Terveelliset rakennukset optimaalisen kosteustason ansiosta

Eri ilmankostutustekniikoiden vertailu

In-room humidification

Kuinka rakennukset voivat suojella terveyttämme

Rakennukset on alun perin rakennettu suojaamaan meitä vihamieliseltä ympäristöltä. Yhä voimakkaammin korostettu pyrkimys energiankulutuksen ja kustannusten vähentämiseen on kuitenkin johtanut päinvastaiseen tulokseen: huipputekniset eristemateriaalit, kevyet rakennusrakenteet, koneelliset ilmanvaihtojärjestelmät, optimoitu lattiapinta-ala ja suuri asukastiheys ovat johtaneet kustannusten laskuun. Tähän mennessä on kiinnitetty vain vähän huomiota siihen, millaisia seurauksia tällä on terveydelle.

Tässä luvussa esitellään tehokkaita keinoja rakennusten terveellisyyden parantamiseksi, aina ilmanvaihdosta ja optimaalisesta kosteudesta suodattimiin, valaistukseen ja oikeiden materiaalien valintaan. Siinä tuodaan esiin myös mahdollisuudet työpaikan riskien arviointiin. Kun kuiva ilma aiheuttaa valituksia ja oireita, järjestelmällinen viestintä organisaatioiden sisällä voi johtaa ratkaisuihin sisäilman parantamiseksi.

Koronaviruspandemian opetukset osoittavat, kuinka haavoittuvaisiksi olemme tulleet rakennusten sisällä. Mahdollisuus tulevaisuuteen: tehokkaiden toimenpiteiden yhdistelmä, jolla rakennuksista voidaan tehdä terveellisempiä tulevaisuudessa, ulottuu ilmanvaihdosta optimaalisen kosteuden, suodattimien ja valaistuksen kautta oikeaan materiaalivalintaan.

Medical studies: The impact of humidity on health

Latest whitepaper on healthy office buildings

"Making buildings healthier"

16 pages of the latest findings on the key factors that protect against infectious diseases. Ideal for fostering dialogue between building managers, occupants and health and safety officers to put together the right package for improving health in both new and existing buildings.

request for free

Rakennusten terveellisyyden parantaminen

Sivun alkuun Oikea yhdistelmä Kosteus ja virukset Valon merkitys Käyttö ja asennus Rakennusten uudelleensuunnittelu Ratkaisut

Sisäilmaston, valon ja materiaalien oikea tasapaino

Koronaviruspandemian valossa yleinen huomio on kiinnittynyt yhä enemmän virusten riskeihin rakennuksissa. Jo pitkään keskustellut yhteydet ovat nyt nousseet esiin, korostaen sitä vaikutusta, joka raikkaalla ilmalla, lämpötilalla, kosteudella sekä valolla ja rakennusmateriaaleilla voi olla virusten leviämiseen. Erityisesti sisäilma on ratkaisevan tärkeää terveyden suojelemiseksi rakennuksissa. Tieteellinen näyttö immuunijärjestelmään kohdistuvista vaikutuksista ja hengitystieinfektioiden leviämisestä on lisääntynyt merkittävästi viime vuosina.

Virukselliset hengitystieinfektiot tarttuvat sisätiloissa lähes yksinomaan ihmisestä toiseen. Yleisin tartuntareitti on ilmateitse tapahtuva tartunta lähietäisyydellä pisaratartunnan kautta ja kauempana aerosolien välityksellä: tartunnan saaneen henkilön virukset hengitetään toiseen henkilöön ja imeytyvät ylähengitysteiden limakalvojen kautta. Hiukkasten koosta riippuen tätä kutsutaan pisaratartunnaksi tai aerosolitartunnaksi. Pienen kokonsa vuoksi aerosolit ovat erityisen kevyitä. Viruksia sisältävät aerosolit voivat levitä ilmassa suurissa tiloissa huomattavan pitkään. Ilman liike ja kosteus vaikuttavat leviämiseen, sillä ne vaikuttavat suoraan aerosolien kantamaan, leijumisaikaan ja tarttuvuuteen.

Kuva: Terveelliseen sisäilmastoon vaikuttavat tekijät

Raikas ilma viruksia vastaan

Viruksen aiheuttamat hengitystieinfektiot tarttuvat sisätiloissa lähes yksinomaan ihmisestä toiseen. Yleisin tartuntareitti on ilmateitse tapahtuva tartunta: lähietäisyydellä pisaratartunnan kautta ja kauempana aerosolien välityksellä. Tartunnan saaneen henkilön virukset hengitetään toiseen henkilöön ja imeytyvät ylähengitysteiden limakalvojen kautta. Hiukkasten koosta riippuen tätä kutsutaan pisaratartunnaksi tai aerosolitartunnaksi. Pienen kokonsa vuoksi aerosolit ovat erityisen kevyitä. Viruksia sisältävät aerosolit voivat pysyä ilmassa suurissa tiloissa huomattavan pitkään. Ilman liike ja kosteus ovat niiden leviämisen avaintekijöitä, sillä ne vaikuttavat suoraan aerosolien kantamaan, ilmassa pysymisaikaan ja tarttuvuuteen.

Mahdollisimman suuren raikkaan ilman määrän päästämisen huoneeseen on tehokkain tapa poistaa viruksia sisältäviä aerosoleja sisätiloista. Mitä enemmän raitista ilmaa on, sitä enemmän virusta sisältävät aerosolit laimenevat sisäilmassa. Ilmastointijärjestelmillä voidaan säätää huoneeseen tuodun raikkaan ilman määrää ja käytetyn ilman poistamista huoneesta. Keskeinen parametri on ilmanvaihtokerroin: mitä suurempi ilmanvaihtokerroin on, sitä pienempi on tartuntariski. Ihanteellinen ilmanvaihtokerroin riippuu huoneen käyttötarkoituksesta ja siellä olevien ihmisten määrästä. On syytä huomata, että suurempi ilmanvaihtokerroin voi lisätä energiankulutusta ja johtaa suhteellisen kosteuden laskuun. Hyvä ilmanlaatu määritellään CO2-pitoisuudeksi, joka on alle 1 000 ppm (osaa miljoonasta).

Kuva: Virusten pisara- ja aerosolilevityksen vaihteluvälit

Kosteuden vaikutus virusten leviämiseen

Suhteellinen kosteus vaikuttaa merkittävästi myös virusten ilmateitse tapahtuvaan leviämiseen ja selviytymiseen. Leviämisriski on pienimmillään, kun suhteellinen kosteus on vähintään 40–60 %. Tämä on myös alue, jolla ihmisen immuunijärjestelmä toimii tehokkaimmin limakalvojen itsepuhdistavan vaikutuksen ansiosta.

Aerosolit koostuvat pääasiassa vedestä, suoloista ja proteiineista. Alle 40 %:n suhteellisessa kosteudessa aerosolit menettävät vesipitoisuutensa ja kuivuvat. Tuloksena syntyy kuivia aerosoleja, jotka ovat pienempiä ja kevyempiä ja voivat pysyä ilmassa pidempään. Ilmavirtaukset ja huoneessa liikkuvat ihmiset saavat myös kuivat aerosolit nousemaan pinnoilta nopeammin ja leviämään pidemmälle.

Suspensio-ominaisuuksien lisäksi suhteellinen kosteus vaikuttaa merkittävästi myös bakteeripisaroiden tarttuvuuteen. Alle 40 %:n suhteellisessa kosteudessa aerosolit kuivuvat niin paljon, että niiden sisältämät suolat kiteytyvät. Tämä säilyttää virukset, jolloin ne pysyvät tarttuvina pidempään. Hengitettynä kiteytyneet suolat liukenevat jälleen kosteissa hengitysteissä. Virukset, jotka ovat edelleen tarttuvia, vapautuvat hengitysteiden limakalvoille ja voivat aiheuttaa infektioita. Jos suhteellinen kosteus on optimaalisella alueella 40–60 %, aerosolien vesipitoisuus haihtuu vain siinä määrin, että suolapitoisuus nousee merkittävästi ilman kiteytymistä, eivätkä niissä olevat virukset selviä hengissä.

Limakalvojen its puhdistuminen eri suhteellisissa kosteusolosuhteissa

Ihmiset eivät ole puolustuskyvyttömiä virusten ja bakteerien hyökkäyksiä vastaan. Immuunijärjestelmämme tehokkuus määrää, sairastummeko ja kuinka nopeasti toivumme. Hengitysteissä limakalvot suojaavat meitä infektioilta itsepuhdistusmekanisminsa avulla. Suhteellinen kosteus vaikuttaa tähän itsepuhdistusmekanismiin ja siten hengitystieinfektioiden riskiin:

Kosteuden laskiessa taudinaiheuttajien poistuminen tehostuu. Alhaisessa kosteudessa vesi imeytyy limakerroksesta. Värsijät litistyvät yhä enemmän ja menettävät liikkuvuutensa. Limakalvojen viskositeetin kasvu johtaa limavirtauksen tukkeutumiseen, ja virusten tunkeutumisen kautta limakalvosoluihin aiheuttaman tartuntariskin kasvuun. Jos suhteellinen kosteus laskee 20 prosenttiin, itsepuhdistumisprosessi pysähtyy kokonaan.

Tutkimukset osoittavat, että suurin kuljetusnopeus – ja siten pienin tartuntariski – saavutetaan 45 %:n suhteellisessa kosteudessa.

Interaktiivinen havainnollistus: Hengitysteiden limakalvojen itsepuhdistumistoiminta eri kosteustasoilla

Terveelliset rakennukset: Optimaalinen kosteus ja toimenpiteet terveyden parantamiseksi

Limakalvojen itsepuhdistuminen

Itsepuhdistuva toiminta eri suhteellisilla kosteustasoilla

Virukset

Virukset hengitetään sisään ja tarttuvat geelikerrokseen.

Geelikerros

Niin kauan kuin värekarvat pystyvät liikkumaan vapaasti, geelikerros kuljettaa virukset kurkunpäähän, josta ne nielaistaan tai yskitään ulos.

Suolaliuoskerros ja värekarvat

Silia voivat liikkua vapaasti ohuessa suolaliuoksessa.

Rajoitettu itsepuhdistuminen

Kosteuden laskiessa suolaliuoksesta poistuu vettä, silmatuppia painetaan alas ja ne menettävät liikkuvuutensa. Liman virtaus hidastuu ja virukset pääsevät tunkeutumaan.

Terveellinen elämä rakennuksen luonnonvalossa

Auringonvalolla on myös tärkeä rooli aktiivisessa puolustuksessa virusinfektioita vastaan. Auringonvalon UV-komponentti stimuloi kehon omaa immuunijärjestelmää ja johtaa viruksia ja bakteereja torjuvien luonnollisten tappajasolujen tuotannon ja liikkuvuuden lisääntymiseen. Lisäksi auringonvalo lyhentää patogeenisten mikro-organismien elinikää.

Luonnollista UVA- ja UVB-valoa ei esiinny rakennuksissamme, sillä ikkunalasi imee ja heijastaa 100 % UV-säteilystä. UVA- ja UVB-säteilyä tuottavalla UV-LED-valolla voidaan jäljitellä auringonvalon koko spektriä sisätiloissa. Tämä estäisi taudinaiheuttajien leviämistä ja vahvistaisi immuunipuolustustamme.

Kuva: Auringonvalon ja kosteuden vaikutus siihen, kuinka kauan kestää, ennen kuin 90 prosenttia kaikista SARS-CoV-2-viruksista inaktivoituu (Lähde: Yhdysvaltain kotimaan turvallisuusministeriö, 2020)

Monet keinot parantaa terveyttä: rakennusten käyttö ja materiaalit

Se, suojaako rakennus tartuntojen leviämiseltä, riippuu paitsi sen talotekniikasta myös sen käytöstä ja pohjaratkaisusta. Viime vuosina avoimuutta ja läpinäkyvyyttä korostavat suunnitteluratkaisut ovat yleistyneet monissa rakennuksissa. Tarkoituksena ollut yhteistyön edistäminen vaikuttaa kuitenkin negatiivisesti tartuntariskiin: on osoitettu, että suuret, vilkkaasti liikennöidyt tilat johtavat mikro-organismien suurempaan monimuotoisuuteen. Ihmistiheyden vähentäminen sekä avoimien ja suljettujen tilojen yhdistelmä voivat auttaa hillitsemään taudinaiheuttajien leviämistä.

Myös lattiapäällysteen valinta voi vaikuttaa ilmanlaatuun. Koviin lattiapäällysteisiin verrattuna tekstiilipäällysteet vähentävät hienopölyn määrää, sillä pöly jää kiinni kuituihin eikä nouse uudelleen ilmaan. Orgaaniset kuidut varastoivat myös vettä ja vaimentavat ääntä. Kasvit suodattavat epäpuhtauksia ilmasta, lisäävät mikrobien monimuotoisuutta ja tuottavat happea. Fotosynteesin avulla kasvit ottavat ilmasta hiilidioksidia ja muuttavat sen valon avulla muun muassa hapeksi. Lisäksi kasvit voivat haihduttaa jopa 90 % niille annettavasta vedestä, mikä osaltaan rajoittaa kosteuden nousua.

Kuva: Sisäilman laadun arviointiparametrit

Rakennusten uudelleensuunnittelu

Näiden sisältöjen katselemiseksi

Terveellisemmät rakennukset, jotka suojaavat hengitystieinfektioilta, ovat monien tekijöiden tulos, jotka myös vaikuttavat toisiinsa. Kaikki toimenpiteet eivät sovellu jokaiseen rakennukseen tai ole teknisesti toteutettavissa.

On tärkeää, että yritysjohtajat, kiinteistöpäälliköt, henkilöstö sekä työterveys- ja työturvallisuusvastaavat käyvät vuoropuhelua nyt, oikeaan aikaan, jotta voidaan koota oikea toimenpidepaketti terveyden parantamiseksi olemassa olevissa rakennuksissa tehokkaalla ja kestävällä tavalla.

Video: Kosteuden vaikutus virusten leviämiseen