørch, H. (2002). Skandinavisk Bio-Medicinsk Institut A/S. Personlig kommunikation. 71
Projekt 5.1 Hurtigmetode til kvantificering af skimmelsvampe i bygninger (Enzymmetoden) Projektledelse: Morten Reeslev, Afdelingen for Generel Mikrobiologi, Molekylærbiologisk Institut, Københavns Universitet (KU) Projektdeltager: Morten Miller, KU Formål Formålet var at videreudvikle enzymmetoden til et niveau, hvor den kunne udgøre et praktisk redskab til vurdering af skimmelsvampevækst på byggematerialer i forbindelse med tilstandsundersøgelser og renoveringsopgaver. Baggrund Agaraftryk var på det tidspunkt, hvor programmet blev til, den mest benyttede metode til påvisning og kvantificering af skimmelsvampe i bygninger. Metoden er tidskrævende (typisk 4-7 døgn) og oprindelig ikke beregnet til kvantificering af skimmelsvampevækst, men til detektion af svampeslægter og -arter. Der var imidlertid brug for en metode, som hurtigere og mere præcist kvantificerer væksten. I forbindelse med tilstandsundersøgelser og renoveringsopgaver var der behov for hurtigmetoder til at vurdere omfanget af skimmelsvampevækst på byggematerialer. Den her foreslåede enzymmetode udspringer af undersøgelser i jord foretaget på Afdelingen for Generel Mikrobiologi, Københavns Universitet. I disse undersøgelser blev der påvist en sammenhæng mellem aktiviteten af enzymet N-acetylglucosaminidase (NAGase) og svampebiomasse, målt ved hjælp af de kemiske indikatorer for svampebiomasse, ergosteol og 18:2ώ6 PLFA. Det, at metoden kunne bruges til at kvantificere svampe i et komplekst miljø som jord, gav forhåbning om, at den ligeledes ville kunne anvendes på byggematerialer. Yderligere forsøg viste, at den målte NAGase-aktivitet helt overvejende er knyttet til tilstedeværelsen af svampe, mens bakteriers bidrag er meget ringe eller ikke eksisterende. NAGase-aktiviteten er tilstede i alle svampe både i sporer og mycelium, uanset hvor i svamperiget, de hører til. Den kan måles ved hjælp af en fluorescens-metode, uden at cellerne ødelægges og uden nogen forudgående svampedyrkning. En undersøgelse har vist, at der er god korrelation med vækst af svampe målt som stigning i biomasse og NA- Gase-aktivitet. Sporer har ligeledes vist sig at kunne kvantificeres med denne metode. Fremgangsmåde og resultater Metoden bestemmer mængden (koncentrationen) af skimmelsvamp pr. arealenhed på overfladen af byggematerialer. Prøvetagning foregår ved hjælp af en steril vatpind, der dyppes i en steril buffer og anvendes til grundigt at afvaske et defineret areal (9 cm²), se figur 5.1. Analysen foregår ved, at vatpinden overføres til et rør indeholdende enzymsubstrat. Inkubationstiden er ca. 30 min. men justeres i forhold til rumtemperaturen, der hvor analysen foretages, da enzymreaktionen er temperaturafhængig. Efter inkubationstiden overføres 100 ml af reaktionsvæsken til en målekuvette, der indeholder en fremkaldervæske. Fluorescensen måles i et bærbart fluorometer, se figur 5.2. Fluorescenssignalet er proportionalt med enzymaktiviteten, som igen er proportionalt med mængden af svampebiomasse. Resultaterne fortolkes i henhold til de tre kategorier, der er fastlagt, se resultatafsnittet. 72
Figur 5.1. Mycometer-testen. På det sted i en bygning, hvor man ønsker at undersøge, om der er svampevækst, udtages en prøve på et defineret areal ved hjælp af en steril vatpind. Herefter anbringes prøven i et sterilt glas med buffervæske Figur 5.2. Kuffert indeholdende prøvetagnings- og analyseudstyr til Mycometertest TM. Hvis der ikke i en bygning er eller har været fugtige materialer, som gør, at skimmelsvampe kan vokse, vil deres tilstedeværelse alene være i form af sporer. Skimmelsvampesporer findes naturligt i vores omgivelser og varierer med årstiden. Et normalniveau i luft i bygninger ligger mellem 100 og 1000 spiredygtige sporer (colony forming units = cfu) per m 3 luft og i støv mellem 20 og 50 spiredygtige sporer per mg støv. I bygninger vil der derfor til stadighed forekomme et vist baggrundsniveau af sporer i luften. Er der et ringe rengøringsniveau og/eller stor tilførsel af skimmelsvampesporer, vil sporer kunne ophobes i støvet, der kan hvirvles op ved aktivitet. Når man ser bort fra steder med meget dårlig rengøring, har man først et egentligt skimmelsvampeproblem, når der i en bygning opstår betingelser for skimmelvækst. Er der fugt i bygningen, vil sporerne spire og danne hyfer, og svampen begynder dermed at vokse. Når der er vækst af skimmelsvampe, er mængden af svampemateriale - biomassen - generelt meget større end i bygninger med ophobning af skimmelsvampesporer, fx på grund af utilstrækkelig rengøring. Dette kan illustreres med, at en enkelt spore under ideelle betingelser kan spire, danne hyfer og vokse til en biomasse på et milligram på 3-6 døgn (med en fordoblingstid 73
på mellem 3 og 6 timer), en biomasse, der vægtmæssigt svarer til 20 millioner sporer; én spore (Geotrichum candidum) vejer ca. 50 x 10-12 g. Dette skal sammenholdes med normalindholdet i et milligram støv, som er på mellem 50 og 200 spiredygtige sporer. Da forskningsprogrammet startede, var metoden allerede udviklet til prototype-stadiet, hvilket vil sige, at man kunne koncentrere sig om følgende forskningsopgaver: 1 Standardisering af opsamlingsmetoden. 2 Videreudvikling af opsamlingsteknikken. 3 Sikring mod fejltolkning som følge af mulige forstyrrende reaktioner fra stoffer eller partikler i miljøprøverne. 4 Opstilling af kategorier til brug for fortolkning af måleresultater. I samarbejde med andre projekter i forskningsprogrammet blev metoden evalueret og sammenholdt med måling af ergosterol. Forsøgene viste, at der var en fin lineær korrelation mellem ergosterol og β-n-acetylhexosaminidaseaktiviteten. Evaluering af metoden er primært foregået i de bygninger, som er inddraget i projekt 1: Skimmelsvampe og sundhed, og i forbindelse med projekt 8: Byggematerialers modstandsdygtighed overfor skimmelsvampeangreb, hvor skimmelsvampes kolonisering af forskellige byggematerialer er fulgt med metoden. For at etablere kategorier, der kan fortælle om graden af skimmelforurening på de undersøgte materialer, skulle det naturlige baggrundsniveau på visuelt rene overflader kendes. Ligeledes skulle der opstilles kriterier for, hvordan der skelnes mellem, om der er egentlig skimmelsvampevækst på en overflade, eller om der blot er tale om skimmelsvampesporer ophobet i støv. Analyseresultaterne for de visuelt rene overflader (kategori A) var normalfordelt og alle med en værdi under 25 fluorescens enheder. Fra de samme bygninger blev der taget prøver på støvede/snavsede overflader varierende fra meget lidt støv til meget snavset/støvet (så snavsede at ikke alt støv/snavs kunne adsorberes til vatpinden). Analyseresultaterne fra støvede/snavsede overflader var logaritmisk normalfordelt. 92,8 % af prøverne viste signal under 250 fluorescensenheder, og 96 % var under 450 fluorescensenheder. På overflader med vækst af skimmelsvampe ligger værdierne højt, og op til 36.000 fluorescensenheder er målt. Udfra disse resultater blev følgende kategorier opstillet: Kategori A: MycoMeter-tal (fluorescensen) 25. Fortolkning: Niveauet af skimmelsvamp er ikke over normalt baggrundsniveau. Det betyder ikke, at der er sterilt, men at niveauet af skimmelsvampesporer ikke er højere, end hvad der findes på rene flader i bygninger uden skimmelsvampevækst. Kategori B: 25 < MycoMeter-tal 450 Fortolkning: Niveauet af skimmelsvamp er over normalt baggrundsniveau. Dette skyldes ophobning af skimmelsvampesporer pga. ringe rengøringsstandard, men kan dog i enkelte tilfælde skyldes vækst af skimmelsvampe. Kategori C: MycoMeter-tal > 450 Fortolkning: Niveauet af skimmelsvamp er langt over normalt baggrundsniveau. Dette skyldes vækst af skimmelsvampe på prøvestedet. 74 Perspektivering Metoden anvendes i dag allerede i praksis af en række konsulentfirmaer til afgrænsning og dokumentation af skimmelvækst samt til kvalitetskontrol efter afrensning. En beskrivelse af fremgangsmåden findes i By og Byg anvis-
ning Undersøgelse og vurdering af fugt og skimmelsvampe i bygninger (Valbjørn, O.) (in press). Hvorvidt enzymmetoden eller agaraftryk anvendes til dokumentation afhænger af de enkelte konsulenters holdning til vigtigheden af at kende arter/slægter af de skimmelsvampe, der er tilstede. Metoden har nedbragt den medgåede tid, fx ved skimmelvamperenoveringer, idet de hurtige svar, der opnås med enzymmetoden, betyder, at afrensningsfirmaet med det samme kan gentage afrensning i det nødvendige omfang, hvis kvalitetskontrollen ikke accepterer arbejdet. Der kunne i fremtiden være behov for at undersøge, om mængden af biomasse målt på materialeoverflader har en sammenhæng med rapporterede symptomer (dosis/respons). Flere resultater fra skimmelsvampeprogrammet peger på, at en række gener og symptomer er associeret med eksponering for gulvstøv og støv opsamlet fra luften (kassestøv) med stort indhold af skimmelsvampesporer. Der kunne derfor være behov for udvikling af metoden til også at omfatte denne type undersøgelser. Publicering fra forskningsprogammet Krause, J. D., & Hammad, Y. Y., (2002). Measuring the efficacy of mold remediation on contaminated ductwork. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 2 (pp. 360-365). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. Reeslev, M., & Miller, M. (2000). The Mycometer-test: A new rapid method for detection and quantification of moulds in buildings. In O. Seppänen, & J. Säteri (Eds.), Healthy Buildings 2000, August 6-10, 2000, Espoo, Finland : Exposure, Human Responses and Building Investigations, Proceedings, Vol. 1 (pp. 589-590). Helsinki: SYI Indoor Air Information Oy. Reeslev, M., Miller, M., & Nielsen, K. F. (submitted). Quantifying mold biomass on gypsum board: A comparison of ergosterol and beta-nacetylhexosaminidase as mold biomass parameters. Applied and Environmental Microbiology. Anden faglig omtale: Ingeniøren, Nr. 16, April 1999. Astma- og Allergibladet, 5 Sep. 1999, p. 22-23. Der praktische Schädlingsbekämpfer. Vol 5, Mai 2000. Neue Methode aus Dänemark, p.20-21. Schützen & Erhalten, 2001. Indoor Environment Connections, New test for Mold, Vol 2,(9) July 2001, p 1, 12 & 14-15. Indoor Environment Connections, Comparison of Multiple Sample Methods to Assess and Clear a Contaminated HVAC System, Vol 2, (5), March 2002. Litteratur Commission of the European Communities. (1993). Biological particles in indoor environments (European Collaborative Action. Indoor Air Quality & Its Impact on Man. Report No. 12). Luxembourg. 75
Kier, I., Floto, F., Olsen, J., & Allermann, K. (1980). Macromolecular composition of the wall and protoplasm of mycelia and arthrospores of Geotrichum candidum. Transactions of the British Mycological Society, 75(3), 355-362. Miller, M., Palojärvi, A.., Rangger, A., Reeslev, M., & Kjøller, A. (1998).The use of fluorogenic substrates to measure fungal presence and activity in soil. Applied and Environmental Microbiology, 64(2), 613-617. Miller, M., &. Reeslev, M. (1998). Method of selectively determining a fungal biomass. PCT patent application WO 98/33934. Møller, J., Miller, M., & Kjøller, A. (1999). Fungal-baceterial interaction on beech leaves: Influence on decomposition and dissolved organic carbon quality. Soil Biology and Biochemistry, 31(3), 367-374. Schnürer, J. (1993). Comparison of methods for estimating the biomass of three food-borne fungi with different growth patterns. Applied and Environmental Microbiology, 59(2), 552-555. Valbjørn, O. (in press). Undersøgelse og vurdering af fugt og skimmelsvampe i bygninger (By og Byg Anvisning). Hørsholm. Statens Byggeforskningsinstitut. 76
Projekt 5.2: Udvikling af DNA baserede hurtigmetoder til identifikation af skadevoldende skimmelsvampe fra bygninger (DNA-metoden) Projektledelse: Lars Hagsholm Pedersen, Bioteknologisk Institut (BI) Projektdeltagere: Pernille Skouboe og Pernille Nørskov, BI Formål Dette projekt er et demonstrationsprojekt, hvor det primære formål har været, på feasibility niveau at illustrere, om det er muligt at udvikle en ny DNAmetode til hurtig og præcis detektion og identifikation af skimmelsvampe fra vandskadede eller befugtede bygningsmaterialer. Baggrund Processerne og teknikkerne, som i dag anvendes til identifikation af skimmelsvampe fra vandskadede bygninger, baserer sig på traditionelle morfologiske og fysiologiske identifikationsmetoder, der tager fra 1 til 2 uger at gennemføre, og som kræver veluddannede svampekyndige specialister. Den lange procestid er meget dyr for både bygningsejere og byggefirmaer i form af fx forlænget byggetid og leje af alternative lokaler, foruden naturligvis de potentielle sundhedsmæssige udgifter. Branchen har således brug for en hurtig metode til analyse for skimmelsvampe fra materialer og luft i bygninger, som samtidig kan skelne imellem toksinproducerende og ikke-toksinproducerende svampe. Hurtigmetoder til identifikation af skimmelsvampe i bygninger er under udvikling og afprøvning, men disse teknikker kan kun bruges som en generel analyse for tilstedeværelse af skimmelvækst eller ej disse metoder kan ikke bruges til at sætte navn på de enkelte skimmelsvampeslægter og -arter, som findes i bygningen. Netop identifikation til slægts- og artsniveau kan være meget vigtig i forbindelse med skimmelsvampeproblemer i bygninger, fordi der er meget stor forskel på, hvilke sundhedsmæssige risici de enkelte arter kan medføre. Skimmelsvampeslægterne Aspergillus, Alternaria, Chaetomium, Stachybotrys, Trichoderma, Aspergillus og Penicillium er blandt de hyppigst observerede i og på vandskadede eller opfugtede bygningsmaterialer. Blandt disse svampe kan skimmelsvampen Stachybotrys chartarum være meget giftig og mistænkes for at være medvirkende årsag til dødsfald hos spædbørn i USA. Flere af de andre slægter producerer stoffer, som er allergene og toksiske. Hurtig og præcis identifikation af de specifikke skimmelsvampeslægter i vandskadede bygninger giver et billede af, hvilke potentielle sundhedsproblemer, der er forbundet med netop disse skimmelsvampeangreb. Fremgangsmåde Sekvensen for et DNA-stykke på ca. 600 baser er bestemt for ialt 19 svampe-isolater repræsenterende 6 forskellige skimmelsvampeslægter (Alternaria, Aspergillus, Chaetomium, Penicillium, Stachybotrys og Trichoderma). DNA-sekvenserne blev samlet i en database og analyseret med henblik på at identificere DNA-regioner, som kunne anvendes til at designe DNA-prober (korte DNA-stykker bestående af ca. 20-25 baser), der var specifikke for de enkelte slægter og/eller arter. De ialt 7 forskellige DNA-prober blev fasthæftet på overfladen af Nucleolink polymer-chips. En polymer-chip er et stykke plastik med en størrelse på ca. 2x3 cm, og DNA-proberne blev sat på plast-chippen i små dråber i rækker med veldefinerede positioner. Rækkerne af påsatte DNA-prober kaldes et DNA-array, og en plast-chip med et påsat DNA-array betegnes en DNA-chip. Når DNA-proberne er sat fast på overfladen af plaststykket, er DNA-chippen klar til brug, og det er denne chip, som danner udgangspunkt for skimmelsvampeanalysen. 77
Selve DNA-analysen med detektion og identifikation af skimmelsvampe foregik ved, at DNA-fragmenter (PCR produkter) fra enten renkulturer, blandingskulturer eller tapetprøver blev hybridiseret til DNA-chips, (dvs. produkterne blev blandet med væske og pipetteret ud over chippen). Som mærkningsprincip anvendtes digoxigenin-mærkede PCR produkter, der efter hybridiseringsanalysen på DNA-chippen blev inkuberet med Anti-dig-11-dUTP koblet til alkalisk phosphatase. En positiv reaktion på chippen, (dvs. dannelse af en hybrid mellem komplementære DNA-prober immobiliseret på chippen og PCR produkter opløst i hybridiserings-væsken) er ensbetydende med, at den pågældende skimmelsvamp har været til stede i prøvematerialet. Resultater I projektet er der designet specifikke DNA-prober til skimmelsvampene angivet i tabel 1. Alle DNA-proberne repræsenterer én specifik skimmelsvampeart med undtagelse af DNA-proben til Alternaria, som genkender de to tætbeslægtede arter Alternaria arborescens og Alternaria tenuissima. De syv forskellige DNA-prober blev anvendt til fremstilling af bygningsrelevante skimmelsvampe-dna-chips, og disse chips blev efterfølgende anvendt i en række model-forsøg. De anvendte skimmelsvampe er følgende: Penicillium chrysogenum Aspergillus versicolor Trichoderma harzianum Trichoderma viride Stachybotrys chartarum Alternaria arborescens/ Alternaria tenuissima Chaetomium globosum Indledningsvis blev individuelle PCR produkter for hver af de 8 skimmelsvampearter i analysen (tabel 5.1) hybridiseret ét ad gangen til DNA-chips for at kontrollere DNA-probernes specificitet. Resultaterne viste det forventede hybridiseringsmønster, dvs. PCR-produktet for Aspergillus versicolor hybridiserede kun til Aspergillus versicolor-proben osv. (se figur 5.3). S. chatarum T. viride T. harzianum T.viride T. harzianum S. chartarum H 2 O A. versicolor Kontrol P. chrysogenum A. versicolor P. chrysogenum T. viride T. harzianum S. chartarum A. versicolor P. chrysogenum Figur 5.3. DNA-chip-analyse af PCR-produkter amplificeret fra 5 forskellige svampearter (Stachybotrys chartarum, Trichoderma viride, Trichoderma harzianum, Aspergillus versicolor og Penicillium chrysogenum). 78 På billedet til venstre ses 6 plastik-dna-chips, hvor der på hver chip er påsat 5 specifikke svampe-dna-prober + kontrol + H 2 O i den rækkefølge og position, som skematisk er vist på tegningen til højre. Teksten ved hver DNA-chip angiver, hvilket PCR produkt der er hybridiseret til chippen. Ek-
sempel; DNA-chippen nederst til venstre er hybridiseret med et PCR produkt for Aspergillus versicolor, og der kommer som forventet et positiv signal fra Aspergillus versicolor-dna-proben. DNA-chip nederst til højre er hybridiseret med et PCR produkt fra en blandingskultur af alle 5 skimmelsvampe-arter, hvilket giver et hybridiseringssignal fra alle 5 DNA-prober på chippen. (Hybridiseringssignalet fra P. chrysogenum og S. chartarum er relativt svage og kan være svære at se på billedet). Dernæst blev svampemateriale fra 5 forskellige skimmelsvampearter (Penicillium chrysogenum, Aspergillus versicolor, Trichoderma harzianum, Trichoderma viride og Stachybotrys chartarum) blandet og anvendt til DNAchip-analyse, dvs. der blev oprenset DNA, amplificeret PCR-produkt og hybridiseret med PCR-produktet fra blandingskulturen til DNA-chips. Resultatet er illustreret i figur 5.3 (se DNA-chip nederst til højre), hvor PCRprodukt amplificeret fra blandingskulturen giver det forventede positive signal (=blå spot) for alle de 5 skimmelsvampearter, der var til stede i udgangsmaterialet. Den sidste række af forsøg i demonstrationsprojektet gik ud på at detektere og identificere skimmelsvampe fra befugtede bygningsmaterialer. By og Byg udvalgte 3 forskellige tapetprøver, hvor der på forhånd var viden om, hvilke svampe der voksede på materialet. Der blev oprenset total DNA fra tapetprøverne ved både at skrabe materiale af tapetet og direkte klippe et stykke tapet ud og anvende det til analysen. Resultaterne af disse forsøg viste, at det er muligt at ekstrahere DNA og amplificere PCR-produkter fra både tapet-skrab og tapet-stykker. PCR-produkterne blev anvendt til DNA-chipanalyse, og det var muligt at opnå stærke eller svage signaler fra nogle af DNA-proberne på chippen. Disse signaler verificeres ved at klone og sekventere PCR produkterne. Konklusionen på projektarbejdet er, at det er lykkedes at udvikle et hybridiseringsassay til detektion af skimmelsvampe i bygninger baseret på DNAchips. Det er et assay, som kræver laboratoriefaciliteter, og analysetiden er ca. 6-7 timer (kan reduceres yderligere). På nuværende tidspunkt er det et kvalitativt assay, som kan videreudvikles til at blive semi-kvantitativt. Perspektivering Projektarbejdet har vist, at DNA-array-teknologi har et stort potentiale til at effektivisere og forbedre svampe-identifikationsprocessen i vandskadede bygninger. Svampe DNA-chip-metoden kan udføres af personale, som ikke har en svampespecialist uddannelse, og vil derfor efter et udviklings- /formaterings forløb kunne udbredes til et bredt spektrum af analyselaboratorier. DNA-chip-proceduren skal dog udvikles yderligere før, den er alment og/eller kommercielt anvendelig. Videreudvikling og formatering af denne DNA-chip-baserede detektionsproces kombineret med udvikling af robuste prøveindsamlingsteknikker vil tilsammen give en helt ny procedure for analyse af skimmelsvampeproblemer i bygninger. En sådan procedure skal: Sikre repræsentativ opsamling af svampe fra luft og en række bygningsmaterialer i vandskadede bygninger. Præcist analysere hvilke svampe, der er tilstede i en given prøve. Kunne udføres på analyse-laboratorier uden specifikt svampekendskab. Være hurtig analysetid en dag. Være billig. Have et potentielt kundeunderlag i alle vestlige industrilande, idet svampeproblemer i bygninger har antaget et meget stort omfang, som medfører meget store omkostninger. 79
Publicering fra forskningsprogammet Pedersen, L. H., Schouboe, P., & Gravesen, S., (in prep). Detection of moulds associated with water damaged buildings by DNA squencing and reverse dot hybridization to small DNA arrays. Hørsholm. Litteratur Frisvad, J. C., & Filtenborg, O. (1983). Classification of terverticillate penicillia based on profiles of mycotoxins and other secondary metabolites. Applied and Environmental Microbiology, 46(6), 1301-1309. Maddison, W. P., & Maddison, D. R. (1992). MacClade: Version 3.05. Analysis of phylogeny and character evolution. Sunderland, MA: Sinauer Associates. Nazar, R. N., Wong, W. M., & Abrahamson, J. L. A. (1987). Nucleotide sequence of the 18-25 S ribosomal RNA intergenic region from a thermophile, Thermomyces lanuginosus. Journal of Biological Chemistry 262(16), 7523-7527. Pitt, J. I. (1979). The genus Penicillium and its teleomorphic states Eupenicillium and Talaromyces. London: Academic Press. Schena, M., Heller, R. A., Theriault, T. P., Konrad, K., Lachenmeier, E., & Davis, R. W. (1998). Microarrays: Biotechnology's discovery platform for functional genomics. Trends in Biotechnology, 16(7), 301-306. Thompson, J. D., Higgins, D. G., & Gibson, T. J. (1994). CLUSTAL W: Improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice. Nucleic Acids Research, 22(22), 4673-4680. White T. J., Bruns, T., Lee, S., & Taylor, J. (1990). Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In M. A. Innis, D. H. Gelfand, J. J. Sninsky, & T. J. White (Eds.), PCR protocols: A guide to methods and applications (pp. 315-322). New York: Academic Press. 80
Projekt 5.3: Hurtig identifikation af indeklimaskimmelsvampearter ved hjælp af mønsteranalyse af flygtige metabolitter (VOCmetoden) Projektleder: Ken Wilkins, Arbejdsmiljøinstituttet (AMI) Formål At udvikle analytiske metoder til arts-identifikation af dominerende indeklimaskimmelsvampe og gasanalyser til at detektere skjult vækst i lukkede bygningskonstruktioner. Baggrund Identifikation af skimmelsvampe til slægt eller art er meget tidskrævende, idet der bruges både morfologi og faste metabolitprofiler. Identifikation kan være nødvendig, især ved risikovurdering af fortsat brug af bygninger under renovering og valg af renoveringsmetoder. I et meget omfattende arbejde med flygtige metabolitter fra skimmelsvampe, dyrket i laboratoriet, er det påvist, at flygtige stoffer kan bruges til identifikation af skimmelsvampearter. Fremgangsmåde Flygtige metabolitter fra dominerende skimmelsvampearter fra bygninger, undersøges vha. Gaskromatografi og Masse Spektrofotometriteknik. Der videreudvikles nye (syntetiske) substrater, som frembringer forskellige og specifikke flygtige metabolitmønstre fra skimmelsvampe. Der etableres flygtige metabolitmønstre til identifikation på artsniveau. Gasprøver fra lukkede konstruktioner i bygninger med skimmelsvampevækst undersøges for at udvikle en metode for detektion af skjult skimmelsvampevækst. Resultater Der er fundet artsspecifikke mønstre for Penicillium chrysogenum, Aspergillus versicolor, Stachybotrys chartarum, Chaetomium globosum, Trichoderma harzianum, Alternaria sp. og Cladosporium sp., når de er dyrket på tre forskilige substrater. Stoffer, som dannede karakteristiske mønstre, omfattede en C7 keton, C8 diene, alkoholer, ketoner og estre (C8 compleks), C8-15 diener, og seskviterpene kulbrinter. I Stachybotrys var der en sammenhæng imellem syntese af den seskviterpene kulbrinte trichodien og de makrocykliske trichothecener. For nylig er det vist, at det er muligt at identificere VOC-mønstre fra blandede kulturer af skimmelsvampe. Imidlertid har denne undersøgelse vist, at metabolit-mønstre er meget afhængige af det substrat, svampene vokser på. Det vil sige, at der fremkommer forskellige mønstre, afhængigt af hvilket byggemateriale prøven er taget fra. Da det ved hjælp af VOC-metoden har været muligt at identificere MVOC mønstre (mikrobiel vækst) i luftprøver fra lukkede bygningskonstruktioner i problembygninger, blev projektet derfor omformuleret til undersøgelse af, hvorvidt det i rutinen var muligt at bruge metoden til at detektere vækst i lukkede konstruktioner som et alternativ til dyrkningsundersøgelser. Perspektivering Detektion af mikrobiel vækst i lukkede bygningskonstruktioner ved brug af gasanalyser kan formentlig udvikles som alternativ til dyrkningsprøver, hvis der kan opnås større erfaring med metoden. Herunder bør der også foretages en videreudvikling af analyse- og opsamlingsmetoder, idet der hersker tvivl om, hvorvidt de nuværende er i stand til at detektere de relevante luftformige stoffer fra skimmelsvampe. 81
Der har i dette program ikke været ressourcer til at gå dybere ind i spørgsmålet om, hvorvidt svampenes luftformige stofskifteprodukter (muglugte) har nogen sundhedsmæssig betydning i de koncentrationer, der kan forekomme i inficerede bygninger. Dette ville være særdeles ønskeligt, såfremt man kunne udvikle den rette detektionsmetode. Publicering fra forskningsprogrammet Wilkins, C. K., Nielsen, K. F., & Din, S. U. (2002). Patterns of volatile metabolites and trichothecenes produced by Stachybotrys and other trichothecene production molds. Environmental Science & Pollution Research,9(3). Wilkins, K. (2000). Volatile sesquiterpenes from Stachybotrys chartarum: Indicators for trichothecene producing mold species? Environmental Science & Pollution Research, 7(2), 77-78. Wilkins, K. (2000). Volatile metabolite patterns for the identification of common indoor mold species. Poster presented at The 23rd Int. Symp. on Capillary Chromatography, June 5-10, 2000, Riva del Garde. Wilkins, K., Nielsen, K. F., Hoekstra, E., & Larsen, K. (1999). MVOC analysis for detection of microbial growth in buildings: I. Variation of MVOC and mycotoxin patterns in Aspergillus versicolor. In Indoor air 99, The 8th International Conference on Indoor Air Quality and Climate, Edinburgh, Scotland, 8-13 August 1999. Vol. 4 (pp. 897-901). 82
Bygningsrelaterede forhold Programmets bygningsrelaterede baggrund 1996 Resume Forekomst af skimmelsvampe i bygninger er, efter erkendelsen af at skimmelsvampe og deres stofskifteprodukter er sundhedskadelige, blevet et sundhedsmæssigt problem. Tidligere blev vækst af skimmelsvampe mest betragtet som et teknisk og et æstetisk problem med misfarvning af materialeoverflader og lugtproblemer som de væsentligste ulemper. Fugt er afgørende for vækst af skimmelsvampe i bygninger. Da bygninger både ude og inde til stadighed og i hele deres levetid er udsat for fugt, så er det af afgørende betydning for at undgå vækst af skimmelsvampe, at det prioriteres højt, at holde bygningerne tørre. Dette er således også prioriteret højt i bygningsreglementet. I Bygningsreglement 1995 er der således i kapitel 7: "Fugtisolering" beskrivelser af, hvordan bygningerne skal konstrueres, så der ikke opstår fugtskader og fugtgener på grund af regn, sne samt overfladevand, grundvand, jordfugt, byggefugt, kondensvand, luftfugtighed og brugsvand. Herudover har der i mange år, med jævne mellemrum været udsendt pjecer og anvisninger til forskellige målgrupper om den store betydning, det har at holde boliger og bygninger tørre (SBI 49; Andersen, Christensen & Nielsen,1993). Begrundelsen herfor har bl.a. været at undgå nedbrydning af de bærende konstruktioner pga. vækst af træødelæggende svampe. Forebyggelse af vækst af skimmelsvampe i bygninger har således kun indirekte været højt prioriteret. For at kunne nedbringe menneskers eksponering for skimmelsvampe til et minimum var der derfor behov for at få udviklet en ny byggeskik med minimal risiko for vækst af skimmelsvampe i hele bygningens brugstid. Med baggrund i dette blev forskningsprogrammet for de bygningsrelaterede forhold udarbejdet. Den forebyggende indsats er væsentlig, dels i eksisterende bygninger, med henblik på drift og vedligehold af klimaskærmen og installationerne, dels i forbindelse med opførelsen af nye bygninger. Erfaringer har vist, at der i dag anvendes konstruktioner, som er for sårbare, hvis der opstår mindre fugtophobning, eller som giver fugtproblemer, fordi de ikke er tilstrækkeligt holdbare. En del af problemerne kan afhjælpes ved målrettet information om, hvordan konstruktioner og bygningsdele skal udføres og vedligeholdes, så risikoen for vand- eller fugtskader minimeres. Projekt 6 : "Erfaringsindsamling om kritiske og sikre bygningskonstruktioner" har bl.a. til formål at tilvejebringe en mere sikker viden om, hvilke fejl i bygninger, der hyppigst er årsag til fugtproblemer, og i hvilket omfang de forekommer. Det er oftest klager i form af indeklimagener, der igangsætter en undersøgelse, hvor også omfanget af skimmelsvampevækst skal vurderes. Derfor er det vigtigt, at både de sundhedsmæssige forhold og de tekniske forhold undersøges på en måde, der er relevant for virkningerne af skimmelsvampevækst. Det var forholdsvis få personer, der besad den fornødne viden og erfaring til at kunne gennemføre og rapportere tilstandsvurderinger på et fagligt forsvarligt niveau, men mange bygningsteknikere ville med deres almentekniske baggrund kunne udføre fuldt forsvarlige tilstandsundersøgelser af skimmelsvampeangrebne bygninger, hvis de havde klare retningslinier og metodebeskrivelser samt veldokumenterede undersøgelsesmetoder. Dette 83
har været grundlaget for gennemførelsen af Projekt 7 "Tilstandsundersøgelse og vurdering af skimmelsvampevækst i bygninger". En af forudsætningerne for at kunne forebygge skimmelsvampevækst i bygninger er at have kendskab til de forhold i bygninger, der betinger vækst af skimmelsvampe. Der var derfor et behov for at undersøge de klimaforhold, der betinger vækst af skimmelsvampe på forskellige byggematerialer. Disse forhold har dannet baggrund for Projekt 8: Byggematerialers modstandsdygtighed overfor skimmelsvampeangreb". Til sanering anvendes forskellige metoder baseret på kemisk, mekanisk og fysisk fjernelse af skimmelsvampene. Ved renovering fjernes eller indkapsles materialerne og konstruktionerne. Undertiden nedrives hele bygninger. Der har været et behov for at få afklaret, hvilke metoder der er bedst egnede til at afrense og fjerne skimmelsvampe, deres sporer, mycelier og stofskifteprodukterne fra indeklimaet, og hvilke kontrolmetoder og kriterier der skal tages i brug. Disse forhold har dannet baggrund for Projekt 9: "Sanering og renovering af materialer og bygningskonstruktioner". Litteratur Andersen, N. E., Christensen, G., & Nielsen, F. (1993). Bygningers fugtisolering (SBI-anvisning 178). Hørsholm: Statens Byggeforskningsinstitut. Boligministeriet. (1995). Bygningsreglement 1995. København. Ojgaard, K. (1995). Skimmelsvampe i offentlige bygninger: Helbredsrisici, undersøgelser og bekæmpelse. København: Forlaget Kommuneinformation. Statens Byggeforskningsinstitut. (1949). Fugt i nye huse (SBI-anvisning 6). København. 84
Projekt 6: Erfaringsindsamling om kritiske og sikre bygningskonstruktioner Projektledelse: Ole Valbjørn, Statens Byggeforskningsinstitut (By og Byg) Projektdeltagere: Eva B. Møller, Birch & Krogboe A/S, Mikael Ø. Hansen, Østergaard bygge- & indeklimateknik a/s, Hans Kragh og Kurt Hansen, Rambøll, Klaus Nielsen, Rådgivende Ingeniørfirma A/S, Jens Brendstrup og Anne Abildgaard, COWI, Per Olsen, Rådgivningstjenesten for skolebyggeri, Søren Skibstrup Eriksen og Peter A. Nielsen, By og Byg Formål Formålet med undersøgelsen var at identificere de bygningsdele og konstruktioner, hvor fugt forekommer og kan føre til vækst af skimmelsvampe. Endvidere var formålet at vurdere årsagerne til fugtskaderne samt angive deres indbyrdes risiko for, at der kan opstå fugtskader. Desuden var det hensigten at få en oversigt over forekomsten af fugt og skimmel i forskellige bygningskategorier. Oplysningerne skulle danne grundlag for at prioritere indsatsen mod skimmelsvampe i bygninger, fx med forslag til specifikke undersøgelser og prioritering af information og uddannelse. Baggrund Skimmelsvampevækst er forekommet i bygninger fra alle perioder - dog mest i efterkrigstidens byggeri. I disse har navnlig utætte, flade tage, utilstrækkelige ventilationsforhold i boliger og manglende opmærksomhed om betydningen af drift og vedligehold især i offentlige bygninger givet anledning til problemerne. Der fandtes en omfattende generel viden om årsagen til vandskader og fugtforhold, men kun en begrænset viden om, hvilke specifikke konstruktioner og konstruktionsdetaljer, som i praksis vil være udsatte for skimmelsvampeangreb. Viden herom kunne findes hos en række ingeniørog arkitektfirmaer, hos byggeskadefonde, hos Teknologisk Institut og hos Statens Byggeforskningsinstitut. Denne viden kunne udnyttes bedre og mere systematisk, end det tidligere har været tilfældet. Det var derfor ønskeligt at få kortlagt den eksisterende viden om omfanget af og årsagerne til opfugtning af bygninger. Fremgangsmåde Der blev afholdt et møde i form af en såkaldt teknisk samtale med deltagere fra ingeniør- og arkitektvirksomheder, boligseskaber, byggeskadefonde, det tidligere By- og Boligministerie m.fl. Formålet var at planlægge en indsamling af erfaringer hos ingeniør- og arkitektvirksomheder samt andre med erfaring fra bygningsundersøgelser i forskellige bygningskategorier. Tidsforbruget med udfyldelsen af spørgeskemaet måtte være begrænset for at motivere til at udfylde skemaerne. Firmaernes erfaringer skulle derfor baseres på deres samlede erfaringer, som de måtte have akkumuleret fra faktiske bygningsundersøgelser, men uden en egentlig revurdering af de hidtidige undersøgelser. Der blev udarbejdet et 1-sides spørgeskema for hver af bygningstyperne, småhuse, etageejendomme, kontorbygninger og skoler, som blev udsendt i 1998 til 600 ingeniør- og arkitektvirksomheder. Heraf svarede 228. Af de modtagne svar var der 81 virksomheder, der havde udført undersøgelser i den seneste 5-års periode, som spørgeskemaet henviste til. Fra dem forelå i alt 130 skemaer til efterfølgende analyser. Resultaterne blev diskuteret i en fornyet teknisk samtale, hvorefter der blev udarbejdet en kommenteret rapport. Der blev desuden foretaget en gennemgang af foreliggende undersøgelser af forekomsten af fugt og skimmelsvamp i bygninger samt af deres årsager. Den kommenterede rapport med opgørelserne af forekomsten er doku- 85
menteret i By og Byg Resultater 012 "Bygningskonstruktioners risiko for fugtskader - Erfaringer fra praksis" (Valbjørn & Skibstrup Eriksen, 2001). Resultater Forekomsten af fugt og skimmel Spørgeskemaundersøgelsen viste, at 15 % af kontorer og 20-22 % af boliger blev vurderet til at have fugtskader eller vækst af skimmelsvamp ved bygningsundersøgelserne. Mens der kun i mindre omfang var blevet set vækst af skimmelsvamp. Der var størst forekomst i etageejendomme. Tallene er i god overensstemmelse med andre undersøgelser, der resummeres senere i kapitlet. I ca. 50 % af skolerne var der fugt eller skimmelsvampevækst ifølge undersøgelserne. Disse undersøgelser blev dog i højere grad end for øvrige byggerier foretaget for at få bekræftet formodninger om forekomst af fugtskader og skimmelsvampevækst. Tabel 6.1. Forekomsten af fugt og skimmel i forskellige bygningstyper. Bygningstype Grundlag (antal) Fugt /skimmel Skimmel Småhuse 12151 20 % 13 % Etageejendomme 2705 22 % 17 % Kontorbygninger 1134 15 % 14 % Skoler 263 51 % 50 % Den relative risiko for konstruktioners fugtskader Spørgeskemaundersøgelsen viste i hvilke bygningsdele og bygningskonstruktioner, der er størst og mindst risiko for, at der kan opstå langvarige vandskader med deraf følgende skimmelsvampevækst. De væsentligste og klareste forskelle imellem sammenlignelige konstruktioner findes for tage, gulvbelægninger og vådrumskonstruktioner. Tage med rejsning uden kviste og skotrender havde mindre risiko for fugtskader end flade tage eller andre tage med kviste og skotrender. Erfaringer fra de seneste 5-10 år fra byggeskadefondenes 5-års eftersyn har imidlertid ikke afsløret flade tage som konstruktioner med høj risiko. Vådrumskonstruktioner (baderum) med tung væg- og gulvkonstruktion havde mindre risiko for fugtskader end rum med lette vægge- og gulvkonstruktioner. I figur 6.1 vises en oversigt over de adspurgtes gennemsnitlige vurdering af risiko for fugtskader. Kun de to ovennævnte konstruktioners forskelle i risiko var signifikante, mens forskellene i de øvrige kun var tendenser, idet ikke alle var enige om, hvilken af de konkurrerende bygningsdele, fx trægulve eller linoleumsgulve havde størst risiko. Installationer frembød en forholdsvis stor risiko for fugtskader, og især vedligeholdelsen af tagrender var af stor betydning. Undersøgelsen var ikke detaljeret nok til at kunne skelne mellem skjulte og synlige installationer. 86 Årsager til fugtskader I godt halvdelen af de bedømte konstruktioner var mangler ved udførelsen skyld i de konstaterede fugtskader, mens knap en tredjedel var forårsaget af mangelfuld vedligeholdelse. For tagkonstruktionerne var det dog omvendt. Der var endvidere enkelte konstruktioner, hvor op til en tredjedel af bedømmelserne angav projekteringen som væsentligste årsag. Erfaringer fra byggeskadefondene peger da også på, at komplicerede tagløsninger er kritiske, og at fejl ofte skyldes mangelfuld projektering. I 80 % af bedømmelserne af konstruktionerne var utætheder overfor vand den væsentligste specifikke årsag til problemerne, efterfulgt af manglende ventilation eller udluftning. Kun i tunge ydervægge var kuldebroer den væsentligste årsag.
Vurdering af risiko for fugt og skimmel Tage med rejsning * Flade tage Andre tage * Tage med kviste og skotrender Tung/tung ydervæg Tung/let ydervæg Let/let ydervæg Let indervæg Tung indervæg Gulvbelægning, Svejste banevarer * Gulvbelægning, Usvejst banevare Klinker Trægulve Vandanlæg Ventilation Afløb Tagrender * Vådrum, Let væg/let gulv Vådrum, Tung væg/tungt gulv Vådrum, Let væg/tungt gulv Terrændæk Krybekælder Kælder Ingen risiko stor risiko Figur 6.1. Gennemsnitlig risikovurdering af bygningsdele og konstruktioners risiko for fugt og skimmel. *Betyder, at vurderingen har en signifikant større risiko end den alternative lavest vurderede konstruktion. Forekomst af fugt og skimmelsvamp fundet i andre danske undersøgelser Repræsentativ undersøgelse 1986 I en repræsentativ interviewundersøgelse af hovedpine og slimhindegener hjemme og på arbejde (Valbjørn, 1986) var der fugt eller mugpletter i 18 % af boligerne, fordelt med 3 % meget og 15 % lidt. Forekomsten korrelerede signifikant med forekomst af hovedpine og slimhindegener. Der var således en lidt lavere forekomst af fugt og skimmelsvamp end i nærværende undersøgelse. De anførte tal vedrører både småhuse og lejligheder, mens nærværende undersøgelse omhandler forekomsten fra småhuse og i etageejendomme, (dvs. ikke andelen af lejligheder). 87
Repræsentativ undersøgelse 2002 I rapporten "Sundheds- og sygelighedsundersøgelsen 2000" (Statens Institut for Folkesundhed 2002a) var den selvrapporterede forekomst af vandskader de seneste 5 år på 17,6 %. Se videre i rapporten om Miljøfaktorer i danskernes hverdag - om hyppigheden af fugt og skimmelsvampevækst i boliger (Keiding et al., in press). Fugt og skimmel i almennyttige boliger En spørgeskemaundersøgelse i forbindelse med undersøgelse af fugt, skimmel, hustøvmider og ventilation i almennyttige etageboliger (Statens Byggeforskningsinstitut, 1998a) viste, at 22 % havde fugtskjolder eller mugpletter i lejligheden, og 14 % havde inden for det sidste halve år haft fugtskader. En gennemgang af 87 af boligerne bekræftede, at der var tegn på skimmelsvampevækst i 22 % af boligerne, men kun i 13 % viste målingerne aktiv vækst. Dette resultat er i overensstemmelse med resultaterne fra erfaringsundersøgelsen (Projekt 6). Kommuneskoler En spørgeskemaundersøgelse, udført i forbindelse med skimmelsvampeprogrammet, hos alle kommuner eksklusiv Københavns Kommune (Statens Byggeforskningsinstitut, 1998b) viste, at 29 % af de 1523 skoler, der forelå oplysninger om, havde eller havde haft langvarige vandskader, men at kun 130 svarende til 9 % stadig havde kendte langvarige vandskader. Af disse 130 skoler havde kun 23 % af skolerne ifølge oplysningerne synlig skimmelsvamp. 42 af disse skoler havde planer om renovering inden for de næste to år. Ved en teknisk gennemgang af 28 skoler, der ifølge oplysningerne ikke havde fugtskader eller skimmelsvampevækst, viste det sig dog, at 16 af dem alligevel havde nogle rum med fugtskader eller skimmelsvampevækst. Det må derfor antages, at antallet af skoler, der stadig har fugtskader eller skimmelsvampevækst, er højere end de 9 %, som kommunerne havde angivet, og kan nærme sig tal på 51 % i en senere omtalt undersøgelse udført i forbindelse med skimmelsvampeprogrammet (Valbjørn & Skibstrup Eriksen, 2001). Skoleundersøgelsen i København En gennemgang af 75 københavnske kommuneskoler (Meyer, 1996) viste, at 33 % havde synlig forekomst af fugt og skimmelsvampevækst i nogle af lokalerne. 14 % havde flere eller mange lokaler med fugt- eller skimmelsvamp. I næsten alle kældre var der fugtindtrængning, og i tagrum fandtes fugtskjolder i over 80 % af skolerne, men dog sjældent med skimmelsvampe. 88 Byggeskadefondens erfaringer Byggeskadefonden har i sin beretning med tillæg (Byggeskadefonden, 1999) beskrevet erfaringerne fra 5-års eftersyn i perioden 1989-1993 af ca. 71.000 boliger i 3781 bebyggelser. Fonden vurderer skader i 3 risikogrupper (mindre, middel og stor risiko), der er baseret på vurdering af fundne svigt, byggeskader og eventuelle følgeskaders alvorlighed. Se nærmere i Byggeskadefondens beretning (Byggeskadefonden, 1999). 19 % af samtlige boliger blev vurderet i gruppen til stor risiko, men kun en mindre del vedrører tage, inddækninger, kviste og facader, som har størst betydning for fugtskader. Der var stor forskel på boligtyperne. Lavt byggeri og især andelsboliger havde en stor andel med høj risiko. Der argumenteres med, at lavt, især tæt lavt byggeri, oftere har udformninger med flere spring i facader og tag, og at der oftere er anvendt lette materialer og konstruktioner. Endvidere er der for andelsboligernes vedkommende oftere et mere uafklaret og mangelfuldt projekt og en mangelfuld kontrol i byggefasen.
Højt byggeri, havde en lav andel af svigt ved 5-års eftersynet og dette blev begrundet ved, at byggeriet bl.a. kan karakteriseret ved at have et veldimensioneret konstruktivt system bestående af tunge betonelementer i forbindelse med en enkel form og gennemført ud fra et detaljeret projekt og med grundig kommunal sagsbehandling. Erfaringer fra Byggeskadefonden vedrørende bygningsfornyelse Byggeskadefonden vedrørende bygningsfornyelse (BvB) har siden 1995 gennemført 850 eftersyn af ejendomme. På den baggrund konstateres, at de største problemer findes ved tag, kælder, vådrum og installationer. Dog er der også konstateret skader i facader, specielt i forbindelse med bygningsfremspring. Med baggrund i de nævnte eftersyn har fonden udsendt "Erfaringer og anbefalinger" (Byggeskadefonden vedrørende Bygningsfornyelse, 1999), der indeholder en række eksempler på typiske fejl og anvisninger på rigtig udførelse af de omtalte konstruktioner samt en checkliste (BvB, 1999) vedrørende de omtalte forhold til brug for planlægning af renovering og kvalitetssikring. Den følgende liste (BvB, 1999) angiver de mest udbredte svigt og skader i byfornyelsen, og det ses, at de fleste skader er forbundet med fugtproblemer og dermed har stor indflydelse på risiko for vækst af skimmelsvampe: Ustabil opretning af tagkonstruktion Ukorrekt tilpasning af spær ved indbygning af isolering i skrå tagflader Ustabile samlinger og utætheder i undertag og dampspærre Manglende ventilation af efterisoleret konstruktion og tagrum Manglende eller utilstrækkelige fugtundersøgelser før ombygning Manglende afhjælpning af opstigende grundfugt Opfugtede overflader, uden for vådzonen, i (små) vådrum på grund af manglende afskærmning og ventilation Opfugtning af følsomme konstruktioner og materialer i vådzonen Manglende inspektionsadgang til skjulte rørsamlinger Utætte installationsgennemføringer i vådrum. Fonden angiver, at der forekom svigt eller skade i 36 % af samtlige undersøgte bygningsdele. Til sammenligning med Byggeskadefondens angivelse af stor risiko for skade med alvorlig følgeskader (19 %) angiver BvB, at 13 % havde stor risiko for alvorlige følgeskader. Perspektivering Resultaterne af det samlede projekts undersøgelse bekræftede på systematisk vis den generelle opfattelse der findes om, hvilke konstruktioner, der er mest risikofyldte mht. fugtskader. Spørgeskemaundersøgelsens resultater blev diskuteret med repræsentanter for rådgivende arkitekt- og ingeniørfirmaer, byggeskadefonde m.fl., og der blev peget på behov for undersøgelser og forskning i paralleltage, herunder flade tage, trækassetteløsninger til tage og ydervægge, alternative isoleringsmaterialer og materialers modstandsdygtighed mod skimmelsvampevækst. Endvidere fandtes der et behov for udarbejdelse af kvalitetsstyringssystemer om fugtfølsomhed og udførelsesvenlighed af konstruktioner. Det kunne være formålstjenligt at udvikle vurderingskriterier til bedømmelse af konstruktioners fugtrisiko. Dette bør indeholde beregningsmetoder, der kombinerer fugt og vækstrisiko under dynamiske forløb i indbyggede konstruktioner. Der henvises til "Resultater vedr. beregninger af konstruktioners risiko for skimmelvækst" i projekt 8. Ved diskussionerne blev der fremsat forslag om, at man hos bygherrer, arkitekter, ingeniører og håndværkere igangsatte uddannelse, information og kurser, som kan sikre, at der bliver valgt fugtsikre konstruktioner både for sammenbygninger og materialer, samt at man under udførelsen sørger for udtørring af fugt og fjernelse af affald, før hulrum lukkes. 89
Det har stor betydning, at materialer og halvfabrikata til byggerier kvalitetssikres mht. fugt og skimmel ved levering, ved opbevaring og indbygning. Undersøgelsen bekræfter betydningen af en omhyggelig projektering med gennemtænkning af detaljer, god drift og vedligehold af bygninger. Endelig viser opgørelsen af fugtskader og skimmelsvampevækst, at der løbende er behov for information både på byggeriets- og brugernes side. Publicering fra forskningsprogrammet Valbjørn O., & Skibstrup Eriksen, S. (2001). Bygningskonstruktioners risiko for fugtskader: Erfaringer fra praksis (By og Byg Resultater 012). Hørsholm: Statens Byggeforskningsinstitut. Valbjørn, O., Skibstrup Eriksen, S., & Meyer, H. W. (1999). Water damages in Danish schools. In Indoor air 99, The 8th International Conference on Indoor Air Quality and Climate, Edinburgh, Scotland, 8-13 August 1999. Vol 2. (pp. 562-563). London: Construction Research Communications. Litteratur Byggeskadefonden. (1999). Beretning 1998 med tillæg. København. Byggeskadefonden vedrørende Bygningsfornyelse (1999a). Beretning 1998/99. København. Byggeskadefonden vedrørende Bygningsfornyelse (1999b). Erfaringer & Anbefalinger 1999. København. Gunnarsen, L. (2001). Fugt, ventilation, skimmelsvampevækst og husstøvmider: En tværsnitsundersøgelse i lejligheder (By og Byg Resultater 009). Hørsholm: Statens Byggeforskningsinstitut. Keiding, L. (red.), et al. (in press). Miljøfaktorer i danskernes hverdag - dansk rapport. (Arbejdstitel). Hellerup: Statens Institut for Folkesundhed. Kjøller, M., & Rasmussen, N. K. (Eds.). (2002). Sundhed & sygelighed i Danmark 2000 og udviklingen siden 1987. København: Statens Institut for Folkesundhed. Meyer, H. W. (1996). Skoleundersøgelsen i København. Ph.D. Thesis. København: Eget Forlag. Statens Byggeforskningsinstitut. (1998). Skimmelsvampe og sundhed: Projektprogram i Forskningsprogrammet Skimmelsvampe i bygninger. Hørsholm. Upubliceret. (Intern detailopgørelse fra spørgeskemaundersøgelsen). Valbjørn, O., & Kousgård, N. (1986). Hovedpine og slimhindegener hjemme og på arbejde (SBI-rapport 175). Hørsholm: Statens Byggeforskningsinstitut. 90
Projekt 7: Tilstandsundersøgelse og vurdering af skimmelsvampevækst i bygninger Projektledelse: Ole Valbjørn, Statens Byggeforskningsinstitut (By og Byg) Projektdeltagere: Eva B. Møller, Birch & Krogboe A/S, Mikael Ø. Hansen, Østergaard bygge- & indeklimateknik a/s, Hans Kragh, og Kurt Hansen, Rambøll, Klaus Nielsen, Rådgivende Ingeniørfirma A/S, Jens Brendstrup og Anne Abildgaard, COWI, Per Olsen, Rådgivningstjenesten for skolebyggeri, Søren Skibstrup Eriksen og Peter A. Nielsen, By og Byg Formål Formålet var at udarbejde et sammenhængende system af metoder, herunder bygningsbeskrivelser og målemetoder til brug ved tilstandsundersøgelse og vurdering af indeklima, bygningskonstruktioner og installationer med hensyn til skimmelsvampevækst. Resultaterne skulle udmøntes i konkrete anvisninger og værktøjer, der på entydig vis kan danne grundlag for beslutning om nødvendige og tilstrækkelige bygningsmæssige eller driftsmæssige udbedringer samt om forebyggelse af skimmelsvampevækst. Baggrund Tiltag mod skimmelsvampevækst indebærer ofte relativt store omkostninger til forundersøgelser og især til efterfølgende renovering og sanering. Det var derfor vigtigt at etablere et samlet system eller handlingsprogram, der med sikkerhed kan udpege nødvendige tiltag. Et sådant handlingsprogram bør indeholde en tilstandsundersøgelse af bygningen og af indeklimaet med tilhørende målemetoder og ikke mindst vurderingskriterier. Hensigten var at kunne relatere skimmelsvampeproblematikken til øvrige indeklimaforhold, således at en samlet vurdering af problemernes betydning og behovene for ændringer kan foretages. Målet var at udtrykke resultaterne, så de kunne supplere det system af checklister og vurderingskriterier, som eksisterende rapporter fra Statens Byggeforskningsinstitut og Arbejdsmiljørådets Servicecenter har beskrevet. I praksis var der brug for et sikkert bedømmelsesgrundlag for at kunne vurdere den sundhedsmæssige risiko og for at kunne beslutte, på hvilken måde problemerne skulle håndteres. Dette grundlag burde bestå af bedømmelse af skimmelsvampevækstens omfang og betydning for eksponering af personerne. Det burde endvidere bestå af metoder til at undersøge og beskrive materialers og konstruktioners fugtforhold og fysiske tilstand i bygninger. Dette skulle gøres med henblik på at beslutte en eventuel sanering eller udskiftning ud fra en sundhedsmæssig og økonomisk synsvinkel. Fremgangsmåde Der blev gennemført litteraturstudier, samlet erfaringer gennem undersøgelser i praksis, fx i undersøgelsen af 28 bygninger i Projekt 1: "Skimmelsvampe og sundhed - en epidemiologisk undersøgelse", og ikke mindst indsamlet erfaringer fra Erfagruppens undersøgelser. Endelig blev resultater, der fremkom fra skimmelsvampeprogrammets øvrige projekter, inddraget. Resultater - En anvisning til praktisk brug Der er udarbejdet en anvisning med titlen "Undersøgelse af fugt og skimmelsvampe i bygninger" (Valbjørn, in press). Anvisningen er møntet på personer, der skal gennemføre undersøgelser og foretage målinger af fugt og skimmelsvampe for at klarlægge, om en bygning er inficeret med skimmelsvampe, og om der er fugtforhold, som kan resultere i skimmelsvampevækst samt at vise omfang af skimmel eller fugt. Ved hjælp af anvisningen vil resultatet af de undersøgte forhold give mulighed for at pege på, hvilke tiltag der er nødvendige for at sanere eller renovere bygningen for skimmelsvampe. 91
Planlægning Til brug for planlægning af undersøgelser ud fra hvilke man kan foretage en relevant vurdering af resultaterne, indeholder anvisningen basale oplysninger om skimmelsvampes økologi og vækstforhold i bygninger og om fugtforholdenes årstidsvariation i forskellige bygninger og konstruktioner. Desuden findes et overordnet resume af den nuværende viden om skimmelsvampes sundhedsmæssige betydning med henblik på at begrunde krav til renovering og sanering af bygninger. Alvorlige skimmelsvampeangreb er næsten altid forbundet med synlige tegn enten på fugtskader eller direkte vækst af skimmelsvampe. Som følge deraf er der ofte ikke behov for målinger for at træffe beslutning om at udføre en sanering. Imidlertid viser praksis, at der som regel er brug for nærmere dokumentation af forholdene bl.a. for at vide, hvor omfattende angrebet er med henblik på omkostninger og betydningen for bygningens brug herunder betydningen for brugernes sundhed. Resultater fra målinger af fugt og skimmelsvampe kan også tjene som en dokumentation af bygningstilstanden eller før og efter en sanering for skimmelsvampe eller som grundlag for afhjælpning af fugtproblemer. I anvisningen foreslås, at undersøgelsen udføres i flere trin, hvor første trin, (efter at aftalegrundlaget foreligger), består af interview og en visuel undersøgelse suppleret med orienterende fugtmålinger og eventuelt støvmålinger. De følgende trin involverer i højere grad undersøgelse af støv og indgreb i konstruktioner med målinger af henholdsvis fugt, skimmelsvampe, ventilation og visse andre bygningsmæssige forhold, herunder dræn og jordbundsforhold. Der kan eventuelt indgå undersøgelser, der skal kunne anvendes til bedømmelsen af specifikke helbredsmæssige virkninger af skimmelsvampeeksponering. Hjælpeskemaer, checklister og målemetoder Til hjælp ved undersøgelsen er der udviklet skemaer, som vil kunne hentes fra nettet. (www.by-og-byg.dk). I anvisningen findes en oversigt over hjælpemidler og beskyttelse af undersøgeren og bygningsbrugerne. De vigtigste målemetoder og vejledning til vurdering af resultaterne beskrives for henholdsvis fugt, skimmelsvampe, ventilation og visse andre bygningsmæssige forhold herunder dræn og jordbundsforhold. Vurdering af resultater Der angives metoder til vurdering af måleresultaterne enkeltvis og samlet. Der findes ingen grænseværdier for forekomst af vækst i bygninger eller fx antallet af skimmelsvampesporer i indeklimaet med hensyn til, hvad der anses for acceptabelt eller sundhedsskadeligt. Der vil derfor altid indgå en individuel vurdering af betydningen af målte værdier. I anvisninger er der dog introduceret værdier, som udtrykker forskellige niveauer af risiko for vækst og eksponering med henblik på en samlet vurdering af betydningen for, om der kun er unormale fugtforhold eller evt. uacceptable forhold, fx uhygiejniske forhold eller eventuelt sundhedsskadelige forhold. Disse er baseret på statistiske opgørelser af påvirkningernes størrelse kombineret med kliniske erfaringer. I det følgende er vist et eksempel på anvendelsen af det skema, der giver en samlet vurdering af alle de forhold, der kan have betydning for forekomst af forhøjet fugt, vækst af skimmelsvampe og personers eksponering i bygninger. Skemaet er udarbejdet for at kunne bedømme risikoen for hver enkel delfaktor i fire risikoområder fra ingen risiko til stor risiko. Eksemplet er baseret på vurderingstabeller i anvisningen. Skemaet illustrerer de forhold, der skal vurderes i enhver undersøgelse, og som i mange tilfælde kan vurderes uden egentlige målinger. 92
Tabel 7.1. Eksempel på udfyldt samlet vurdering af resultater fra en undersøgelse af fugt, skimmelsvampe og sygdomssymptomer i skolebygning baseret på en risikovurdering i risikogrupperne 0 til 3. Risiko for vækst af skimmelsvampe Elementer i en undersøgelse Vurdering i skala 0-3 De fugtmæssige belastninger, der kan fremme vækst af skimmelsvampe Fugt- historie 2 Utæthed i tag observeret for to måneder siden. Ikke repareret Aktuel fugtudbredelse 2 Der er set 1-2 m 2 i 3 klasseværelser af de 5 klasseværelser i loftsbrædder Fugt i materialer 1-2 Målt 16 % fugt i loftbrædder op mod built-up taget Efter nedtagning findes højere niveauer (august måned) Bygningskonstruktioners risiko for fugtskader incl. vedligehold 2 Built-up tag 15 år gammelt, tidligere lappet Materialers følsomhed for vækst 2 Glatte fyrrebrædder i loftet Målt luftfugtighed i rummet i længere perioder RF 1 60 % (august måned) % Areal pr. person eller ventilation 1 Mekanisk ventilation ca. efter Bygningsreglementet Brugervaner 2 Rengøringen er middel, men der vaskes gulv en gang pr. uge Samlet vurdering af risiko for vækst 2 Der er middel risiko for at vækst kan være sket pga. det varme tag. Der bør tages prøver af fugt og skimmel i konstruktionen Risiko for eksponering for skimmelsvampe Elementer i en undersøgelse Lugt af mug 0 Ingen lugt Vurdering i skala 0-3 Tegn på skimmelsvampevækst og de forhold der fremmer personernes eksponering for skimmelsvampe Synlig vækst i rum med direkte adgang til rumluft dvs. inklusiv nedhængt loft 0 Intet umiddelbart Skjult vækst i væg, gulv og loftkonstruktion, bag tapet, under PVC belægning 2 Undersøgelse over nedtagne loftsbrædder viser mere udbredt fugt end pletterne viser Vækst i tilstødende rum, tag, kælder uden direkte lufttilgang 2 Scanning af fugt i taget viser ca 10 m 2 opfugtet tag Vækst i ventilationsanlægs indblæsningsdel 0 Netop renset, ingen fugttilgang til luftindtag Støvede omgivelser i rum med skimmelsvampevækst? Der er støvet og sandsynlighed for skimmelsvampe udefra og måske fra utætheder i loftet Samlet vurdering af risiko for eksponering 1 Der er en svag risiko for eksponering fra skaden, men målinger bør vise om det holder stik eller er værre. 93
Eksponeringens specifikke styrke Elementer i en undersøgelse Skimmelsvampe i materialeprøver Vurdering i skala 0-3 Målte værdier for skimmelsvampene mht. biomasse, kolonidannende enheder, (cfu), i prøver. Ikke målt Vækst på kontaktplader 3 75 100 cfu på aftryksplader (3 stk) i hvert klasserum over loftsbrædder. Biomasse (Mycometer test) 2 Mycometertal 300-400 Særlig biologisk aktive skimmelsvampe 3 Chaetomium, (tegn på høj fugtighed, der fremmer særlige aktive stoffer Cladosporium, typiske støvsvampe Skimmelsvampe i gulvstøv 1 Målt i støv fra alle tre klasselokaler: 2000 cfu / g støv. Metode udsæd 30 mg på V8 agar. I alt var der 0,2 g støv pr. m 2 Skimmelsvampe i indblæsnings ventilationskanaler afskrabet 0 Vurderet visuelt. Netop renset Luftbårne skimmelsvampe Inklusive indblæsningsluft fra ventilationsanlæg Samlet vurdering af eksponeringens specifikke styrke Måles ikke. Vurderet uaktuelt på denne årstid 2 Det vurderes, at der er en middel specifik påvirkning fra skimmelsvampene, men i støvet var påvirkningen ikke så kraftig Samlet vurdering af om de undersøgte forhold er eller kan udvikle sig til uhygiejniske forhold Summeret risiko for fugt og skimmelsvampe fra de foregående tabeller 2 og 3 eller 2, 3 og 4 Vurdering i skala 0-3 Overordnet begrundelse for vurderingen baseret på henholdsvis tabeller og vurderinger baseret på tidligere eller nuværende undersøgelse af andre indeklimapåvirkninger og symptomforekomst. 2 Summen af vurderingerne fra tabellerne er 5, hvilket betyder at der er en sandsynlighed for at vækst kan udvikle sig, hvis intet gøres, og at denne vækst kan blive af betydning for symptomforekomsten. En udtørring vil kunne stoppe væksten og flere grundige rengøringer vil reducere eventuelle gener i udtørringsperioden. Resultater fra interview og evt. tidligere indeklimaundersøgelser og forhold af psykosocial art 0 Der er registreret nogle med klager over indeklimaet, men det var før fugtskaderne blev erkendt. Det er ikke sandsynligt at den korte periode har kunnet influere på sundhedsforholdene. Perspektivering Anvisningens vigtigste formål er primært at hjælpe undersøgeren med systematisk at vurdere en bygnings fugt- og vækstforhold. Resultatet heraf kan danne grundlag for sanering og hjælpe ved en sundhedsmæssig vurdering. Anvisningen kan endvidere anvendes i uddannelsen af teknikere, der skal specialiseres i bygningsundersøgelser. Anvisningen er udarbejdet på basis af tidligere og nyere erfaringer bl.a. fra flere af skimmelsvampeprogrammets resultater. En del af de vurderinger, der anbefales i anvisningen, er ikke gennemprøvet i praksis, fx ved undersøgelse af et antal bygninger. Det foreslås derfor, at der foretages en revidering af anvisningen efter nogle års brug. Resultaterne fra de sundhedsmæssige projekter kan ikke bruges til at fastsætte grænseværdier for sundt/usundt eller angive dosis-responskurver for fugt og skimmel. Der vil løbende være brug for opdatering af anvisningen på dette område. Risikoen for eksponering for store mængder af skimmelsvampesporer er til stede, hvor der findes synlige skimmelsvampe, mindre for skjulte skimmelsvampe, men eksponeringen varierer med hvilke svampe, der findes og deres vækstforhold. Fx vil en udtørring ofte frigive skimmelsvampesporer fra flader med vækst. Der er behov for at udføre undersøgelser af de dynamiske vækstforhold, som forekommer i bygninger i brug. Der bør især lægges vægt 94
på en risikovurdering af eksponering for skimmelsvampe fra "skjulte" eller indkapslede skimmelsvampekilder. Publicering fra forskningsprogrammet Valbjørn, O. (in press). Undersøgelse og vurdering af fugt og skimmelsvampe i bygninger (By og Byg Anvisning). Hørsholm: Statens Byggeforskningsinstitut. 95
Projekt 8: Byggematerialers modstandsdygtighed overfor skimmelsvampeangreb Projektledelse: Peter A. Nielsen, Statens Byggeforskningsinstitut (By og Byg) Projektdeltagere: Kristian Fog Nielsen, BioCentrum-DTU, Lotte Pia Uttrup, By og Byg (nu Østergaard bygge- & indeklimateknik a/s), Suzanne Gravesen og Ernst Jan de Place Hansen, By og Byg Formål En af forudsætningerne for at kunne forebygge skimmelsvampevækst i bygninger er at have kendskab til de forhold i bygninger, der betinger vækst af skimmelsvampe. Det var projektets formål at undersøge de stationære klimaforhold, der betinger vækst af skimmelsvampe på forskellige byggematerialer. Det skulle endvidere vurderes, om der er et tilstrækkeligt videngrundlag til at kunne udvikle en test til bestemmelse af byggematerialers modstandsdygtighed overfor skimmelsvampeangreb", med hensyn til følgende: Materialernes struktur, sammensætning og evt. forureningers betydning for væksten af skimmelsvampe. Overfladebehandlinger, typisk maling og/eller tapets indflydelse på væksten af skimmelsvampe. Skimmelsvampenes vækstfysiologi på byggematerialer, mht. ph, indhold af fosfor, nitrogen og spormetaller, sporernes forhistorie og tilstedeværelsen af andre organismer. Eksponeringstidens betydning. Metoder til at følge skimmelsvampenes vækst med fx elektronmikroskopi eller confocalmikroskopi, frem for visuel inspektion og kemiske analysemetoder. In situ hybridisering med DNA/RNA-prober til at studere skimmelsvampenes vækst og interaktioner. Det var endvidere projektets formål at studere fugtforhold og skimmelsvampevækst i udvalgte bygningskonstruktioner gennem computersimulering af årstidsvariationer af udeklimaet. Baggrund Alle byggematerialer med indhold af organisk materiale vil ved en passende kombination af fugt- og temperaturforhold give anledning til skimmelsvampeangreb. Specielt vil konstruktioner som udsættes for vandskade i længere tid være særligt udsatte og give anledning til vækst af skimmelsvampe og/eller bakterier. Skimmelsvampes væksthastighed afhænger primært af materialesammensætningen, fugtindholdet og eksterne forhold, specielt den relative fugtighed (RF). Man har i lang tid anset 70 % RF for den minimale RF for vækst. Imidlertid er det i praksis umuligt at undgå sådanne forhold i danske bygninger p.g.a. vejr- og temperaturforhold. I praksis findes mange konstruktioner, som udsættes for RF > 70 % i perioder, uden at dette giver anledning til problemer. Det er derfor nødvendigt at få større kendskab til, under hvilke forhold sundhedsskadelig skimmelsvampevækst opstår på forskellige byggematerialer, således at der kan anvises sikre konstruktioner mod kondensskader. Risikoen for skimmelsvampevækst, væksthastigheden og dannelsen af mykotoksiner og andre biologisk aktive stoffer, antages at afhænge af en række faktorer: Den relative fugtighed. 96
Byggematerialets sammensætning, herunder tilgængelige næringsstoffer i overfladen, fx kulstof (energi), fosfor og nitrogen enten som en del af materialet eller som forurening. Byggematerialets porøsitet. Byggematerialets overfladebehandling. Byggematerialets kontaminering både hvad angår tidligere vækst og forurening. Tiden, byggematerialet er opfugtet. Temperaturen. Endvidere antages, at der vil finde en selektering af skimmelsvampe sted, fx afhængig af hvilket materiale der anvendes som substrat og af den relative fugtighed. Resultatet antages således at være, at der kan etableres en, to eller måske tre arter ved udkonkurrering af de øvrige skimmelsvampe, som materialet var podet med. Undersøgelsen sigtede først og fremmest på at beskrive skimmelsvampes vækst under stationære temperatur- og fugtforhold på forskellige materialer. Fremgangsmåde Laboratorieforsøg På 26 forskellige byggematerialer blev der efter konditionering og strålesterilisering podet med en blanding af følgende skimmelsvampeisolater: Aspergillus versicolor Chaetomium spp. Penicillium chrysogenum Stachybotrys chartarum Trichoderma harzianum Ulocladium spp. Cladosporium sphaerospermum Aspergillus ustus Alle de anvendte skimmelsvampe stammede fra inficerede byggematerialer og blev leveret fra Biocentrum, DTU's skimmelsvampesamling. Efter podning blev materialerne inkuberet i 220 L rustfaste klimaskabe i 4-7 måneder ved hver af de ved følgende fugtigheds- og temperaturforhold: 25 o C ved hhv. 70, 80 og 90 % RF samt 20 o C, 10 o C og 5 o C ved hhv. med 80, 90 og 95 % RF. I alt blev 16 af hver af de 26 forskellige materaler testet. Væksten af skimmelsvampene fulgtes ved fotografering 1-4 gange pr. måned over hele inkubationstiden. Efter endt inkubationstid måltes følgende komponenter: Sporeantallet pr. areal, Cellemembrankomponenten ergosterol, NAGase (MycoMeter-test), Mykotoksiner og biologisk aktive stoffer bestemtes med metoderne GC-MS, HPLC-DAD eller HPLC-MS i den udstrækning, der var tid til det (Nielsen, 2002). Beregning af konstruktioners risiko for vækst Der blev udført beregninger med et fugtsimuleringsprogram MATCH, med henblik på at afprøve muligheden for at bedømme konstruktioners risiko for vækst af skimmelsvampe ved instationære forhold. Vækstgrænserne var udarbejdet som resultater fra laboratorieforsøgene. Resultater vedr. byggematerialers modstandsevne mod skimmelsvampevækst Resultatet af klimakammerforsøgene er rapporteret af (Nielsen, 2000) ligesom en kemisk metode til kvantificering af skimmelsvampevæksten (Nielsen & Madsen, 2000). Forekomsten af vækst på de forskellige testede byggevarer ved 25 o C og ved fire luftfugtigheder er vist i tabel 8.1. Der var ingen vækst ved luftfugtighed på 70 % RF. For de fleste materialer med organisk kulstof sås meget svagt vækst ved 80 % RF, mens der ofte 97
er meget kraftig vækst ved 90 og 95 % RF. Det gælder materialer baseret på træ og cellulose. De ikke organiske materialer får ikke vækst i klimakamrene ved 90 % RF, mens der ved 95 % sås svag vækst på disse; dette skyldes sandsynligvis organiske additiver. For yderligere resultater henvises til (Nielsen, 2000). Forsøgene er udført med både kontaminerede og rene materialer ved konstante luftfugtigheder. Materialerne vil i praksis i bygninger blive udsat for skiftende luftfugtigheder og tilsmudsning med støv, der normalt indeholder organisk kulstof. Skimmelsvampe vil i bygninger derfor også kunne forekomme på ikke organiske materialer. Andre forsøg har vist, at byggematerialernes modstandsevne over for skimmelsvampevækst vil nedsættes betydeligt, hvis de i korte perioder bliver opfugtet svarende til ligevægt med 100 % RF, forhold der oftest findes i vådrum. Nye forsøg (Nielsen, 2002), udført ved TNO Bouw, Holland, viste, at instationære fugtforhold, fx som i badeværelser, har stor betydning for, hvilke skimmelsvampe der vokser frem på et materiale. Tabel 8.1. Forekomsten af vækst ved klimakammerforsøg udført ved 25 C. 70 %RF 80 %RF 90 %RF 95%RF Kalcium silikat plade - - - Ej testet Gipsplade 1 - - X XXX Gipsplade 2 - - X XX Gipsplade med tapet - X* XX XXX Gipsplade med akrylmaling - - X Ej testet Gipsplade med tapet og akrylmaling - - X XXX Gipsplade med savsmuldstapet og akrylmaling - - X Ej testet Gipsplade til vådrum med glasvæv og vådrumsacrylmaling - - X Ej testet Gipsplade til vådrum med PVC gulvbelægning - - X Ej testet Fibergipsplade - - - X Beton - - - - Letbeton - - - X Letbeton med tapet - X* X X Betonafretning - - - X Puds - - - X Puds med tapet - X* XXX XXX Ru fyrretræ - X XXX XXX Ru fyrretræ, kontamineret - X XXX XXX Høvlet fyrretræ - X XX XXX Ru fyrretræ med mineraluld - X XXX XXX Gulvbrædder, bøg, kontamineret - X XXX XXX MDF plade - X XXX XXX Krydsfiner - X X XXX Gammel krydsfiner - X X XXX Gammel krydsfiner, kontamineret - X X XXX Papiruld - - - - Mineraluld - - - - X lidt til moderat vækst, XX signifikant vækst, XXX voldsom vækst., - ingen vækst. * Kun vækst i limen. 98 Forsøgene viser, at de fleste overfladematerialer havde en betydelig modstandsevne mod vækst af skimmelsvampe ved de fugtforhold, der forekom i luften i bygninger. I forbindelse med kuldebroer, periodevis opfugtning og indvendig isolering af vægge uden dampspærre vil dog kun de rene mineralske overfladematerialer tilbyde en rimelig sikkerhed mod vækst. Forsø-
gene viste også, at de værste, men absolut almindelige, skimmelsvampe som Chaetomium, Ulocladium, Trichoderma og Stachybotrys, generelt ikke var i stand til at vokse på materialerne, hvilket understøtter, at vækst af disse skimmelsvampe skyldes meget kraftig opfugtning, fx ved egentligt vandindtrængen fra utætte tage, vandrør osv. Stachybotrys blev således kun registreret på gips ved 95 % RF. Penicillium og Aspergillus var de eneste skimmelsvampe, der blev registreret ved de lave fugtigheder. Resultater vedr. beregninger af konstruktioners risiko for skimmelvækst På baggrund af resultater fra ovennævnte laboratorieforsøg blev en række typiske konstruktioner og klimaforhold simuleret vha. en computermodel, med det formål at konstatere, om der i konstruktionerne forekommer kritiske fugtforhold. Det blev undersøgt, om det på basis af de i fase 1 opnåede resultater er muligt at opstille regler for, hvordan vækst af skimmelsvamp undgås. På basis af forsøgsdata, hvor der er taget hensyn til produktion af biomasse, og om der kun er observeret germinering (spiring) men ikke vækst, er der foreslået følgende grænser for vækst for 4 materialetyper: 1. Træbaserede materialer samt materialer indeholdende større mængde stivelse. Data baseres på MDF, krydsfiner (3 typer), bøgetræ og forskellige fyrretræ samt tapetserede materialer. På sidstnævnte startede væksten klart i den stivelsesbaserede lim. Tilsætning af kemisk stabile fungicider som borsalte og nogle tungmetaller vil øge resistensen mod skimmelsvampeangreb. I denne gruppe kan grænsen RF-min beskrives approksimativt som funktion af temperaturen (T), se figur 8.1. RF-min = 0,02 x T 2-1,18 x T + 95,2 Dette er meget tæt på andre data fra (Hukka & Viitanen, 1999), og når man tager eksperimentelle usikkerheder på RF bestemmelser med for begge forsøg (ca. ± 1-2 % RF), så er kurverne i praksis identiske. RF > 95 % vil give anledning til vækst af særlig toksiske skimmelsvampe og må betragtes som en skærpende omstændighed. 2. Gipsplader og papirmineral kompositter uden større mængder stivelse eller andre organiske additiver. Data er baseret på 3 typer gipsplader og tapetserede betonprodukter. Her kan RF-min beskrives som: RF-min = 0,6714 x T + 98,5, for når 20 o C > T > 0 o C, for T > 20 gælder RF-min = 85 % RF > 95 % vil give anledning til vækst af særlig toksiske skimmelsvampe og må betragtes som en skærpende omstændighed. 3. Beton-baserede materialer med meget få organiske additiver. Her antages RF-min at være kontstant ca. 95 %. RF fra 5 til 60 o C. Under 0 o C ingen vækst og fra 0 o C til 5 o C falder den kritiske fugtighed fra 100 til 95 % RF. 4. Mineraluld og materialer indeholdende kemisk stabile fungicider som borsalte og sandsynligvis også tungmetaller til tæt på 99% RF. Sådanne materialer vil i praksis give anledning til vækst pga. udvaskning af fungiciderne og deponering af støv. Malinger er ikke medtaget, da deres følsomhed overfor skimmelsvampeangreb er meget forskellig, men afhænger en del af det materiale, de er påmalet. De mest følsomme er tilsyneladende tæt på træs karakteristika. 99
Minimums RF for skimmelsvampeangreb 100 95 y = -0.6714x + 98.5 R 2 = 0.9986 90 RF (%) 85 80 y = 0.02x 2-1.18x + 95.2 R 2 = 0.9954 75 70 0 5 10 15 20 25 30 Temperature ( C) Gips Træbaserede materialer Figur 8.1. Minimumsgrænse for vækst af skimmelsvampe på gips og træbaserede materialer. Computersimuleringer blev udført med den 1-dimensionale beregningsmodel MATCH for beregning af kombineret fugt- og varmetransport under instationære forhold (Pedersen, 1990). Beregningerne var baseret på et referenceår for udeklimaet, der indeholder timeværdier for 12 måneders vejrdata (Lund, 2001). Der blev udført beregninger på tag- og ydervægskonstruktioner, primært uventilerede flade tage samt lette ydervægge, da disse konstruktioner vurderes at være mest udsat for skimmelsvampeangreb. Som et særligt tilfælde blev der også regnet på en massiv teglstensydervæg, som typisk vil kunne findes i ældre etageboligbyggeri. Betydningen af at undlade en dampspærre undersøgtes, ligesom der blev udført beregninger med forskellige fugtbelastninger, enten i form af et ekstra højt fugtindhold i byggematerialerne ved indbygning eller i form af en ekstra høj fugtproduktion indendørs, sammenholdt med en referencesituation. Resultater Resultatet af computersimuleringerne blev udtrykt ved for hver enkelt konstruktion at sammenholde det forventede fugtniveau (relativ fugtighed eller fugtindhold i kg/kg) med det kritiske fugtniveau bestemt ud fra de kriterier for skimmelsvampevækst, der er fremkommet på basis af laboratorieforsøg i fase 1. Resultaterne er optegnet på månedsbasis for overskuelighedens skyld, da der selv ved afbildning på ugebasis viste sig relativt store udsving i fugtniveauet fra uge til uge. Det kritiske fugtniveau er temperaturafhængigt, da temperaturen har betydning for væksthastigheden. Temperaturafhængigheden ses fx tydeligt af årstidsvariationen for kurven "RF kritisk" i figur 8.2. Det skal understreges, at de anvendte kriterier for vækst er baseret på stationære forhold, mens computersimuleringerne er baseret på instationære forhold, med udgangspunkt i et referenceår for udeklimaet. Figur 8.2 til 8.4 viser, hvordan forholdene forventes at se ud i et uventileret, fladt tag med dampspærre samt i en let ydervæg og en massiv teglstensvæg med tapet på indersiden. De viste resultater gælder for forholdene 4. år efter indbygning og med normalt fugtindhold i materialerne ved indbygning. 100
100 95 90 RF kritisk RF [%] 85 RF forventet 80 75 70 Januar Marts Maj Juli September November 10% af tiden 25% af tiden 50% af tiden RF kritisk Figur 8.2. Forventet og kritisk relativ fugtighed i krydsfiner under tagpap i et fladt uventileret tag fire år efter indbygning. Månedsmiddelværdier. "10 % af tiden" angiver, at den forventede relative fugtighed er større end svarende til den pågældende kurve 10% af året. Opbygning af tag, regnet oppefra: tagpap 8 mm, krydsfinér 12.5 mm, mineraluldsisolering 200 mm, dampspærre Z = 375, 2 lag gips à 15 mm. I tagkonstruktionen indgår også spær fx 45x200 mm pr. 1.0 m, men disse indgår ikke i computersimuleringerne. Indeklima 21 o C og et fugttilskud på 3.0 g/m 3, dog 23 o C / 2.0 g/m 3 i juli og august samt 22 o C og 2.5 g/m 3 i maj og september. Figur 8.2 viser, at der selv det 4. år efter indbygning vil være en periode på flere måneder, hvor der er risiko for skimmelsvampevækst i et uventileret, fladt tag. I dag vil man normalt kun anvende et uventileret, fladt tag, som vist på figur 8.2, når der er tale om tørre rum (rumklimaklasse 1) som fx tørre lagerhaller, mens man i andre tilfælde enten vil benytte et uventileret tag med en hygrodiode eller et ventileret tag. Med en hydrodiode vil det forventede niveau for RF allerede efter det første år ligge på 55-65 % RF. 100 95 90 RF kritisk RF [%] 85 80 75 RF forventet 70 Januar Marts Maj Juli September November 10% af tiden 25% af tiden 50% af tiden RF kritisk Figur 8.3. Forventet og kritisk relativ fugtighed i gipsplade udvendig på isolering i en let ydervæg, nordvendt. Månedsmiddelværdier. "10% af tiden": se figur 8.2. Opbygning af væg, regnet udefra: en-på-to bræddebeklædning 19 mm, ventileret hulrum 20 mm og afstandslister, 2 lag gips 9+13 mm, træskelet med 140 mm mineraluldsisolering, dampspærre (Z = 375), 45 mm mineraluldsisolering på lægter, 2 lag gips à13 mm. Indeklima: se figur 8.2. 101
Figur 8.3 viser, at der under normale forhold ikke er risiko for skimmelsvampevækst i en let træskeletydervæg, dvs. når der er en dampspærre indbygget. Undlades denne, vil der kunne være 95-100 % RF i væggen ca. halvdelen af året. 100 95 90 85 80 RF kritisk RF [%] 75 70 RF forventet 65 60 55 50 Januar Marts Maj Juli September November 10% af tiden 25% af tiden 50% af tiden RF kritisk Figur 8.4. Forventet og kritisk relativ fugtighed i tapet indvendig på massiv 1½ stens teglstens-ydervæg, nordvendt. Månedsmiddelværdier. "10% af tiden": se figur 8.2. Opbygning af væg, regnet udefra: 1½ stens massiv teglstensvæg, 108 + 228 mm, tapet. Tapetet regnes at have samme kriterium for skimmelsvampevækst som træ. Indeklima: se figur 8.2. Figur 8.4 viser, at heller ikke en massiv teglstensydervæg giver anledning til skimmelsvampevækst under normale forhold. Dog kan den relative fugtighed forventes at være over den kritiske værdi i 10 % af tiden i september. Hvis man i stedet for 21 o C regner med 18 o C indendørs, fx fordi der spares på varmen, vil der derimod være en væsentlig større risiko for skimmelsvampevækst på tapetet, idet den forventede RF stiger 10 % point i forhold til referencesituationen. 102 Perspektivering Da instationære fugtforhold har stor betydning for, hvilke skimmelsvampe der vokser frem på et materiale, så er der behov for, at der gennemføres undersøgelser, der også omfatter instationære forhold. Der er endvidere behov for at få et større og mere præcist kendskab til betydning af de enkelte materialers vækstforhold, således at der kan fastsættes bedre kriterier for, om der i en given situation kan opstå skimmelsvampevækst. Computersimuleringerne har vist, at der er behov for at vurdere, hvilken betydning eksponeringstiden har for skimmelsvampevækst, dvs. hvor længe fugtforholdene skal være over et kritisk niveau for at kunne føre til en egentlig vækst af skimmelsvampe. Der er ikke udført beregninger på ventilerede, flade tage samt krybekældre, to meget udbredte konstruktioner. Det skyldes, at det er meget vanskeligt at foretage computersimuleringer af sådanne konstruktioner som følge af de specielle klimaforhold, der hersker omkring disse. Fugtforholdene i et ventileret, fladt tag vil afhænge meget af, hvor godt ventilationen virker. I uheldigste fald kan ventilationen virke mod sin hensigt, idet den kan medvirke til at trække fugtig rumluft op i tagkonstruktionen. Desuden spiller de lokale vindforhold omkring tagkonstruktionen er stor rolle.
Tilsvarende vil forholdene også variere meget fra krybekælder til krybekælder. Der er derfor behov for at få et større kendskab til betydningen af lokale klimaforhold i/omkring sådanne konstruktioner. Publicering fra forskningsprogrammet Nielsen, K. F. (2002). Mould growth on building materials: Secondary metabolites, mycotoxins and biomarkers. Ph.D. Thesis. Lyngby: Technical University of Denmark, BioCentrum. Nielsen, K. F., Nielsen, P. A., & Holm, G. (2000). Growth of moulds on building materials under different humidities. In O. Seppänen, & J. Säteri (Eds.), Healthy Buildings 2000, August 6-10, 2000, Espoo, Finland : Exposure, Human Responses and Building Investigations, Proceedings, Vol. 3 (pp. 283-288). Helsinki: SYI Indoor Air Information Oy. Nielsen, K. F., Nielsen, P. A., Holm, G., & Uttrup, L. P. (submitted). Mould growth on building materials: The influence of humidity and temperature on fungal growth, diversity and secondary metabolism. Applied and Environmental Microbiology. Nielsen, K. F., & Øgaard Madsen, J. (2000). Determination of ergosterol on mouldy building materials using isotope dilution and gas chromatographytandem mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 898, 227-234. Litteratur Hukka, A., & Viitanen, H. A. (1999). A mathematical model of mould growth on wooden materials. Wood Science and Technology, 33(6), 475-486. Lund, H. (2001). Design reference years and test reference years in Europe, Turkey and Israel (CIB Publication 262). Rotterdam: CIB. Lokaliseret 20020528 på: http://www.cibworld.nl/ Pedersen, C. R. (1990). Combined heat and moisture transfer in building constructions (2. udg.) (Report 214). Ph.D. Thesis. Lyngby: Technical University of Denmark, Thermal Insulation Laboratory. 103
Projekt 9: Sanering og renovering af materialer og bygningskonstruktioner Projektledelse: Seniorforsker Anne Pia Koch, Bioteknik, Teknologisk Institut (TI) Projektdeltagere: Kristian Fog Nielsen, BioCentrum-DTU, Eva B. Møller og Birgit Olsen, Birch & Krogboe A/S, Mikael Ø. Hansen, Østergaard bygge- & indeklimateknik a/s, Hans Kragh og Kurt Hansen, Rambøll, Klaus Nielsen, Rådgivende Ingeniørfirma A/S, Jens Brendstrup og Anne Abildgaard, COWI, Per Olsen, Rådgivningstjenesten for skolebyggeri, Søren Skibstrup Eriksen og Peter A. Nielsen, By og Byg Formål At undersøge fysiske, kemiske og mekaniske metoder til fjernelse eller inaktivering af skimmelsvampe på byggematerialer og på baggrund heraf udarbejde en vejledning til sanering og renovering efter skimmelangreb i bygninger. Baggrund Den stærkt øgede fokus på skimmelsvampenes mulige påvirkning af menneskers helbred nødvendiggør en langt større opmærksomhed på at forebygge og bekæmpe skimmelsvampe i bygninger. Der anvendes mange forskellige byggematerialer i byggeriet i dag, og næsten alle materialer kan angribes af skimmelsvampe, hvis der er tilstrækkelig fugtighed i eller ved materialernes overflade. Byggehastigheden er høj, og der bygges hele året uanset vejrforhold. Materialer oplagres og transporteres ofte på uhensigtsmæssig måde, så de allerede inden indbygning er angrebet af skimmelsvampe. Vedligeholdelse af eksisterende bygninger især offentlige ejendomme har været præget af for lave budgetter og manglende fokus på skimmelsvampe. Det har givet anledning til, at større skimmelangreb har kunnet udvikle sig både i byggefasen og i driftsfasen. Der har hersket nogen usikkerhed om, hvorvidt skimmelangreb skulle tages alvorligt, og hvor meget man skulle gøre ved det. Dette projekt tager udgangspunkt i, at unormal forekomst af skimmelsvampe i en bygning principielt er uønsket, og når skaden er sket, skal problemet tages alvorligt og arbejdet med at fjerne skimmelsvampene og forebygge ny vækst skal gribes rigtigt an. Fremgangsmåde Projektet indeholdt følgende elementer: Undersøgelse af metoder til sanering og renovering af skimmelsvampe Case-studier Laboratorieundersøgelser af kemiske desinfektionsmidler Laboratorieforsøg med varmebehandling til desinfektion af skimmelsvampe Udarbejdelse af anvisningen Renovering af skimmelsvampevækst i bygninger. Undersøgelse af metoder til sanering og renovering af skimmelsvampe Metoder til sanering og renovering af skimmelsvampeangreb er blevet kortlagt i samarbejde med branchen. Der er foretaget undersøgelse af de på markedet anvendte metoder til sanering og renovering af skimmelsvampe. Dette er sket dels ved at interviewe danske rådgivere på området dels ved litteraturgennemgang. De metoder, der anvendes til sanering og renovering af skimmelsvampeangrebne bygningsmaterialer, er: 104 Dampafrensning Fræsning, pudsfræsning
Slibning, betonslibning Afhøvling Børstning Sandblæsning, fristråle eller lukket med centralsuger Desinfektion, afvaskning eller sprøjtning med klorin- eller rodalonopløsning Udskiftning af materialer fx gipsplader og isoleringsmateriale. Metoderne anvendes enkeltvis eller i kombination afhængig af materialerne, der skal behandles. I forbindelse med aktuelle skimmelrenoveringer er der foretaget undersøgelse af skimmelvækst før og efter renovering ved anvendelse af udvalgte rensemetoder. Case-studier De mest anvendte metoder til afrensning og deres anvendelighed i praksis ved rensning af forskellige materialer er blevet søgt efterprøvet i en række case-studier, hvor bygninger har været angrebet af skimmelsvampe og sanering og renovering har været påkrævet. Case-studierne omfattede: Renovering af gammel industriejendom, som havde stået tom og har været opfugtet i en periode; ældre ejendom med lerindskud i etageadskillelserne og skillevægge i form af krydsbræddevægge med stråmåtter og pudsopfugtet efter brandslukning: modtagekontrol ved renovering eller nybygning; betonbyggeri med manglende omfangsdræn; og to cases omfattende driftfasen for henholdsvis ydermur og tagkonstruktion. Laboratorieundersøgelser af kemiske desinfektionsmidler Der er foretaget sammenlignende undersøgelser i laboratoriet af kemiske desinfektionsmidler. De aktive komponenter i de undersøgte midler var: Hypoklorit (klorin). Kvarternære ammoniumforbindelser (alkyldimethylammonium klorid, lauryldimethylbenzylammonium klorid). Alkyl aminacetat. Peroxid (hydrogenperoxid, per-acetatsyre). Disse produkter blev testet i kommercielle forbindelser overfor en blandingskultur af følgende svampe: Aspergillus, Alternaria, Cladosporium, Eurotium, Fusarium, Paecilomyces, Penicillium, Stachybotrys, Trichoderma og Wallemia fra IBT culture collection, DTU, eller isoleret fra bygningskomponenter af Teknologisk Institut. Prøvningen blev gennemført som beskrevet af Bundgaard-Nielsen et al., (1995). der afprøvede den svampedræbende effekt. Herefter blev 3 af de mest effektive midler afprøvet i forbindelse med desinfektion i praksis. Forsøg med varmebehandling til desinfektion af skimmelsvampe Varmebehandling blev afprøvet i laboratoriet som potentiel mulighed for desinfektion af skimmelsvampe. Fra to bygninger blev der hjemtaget prøver dels en laskefod og bjælke begge af massivt fyrretræ fra en tagkonstruktion og dels et loftpanel og en mursten. Skimmelsvampene er blevet identificeret. Prøveemnerne blev derefter varmebehandlet på samme måde, som der varmebehandles for ægte hussvamp i en bygning. Varmebehandlingen indebar, at prøverne opnåede en temperatur over hele tværsnittet på min. 50 o C i 16 timer. I praksis opvarmes bygningerne ved indblæsning af 80-90 o C varm luft, indtil den rette temperatur opnås. Overfladen af materialerne kan derved opnå samme temperatur, som den luft der blæses ind. 105
Undersøgelse af skimmelforekomst før og efter renovering blev foretaget ved hjælp af henholdsvis aftryksplader (Rodac-plader) og MycoMetermetoden (Projekt 5). Med henblik på at opstille kriterier for kvalitetssikring af afrensning blev der desuden foretaget en sammenlignende undersøgelse på forskellige materialer og under forskellige konditioner både i laboratorium og i praksis af henholdsvis aftryksmetoden og MycoMetermetoden. Tabel 9.1. Skematisk oversigt over metoder til sanering af materialer og bygningskonstruktioner (foreløbig). Metoder Materialer Anden mekanisk behandling* Træ og træbaserede plader + (+) (+) (+) Resultater Undersøgelse af metoder til sanering og renovering af skimmelsvampe Resultater og praktiske erfaringer er blevet drøftet i følgegruppen. Følgegruppens kommentarer og erfaringer er blevet inddraget i en revision af oversigten, tabel 9.1. Udvalgte metoder blev undersøgt i praksis med hensyn til deres effektivitet til fjernelse af skimmelsvampevækst. Resultaterne af disse undersøgelser vil blive indarbejdet i anvisningen Renovering af skimmelsvampevækst i bygninger (Koch & Nielsen, in press). Anvisningen diskuteres og færdiggøres efter redaktionens afslutning af indeværende rapport. Dampafrensning Sandblæsning Kemiskbehandling Udskiftning Malede/lakerede overflader + - - (+) Gulve + - + (+) + Linoleum/vinyl belægning - lim/klister under belægning (+) + - + Pudsede intakte overflader (skimmelsvampe på/i/under puds) (+) + + (+) Beton + (+) (+ ) (+) Gipsplader - - - - + Isoleringsmateriale - - - - + Stål/konstruktionsprofiler + + - + Teglsten indvendigt + - - + Murværk + + + (+) + = God, (+) = Mindre hensigtsmæssig, - = Ikke anvendelig, * slibning, fræsning eller afhøvling Case-studier I case-studierne er der indsamlet megen viden om forebyggelse og renovering af skimmelsvampe vækst under byggeriets forskellige faser. Resultaterne er i samarbejde med projektets følgegruppe indarbejdet i "Renovering af skimmelsvampevækst i bygninger. Laboratorieundersøgelser af kemiske desinfektionsmidler Desinfektionsmidler med hypoklorit (Klorin) har den bedste effekt overfor skimmelsvampe efterfulgt af midler baseret på kvarternære ammoniumforbindelser, alkylamin acetat og peroxid. Produkterne Purogen (klorin dioxid), Rodalon og Antikim (kvarternær ammoniumforb.) blev udvalgt til test i praksis. Klorin (hypoklorit) var særdeles effektivt i laboratorieundersøgelsen, men blev udelukket i det videre forløb på grund af miljømæssige årsager. Ud fra forsøgene kan følgende rengøringsprocedure anbefales: 106
Den skimmelsvampeangrebne overflade afvaskes med en klud vredet op i rent vand evt. tilsat rengøringsmiddel. Der bør skiftes klud og vand ofte. Det er vigtigt, at materialet ikke opfugtes. Umiddelbart efter sprøjtes med desinfektionsmiddel. Der kan fx anvendes en almindelig blomsterforstøver. Desinfektionsmidlet anvendes i den koncentration, som anbefales på etiket eller datablad. Midlet skal virke i 10-15 minutter. Det behandlede område overtørres med en fugtig klud. Herefter aftørres med en tør, ren klud. Der blev først udført forsøg i laboratorium med henblik på at udvælge de mest effektive desinfektionsmidler, og derefter blev der lavet forsøg med afrensning i praksis. Tapet og lignende stærkt vandsugende materialer kan ikke afrenses på denne måde. Purogen viste bedst resultat efterfulgt af Rodalon og Antikim svarende til resultaterne fra laboratorieundersøgelserne. Forsøg med varmebehandling til desinfektion af skimmelsvampe Der blev udtaget aftryksprøver på de udtagne skimmelangrebne prøver til bestemmelse af skimmelsvampeslægt og vitalitet før og efter varmebehandling. De udvalgte prøvetagningspunkter før varmebehandling er identiske med prøvepunkterne efter varmebehandlingen. Skimmelsvampefungaen på prøveemnerne af træ var før varmebehandlingen domineret af Penicillium og Trichoderma. Scopulariopsis blev påvist i mindre omfang. De påviste skimmelsvampe var en blanding af flg. slægter : Penicillium, Trichoderma, Scopularisopsis, Ulocladium, Wallemia, Eurotium og Acremonium. Varmebehandlingen reducerede den samlede forekomst af skimmelsvampe. Men der kunne efter varmebehandlingen påvises flere forskellige skimmelsvampeslægter. Det kan ikke udelukkes, at alle disse har været til stede før varmebehandling, men har været hæmmet ved prøvetagningen af Penicilium og Trichoderma. På loftpanelet og på murstenen blev Penicillium påvist inden varmebehandlingen. Loftpanelet var meget fugtbelastet og stærkt angrebet før varmebehandlingen. Der sker ingen desinfektion af skimmelsvampe som følge af den her udførte varmebehandling. På murstenen kan der konstateres ringere forekomst af levedygtige skimmelsvampe efter varmebehandlingen. Perspektivering Der er nu opnået og indsamlet en betragtelig viden om metoder, der kan anvendes i forbindelse med sanering af materialer og konstruktioner for skimmelsvamp. Med udgivelsen af anvisningen Renovering af skimmelsvampevækst i bygninger vil der foreligge en opsamling af udnyttelsen af denne viden. På grund af at der er mange forhold, der spiller ind, så er enhver sanering et specielt tilfælde, og det er vanskeligt at lave generelle retningslinier, der kan gælde i alle tilfælde. Da det ikke af tidsmæssige årsager har været muligt at afprøve anvisningen på ret mange tilfælde, så anbefales det, at anvisningen afprøves i praksis i en periode på 1 2 år, hvorefter den bør revideres. Det, at der er mange forhold, der har betydning for, om der kommer skimmelsvampevækst, hvordan den udvikler sig samt tvivlen om den sundhedsmæssige betydning, gør, at der ved enhver sanering i mange år endnu vil være et vist element af subjektiv vurdering tilstede. Det er derfor vigtigt, at undersøgerne er i besiddelse af stor tværfaglig viden om forhold og faktorer, der har indflydelse på skimmelsvampevækst. Det er for eksempel vigtigt i forbindelse med en fugtmåling at kunne vurdere, hvilken betydning årstidsvariationerne har på fugtforholdene i en konstruktion, samt at vide i hvor lang tid en vækstgrænse må være overskredet. 107
Etablering af bedre uddannelser og gennemførelsen af kurser på forskellige niveauer er derfor vigtigt. Det er endvidere af stor betydning, at metoder til undersøgelse af forekomst af skimmelsvampe i bygninger er veldokumenterede, og at konklusionerne, der drages ud fra resultaterne af disse målinger og undersøgelser, er så entydige som muligt. Det er vigtigt at inddrage en form for risikovurdering ved planlægning og gennemførelse af sanering af bygninger. Det betyder blandt andet, at der skal opstilles regler for eksponeringsrisiko, fx kan der skelnes mellem: Direkte og langvarig eksponering med risiko for berøring, fx. i opholdsrum Lejlighedsvis eksponering ved ophold, fx på trapper, lagerrum o.lign. Ingen eksponering for skimmelsvampe, fx ved skimmelsvampevækst i lukkede konstruktioner, loftsrum o.lign. Resultaterne fra varmebehandlingen skal ses i lyset af, at varmebehandling af resourcemæssige grunde kun er afprøvet stikprøvevis i en proces, udviklet til bekæmpelse af Ægte Hussvamp og uden modificering for bekæmpelse af skimmelsvampe. Varme alene kan ikke fjerne sporer, mikropartikler, glucaner, allergener eller mykotoksiner, men det vides ikke, om behandlingen medfører ændringer af de biokemiske egenskaber. Varmebehandling kan således ikke - i lighed med andre bekæmpelsesmetoder - forudses at være den eneste nødvendige foranstaltning ved renovering af skimmelsvampe-inficerede bygninger. I et videre perspektiv er der derfor behov for tilpasning af processen, så skimmelsvampene dræbes, og afklaring af om metoden kan anvendes i praksis samt med hvilke ledsageforanstaltninger. Publicering fra forskningsprogrammet Koch, A. P., & Nielsen, P. A. (in press). Renovering af skimmelsvampevækst i bygninger (By og Byg Anvisning). Hørsholm: Statens Byggeforskningsinstitut. Litteratur Ansari, O., & Morey, P. R. (1996). Cleaning to remove Apergillus versicolor from a mould-contaminated building. In K. Y. Teichmann (Ed.), IAQ '96 Conference. Proceedings. American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers, Inc. (ASHRAE). October 6-8, 1996 (pp. 30-36). Atlanta, GA: ASHRAE. Bundgaard-Nielsen, K., & Nielsen, P. (1995). Fungicidal effect of 15 disinfectants against 25 fungal contaminants commonly found in bread and cheese manufacturing. Journal of Food Protection, 59(3), 268-275. Johanning, E., Morey, P. R., & Goldberg M. (1993). Remidical techniques and medical surveillance program for the Handling of toxigenic Stachybotrys Atra. In P. Kalliokoski, M. J. Jantunen, & O. Seppänen (Eds.), Indoor Air 93, Proceedings of the 6 th International conference on Indoor Air Quality and Climate, Helsinki, Finland, July 4-8, 1993, Vol 4 (pp. 311-316). Helsinki: SYI Indoor Air Information Oy. New York City Department of Health, Bureau of Environmental & Occupational Disease Epidemiology. (2000). Guidelines on asssessment and remediation of fungi in indoor environments. New York. Lokaliseret 20010510 på: www.ci.nyc.ny.us/html/doh/html/epi/moldrpt1.html. 108 Pasanen, P., Kalliokoski, P., & Pasanen A.-L. (1997). The effectiveness of some disinfectants and detergents against microbial activity. Building and Environment, 32(3), 281-288.
Formidling, information og samarbejde med brugerne Projektledelse: Ole Valbjørn, Statens Byggeforskningsinstitut (By og Byg) Projektdeltagere: Suzanne Gravesen og Peter A. Nielsen, By og Byg Formål Det var formidlingsprogrammets mål at samle og formidle projekternes resultater ved at udarbejde informationsmateriale og informere relevante faggrupper om skimmelsvampe, deres betydning for helbredet samt foranstaltninger til at reducere påvirkningerne. Baggrund Baggrunden for programmets iværksættelse var en utilstrækkelig viden blandt aktørerne i byggeriet om betydningen af skimmelsvampevækst og dermed en usikkerhed om, hvor alvorligt sådanne bygningsskader skulle behandles. Der blev derfor ved udarbejdelsen af programmet lagt vægt på og afsat midler til formidlingindsatsen i projektets forløb. Fremgangsmåde Formidling, information og samarbejde gennemførtes i henhold til Programkomitéens overordnede retningslinier og ved drøftelser med Boligministeriets Referencegruppe. Formidlingen blev tilknyttet programledelsen og placereret hos sekretariatet for skimmelsvampeprogrammet på Statens Byggeforskningsinstitut. Arbejdet skulle blandt andet bestå i at koordinere og være ansvarlig for redaktion af de enkelte skriftlige pjecer og anvisninger eventuelt med brug af interne eller eksterne konsulenter. Resultater Intern kommunikation Et indledende seminar blev afholdt april 1998 med henblik på at præsentere alle ca. 45 deltagere i programmet samt programmets projekter for hinanden. Ligeledes blev der afholdt et afsluttende seminar i juni 2002 for alle programmets deltagere og referencegruppens medlemmer. Information om forskningsprogrammet Information om programmet blev udsendt via Statens Byggeforskningsinstitut's hjemmeside og nyhedsbreve til byggebranchen, statslige, kommunale og amtslige myndigheder, sundhedsmyndigheder samt til dagspressen og senere fulgt op med artikler og interviews. Pjecer. Der er udarbejdet og distribueret 2 pjecer som korte anvisninger til driftsansvarlige for boligbebyggelser (40.000 pjecer) og til boligbrugerne (ca. 600.000 pjecer). Disse blev baseret på opdateret viden fra programmets første par år og udarbejdet i samarbejde med Boligselskabernes Landsforening og Grundejernes Investeringsfond. Dette arbejde blev hovedsagelig finansieret af Direktør E. Danielsen og Hustrus Fond. (By og Byg 2000, By og Byg 2001) Pjecerne vil blive fulgt op af en video, udarbejdet af Boligselskabernes Landsforening i samarbejde med By og Byg. 109
Pjecer til henholdsvis boligbrugere og driftsansvarlige for udlejningsejendomme. Der er endvidere udarbejdet forslag til yderligere to pjecer. Den ene handler om betydningen af at holde materialer, støbte konstruktioner og kældre tørre under byggeprocessen og lade bygninger tørre ud inden indflytning. Denne er henvendt til ansvarlige for byggepladsens organisering og bygningers udførelse samt til bygningshåndværkere. Pjecen er foreslået udført som en plakat til ophængning på byggepladsen. Den anden pjece henvender sig til praktiserende læger om betydningen af eksponering for skimmelsvampe med råd om, hvorledes patienters eksponering for skimmelsvampe kan undersøges. Anvisninger og rapporter Der er udarbejdet manuskript til anvisning af, hvorledes professionelle bygningsteknikere kan undersøge, vurdere og afhjælpe problemer som følge af skimmelsvampevækst i bygninger, således at der på en økonomisk tilfredsstillende måde sikres varige sundhedsmæssigt forsvarlige forhold i bygninger. (Valbjørn, in press). Der er desuden til samme målgruppe udarbejdet manuskript til en anvisning om sanering af skimmelsvampe. (Koch & Nielsen, in press). Herudover er der udgivet en rapport fra Statens Byggeforskningsinstitut om Bygningskonstruktioners risiko for fugtskader (Valbjørn & Skibstrup Eriksen, 2001). I forbindelse med Forskningsprogrammet er der gennemført et ph.d.- studie (Nielsen, 2002), hvori et af programmets projekter indgik. 110 Videnskabelig rapportering Resultaterne af undersøgelserne udmøntes i videnskabelige artikler i internationale tidsskrifter, jf. efterfølgende publikationsliste. Listens antal af publi-
kationer indeholder de titler, der var udarbejdet ved redaktionens sluttidspunkt (maj 2002). Der er flere artikler under udarbejdelse. Workshops I 1999 blev der afholdt en Dansk-Finsk workshop til udveksling af information og resultater med det finske SYTTY- Skimmelsvampeprogram med deltagelse af ca. 75 personer. Udover deltagerne fra de to programmer deltog også personer fra Skotland, Holland, USA og Sverige. I 2000 blev en tilsvarende Workshop genneført i Finland med deltagelse af ca. 20 personer fra det danske skimmelsvampeprogram. Kursus To en-dags kurser og en konference blev gennemført i samarbejde med kursusarrangører med deltagelse af ca. 170 personer fra byggeindustrien, bygningsmyndigheder, forsikringsselskaber, rådgivende ingeniører og arkitekter samt bedriftssundhedstjenesterne. Resultaterne formidles desuden løbende på BioCentrum-DTU's 3-ugers kursus "Skimmelsvampe i bygninger og indeklima". Indlæg ved danske og internationale møder Der er præsenteret resultater løbende ved nationale møder, som fx Indeklimaforum, Selskab for Arbejdsmiljø, Danmarks Lærerforenings arbejdsmiljøkursus, Dansk Selskab for Arbejds- og Miljømedicin samt internationalt ved konferencer bl.a. ved Indoor Air '99 i Edinburgh og '02 i Monterey. Evalueringskonference I forbindelse med international evaluering af programmets forløb og hidtidige resultater blev der i foråret 2001 afholdt en konference med programmets deltagere og 4 udenlandske evaluatorer. Publicering fra Forskningsprogrammet Den samlede publicering fremgår af det følgende kapitel. 111
Publicering fra forskningsprogrammet Publicering - offentliggjort eller under udarbejdelse - er opdelt i 7 grupper: Peer reviewed artikler, artikler, fremsendt til review, artikler under forberedelse, danske artikler, konferencebidrag, rapporter, andre publikationer. Peer reviewed artikler Andersen, B., Nielsen, K. F., & Jarvis, B. B. (2002). Characterization of Stachybotrys from water-damaged buildings based on morphology, growth and metabolite production. Mycologia, 94(3), 392-403. Andersen, B., & Frisvad, J. C. (in press). Characterization of Alternaria and Penicillium species from similar substrata based on growth at different temperature, ph and water activity. Systematic and Applied Microbiology. Andersen, B., Krøger, E., & Roberts, R. G. (2002). Chemical and morphological segregation of Alternaria arborescens. A. infectoria and A. tenuissima species-groups. Mycological Research, 106, 170-182. Andersen, B., & Nissen, A. T. (2000). Evaluation of media for detection of Stachybotrys and Chaetomium species associated with water-damaged buildings. International Biodeterioration and Biodegradation, 46(2), 111-116. Gravesen, S. (2000). Microbiology on Indoor Air 99: What is new and interesting? An overview of selected papers presented in Edinburgh, August 1999. Indoor Air, 10(2), 74-78. Gravesen, S., Nielsen, P. A., Iversen, R., & Nielsen, K. F. (1999). Microfungal contamination of damp buildings: Examples of risk constructions and risk materials. Environmental Health Perspectives, 107(Suppl 3), 505-508. Jarvis, B. B., Hinkley, S. F., & Nielsen, K. F. (2000) Stachybotrys: An unusual mold associated with water-damaged buildings. Mycotoxin Research, 16A(1), 105-108. Jensen, K. A. & Kildesø, J. (2001). Generation of aerosols for exposure studies using particles released from surfaces Journal of Aerosol Science, 32(sup. 1), 313-318. Kildesø, J., Würtz, H., Nielsen, K. F., Kruse, P., Thrane, U., Gravesen, S., Nielsen, P. A., & Schneider, T., (in press). The release of fungal spores from wet building materials. Indoor Air. Nielsen, K. F., & Thrane, U. (2001). Fast methods for screening of trichothecenes in fungal cultures using gas chromatography - tandem mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 929(1-2), 75-87. Nielsen, K. F., Huttunen, K., Hyvärinen, A., Andersen, B., Jarvis, B. B., & Hirvonen, M-R. (2001). Metabolite profiles of Stachybotrys isolates from water-damaged buildings and their induction of inflammatory mediators and cytotoxicity in macrophages. Mycopathologia. Vol. 154: 201-205. 112
Nielsen, K. F., & Øgaard Madsen, J. (2000). Determination of ergosterol on mouldy building materials using isotope dilution and gas chromatographytandem mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 898, 227-234. Nielsen, K. F.,Gravesen, S., Nielsen, P. A., Andersen, B., Thrane, U., & Frisvad, J. C. (1999). Production of mycotoxins on artificially and naturally infested building materials. Mycopathologia, 145, 43-56. Nielsen, K. F., Thrane, U., Larsen, T. O., Nielsen, P. A., & Gravesen, S. (1998). Production of mycotoxins on artificiallly inoculated building materials. International Biodeterioration and Biodegradation, 42(1), 9-16. Nielsen, K. F., Hansen, M. Ø., Larsen, T. O., & Thrane, U. (1998). Production of trichothecene mycotoxins on water damaged gypsum boards in Danish buildings. International Biodeterioration and Biodegradation, 42, 1-7. Wilkins, C. K., Nielsen, K. F., & Din, S. U. (2002). Patterns of volatile metabolites and trichothecenes produced by Stachybotrys and other trichothecene production molds. Environmental Science & Pollution Research,9(3). Wilkins, K., & Piecková, E. (2001). Detection of ciliostatic activity in fungal growth on building materials. Environmental Science & Pollution Research, 9(2), 105-106. Wilkins, K. (2000). Volatile sesquiterpenes from Stachybotrys chartarum: Indicators for trichothecene producing mold species? Environmental Science & Pollution Research, 7(2), 77-78. Artikler fremsendt til review Andersen, B., Nielsen, K. F., & Jarvis, B. B. (submitted). Characterization of Stachybotrys from water-damaged buildings based on morphology, growth and metabolite production. Mycologia. Andersen, B., & Frisvad, J. C. (submitted). Characterization of Alternaria and Penicillium species from similar substrata based on growth at different temperature, ph and water activity. Systematic and Applied Microbiology. Nielsen, K. F., Nielsen, P. A., Holm, G., & Uttrup, L. P. (submitted). Mold growth on building materials: The influence of humidity and temperature on fungal growth, diversity and secondary metabolism. Applied and Environmental Microbiology. Peltola, J., Niessen, L., Nielsen, K. F., Jarvis, B. B., Andersen, B., Salkinoja- Salonen, M. & Möller, E. M. (submitted). Toxigenic diversity of two different RAPD groups of Stachybotrys chartarum isolates analyzed by potential for trichothecene production and for boar sperm cell motility inhibition. Canadian Journal of Microbiology. Reeslev, M., Miller, M., & Nielsen, K. F. (submitted). Quantifying mold biomass on gypsum board: A comparison of ergosterol and beta-nacetylhexosaminidase as mold biomass parameters. Applied and Environmental Microbiology. Artikler under forberedelse Krüger, T., Sigsgaard, T., & Bonefeld-Jørgensen, E. C. (in prep.). Cytokine release and mrna activation after incubation in whole blood assay with moulds from water damaged schools in a panel of 10 atopics and 10 nonatopics. 113
Pedersen, L. H., Schouboe, P., & Gravesen, S., (in prep). Detection of moulds associated with water damaged buildings by DNA squencing and reverse dot hybridization to small DNA arrays. Hørsholm. Plesner, K. B., Sigsgaard, T., Doekes, G., Høst, A., & The DAMIB Group. (in prep.). The relationship between allergens in the home environment and the prevalence of allergic diseases in young Danish school children. Plesner, K. B., Sigsgaard, T., Doekes, G. & Høst, A. (in prep.). The relationship between the school environment and the relevance of allergic diseases in young Danish school children. Sigsgaard, T., Krüger, T., Meyer, H. W., & Bonefeld-Jørgensen, E. C. (in prep.). The relationship between cytokine release, gene activitation in whole blood assay and symptoms in school teachers during work in school buildings. Danske artikler Nielsen, K. F. (1999). Mykotoksiner og biologisk aktive stoffer i vandskadede bygninger. Miljø og Sundhed, 5(10), 4-9. Nielsen, K. F. (1998). Mykotoksinproduktion på vandskadede byggematerialer. Dansk Kemi, 79(67), 30-34. Thrane, U., Andersen, B., & Nielsen, K. F. (2001). Skimmelsvampe og indeklimakvalitet. Dansk Kemi, 82(2), 33-35. Valbjørn, O. (1998). Skimmelsvampe i bygninger. VVS 34(12), 22-24. Valbjørn, O. (1998). Sygdom, skimmelsvampe og våde bygninger. Stads- og Havneingeniøren, 89(8), 96-98. Konferencebidrag Andersen, B., & Frisvad, J. C. (1999). Physiological and chemical studies of Alternaria and Penicillium isolates from similar habitats. Poster presented at IX th International Congress of Mycology, Sydney, August 1999. Andersen, B., & Nissen, C. (1999). Characterizing of Stachybotrys species from water damaged buildings. Poster presented at IX th. International Congress of Mycology, Sydney, August 1999. Andersen, B., & Roberts, R. G. (1999). Chemical and morphological segregation of small-spored Alternaria and species groups. Poster presented at IX th International Congress of Mycology, Sydney, August 1999. Danish Building Research Institute. (1999). Danish-Finnish Workshop: Moulds in buildings, held on Rungstedgaard, October 7-8, 1999, Hørsholm, Denmark. Hørsholm. Ebbehøj, N. E., Svensson, A. L., Meyer, H. W., Valbjørn, O. & The DAMIBgroup. (2002). Lung function and symptoms in damp and mouldy buildings. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 1 (pp. 109-112). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. 114 Johanning, E., Gareis, M., Nielsen, K. F., Dietrich, R. & Märtlbauer, E. (2002). Airborne mycotoxin sampling and screening analysis. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate,
June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 5 (pp. 1-6). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. Kildesø, J., Kruse, P., Madsen, A.M., Würtz, H. & Wilkins, K. (2002). Fungal spores from wet gypsum boards - Relationship between release and age of culture. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 2 (pp. 400-404). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. Kildesø, J., Würtz, H., Nielsen, K. F., Wilkins, K., Gravesen, S., Nielsen, P. A., Thrane, U., & Schneider, T. (2000). The release of fungal spores from water damaged building materials. In O. Seppänen, & J. Säteri (Eds.), Healthy Buildings 2000: Exposure, Human Responses and Building Investigations, Proceedings, Vol. 1 (pp. 313-318). SYI Indoor Air Information Oy, Helsinki. Kildesø, J., & Nielsen, K. F. (1999). Quantification of the release of fungal spores from water damaged plasterboards. In Danish-Finnish Workshop: Moulds in buildings, held on Rungstedgaard, October 7-8, 1999, Hørsholm, Denmark. Hørsholm: Danish Building Research Institute. Krause, J. D., & Hammad, Y. Y. (2002). Measuring the efficacy of mold remediation on contaminated ductwork. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 2 (pp. 360-365). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. Meyer, H. W., Nielsen, K. F., Jensen, K. A., Kildesø, J., Norn, S., Permin, H., Poulsen, L. K., Malling, H. J., Gravesen, S., & Gyntelberg, F. (2002). Double blind placebo controlled exposure to moulds. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 5 (pp. 19-22). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. Meyer, H. W., Würtz, H., Valbjørn, O., & Gyntelberg, F. (2002). Moulds and health - an epidemiological study. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 3 (pp. 394-397). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. Nielsen, K. F., Nielsen, P. A., & Holm, G. (2000). Growth of moulds on building materials under different humidities. In O. Seppänen, & J. Säteri (Eds.), Healthy Buildings 2000, August 6-10, 2000, Espoo, Finland : Exposure, Human Responses and Building Investigations, Proceedings, Vol. 3 (pp. 283-288). Helsinki: SYI Indoor Air Information Oy. Reeslev, M., & Miller, M. (2000). The Mycometer-test: A new rapid method for detection and quantification of moulds in buildings. In O. Seppänen, & J. Säteri (Eds.), Healthy Buildings 2000, August 6-10, 2000, Espoo, Finland : Exposure, Human Responses and Building Investigations, Proceedings, Vol. 1 (pp. 589-590). Helsinki: SYI Indoor Air Information Oy. Sigsgaard, T., Plesner, K. B., Høst, A., Meyer, H. W., & Würtz, H. (submitted). Bronchial hyperresponsiveness is associated to LPS concentration in classrooms of 6-10 year old school children. European Respiratory Society. Sigsgaard, T., Plesner, K. B., Høst, A., Meyer, H. W., & Würtz, H. (2002). Moulds in the dust collector and health of children aged 7-10. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 3 (pp. 421-424). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. 115
Valbjørn, O., Skibstrup Eriksen, S., & Meyer, H. W. (1999). Water damages in Danish schools. In Indoor air 99, The 8th International Conference on Indoor Air Quality and Climate, Edinburgh, Scotland, 8-13 August 1999. Vol 2 (pp. 562-563). London: Construction Research Communications. Wilkins, K. (2000). Volatile metabolite patterns for the identification of common indoor mold species. Poster presented at The 23rd Int. Symp. on Capillary Chromatography, June 5-10, 2000, Riva del Garde. Wilkins, K., Nielsen, K. F., Hoekstra, E., & Larsen, K. (1999). MVOC analysis for detection of microbial growth in buildings. I. Variation of MVOC and mycotoxin patterns in Aspergillus versicolor. In Indoor air 99, The 8th International Conference on Indoor Air Quality and Climate, Edinburgh, Scotland, 8-13 August 1999. Vol. 4 (pp. 897-901). London: Construction Research Communications. Würtz, H. (2002). The dustfall collector - a simple way to measure exposure to microorganisms. In Indoor Air 2002, The 9 th International Conference on Indoor air Quality and Climate, June 30-July 5, 2002, Monterey, California. Vol. 1 (pp. 425-430). Santa Cruz, CA: Indoor Air 2002. Würtz, H., Kildesø, J., Meyer, H. W., & Nielsen, J. B. (1999). A pilot study on airborne microorganisms in Danish classrooms. In Indoor air 99, The 8th International Conference on Indoor Air Quality and Climate, Edinburgh, Scotland, 8-13 August 1999. Vol. 1 (pp. 316-321). London: Construction Research Communications. Rapporter Biotechnological Institute. (2000). Detection of moulds associated with water damaged buildings by DNA squencing and reverse DOT hybridization to small DNA arrays: Final report, project 5.2. Hørsholm. Koch, A. P., & Nielsen, P. A. (in press). Renovering af skimmelsvampevækst i bygninger (By og Byg Anvisning). Hørsholm: Statens Byggeforskningsinstitut. Kruse, P. (2000). The influence of nutrient, relative humidity and incubation time on sporulation and release of conidia fro Penicillium chrysogenum and Aspergillus versicolor cultivated on gypsum boards. Master Thesis. Copenhagen: National Institute of Occupational Health. National Institute of Occupational Health. (2000). Development of an in-vitro bioassay for mold metabolites with airway activity in organic dust: Final report, project 2.3. Copenhagen. (In Danish). University of Copenhagen, Department of General Microbiology. (1999). Method of selective determination of fungal biomass: Final report, project 5.1. Copenhagen. (In Danish). Valbjørn, O. (in press). Undersøgelse og vurdering af fugt og skimmelsvampe i bygninger (By og Byg Anvisning). Hørsholm: Statens Byggeforskningsinstitut. Valbjørn O., & Skibstrup Eriksen, S. (2001). Bygningskonstruktioners risiko for fugtskader: Erfaringer fra praksis (By og Byg Resultater 012). Hørsholm: Statens Byggeforskningsinstitut. 116
Andre publikationer Gravesen, S. (1999). Adverse health implications: A neglected problem in environmental medicine. WHO Newsletter, (24), 9-11. **) Gunnarsen, L. (2001) Fugt, ventilation, skimmelsvampe og husstøvmider. En tværsnitsundersøgelse i lejligheder (By og Byg resultater 009). Hørsholm. Statens Byggeforskningsinstitut. Nielsen, K. F. (2002). Mould growth on building materials: Secondary metabolites, mycotoxins and biomarkers. Ph.D. Thesis. Lyngby: Technical University of Denmark, BioCentrum. Patent application: Method of selectively determining a fungal biomass. (1998). PCT/DK98/00041 (Mycometer-test, project 5.1). Valbjørn, O., & Clasen, G. (red.). (2001). Er din bolig muggen? Statens Byggeforskningsinstitut, & Landsbyggefonden, & Boligselskabernes Landsforening. Lokaliseret 20020625 på: www.skimmel.dk/_skimmel/diverse/pjecebb.pdf Valbjørn, O., & Clasen, G. (red.). (2001). Undgå at fugt og skimmelsvampe skader ejendommen. Statens Byggeforskningsinstitut, & Boligselskabernes Landsforening, & Grundejernes Investeringsfond. Lokaliseret 20020625 på: www.skimmel.dk/_skimmel/diverse/funk_pjece.pdf * Rapporterne er interne rapporter til Forskningsprogrammets programkommite. **) Udarbejdet under Energiministeriets Forskningsprogram 117
Summary By og Byg Documentation 026: Moulds in buildings A survey of the projects of the programme The research programme This report presents the results of a multidisciplinary research programme that lasted four years: Moulds in buildings, 1998 2002. The purpose of the programme was to gain more knowledge of the conditions that affect mould growth and human health. Furthermore the aim was to create basic knowledge of safe and cost efficient solutions for solving problems and for preventing mould growth in buildings during planning, operation, maintenance and renovation. The programme comprised 13 projects covering health aspects, microbiological aspects and building aspects. 13 Danish research institutes and 6 private consulting firms implemented the research programme. The budget of the programme was around DKK18 million and was supported by funds from the Danish Ministry of Research of around DKK 13 million. Health aspects results From clinical examinations and results from questionnaires of adolescents and young pupils, teachers and others employed in the schools, as well as from laboratory investigations, the following was found: A clear and statistically significant correlation between the level of moulds in floor dust and the number of irritation symptoms from eyes and upper airways along with general symptoms such as headaches, dizziness and difficulties with concentrating was demonstrated. The higher the level of moulds, the higher the level of symptoms. The correlation between exposure to moulds from floor dust and symptoms was significantly stronger among pupils with asthma and hay fever. This condition was especially pronounced for irritation of the mucous membranes of the eyes. The prevalence of airway allergies (hay fever and asthma) and the pressence of airway infections was, however, not related to the level of moulds in floor dust. Laboratory investigations indicate that moulds affect the organism via the immune system. Activation of the immune system may actually induce the general symptoms observed in this study. A larger number of water damages and an increasing extent of mould growth on walls and in building constructions were neither associated with an increasing frequency of the symptoms investigated nor with susceptibility to infections, hay fever or asthma. The laboratory investigations as well as the field studies indicate that the exposure routes for moulds are sedimentation of spores to floor dust either liberated from mould growth on building materials or brought in by footwear. The sedimented fungal particulates along with other dust particles may be resuspended to the ambient air and inhaled when reaching the breathing zone. Accumulation of dust and mould must be minimized in rooms and buildings, as this can have adverse effects on human health. 118
Microbiological - and building aspects results 15-20 % of Danish homes show visible signs of moisture or mould growth. Spot checks in owner-occupied apartments revealed that 13 % had visible mould growth but in most of these apartments the extent of the mould growth was small. The presence of moisture and mould in Danish public schools was recorded and showed that 9 % had water damages. 20 % showed indications of earlier water damage. However, spot checks revealed that half of the schools were actually water damaged. The water damages were generally of a limited extent and were primarily found in roof constructions. Roof constructions are generally vulnerable due to lack of maintenance and especially complicated roof constructions are vulnerable to bad workmanship or poor planning. Bathrooms with light constructions, basement constructions, e.g. crawl spaces; older buildings with rising damp and poorly maintained fronts are vulnerable constructions. Schools or other buildings with water damage do not necessarily have mould problems. This depends on the time of humidification; the resistance of the material used and on the infestation of materials prior to their installation. Humidified materials will, however, always present a risk of mould growth. Moulds and building materials - results Experiments have shown that wood and wood-based materials; wallpaper and materials containing glue (starch) have the lowest resistance to mould infestation. Plaster and concrete, which have a very modest content of organic material, can be infested with mould growth, provided these have a high moisture content (water activity 0,95) which is a prerequisite for growth. High temperatures (up to around 28 o C), rough surfaces and dust generally facilitate mould growth. A big difference has been demonstrated concerning liberation and dispersal of spores to the ambient air according to morphology of moulds and physical conditions of the buildings. The drying out of fungal growth spots is often a prerequisite for dissemination. This might partly explain why moulds in dust and not the extent of mould growth on the constructions were associated with the described symptoms on the occupants in this study. Experiments with controlled dispersal of spores from Penicillium chrysogenum and Trichoderma harzianum cultivated on plaster boards demonstrated fungal particles smaller than spores liberated to the air. During inhalation these particles will more easily reach the lungs compared with larger spores. Detailed studies of the toxic mould Stachybotrys chartarum, known to produce mycotoxins (satratoxins) during growth in buildings, have demonstrated that only 40 % of the isolates produce this kind of toxins, but all isolates produced other toxic metabolites. Other results Methods for rapid detection of mould growth have been developed. Guidelines for investigation, evaluation and remediation of moisture and moulds have been established. The programme has produced more than 60 publications reffered in this report. The report also includes a catalogue of ideas for future projects to further study moulds in buildings and their effects. 119
Bilag 1 Forslag til nye sundhedsmæssige, mikrobiologiske og byggetekniske projekter Redigeret af Styregruppen for Forskningsprogrammet Skimmelsvampe i bygninger På baggrund af de opnåede resultater af Forskningsprogrammet Skimmelsvampe i bygninger er der udarbejdet et katalog over projekter, der har til formål yderligere at skaffe viden om skimmelsvampes betydning for sundhed samt at udarbejde anvisninger på at forhindre vækst af skimmelsvampe i bygninger. Projektkataloget har til formål at besvare følgende spørgsmål: Hvad er de sundhedsmæssige konsekvenser af skimmelsvampevækst i bygninger? Under hvilke vilkår udvikles skimmelsvampevækst i bygninger? Hvordan sikres byggeteknisk sunde løsninger med lav risiko for skimmelsvampevækst? Hvad gør vi for at undgå skimmelsvampevækst i den eksisterende bygningsbestand? Hvordan reetableres acceptable forhold i en bygning med skimmelsvampevækst? Projektdeltagere fra Forskningsprogrammet har formuleret forslag til projekter, som af styregruppen for skimmelsvampeprogrammet har redigeret sammen til 17 projektforslag. Der er ikke i dette katalog foretaget en økonomisk vurdering af de enkelte projektforslag, der rækker fra 0,5-7,0 mio. kr., og tilsammen vil være af størrelsesordenen 20 mio. kr. Projektkataloget er opdelt i en sundhedsmæssig og en kombineret mikrobiologisk/byggeteknisk del med hver sit hovedmål, som beskrives herunder. Ved hvert projekt er der angivet forslag til deltagere. Førstnævnte institution er initivtager til projektet. Forslagsgiverne er: Arbejdsmiljøinstituttet (AMI), Arbejds- og Miljømedicinsk Klinik, Bispebjerg Hospital (AMK), Biocentrum, DTU, Institut for Miljø- og Arbejdsmedicin, Aarhus Universitet (IMA), Statens Byggeforskningsinstitut (By og Byg) 120 Baggrund Forskningsprogrammet Skimmelsvampe i bygninger har gennem en række tværfaglige undersøgelser og projekter etableret et bedre videngrundlag om skimmelsvampes vækst i bygninger og deres betydning for sundheden. Der er således gennem det epidemiologiske studie i skoler kombineret med in vitro forsøg med eksponerede personers serum fremskaffet øget viden om nogle skimmelsvampes betydning for sundheden. Imidlertid har programmets midler og muligheder ikke givet tilstrækkelig viden om effekter af meget udbredt vækst af skimmelsvampe eller af påvirkninger fra særligt mykotoksinproducerende svampe. Viden om dette har betydning for en mere nuanceret vejledning i forbindelse med forståelse for sundhedsmæssige effekter, og dermed for hvorledes "skimmelsvampesager" skal håndteres. Laboratorieundersøgelser af menneskers reaktion på eksponering under styrede forhold resulterede ikke i klare resultater og bør fortsættes fx med lavdosis og langvarige forsøg.
Hovedmålene for de sundhedsmæssige projekter er at opnå en bedre forståelse for de immun-/non-immunologiske mekanismer, som ligger bag indeklimagener forårsaget af skimmelsvampevækst i bygninger, om dosis/respons kurver for både normale og særligt følsomme personer samt bedre viden om eksponeringen og varighedens betydning. Programmet har endvidere gennem screeningsforsøg og generel erfaringsindsamling fremskaffet en bedre viden om materialers og konstruktioners risiko for, at der kan opstå vækst af skimmelsvampe under forskellige statiske fugt- og temperaturforhold. Denne viden videregives således allerede på det foreliggende grundlag ved konferencer og i pjecer. Der mangler imidlertid viden om, hvilke skimmelsvampearter, og med dem hvilke metabolitter, som materialerne fremmer, og hvilke dynamiske forhold med varierende fugtforekomst skimmelsvampene bedst trives i. I den forbindelse er det vigtigt at studere betydningen af blandede kulturer og deres indbyrdes økologi. Det er hypotesen, at slægter af skimmelsvampe kan have arter, der udvikler giftige stoffer på bestemte materialer under bestemte omgivelsesforhold, og som har den væsentligste rolle for sygdomssymptomer opstået i fugtige og skimmelforurenede bygninger. Programmet har fremmet og været væsentlig for udviklingen af nye metoder til at karakterisere skimmelsvampes kvantitet og kvalitet. Disse metoder skal anvendes i nye forsøg, og bør suppleres med nye metoder, fx bioasseys og dyreforsøg for at studere eksponering og effekt. Det er endvidere målet for mikrobiologiske og bygningstekniske projekter at beskrive skimmelsvampenes karakter (slægt og art) og vækst i afhængighed af materiale, dets fysiske tilstand herunder sammenbygning med andre materialer samt overfladernes varierende (dynamiske) temperatur- og fugtforhold i forskellige bygningskonstruktioner. På denne baggrund kan der udarbejdes anvisninger med krav til fugtmæssig dimensionering af nybyggeri og anvisninger i renovering af bygninger og sanering af skimmelsvampevækst under hensyntagen til metodernes effektivitet, mål og økonomi. Sundhedsmæssige projekter Projekt 1: Fugt og mikroorganismer i boliger som årsag til sygdomme Fugt og støv har gennem mange års forskning vist sig associeret med helbredsproblemer. Der er imidlertid ikke gennemført bredt anlagte epidemiologiske undersøgelser i danske boliger med henblik på hverken fugt, støv eller alene de mikrobielle bestanddele i støvet. En repræsentativ interviewundersøgelse i 1983 viste en positiv association mellem rapporteret fugt eller mug og slimhindegener og hovedpine, og den seneste reviewartikel fra 2001 viser, at sygelighed associerer med fugt i bygninger, men uden klar årsagssammenhæng. Der er behov for en case- controlundersøgelse baseret på et repræsentativt materiale af boliger. Det anbefales imidlertid, at et sådan projekt, ikke alene gennemføres med dette sigte, men skal omfatte langt flere faktorer end fugt og mikroorganismer, og det bør etableres parallelt med de projekter, der beskrives i dette katalog. Se annex 1. Projektet kan gennemføres af By og Byg, AMI, BioCentrum og AMK. Projekt 2: Case-controlstudium af svampesager" De seneste epidemiologiske studier af personsymptomer i skimmelsvampeinficerede bygninger har vist visse statistisk signifikante, men svage sammenhænge mellem eksponering og symptomer. Dette kan skyldes, at de benyttede eksponeringsmål (eks. levedygtige organismer, glucaner, ergosterol osv.) ikke beskriver den reelle eksponering med sundhedsskadelige komponenter, men især at det er vanskeligt at 121
identificere og indlægge de relevante eksponeringer i forskningsprojekter. Der etableres derfor et beredskab (over mindst 3 år) som med en uges varsel kan foretage de nødvendige målinger i hjem og på arbejdspladser (Sjælland og Fyn, max. 2 timers kørsel fra København) med meget massiv eksponering og symptombillede. Sager forventes at kunne skaffes fra Lejernes Landsorganisation (LLO), praktiserende læger, henvendelser til Biocentrum DTU og rådgivende ingeniørfirmaer. Baseret på en pre-screening til udvælgelse af højt inficeret bygning (skimmelvækst >> 2 m 2 ) og højt eksponerede personer undersøges løbende 30-40 problembygninger samt tilsvarende kontrolbygninger. Der udføres korttids- og langtidsmålinger, udtages materialeprøver, gennemføres byggeteknisk gennemgang samt gennemføres helbredsmæssige spørgeskemaundersøgelse og objektive personundersøgelser. Der anvendes de nyeste metoder til karakterisering af eksponeringer herunder både af skimmelsvampe og relevante bakterier og deres effekter studeres gennem cellkultursystemer og bioasseys. Projektet kan resultere i en afklaring af sammenhængen mellem dosis (skimmelsvampeslægter og -arter) og effekter, bedre forståelse for eksponeringsbeskrivelse samt evt. i bedre forståelse af følsomme gruppers reaktioner. Projektet kan gennemføres af BioCentrum-DTU, AMK, IMA, Farmakologisk Institut, KU, Bioteknologisk Institut, Østergaard bygge- og indeklimateknik a/s, Public Health Institute, Kuopio, Finland, Institute for Microbiology and Toxicology, Federal Center for Meat research, Kulmbach, Tyskland. Projekt 3 : Humane forsøg i klimakammer med eksponering for støv spiket med Glucan og andre relevante skimmelkomponenter eksklusiv toksiner. Den epidemiologiske undersøgelse af skolelærere i fugtige, skimmelinficerede bygninger og i tørre bygninger har ikke vist entydige resultater af sammenhæng mellem eksponeringen og slimhindesymptomer blandt lærerne. Derfor vil det være af interesse at undersøge om undergrupper af skolelærere reagerer voldsommere end andre, når de udsættes for støv fra skoler med og uden skimmelvækst. Forsøgene vil indbefatte ca. 36 (3 12) personer 4 gange per dag. Personerne, der alle er lærere fra skolerne i Skimmelsvampeprogrammets projekt 1, udvælges som atopikere med relevante symptomer, ikke-atopikere med relevante symptomer samt lærere uden symptomer. Disse personer undersøges efter eksponeringen i kammeret for en række inflammationsmarkører og fysiologiske parametre, som er udviklet og standardiseret i klimakammeret. Forsøget vil indebære udsættelse for ren luft, støv fra tørre bygninger spiket med glucan, støv fra skoler med skimmelkontaminering og støv fra skoler uden kontaminering. Forsøget gennemføres af IMA i samarbejde med AMK. Projekt 4: Karakterisering af boligstøv Støvs indhold af allergener, biologiske komponenter, kemikalier med mulig toksiske egenskaber, deres irritative potentiale og deres indbyrdes forstærkende effekt måles. Støvets inflammatoriske potentiale bestemmes ved celle-assay. Ved kemometriske metoder sammenholdes resultaterne med symptomer og kliniske fund i epidemiologiske undersøgelser og resultatet af humane eksponeringsforsøg (fx fra projekt 3 i kataloget). Projektet kan gennemføres af IMA, AMI, BioCentrum-DTU. 122 Projekt 5: Dobbeltblindet placebokontrolleret hel-dagseksponering for skimmelsvampe I projekt 2.2 under skimmelprogrammet er gennemført 6 minutters placebokontrolleret, dobbeltblindet eksponering for høj koncentration af skimmelsvampe, ca. 0,5 mio. sporer/m 3 luft. Resultaterne herfra er ikke umiddelbart
let tolkbare, idet der fandtes symptomstigning både efter svampeeksponering og ved placebo. Det er uvist om følgerne af en kort eksponering for høj dosis kan ekstrapoleres til en længere eksponering med færre og mere realistiske doser af skimmelsvampesporer. Dette undersøges med 16 personer med påviste bygningsrelaterede symptomer samt 16 raske kontrolpersoner. Eksponeringen vil foregå i klimakamre. Skimmelsvampe introduceres fra inficeret bygningsmateriale med metoden udviklet til skimmelsvampeprogrammets projekt 2. Hver deltager vil dobbeltblindet, på 4 forskellige dage, blive eksponeret for 3 forskellige ikke-toksiske svampe samt placebo. Under eksponering vil der blive udført simuleret kontorarbejde på computer. Før, under og efter eksponering vil der blive udfyldt spørgeskemaer for symptomrapportering. Før og efter eksponering vil der blive udført objektive undersøgelser af øjne (break up time, mucous ferning, blinkrate), af næsen (akustisk rhinometri, inspiratorisk nasal peakflow, nasal lavage til senere måling af cytokiner), lungefunktion samt evt. flere. Desuden vil arbejdsevne ved computerarbejdet blive anvendt som effektparameter. Projektet kan gennemføres af AMK, AMI, BioCentrum-DTU og det Internationale Center for Indeklima og Energi på DTU. Projekt 6: Toksikologisk studium af sammenhængen mellem arealet af skimmelsvampeinficerede byggematerialer og CNS effekter i gnavere Et studium af rotters adfærd ved eksponering af skimmelsvampeinficeret materiale udføres som modificeret reproduktions studium efter Hass et al. 1995, hvor rotters (og evt. deres afkoms) adfærd, motoriske sanser, aktivitetsniveau, indlæring og hukommelse testes. Eksponering sker i burene som er indkapslet i byggematerialer med og uden skimmelsvampevækst, eks. naturligt inficerede med Stachybotrys chartarum og Aspergillus versicolor. I buret bruges mængden af inficeret materiale som dosis-mål, eks. 100 %, 25 og 10 % af alle flader, samt ikke-inficerede plader som kontrol. Der bør være ca. 20 rotter i hver gruppe, og eksponering kunne foretages i 3-12 måneder. En del af eksperimenterne kan sandsynligvis udføres efter forskellige eksponeringstider, således at både tids-, og dosis-respons-kurver kan udarbejdes. Der udføres kemiske og biologiske tests af luftprøver filtreret i luften i burene, samt div. immunologisk prøver fra blodprøver fra testdyrene. Projektet kan gennemføres af Fødevaredirektoratet, AMI, By og Byg, BioCentrum-DTU, og IMA. Mikrobiologiske og byggetekniske projekter Projekt 7: Vækst af sundhedsskadelige skimmelsvampe på byggematerialer Materialers sammensætning og overfladetekstur er sammen med overfladernes fugttilstand og temperatur betydende for vækst af skimmelsvampe og tillige for hvilken slægt og art, der kan trives. Fugt- og temperaturtilstanden varierer over tiden på grund af varierende klima og fugtbelastningsforhold. Undersøgelser af vækstforholdene vil derfor omfatte stationære og dynamiske parametre, der er relevante når materialerne er indbygget i konstruktioner (se projekt 2). Forsøgene skal gennemføres med et spektrum af skimmelsvampe, som ud fra en sundhedsmæssig betragtning indeholder arter der både afgiver/ikke afgiver mykotoksiner, og som giver mulighed for at studere deres interaktioner. Projektet kan udføres i særligt opbyggede testfaciliteter af BioCentrum - DTU og By og Byg. Projekt 8: Model for bygningskonstruktioners modstandsdygtighed for vækst af skimmelsvampe Bygningskonstruktioners fugt- og temperaturforhold er afhængige af varmeisoleringsforhold, af diffusionsforhold samt af de indre og ydre klimatiske betingelser. Det er hensigten at anvende fugtberegningsprogrammer til at beregne fugt- og temperaturforhold i en række konstruktioner med henblik på 123
at vurdere risikoen for, at der optræder vækst af skimmelsvampe (jf projekt 7). Der gennemføres beregninger med normale klimatiske omstændigheder for temperatur og fugt, men tillige således at konstruktionernes robusthed over for fugttilførsel, fx fra vandskader, inddrages. Resultater af beregninger valideres og justeres ved forsøg i klimakamre og ved feltundersøgelser af udvalgte konstruktioner. Herved kan også betydningen af særlige overfladeog sammenbygningsdetaljer undersøges. Målet er at udvikle kriterier/krav som grundlag for projektering af sunde løsninger Projektet kan udføres i samarbejde mellem By og Byg, BioCentrum-DTU, BYG.DTU samt flere speciallaboratorier, producenter og rådgivere. Projekt 9: Byggeprocessens betydning for at undgå skimmelsvamp Indbygning af fugtige byggematerialer og opfugtning af byggematerialer under byggeprocessen udgør en stor risiko for, at resultatet bliver bygninger med skimmelsvamp allerede fra ibrugtagningsdatoen. En mulig løsning på disse problemer er at overdække byggepladsen, uanset årstiden, samt at benytte tørre byggematerialer. Begge dele vil umiddelbart betyde en fordyrelse af byggeriet, som dog skal sammenholdes med den produktivitetsgevinst, der opstår ved, at byggeprocessen bliver uafhængig af vejrliget og dermed kan planlægges mere rationelt, samt ved at byggeskader pga. fugt elimineres. Projektet sigter mod at fastlægge hvilke procedurer, der kan benyttes på byggepladsen for at sikre et tørt byggeri uden skimmelsvamp, samt hvilke umiddelbare meromkostninger og produktivitetsforbedringer dette vil medføre. Projektet kan udføres af By og Byg i samarbejde med entreprenører, materialeproducenter og rådgivende ingeniører. Projekt 10: En karakterisering af den fulde mikrobielle vækst på opfugtede og inficerede materialer En karakterisering af materialer fra fugtbelastede og skimmelinficerede bygninger bør udføres med nye og bredere mikrobielle metoder. Det kan fx være DNA baserede metoder, metoder der viser de forskellige biologisk aktive stoffer, fx ved brug af flere biologiske asseys, herunder ciliostatisk aktivitet (videre udvikling af tidl. Projekt 2.3), og med dyreforsøg, fx med intelligenstests med rotter. Projektet vil både omhandle skimmelsvampe og bakterier, og vil undersøge om de har en selvstændig betydning, enten som biologisk aktive i sig selv, fx som mykotoksinproducerende, eller om de bidrager synergistisk til en produktion eller til en human effekt. Projektet kan gennemføres af BioCentrum-DTU, AMI og By og Byg. Projekt 11: Kortlægning af kilder til gulvstøv Der er fundet en sammenhæng mellem skimmelsvampe i støv i bygninger og symptomer. Det vil derfor være af interesse at få kortlagt og undersøgt kilderne til skimmelsvampe i støv i forskellige bygningskategorier. Herved kan opnås bedre og mere præcise eksponeringsmål, og det bliver muligt at anvise mere effektive og billigere renoverings tiltag. Projektet kan udføres af By og Byg og AMI. 124 Projekt 12: Udvikling af kvalitetskriterier for materialers og konstruktioners følsomhed for vækst af skimmelsvampe Der er behov for at kunne beskrive bygningers kvalitet med hensyn til æstetik, bestandighed, økonomi, brugskvalitet og sundhed mm. Som en del af dette vil risikoen for, at der opstår sundhedsskadelige forhold på grund af vækst af skimmelsvampe, være af betydning. Bl.a. vil valg af materialer og konstruktioner influere på risikoen og dermed indgå som en del af begrebet kvalitet.
Kriterierne kan baseres på resultater fra projekterne 7 og 8 samt erfaringer fra boligselskaber, byggeskadefonde og bør indbygges, fx i projektgranskningsvejledninger og måske mærkningsordninger herunder indeklimamærkningsordningen. Projektet resulterer i en rangordning af materialer, byggekomponenter og -elementer og hele bygninger med hensyn til risikoen for skimmelsvampevækst. Projektet kan gennemføres af By og Byg i samarbejde med boligselskaber, materialeproducenter og -leverandører. Projekt 13: Renoveringstiltag i bestående byggeri. Detaljerede kriterier for renovering for skimmelsvampe samt en eksempelsamling med løsningsforslag og økonomiske beregninger Baseret på erfaringer med skimmelsvampeslægter og -arter fundet på og i forskellige bygningskonstruktioner samt resultater fra projekterne 1-4 anvises, hvorledes skimmelsvampeskader håndteres og afhjælpes med henblik på sikre sundhedsmæssig og teknisk varig afhjælpning. Fx er renovering af ældre dårligt isolerede etageejendomme med kuldebroer ønskeligt. Der anvises, hvorledes fejlen undersøges, hvordan den kan afhjælpes, og hvad forskellige tiltag vil koste. Hvilken indsats bør beboerne gøre? Fx opstår der i et badeværelse med massive vægge normalt kun overfladeskimmelvækst med måske begrænset biologisk aktive stoffer. Dette forhold kan håndteres enklere og billigere end væksten i skjulte konstruktioner med mere risikofyldte materialer. Projektet kan gennemføres af By og Byg. Projekt 14. Grundlag for metoder til at standse spredning af skimmelsvampe fra bygningskonstruktioner I bygninger med skjult skimmelvækst i lukkede konstruktioner som fx gulvkonstruktioner (terrændæk og krybekældre), vægkonstruktioner og tagkonstruktioner er det ofte vanskeligt at lokalisere væksten og forbundet med store renoveringsomkostninger at fjerne den skjulte vækst. I Forskningsprogrammets projekt 4 blev transportvejene fra skimmelvækst til eksponering studeret. Der blev udviklet en metode til bestemmelse af partikelfrigørelse fra skimmelsvampe og skimmelsvampenes partiklers bevægelse med luftstrømninger blev studeret laboratoriemæssigt og i felten. Erfaringerne fra dette projekt viser, at det er af stor betydning at få et øget kendskab til luftstrømningerne i og omkring lukkede konstruktioner og deres betydning for spredningen af partikler. Det er formålet gennem studier af de omtalte bygningskonstruktioners luftstrømme under varierende ventilationsforhold og vindpåvirkninger at undersøge mulighederne for at standse transport af skimmelsvampe fra lukkede konstruktioner til opholdsrum og gennem intervention vise effekten. På denne baggrund vil det således blive muligt at anvise tilstrækkelige og billigere renoveringer uden fjernelse af tilbageværende skimmelsvampe efter at en fugtmæssig kilde til væksten er standset. Projektet kan gennemføres af By og Byg. Projekt 15: Fugts dynamiske forhold og mikroklimaet i boliger Forhold som diffusion og adsorption af vand i konstruktioner og inventar har, sammen med personbelastning, ventilation og beboernes adfærd i forbindelse med fugtgenerende aktiviteter som madlavning, badning og tøjvask, stor betydning for fugtforholdene i en bolig. Fugten har afgørende betydning for en række biologiske processer i bygninger, hvoraf særligt forekomsten af husstøvmider og skimmelsvampe er af stor betydning for indeklimaet. Forholdene i boliger er langt fra konstante eller homogene. På baggrund af målinger i nogle prøveboliger bestemmes fugtgenereringen og -fjernelsen ved forskellige aktiviteter og konstruktioner under dynamiske forhold ligesom boligernes mikroklimaer studeres. Blandt andet forekommer kuldebroer i 125
konstruktionerne, og forskellige overfladematerialer resulterer i meget forskelligartede forhold tæt på overfladerne. Det undersøges om forhold i mikroklimaernes fugt kan forklare forekomst af husstøvmider, skimmelsvampe og andre fugtrelaterede problemer væsentligt bedre end de hidtil anvendte rumparametre. Projektet kan gennemføres af By og Byg evt sammen med BYG.DTU. Projekt 16: Fugtteknisk dimensionering af bygninger Der er behov for at normsætte, hvad der er god praksis for at undgå fugtskader i bygninger. Fugt er en afgørende faktor for udvikling af skimmelsvampeangreb og en lang række andre byggeskader. Der udvikles en præ-standard, der beskriver god praksis for at undgå fugtskader i bygninger. Standarden beskriver, hvilke typer fugttekniske beregninger der skal foretages ved dimensionering af en bygning, hvilke fugtpåvirkninger der skal benyttes ved beregningerne, hvilke undersøgelser af terrænforhold der skal foretages mv. Projektet kan gennemføres af By og Byg, BYG.DTU, Dansk Standard, BYG, Byggeskadefondene, materialeproducenter. Projekt 17: Kortlægning af udbredelsen af skimmelsvampevækst i den danske bygningsbestand Udbredelsen af skimmelsvampevækst i bygninger bør kortlægges for at afgøre, hvor stort et indeklimaproblem den udgør. Kortlægningen vil være et væsentligt beslutningsgrundlag for, hvilke tiltag det er nødvendigt at iværksætte. Der udvælges en repræsentativ stikprøve af den danske bygningsbestand fra Bygnings- og Boligregistret (BBR). Stikprøven undersøges for forekomst af skimmelsvamp. Projektet kan gennemføres af By og Byg, IMA og BioCentrum-DTU. 126
Annex 1 Epidemiologisk studie vedrørende boligmiljø og sundhed Formålet med den epidemiologiske undersøgelse er at belyse boligmiljøets betydning for folkesygdomme som allergi, astma, kronisk bronkitis, bihulebetændelse, mellemørebetændelse og infektioner i de øvre luftveje. Undersøgelsen vil blive designet som en stratificeret epidemiologisk tværsnitsundersøgelse. I undersøgelsen vil der indgå en spørgeskemaundersøgelse af ca. 10.000 danskere udvalgt repræsentativt ved CPR-register. Der stilles spørgsmål vedrørende helbred, boligforhold og socioøkonomiske forhold. Efter analyse af tværsnitsundersøgelsen vil der blive foretaget en mere detaljeret stratificeret undersøgelse. Der udvælges ca. 100 boliger i hver af tre grupper med henholdsvis høj forekomst af allergi, høj forekomst af infektionssygdomme og generelt lav sygelighed. I disse boliger gennemføres bygningsgennemgang, målinger af eksponeringsforhold og kliniske bestemmelser af et tværfagligt rejsehold bestående af sundhedsfaglig og måleteknisk ekspertise. Envidere gennemføres en supplerende spørgeskemaundersøgelse bl.a. om adfærd, livsstil, motion og kost. På beboerne udføres akustisk rhinometri, nasal lavage, spirometri og blodanalyser. Boligernes bygningsog apteringsforhold beskrives, og der udføres hygiejniske målinger. Målingerne omfatter forhold som temperatur, fugt, oxidanter, partikler, ventilation, blødgørere og detergenter i støvet samt mikrobiologiske parametre. Forskelle i karakteristika mellem boliger med høj valideret forekomst af allergi og infektionssygdomme og kontrolboligerne analyseres. Hermed kan opstilles hypoteser om kausale årsagssammenhænge mellem socioøkonomiske forhold, boligkarakteristika og bolighygiejniske målinger på den ene side og helbredseffekter (allergi og infektionssygdomme) på den anden side. 127
Bilag 2a Deltagerne i forskningsprogrammet "Skimmelsvampe i bygninger" 128 Abildgaard, Anne Andersen, Birgitte Bonefeld-Jørgensen, Eva C. Brendstrup, Jens Christophersen, Erik Clasen, Gusta Ebbehøj, Niels Eriksen, Søren Skibstrup Gravesen, Suzanne Gunnarsen, Lars Gyntelberg, Finn Hansen, Ernst Jan de Place COWI, Rådgivende Ingeniører AS Parallelvej 15 DK-2800 Lyngby Danmarks Tekniske Universitet BioCentrum Bygning 221 DK-2800 Lyngby Aarhus Universitet Institut for Miljø- og Arbejdsmedicin Vennelyst Boulevard 6 DK-8000 Århus C. COWI, Rådgivende Ingeniører AS Parallelvej 15 DK-2800 Lyngby Statens Byggeforskningsinstitut Afdelingen for Energi og Indeklima Postboks 119 DK-2970 Hørsholm Statens Byggeforskningsinstitut Kommunikationsafdelingen Postboks 119 DK-2970 Hørsholm Bisbebjerg Hospital Arbejds- og Miljømedicinsk Klinik Bispebjerg Bakke 23 DK-2400 København NV Statens Byggeforskningsinstitut Afdelingen for Byggeri og Produktivitet Postboks 119 DK-2970 Hørsholm Statens Byggeforskningsinstitut Afdelingen for Energi og Indeklima Postboks 119 DK-2970 Hørsholm Statens Byggeforskningsinstitut Afdelingen for Energi og Indeklima Postboks 119 DK-2970 Hørsholm Bispebjerg Hospital Arbejds- og Miljømedicinsk Klinik Bispebjerg Bakke 23 DK-2400 København NV Statens Byggeforskningsinstitut Afdelingen for Byggeteknik og Produktivitet Postboks 119 DK-2970 Hørsholm
Hansen, Kurt Hansen, Mikael Østergaard Høst, Arne Jensen, Yelva Kildesø, Jan (tidl. Arbejdsmiljøinstituttet) Koch, Anne Pia Kragh, Hans Krüger, Tanja Larsen, Lisbeth Madsen, Bo Malling, Hans J. Meyer, Harald Miller, Morten Mosbech, Holger Møller, Eva B. Nielsen, Klaus RAMBØLL Bredevej 2 DK-2830 Virum Østergaard bygge & indeklimateknik a/s Bygaden 7, Karlstrup DK-2690 Karlslunde Odense Universitetshospital Børneafdeling H Sdr. Boulevard 29 DK-5000 Odense C. Statens Byggeforskningsinstitut Afdelingen for Energi og Indeklima Postboks 119 DK-2970 Hørsholm Rockwool International A/S Hovedgaden 584 DK-2640 Hedehusene Teknologisk Institut - Bioteknik Gregersensvej - Postboks 141 DK-2630 Taastrup RAMBØLL Bredevej 2 DK-2830 Virum Aarhus Universitet Institut for Miljø- og Arbejdsmedicin Vennelyst Boulevard 6 DK-8000 Århus C. Teknologisk Institut - Bioteknik Gregersensvej - Postboks 141 DK-2630 Taastrup Teknologisk Institut - Bioteknik Gregersensvej - Postboks 141 DK-2630 Taastrup Rigshospitalet Allergiklinikken Ta 7511 Tagensvej 20 DK-2200 København N. Bispebjerg Hospital Arbejds- og Miljømed.Klinik Bispebjerg Bakke 23 DK-2400 København NV Mycometer ApS Lersø Parkalle 40 DK-2100 København Ø.. Frederiksberg Hospital Lunge- og Allergiklinikken DK-2000 Frederiksberg Birch & Krogboe A/S Teknikerbyen 34 DK-2830 Virum Klaus Nielsen, Rådgivende Ingeniørfirma F.R.I. A/S Gl Strandvej 18 DK-2990 Nivå 129
130 Nielsen, Kristian Fog Nielsen, Ove Nielsen, Peter Andreas Nielsen, Peter V. Nørskov, Pernille Olsen, Birgit Olsen, Per Pedersen, Lars H. Pejtersen, Jan Hyld Plesner, Karin Bruun Poulsen, Lars Reeslev, Morten Schneider, Thomas Sigsgaard, Torben Skouboe, Pernille Skov, Peder Danmarks Tekniske Universitet BioCentrum Mykologigruppen - Bygning 221 DK- 2800 Lyngby Erhvervs- og Boligstyrelsen Langelinie Allé 17 DK-2100 København Ø Statens Byggeforskningsinstitut Afdelingen for Energi og Indeklima Postboks 119 DK-2970 Hørsholm Aalborg Universitet Institut for Bygningsteknik Sohngårdsholmsvej 57 DK-9000 Aalborg Bioteknologisk Institut Koglealle 2 DK-2970 Hørsholm Birch & Krogboe A/S Teknikerbyen 34 DK-2830 Virum Rådgivningstjenesten for Skolebyggeri Gl. Strand 50 DK-1202 København K. Bioteknologisk Institut Kogle Allé 2 DK-2970 Hørsholm Arbejdsmiljøinstituttet (AMI) Lersø Parkallé 105 DK-2100 København Ø Kolding Sygehus Børneafdeling DK-6000 Kolding Rigshospitalet Lab. for Medicinsk Allergologi Allergiklinikken, FIN 7542 Tagensvej 20 DK-2200 København N. Mycometer ApS Lersø Parkallé 40 DK-2100 København Ø. Arbejdsmiljøinstituttet (AMI) Indeklimaafdelingen Lersø Parkallé 105 DK-2100 København Ø Aarhus Universitet Institut for Miljø- og Arbejdsmedicin Vennelyst Boulevard 6 DK-8000 Århus C. Bioteknologisk Institut Kogle Allé 2 DK-2970 Hørsholm Køge Sygehus Arbejdsmedicinsk Afdeling Lykkebækvej 1 DK-4600 Køge
Suadicani, Poul Sørensen, Bjarne Thrane, Ulf Topp, Claus Valbjørn, Ole Wilkins, Ken Würtz, Helle Bispebjerg Hospital Arbejds- og Miljømedicinsk Klinik Bispebjerg Bakke 23 DK-2400 København NV Statens Byggeforskningsinstitut Administrationsafdelingen Postboks 119 DK-2970 Hørsholm Danmarks Tekniske Universitet BioCentrum Bygning 221 DK-2800 Lyngby Aalborg Universitet Institut for Bygningsteknik Sohngårdsholmsvej 57 DK-9000 Aalborg Statens Byggeforskningsinstitut Afdelingen for Energi og Indeklima Postboks 119 DK-2970 Hørsholm Arbejdsmiljøinstituttet (AMI) Lersø Parkallé 105 DK-2100 København Ø Arbejdsmiljøinstituttet (AMI) Lersø Parkallé 105 DK-2100 København Ø 131
Bilag 2b Deltagernes fordeling på programmets projekter Programledelse Programleder: Finn Gyntelberg, AMK Programkoordinator: Peter A. Nielsen, By og Byg Sekretariatsleder: Ole Valbjørn, By og Byg Sekretær: Yelva Jensen, By og Byg Budget & Økonomi: Bjarne Sørensen, By og Byg Erfaringsgruppe Deltagere: Eva. B. Møller, B&K Mikael Ø. Hansen, Østergaard bygge- & indeklimateknik a/s, Hans Kragh, Rambøll Kurt Hansen, Rambøll Klaus Nielsen, Rådg.ing. Jens Brendstrup, COWI Anne Abildgaard, COWI Birgit Olsen, B&K Per Olsen, Rådg.tj.f. Skolebyggeri Formidling, information og samarbejde Projektleder: Ole Valbjørn, By og Byg Deltagere: Suzanne Gravesen, By og Byg Peter A. Nielsen, By og Byg Gusta Clasen, By og Byg Delprogram SUNDHED Delprogramleder Torben Sigsgaard, IMA Delprogram MIKROBIOLOGI Delprogramleder: Suzanne Gravesen, By og Byg Delprogram BYGNING Delprogramleder: Peter A. Nielsen, By og Byg Projekt 1: Skimmelsvampe & Sundhed Projektleder: Harald Meyer, AMK Deltagere: Finn Gyntelberg, AMK Peder Skov, AMK Niels Ebbehøj, AMK Torben Sigsgaard, IMA, Karin B. Plesner, OU Arne Høst, OU Lisbeth Larsen, TI Mikael Ø. Hansen, Østergaard bygge- & indeklimateknik a/s, Thomas Schneider, AMI Jan Hyld Pejtersen, AMI, Helle Würtz, AMI Poul Suadicani, AMK Søren Skibstrup Eriksen, By og Byg Ole Valbjørn, By og Byg Projekt 2: Skimmelsvampes virkning Projektleder: Torben Sigsgaard, IMA Delprojekt 1: Inflammatorisk reaktion Projektansvarlig: Eva C.B. Jørgensen, IMA Deltagere: Mads Thomassen, IMA, Tanja Krüger, IMA Delprojekt 2: Placebokontrol. ekspo. Projektansvarlig: Harald Meyer, AMK Deltagere: Kristian F. Nielsen, BioCentrum, DTU/ By og Byg Lars K. Poulsen, LCA Hans-Jørgen Malling, ALL Svend Norn, Farmakolo.Inst. Suzanne Gravesen, By og Byg Finn Gyntelberg, AMK Projekt 3: Karakterisering af skimmelsvampe Projektleder: Ulf Thrane, BioCentrum, DTU Deltagere: Birgitte Andersen, BioCentrum, DTU Kristian F. Nielsen, BioCentrum, DTU Thomas Ostenfeld Larsen, BioCentrum, DTU Projekt 4: Personers udsættelse for skimmelsvampe i bygninger Projektleder: Peter A. Nielsen, By og Byg Deltagere: Thomas Schneider, AMI Peter V. Nielsen, AAU Claus Topp, AAU Birgitte Andersen, BioCentrum, DTU Jan Kildesø, AMI Projekt 5: Hurtigmetoder til måling Projektleder: Suzanne Gravesen, By og Byg Delprojekt 1: Enzym-Metoden Projektansvarlig: Morten Reeslev, KU * Deltager: Morten Miller, KU * * nu Mycometer ApS Delprojekt 2: DNA-Metoden Projektansvarlig: Lars H. Pedersen, BI Deltagere: Pernille Skouboe, BI Pernille Nørskov, BI Delprojekt 3: VOC-Metoden Projektansvarlig: Ken Wilkins, AMI Projekt 6: Erfaringsindsamling/ Bygningskonstruktioner Projektleder: Ole Valbjørn, By og Byg Deltagere: Erfagruppen Søren Skibstrup Eriksen, By og Byg Peter A. Nielsen, By og Byg Projekt 7: Tilstandsundersøgelse og vurdering af skimmelsvamp i bygninger Projektleder: Ole Valbjørn, By og Byg Deltagere: Erfagruppen Søren Skibstrup Eriksen, By og Byg Peter A. Nielsen, By og Byg Projekt 8: Byggematr. modst.dygtighed overfor skimmelsvampeangreb Projektleder: Peter A. Nielsen, By og Byg Deltagere: Kristian F. Nielsen, BioCentrum Birgitte Andersen, BioCentrum Lotte Pia Uttrup, By og Byg Suzanne Gravesen, By og Byg Ernst Jan de Place Hansen, By og Byg Projekt 9: Sanering og renovering af materialer og bygningskonstruktioner Projektleder: Anne Pia Koch, TI Deltagere: Erfagruppen Peter A. Nielsen, By og Byg Kristian F. Nielsen, BioCentrum Delprojekt 3: Udv.af in-vitro Bioassay Projektansvarlig: Ken Wilkins, AMI Deltagere: Z. Jesenska, IP L. Pieckova, IP 132
AAU = Aalborg Universitet, Institut for Byggeteknik ALL = Allergiklinikken, Rigshospitalet AMI = Arbejdsmiljøinstituttet AMK = Arbejds- og Miljømedicinsk Klinik, Bispebjerg Hospital BI = Bioteknologisk Institut BioCentrum = BioCentrum, Danmarks Tekniske Universitet By og Byg = Statens Byggeforskningsinstitut IMA = Institut for Miljø- og Arbejdsmedicin, Aarhus Universitet IP = Institute of Preventative and Clinical Medicine, Bratislava KU = Københavns Universitet LCA = Laboratoriet for Klinisk Allergologi, Rigshospitalet OU = Odense Universitetshospital, Børneafdeling H TI = Teknologisk Institut, Bioteknik Øvrige deltagere: Rådgivende ingeniørfirmaer Birch & Krogboe A/S (B&K), COWI A/S, Rambøll, Klaus Nielsen A/S, Østergaard bygge- & indeklimateknik a/s og Rådgivningstjenesten for Skolebyggeri. 133
Bilag 3 Referencegruppen for Forskningsprogrammet skimmelsvampe i bygninger Augustesen, Lars Jakob Balschmidt, Bo Billmann, Claus Blousgaard, Ella Christensen, Anders Fjord, Bent Gyntelberg, Finn Hafstrøm, Bjørn K. Hansen, Jacob Hougaard Hansen, Torben Højbjerre, Jacob Jensen, Anker Kommunernes Landsforening Kontoret for Teknik & Miljø Gyldenløvesgade 11 DK-1600 København V. Dansk Forsikring og Pension - F&P Forsikringens Hus Amaliegade 10 1256 København K Skaarup & Jespersen Arkitekter og byplanlæggere A/S Strandvejen 56 DK-2900 Hellerup Erhvervs- og Boligstyrelsen Langelinie Allé17 DK-2100 København Ø Direktoratet for Arbejdstilsynet Landskronagade 33 DK-2100 København Ø. Realkredit Danmark Jarmers Plads 2 DK-1590 København V Bispebjerg Hospital Arbejds- og Miljømedicinsk Klinik Bispebjerg Bakke 23 DK-2400 København NV Økonomi- og Erhvervsministeriet Energistyrelsen, 3. Kontor Amaliegade 44 DK-1256 København K Danske Entreprenører Nørre Voldgade 106 Postboks 2125 DK-1015 København K Danogips A/S Kløvermarksvej 4-6 DK-9500 Hobro Statens Forsknings- og Uddannelsesbygninger (SFOU) Nørre Voldgade 16 DK-1358 København K. Landsbyggefonden Studiestræde 50 DK-1554 København V. 134
Jeppesen, Anne S Møller, Eva B. Nielsen, Ove Nielsen, Peter Andreas Nielsen, Pia Fredberg Schjønning, Anne-Lise Stenalt, Preben Strange, Niels Valbjørn, Ole Vedsmand, Lars Forsvarets Bygningstjeneste Frederiksholms Kanal 30 Postboks 24 DK-1001 København K Birch & Krogboe A/S Teknikerbyen 34 DK-2830 Virum Erhvervs- og Boligstyrelsen Langelinie Allé 17 DK-2100 København Ø Statens Byggeforskningsinstitut Afdelingen for Energi og Indeklima Postboks 119 DK-2970 Hørsholm Forskningsstyrelsen Randersgade 60 DK-2100 København Ø. ISS Danmark A/S Møntmestervej 31 DK-2400 København N. Grundejernes Investeringsfond Ny Kongensgade 15 DK-1472 København K. Byggeriets Arbejdsgivere (BYG) Kejsergade 2 DK-1155 København K Statens Byggeforskningsinstitut Afdelingen for Energi og Indeklima Postboks 119 DK-2970 Hørsholm BAT-Kartellet Kampmannsgade 4 Postboks 392 DK-1790 København V. 135
Bilag 4 Projekt 1 Detaljeret dokumentation af helbredsforhold i skoler Tabel B4.1. Bygningsrelaterede symptomer blandt halvvoksne skoleelever i relation til resultatet af den originale bygningsinspektion, hvor skolerne blev defineret som henholdsvis våde eller tørre. Symptomhyppighed (%) og antal (n) er vist. Skolens fugtkategori Symptomer Våd n=499 Tør n=526 Slimhinder og hud (ofte) Øjenirritation 4,7%(23) 7,6%(40) 0,05 Næseirritation 6,5%(32) 7,1%(37) 0,73 Halsirritation 8,4%(41) 11,7%(61) 0,07 Tør blussende ansigtshud 7,5%(37) 11,1%(58) 0,05 Almensymptomer (ofte) Hovedpine Koncentrationsproblemer Svimmelhed Unormal træthed a): Chi2-test. 14,8%(73) 14,5%(72) 9,4%(46) 20,8%(103) 20,2%(105) 17,6%(92) 10,7%(56) 26,2%(136) P a) 0,02 0,19 0,49 0,04 Tabel B4.2. Bygningsrelaterede symptomer blandt halvvoksne skoleelever i relation til resultatet af bygningsinspektion med mykometertest/dyrkning af eventuelle fugtpletter i lokaler. Symptomhyppighed (%) og antal (n) er vist. Symptomer fra slimhinder og hud (ofte) Minus fugt Minus skimmel n=381 Fugt påvist Minus skimmel/ lavt skimmel niveau v. mykometertest/eller dyrkning - n=315 Fugt påvist Højt skimmelniveau v. Mykometertest/eller dyrkning n=248 Øjenirritation 8,8%(33) 5,8%(18) 2,4%(6) 0,001 Næse irritation 9,1%(34) 5,1%(16) 3,3%(8) 0,002 Hals irritation 11,5%(43) 8,7%(27) 9,4%(23) 0,31 Tør blussende ansigtshud 9,3%(35) 7,7%(24) 10,2%(25) 0,85 Almensymptomer Hovedpine Koncentrationsproblemer Svimmelhed Unormal træthed a): Trend test (Kendall s tau B) 17,1%(64) 15,6%(59) 13,3%(50) 25,8%(97) 21,1%(66) 18,8%(59) 9,9%(31) 25,6%(80) 13,9%(34) 13,4%(33) 6,2%(15) 17,1%(42) P a) 0,52 0,63 0,003 0,02 136
Tabel B4.3. Bygningsrelaterede symptomer og nylige luftvejsinfektioner blandt halvvoksne skoleelever opdelt efter niveau af total skimmelsvampe (antal koloni- dannende enheder) pr. gram gulvstøv i klasselokalet. Eleverne er opdelt i tre grupper baseret på kvintiler af skimmel i gulvstøv: laveste femtedel, tre midterste femtedele, og højeste femtedel. Symptomhyppighed (%) og antal (n) er vist. Total skimmel: Antal kolonidannende enheder/gram gulvstøv b) Symptomer fra slimhinder og hud (ofte) Lavt niveau 833-11364 n=192 Middel niveau 11965-64350 n=619 Højt niveau 67698-3113207 n=203 Signifikans niveau a) Øjenirritation 3,7%(7) 5,7%(35) 9,5%(19) 0,02 Næseirritation 4,8%(9) 7,5%(46) 6,4%(13) 0,51 Halsirritation 8,1%(15) 9,0%(55) 14,9%(30) 0,03 Tør blussende ansigtshud 6,9%(13) 9,3%(57) 11,8%(24) 0,09 Almensymptomer Hovedpine Koncentrationsproblemer Svimmelhed Unormal træthed Allergiske sygdomme 13,2%(25) 8,4%(16) 5,9%(11) 19,0%(36) 17,2%(105) 16,4%(101) 10,5%(64) 24,8%(150) 23,6%(48) 22,3%(45) 12,8%(26) 24,3%(49) 0,007 <0,001 0,02 0,22 Astma 12,0%(22) 13,7%(79) 12,6%(23) 0,86 Høfeber 25,3%(42) 24,6%(134) 29,4%(50) 0,39 Luftvejssygdomme Influenza 13,0%(24) 13,3%(79) 14,9%(29) 0,57 Forkølelse 66,3%(124) 69,9%(420) 72,6%(146) 0,18 Bihulebetændelse 4,3%(8) 2,7%(16) 2,6%(5) 0,36 Halsbetændelse 14,5%(26) 15,3%(90) 20,9%(41) 0,10 Lungebetændelse/bronkitis 0,5%(1) 1,8%(11) 0,5%(1) 0,94 a): Trend test (Kendall's tau B) b): Skimmelsvampe blev dyrket på DG18 agar med 10-folds fortyndinger 137
Tabel B4.4. Relevante karakteristika for halvvoksne skoleelever i relation til det målte skimmelniveau. Gennemsnit (SD) eller hyppighed (% og antal (n)) vises. Total skimmel: Antal kolonidannende enheder/gram gulvstøv b) Personkarakteristika Lavt niveau 833-11364 n=192 Middel niveau 11965-64350 n=619 Højt niveau 67698-3113207 n=203 Signifikans niveau a) Alder (år) 14,4%(0,6) 14,4%(0,6) 14,7%(0,7) <0,001 Hankøn Ryger Arbejdsforhold 47,4%(91) 11,8%(22) 49,8%(308) 11,0%(67) 49,0%(99) 11,5%(23) Stor arbejdsbyrde 29,6%(55) 32,7%(199) 35,3%(71) 0,23 Ikke spændende/udfordrende Lav indflydelse på tilrettelæggelse 49,5%(95) 42,1%(80) 46,9%(288) 43,8%(266) 58,1%(118) 48,0%(96) Føler sig mobbet 5,2%(10) 6,2%(38) 7,4%(15) 0,38 Bygningskarakteristika Mekanisk ventilation 30,7%(59) 70,0%(433) 57,1%(116) <0,001 Rumtemperatur 21,3(1,3) 21,5(1,4) 21,5(1,6) 0,31 Relativ luftfugtighed (%) 41,6(6,4) 37,8(10,6) 37,0(5,0) <0,001 CO2 (ppm) 1620(379) 1510(401) 1221(176) <0,001 Endotoxin (LPS) (EU/gram gulvstøv) 12683(5015) 28992(19863) 27880(16457) <0,001 Bygningsår 1959 (6) 1969 (7) 1968 (7) <0,001 a): Trend test (Kendall s tau B) eller test for linearitet for kontinuerte variable b): Skimmelsvampe blev dyrket på DG18 agar med 10-gange fortyndinger 0,76 0,93 0,08 0,24 138
Tabel B4.5. Relativ styrke af sammenhæng mellem skimmelsvampeniveau i gulvstøv (colony forming units/gram) og slimhinde-symptomer samt symptomer fra ansigtshud justeret for potentielle relevante konfoundere. De potentielle risikofaktorer præsenteres efter styrke af association med udfaldet efter multivariabel justering i logistisk regressionsanalyse (backward elimination); odds ratioer (OR) præsenteres med 95 % sikkerhedsgrænser. Øjenirritation OR Næseirritation OR Halsirritation OR Tør blussende ansigtshud Astma 3,3(1,7-6,4)*** Høfeber 4,6(2,6-8,9)*** Halsbetændelse 3,4(2,0-6,0)*** Høfeber 2,6(1,4-4,6)** OR Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 a 1,2(0,5-2,9) 2,7(1,01-7,1)* Stor arbejdsbyrde 1,9(1,02-3,4)* Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau Nylig forkølelse 2,9(1,3-6,2)** Høfeber 2,8(1,6-4,8)*** Mobbet 3,4(1,6-7,3)** Halsbetændelse 2,0(1,01-3,9)* Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau Stor arbejdsbyrde 2.4(1,4-4,0)** Halsbetændelse 2,2(1,2-4,0)** 1 1,2(0,6-2,7) 1,1(0,4-2,7) Relativ luftfugtighed Partiel reg. koeff.: 1-0,059* 2,1(0,8-5,6) 2,9(1,0-8,2)* Astma 1,9(0,96-3,7) Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 1,5(0,7-3,4) 1,9(0,7-4,7) *: p=0,05; **: p=0,01; ***: p=0,001 a: referencegruppe i alle tabeller 139
Tabel B4.6. Relativ styrke af sammenhæng mellem skimmelsvampeniveau i gulvstøv (colony forming units/gram) og almensymptomer justeret for potentielle relevante konfoundere. De potentielle risikofaktorer præsenteres efter styrke af association med udfaldet efter multivariabel justering i logistisk regressionsanalyse (backward elimination); odds ratioer (OR) præsenteres med 95% sikkerheds grænser. Hovedpine OR Koncentrationsbesvær OR Svimmelhed OR Unormal træthed OR Halsbetændelse 3,4(2,3-5,1)*** Ikke spændende /udfordrende arbejde 2,2(1,5-3,3)** Halsbetændelse 2,9(1,7-4,9) *** Stor arbejdsbyrde 2,0(1,5-2,8) *** Kvinde 2,3(1,6-3,4)*** Skole bygget efter 1960 3,1(1,7-5,8)*** Lungebetændelse/ bronkitis Mobbet 2,6(1,4-4,9)** Mobbet 3,3(1,7-6,4)** Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 1,8(1,01-3,1)* 2,5(1,4-4,7)** 4,3(1,0-19,1) * Ikke spændende/ udfordrende arbejde 1 1,9(0,9-4,2) 2,3(1,0-5,4)* 1,7(1,2-2,3) *** Influenza 1,9(1,2-2,9) ** Halsbetændelse 2,1(1,3-3,4)** Naturlig ventilation 0,7(0,5-0,9)* Rygning 1,9(1,2-3,3)** Naturlig ventilation 0,5(0,3-0,8)** Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau Stor arbejdsbyrde 1,8(1,2-2,6)** Rygning 2,1(1,2-3,6)** Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 1,6(0,7-3,6) 2,2(0,9-5,3) 1 1,2(0,8-1,9) 1,3(0,8-2,4) Statistisk Chi 2 -test: *:p=0,05;**:p=0,01;***:p=0,001 140
Tabel B4.7. Bygningsrelaterede symptomer og nylige luftvejsinfektioner blandt halvvoksne skoleelever med og uden astma eller høfeberdiagnose. P-værdier er beregnet i forhold til skoleelever uden hverken astma eller høfeber. Sygdomshyppighed (%) og antal (n) er vist. Astma eller høfeber - diagnose Astma n=127 Høfeber n=226 Ingen af delene n=593 Symptomer fra slimhinder og hud (ofte) Øjenirritation 11,8%(15) *** 12,1%(27) *** 3,9%(23) Næseirritation 8,7%(11) * 15,2%(34) *** 3,9%(23) Halsirritation 13,5%(17 )* 16,4%(37 )*** 7,0%(41) Tør blussende ansigtshud 16,5%(21) *** 17,9%(40 )*** 5,4%(32) Almensymptomer Hovedpine Koncentrationsproblemer Svimmelhed Unormal træthed 17,5%(22) 20,5%(26)* 13,5%(17)* 27,6%(35) 21,5%(48) 21,2%(48) ** 13,8%(31) ** 29,3%(66)* 16,2%(95) 13,4%(79) 7,4%(43) 20,8%(122) Luftvejssygdomme Influenza 21,1%(26) ** 13,2%(29) 11,8%(68) Forkølelse 73,8%(93) 70,8%(155) 68,1%(397) Bihulebetændelse 3,4%(4) 3,7%(8) 2,6%(15) Halsbetændelse 20,7%(25) 20,8%(45) * 14,5%(83) Lungebetændelse/bronkitis 3,3%(4) ** 3,3%(7) ** 0,2%(1) Statistisk Chi 2 -test: *:p=0,05;**:p=0,01;***:p=0,001 141
Tabel B4.8. Analyse udelukkende af halvvoksne skoleelever med astma eller høfeber. Relativ styrke af sammenhæng mellem skimmelsvampeniveau i gulvstøv (colony forming units/gram) og slimhindesymptomer samt symptomer fra ansigtshud justeret for potentielle relevante konfoundere. De potentielle risikofaktorer præsenteres efter styrke af association med udfaldet efter multivariabel justering i logistisk regressionsanalyse (backward elimination); odds ratioer (OR) præsenteres med 95% sikkerhedsgrænser. Øjenirritation OR Næseirritation OR Halsirritation OR Tør blussende ansigtshud Halsbetændelse 6,2(2,7-14,5)*** Bihulebetændelse 3,4(2,0-6,0) *** Halsbetændelse 3,1(1,5-6,5) ** Halsbetændelse 2,8(1,6-4,8) *** OR Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 5,0(0,6-41,1) 8,7(1,02-75,2)* Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 0,9(0,4-2,2) 0,6(0,2-1,9) Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 1,1(0,4-3,2) 2,3(0,7-7,5) Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 3,5(1,0-12,2)* 2,4(0,6-9,9) Statistisk Chi 2 -test: *:p=0,05;**:p=0,01;***:p=0,001 142
Tabel B4.9. Analyse udelukkende af halvvoksne skoleelever med astma eller høfeber. Relativ styrke af sammenhæng mellem skimmelsvampeniveau i gulvstøv (colony forming units/gram) og almensymptomer justeret for potentielle relevante konfoundere. De potentielle risikofaktorer præsenteres efter styrke af association med udfaldet efter multivariabel justering i logistisk regressionsanalyse (backward elimination); odds ratioer (OR) præsenteres med 95 % sikkerhedsgrænser. Hovedpine OR Koncentrations- problemer OR Svimmelhed OR Unormal træthed OR Halsbetændelse 4,5(2,3-8,8)*** Ikke udfordrende arbejde 3,0(2,0-6,0)*** Halsbetændelse 4,6(2,0-10,3)*** Rygning 3,8(1,8-8,0)*** Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 1,8(0,6-5,3) 2,0(0,6-6,7) Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 5,7(1,6-19,5)** 4,8(1,3-18,2)* Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 3,5(1,0-12,2)* 2,4(0,6-9,9) Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 0,8(0,4-1,8) 1,1(0,4-3,0) Lav jobindflydelse 2,4(1,1-5,2)* Stor arbejdsbyrde 2,5(1,1-5,4)* Alder, OR ved stigende alder (pr år) 0,5(0,3-1,0)* Statistisk Chi 2 -test: *:p=0,05;**:p=0,01;***:p=0,001 143
Tabel B4.10. Analyse udelukkende af halvvoksne skoleelever uden astma eller høfeber. Relativ styrke af sammenhæng mellem skimmelsvampeniveau i gulvstøv (colony forming units/gram) og slimhindesymptomer samt symptomer fra ansigtshud justeret for potentielle relevante konfoundere. De potentielle risikofaktorer præsenteres efter styrke af association med udfaldet efter multivariabel justering i logistisk regressionsanalyse (backward elimination); odds ratioer (OR) præsenteres med 95 % sikkerhedsgrænser. Øjenirritation OR Næseirritation OR Halsirritation OR Tør blussende ansigtshud Naturlig ventilation 0,2(0,07-0,5)** Forkølelse 3,4(2,0-6,0)*** Rygning 2,5(1,04-6,2)* Stor arbejdsbyrde 2,8(1,6-4,8)** OR Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 0,5(0,2-1,4) 1,3(0,4-3,8) Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 1,2(0,5-2,7) 2,2(0,9-5,3) Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 1,2(0,5-2,7) 2,2(0,9-5,3) Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 0,9(0,4-2,0) 1,7(0,7-4,0) Statistisk Chi 2 -test: *:p=0,05;**:p=0,01;***:p=0,001 144
Tabel B4.11. Analyse udelukkende af halvvoksne skoleelever uden astma eller høfeber. Relativ styrke af sammenhæng mellem skimmelsvampeniveau i gulvstøv (colony forming units/gram) og almensymptomer justeret for potentielle relevante konfoundere. De potentielle risikofaktorer præsenteres efter styrke af association med udfaldet efter multivariabel justering i logistisk regressionsanalyse (backward elimination); odds ratioer (OR) præsenteres med 95 % sikkerhedsgrænser. Hovedpine OR Koncentrationsproblemer OR Svimmelhed OR Unormal træthed OR Hunkøn 3,0(1,9-4,8)*** Halsbetændelse 3,0(1,8-5,2)*** Stor arbejdsbyrde 2,0(1,3-3,0)*** Halsbetændelse 2,9(1,7-4,7)*** Skole bygget efter 1960 3,1(1,5-6,4)** Naturlig ventilation 0,5(0,3-0,7)*** Udsat for mobning 3,4(1,6-7,6)** Ikke udfordrende arbejde 1,9(1,3-2,9)*** Ikke udfordrende arbejde 1,9(1,2-3,1)** Rygning 2,3(1,3-4,3)** Udsat for mobning 2,6(1,1-6,2)* Stor arbejdsbyrde 1,7(1,1-2,7)* Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 1,8(0,9-3,6) 2,6(1,2-5,6)** Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 1,3(0,5-3,0) 2,1(0,8-5,2) Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 1,4(0,6-3,4) 3,8(1,4-9,7)** Skimmel i gulvstøv: lavt niveau middel niveau højt niveau 1 0,9(0,5-1,6) 0,9(0,5-2,0) Halsbetændelse 2,0(1,03-4,0)* Statistisk Chi 2 -test: *:p=0,05;**:p=0,01;***:p=0,001 145
Tabel B4.12. Bygningsrelaterede symptomer blandt skolelærere i relation til resultatet af den originale bygningsinspektion, hvor skolerne blev defineret som henholdsvis våde eller tørre. Symptomhyppighed (%) og antal (n) er vist. Skolens fugtkategori Symptomer fra slimhinder og hud (ofte) Våd n=255 Tør n=324 Øjenirritation 11,7%(30) 21,1%(68) 0,003 Næse irritation 15,7%(40) 17,4%(56) 0,58 Hals irritation 16,4%(42) 19,.5%(63) 0,34 Tør blussende ansigtshud 5,4%(14) 8,4%(27) 0,17 Almensymptomer Hovedpine Koncentrationsproblemer Svimmelhed Unormal træthed a) Chi 2 -test 17,5%(45) 6,6%(17) 3,9%(10) 17,6%(45) 17,3%(56) 5,6%(18) 5,0%(16) 16,1%(52) P a) 0,96 0,60 0,54 0,64 Tabel B4.13. Bygningsrelaterede symptomer og nylige luftvejsinfektioner blandt skolelærere i relation til det estimerede total skimmelsvampeeksponeringsniveau. Lærerne er opdelt i tre grupper baseret på kvintiler af skimmel i gulvstøv x tidsenhed: laveste femtedel, tre midterste femtedele, og højeste femtedel. Symptomhyppighed (%) og antal (n) er vist. Total skimmel: Antal cfu/gram gulvstøv ganget med timer udsættelse Symptomer fra slimhinder og hud (ofte) Lavt niveau 62370-718828 n=103 Middel niveau 718829-2399636 n=310 Højt niveau 2399637-33368052 n=104 Øjenirritation 14,6%(15) 15,2%(47) 23,3(20) 0,10 Næse irritation 14,6%(15) 17,8%(55) 25,0%(26) 0,05 Hals irritation 10,7%(11) 15,3%(47) 19,2%(20) 0,08 Tør blussende ansigtshud 5,8%(6) 7,1%(22) 7,7%(8) 0,59 Almensymptomer Hovedpine Koncentrationsproblemer Svimmelhed Unormal træthed Allergiske sygdomme 6,8%(7) 2,9%(3) 1,0%(1) 6,8%(7) 9,4%(29) 2,3%(7) 2,9%(9) 10,4%(32) 16,3%(17) 11,7%(12) 3,9%(4) 14,4%(15) P a) 0,03 <0,001 0,17 0,07 Astma 3,9%(4) 3,6%(11) 6,7%(7) 0,36 Høfeber 18,4%(19) 17,4%(54) 24,4%(25) 0,32 Luftvejssygdomme Influenza 4%(4) 9%(27) 11%(11) 0,06 Forkølelse 30,7%(31) 39,5%(118) 30,7%(31) 1,0 Bihulebetændelse 2,0%(2) 6,5%(19) 3%(3) 0,13 Halsbetændelse 5,9%(6) 5,6%(17) 3,0%(3) 0,24 Lungebetændelse/bronkitis 2,0%(2) 1,7%(5) 3,0%(3) 0,66 a) Trend test (Kendall s tau B) 146
Tabel B4.14. Lungefunktionsmålinger blandt skolelærere i relation til det estimerede totale skimmelsvampeeksponeringsniveau. Lærerne er opdelt i tre grupper baseret på kvintiler af skimmel i gulvstøv x tidsenhed: laveste femtedel, tre midterste femtedele, og højeste femtedel. De viste værdier er gennemsnitstal (SD). Total skimmel: Antal kolonidannende enheder/gram gulvstøv x tidsenhed Lavt niveau Procent forventet Middel niveau Procent forventet Højt niveau Procent forventet P a) FEV1 104,0(11.9) 100,6(15.2) 103,7(15.5) 0,89 FVC 109,6(18.3) 104,5(17.1) 106,5(15.1) 0,36 KCO 109,2(15.6) 111,5(17.9) 110,9(17.1) 0,54 DLCO 100,5(14.8) 97,8(16.2) 100,2(14.0) 0,90 Hældning (slope) ved metacholin test SLOPE x 100 1,45(2.29) 1,64(4.04) 1,77(2.14) 0,60 a) Test for linearitet i variansanalyse. 150 Spirometry % Expected 100 50 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 Exposure classification dry (1) through wet (15). 17=total FVC % FEV 1 % Figur B4.1. Spirometri hos lærere fra våde og tørre skoler. Ingen signifikante forskelle. 200 CO-diffusion % Expected 100 0 1 4 7 10 13 16 Exposure classification dry (1) through wet (15). 17=total DLCO % KCO % Figur B4.2. Kulilte-diffusionsmåling hos lærere fra våde og tørre skoler. Ingen signifikante forskelle. 147
Slope (ml/mg methacholine) 10 0-10 -20-30 -40 Bronchial challenge 1 3 5 7 9 11 13 15 17 1 4 7 10 13 16 Exposure classification dry (1) through wet (15). 17=total. p for trend = 0,005 Slope Figur B4.3. Bronkial provokation hos lærere fra de oprindelige våde og tørre skoler FEV1 i ml/mg metakolin. 148
Tabel B4.15. Sammenhæng mellem fugt og skimmel i bygningen og luftvejsproblemer. Klassificering af bygningens fugt og skimmel Symptom "Tør" "Mellem" "Våd" Lægelig diagnosticeret astma * 11,8% 2 Pibende hvæsende vejrtrækning * 0% 0 Mindst én positiv priktest * 23,5% 4 Astmaeksem 23,5% 4 Øget reaktivitet i lunger ved løbetest. 17,6% 3 Hoste* 0% 0 Anstrengelsesudløst hoste * 5,9% 1 * p< 0,05 mellem grupperne. Hele tal er antal personer med symptomet. 3,8% 10 7,6% 20 14,2% 37 14,5% 38 9,7% 25 6,5% 17 13,7% 36 5,9% 3 17,6% 9 5,9% 3 23,5% 12 7,8% 4 0% 0 23,5% 12 Tabel B4.16. Sammenhæng mellem fugt og skimmel i bygningen og symptomer og sygdomme. Klassificering af bygningens fugt og skimmel Symptom "Tør" "Mellem" "Våd" Koncentrationsbesvær 5,9% 1 Træthed* 11,8% 2 Hovedpine* 17,6% 3 Ondt i maven 11,8% 2 Halsbetændelse 13,1% 11 Forkølelse > 3 gange i 12 mdr. 27,4% 23 Influenza > 3 gange i 12 mdr. 10,7% 9 * p< 0,05 mellem grupperne. Hele tal er antal personer med symptomet. 10,7% 28 5,0% 13 16,0% 42 11,1% 29 14,5% 25 34,3% 59 14,5% 25 17,6% 9 0% 0 3,9% 2 5,9% 3 9,5% 9 31,1% 23 10,8% 8 149
Tabel B4.17. Sammenhæng mellem skimmelsvampe i gulvstøv og luftvejssymptomer. Symptom Skimmel i gulvstøv cfu/ m 2 Lægelig diagnosticeret astma * 8,3% 7 Pibende hvæsende vejrtrækning 7,1% 6 Mindst en positiv priktest 15,5% 143 Astmaeksem 16,7% 17 Øget reaktivitet i lunger ved løbetest Mindste kvartil Midterste to kvartiler Højeste kvartil 11,0% 9 Hoste 2,4% 2 Anstrengelsesudløst hoste 13,1% 11 * p< 0,05 mellem grupperne. Hele tal er antal personer med symptomet. 4,1% 7 9,9% 17 14,6% 25 18,0% 31 9,9% 17 6,4% 11 15,7% 27 1,4% 1 8,2% 6 8,2% 6 12,2% 9 6,8% 5 5,4% 4 14,9% 11 Tabel B4.18. Sammenhæng mellem skimmelsvampe i gulvstøv og almensymptomer samt sygdomme. Symptom Skimmel i gulvstøv cfu/ m 2 Koncentrationsbesvær * 6,0% 5 Træthed* 4,8% 4 Hovedpine* 13,1% 11 Ondt i maven 14,3% 12 Halsbetændelse 13,1% 11 Forkølelse > 3 gange i 12 mdr. 27,4% 23 Influenza > 3 gange i 12 mdr. 10,7% 9 * p< 0,05 mellem grupperne. Hele tal er antal personer med symptomet. Mindste kvartil Midterste to kvartiler Højeste kvartil 11,0% 19 5,8% 10 12,2% 21 9,9% 17 14,5% 25 34,3% 59 14,5% 25 18,9% 14 1,4% 1 20,3% 15 8,1% 6 9,5% 7 31,1% 23 10,8% 8 150
Tabel B4.19. Lungefunktion som funktion af støv opsamlet i kasser og støvets indhold af LPS. Udsættelse for tobaksrygning Eksponering i kvartiler af Nedsat lungefunktion vist ved løbestest i hjemmet hhv. gram støv og LPS i støvmængde LPS kassestøv Nej 1 2% 1) 2% 2) 2-3 4% 10% 4 18% 11% Ja 1 9% 3% 2) 1) p< 0,05 stratificeret logranktest. 2) p< 0,05 test for trend. 2-3 13% 15% 4 13% 14% 151
Projekt 2.1. Den inflammatoriske reaktion på skimmelsvampeeksponering belyst ved in-vitro studier Tabel B4.20. Frigørelse af IL-1β efter inkubation i 20 timer med endotoxin eller svampe i forhold til lærernes ugentlige udsættelse for LPS og skimmel. Pearsson korrelationskoefficienter (Kun signifikante korrelationer er vist.) Fed skrift p 0,005). EU = endotoxin units. Inkubation Lærernes Ugentlige Udsættelse LPS EU/gr * t pr uge LPS EU/m 2 * t pr uge Skimmel cfu/gr * t pr uge Skimmel cfu/m 2 * t pr uge Penicilium cfu/gr * t pr uge Penicilium cfu/m 2 * t pr uge LPS Glucan Penicilium 0,439 Cladosporium spherospermum Støv fra egen skole 0,659 0,437 0,414 Dominerende svamp egen skole -0,361-0,404 0,253 0,230 0,132-0,495-0,491-0,488-0,469 Tabel B4.21. Frigørelse af IL-8 efter inkubation i 20 timer med endotoxin eller svampe i forhold til lærernes ugentlige udsættelse for LPS og skimmel. Pearsson korrelationskoefficienter (Kun signifikante korrelationer er vist.) Fed skrift p 0,005) EU = endotoxin units. Inkubation Lærernes ugentlige udsættelse LPS Glucan Penicilium Cladosporium spherospermum Støv fra egen skole Dominerende svamp egen skole LPS EU/gr * t pr uge -0,449 LPS EU/m 2 * t pr uge -0,409 0,488 0,466 Skimmel cfu/gr * t pr uge -0,447-0,568 0,829-0,543 Skimmel cfu/m 2 * t pr uge -0,394-0,524 0,808-0,459 Penicilium cfu/gr * t pr uge -0,521-0,598 0,855-0,626 Penicilium cfu/m 2 * t pr uge -0,523-0,599 0,850-0,610-0,406 152
Tabel B4.22. Aktivering af IL-1β mrna efter inkubation i 1-3 timer med endotoxin eller svampe i forhold til lærernes ugentlige udsættelse for LPS og skimmel. Pearsson korrelationskoefficienter (Kun signifikante korrelationer er vist.) Fed skrift p 0,001). EU = endotoxin units. Inkubation Lærernes Ugentlige udsættelse LPS Glucan Penicilium Cladosporium spherospermum Støv fra egen skole Dominerende svamp egen skole LPS EU/gr * t pr uge 0,303 0,346 0,358 LPS EU/m 2 * t pr uge Skimmel cfu/gr * t pr uge 0,675 0,587 0,385 0,476 Skimmel cfu/m 2 * t pr uge 0,418 0,377 0,369 Penicilium cfu/gr * t pr uge 0,776 0,706 0,334 Penicilium cfu/m 2 * t pr uge 0,681 0,633-0,297 0,461 0,420 Tabel B4.23. Aktivering af IL-8 mrna efter inkubation i 1-3 timer med endotoxin eller svampe i forhold til lærernes ugentlige udsættelse for LPS og skimmel. Pearsson korrelationskoefficienter (Kun signifikante korrelationer er vist). Fed skrift p 0,001). EU = endotoxin units. Inkubation Lærernes Ugentlige Udsættelse LPS Glucan Penicilium Cladosporium spherospermum LPS EU/gr * t pr uge 0,400 0,418 0,571 LPS EU/m 2 * t pr uge 0,291-0,327 Skimmel cfu/gr * t pr uge 0,294 0,400 Skimmel cfu/m 2 * t pr uge Penicilium cfu/gr * t pr uge 0,580 0,272 Penicilium cfu/m 2 * t pr uge 0,354 0,379 Støv fra egen skole Dominerende svamp egen skole 153
Bilag 5 Priktest præparater til påvisning af Type I allergi mod skolesvampe (Delprojekt under projekt 1) Projektdeltagere: Lisbeth Larsen, Teknologisk Institut (TI), Helle Bøwadt, HB-Medical ApS, Suzanne Gravesen, By og Byg, Harald Meyer, AMK, Thor Skovsted, Klinisk Biokemisk Afd., Centralsygehuset i Slagelse Formål Formålet med dette projekt har været at udvikle priktest præparater samt reagenser til IgE-analyser til påvisning af Type I allergi mod de hyppigste skimmelsvampe, der blev påvist i skolerne. Priktest præparaterne er anvendt til påvisning af type-1 allergi ved den kliniske undersøgelse af lærerne i projekt 1. Baggrund Fugtproblemer har i flere undersøgelser vist sig at være associeret til luftvejslidelser og allergi blandt personer, der opholder sig i bygningerne. Eksistensen af allergi overfor skimmelsvampe, der optræder i luften ude såvel som inde er veldokumenteret. Forekomst af allergi rettet mod de skimmelsvampe, der optræder i fugtskadede bygninger, har det hidtil kun sjældent været muligt at påvise, da der kun eksisterer få diagnostiske præparater af de aktuelle skimmelsvampe. Fremgangsmåde Prøvetagning Under bygningsgennemgangen af de udvalgte skoler er der gennemført aftryksanalyser (Rodac-plader) i/på konstruktioner med med synlig skimmelsvampevækst. Dyrkningsmedium er V-8 agar + antibiotika. I laboratoriet er Rodac pladerne inkuberet i en uge ved 26 ºC, efterfulgt af kvantitering samt mikroskopisk identifikation af skimmelsvampene til artsniveau, med efterfølgende isolering af de dominerende typer. Opformering i stor skala Svampene er dyrket på tapetlim-agar på 14 cm petriskåle i 10 dage, hvorefter svampebiomassen (sporer og mycelium) er skrabet af, frosset og frysetørret. Fremstilling af reagenser Svampebiomassen er dernæst ekstraheret i phosphatbuffer, 10g biomasse er ekstraheret i 100 ml buffer i 4 timer ved 5-8 ºC. Ekstraktet er herefter filtreret, afsluttet med en ultrafiltrering med cut off ved 500 dalton. Ultrafiltratet er til slut nedfrosset til 20 ºC indtil dispensering. Nærmere beskrivelse findes i (Skovsted, Schlünssen, Schaumburg, Wang & Skov, in prep.) 154 Dispensering Skimmelsvampeekstrakterne er sterilfiltreret (0,22 µm ) og dispenseret til en koncentration på 5 mg/ml, opblandet med glycerol (50 % vol./vol.). Fra hver af skolerne med fugtproblemer blev der fremstillet ekstrakter af de 3 dominerende typer skimmelsvampe fundet på Rodacpladerne, og fra skolerne uden
fugtproblemer blev der fremstillet ekstrakt af 1 skimmelsvamp/skole, hvis der her kunne findes områder med synlig skimmelvækst. Resultater Blandt de undersøgte lærere var der nogle få, der fik påvist positive priktest reaktioner på disse specialfremstillede skolesvampe, Reaktionerne har overvejende været hos personer med diagnosticeret luftvejsallergi. De fleste undersøgte lærere reagerede negativt på disse specialsvampe. Resultaterne er ikke færdiganalyseret ved redaktionens afslutning. Perspektivering Med kendskabet til, at der i fugt- og skimmelplagede bygninger findes nogle typer skimmelsvampe, man ikke hidtil har været opmærksom på, og derfor ikke har anvendt i de gængse allergi-testpaneler, vil det med denne viden være muligt at opnå en mere præcis diagnose i situationer, hvor personer, der har opholdt sig i fugtskadede bygninger, testes med skimmelsvampe, der er almindeligt forekommende i disse miljøer. Det er dog nødvendigt, at sådanne ekstrakter bliver kommercielt tilgængelige i en standardiseret kvalitet. Litteratur Skovsted, T. AA., Schlünssen, I., Schaumburg, P., Wang, P., & Skov, P.S. (in prep.) Case report. Hypersensitivity to wood dust. A Type I allergic reaction demonstrated by skin prick test, specific IgE and Basophil Histamine Release. Larsen, J. N., & Løwenstein, H. (2000). Allergen vaccines for specific diagnosis. In S. F. Kemp & R. F. Lockey (Eds.), Diagnostic testing af allergic disease (pp.?). New York: Marcel Dekker. 155
Rapporten dokumenterer resultaterne et stort tværfagligt forskningsprogram om skimmelsvampe i bygninger. Der er gennem programmet frembragt vigtig ny viden om skimmelsvampenes virkninger på mennesker og deres vækst og spredning i bygninger. Baggrund og fremgangsmåde for programmets 13 projekter, der har omhandlet sundhedsmæssige, mikrobiologiske og byggetekniske forhold, beskrives, og resultaterne dokumenteres med de væsentligste data. Resultaterne er overordnet opsummeret i en særskilt rapport, By og Byg Resultater 020: Skimmelsvampe i bygninger. 1. udgave, 2002 ISBN 87-563-1138-9 ISSN 1600-8022