Absfracf Gu/de Guide des resumés - Atoms for Peace … Gu/de Guide des resumés C/8 Conference /n...
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Absfracf Gu/de Guide des resumés C/8 Conference /n Stockholm, Sweden September 5-8,1988 HEALTHY BUILDINGS 88
Transcript of Absfracf Gu/de Guide des resumés - Atoms for Peace … Gu/de Guide des resumés C/8 Conference /n...
Absfracf Gu/deGuide des resumés
C/8 Conference /n Stockholm, Sweden September 5-8,1988
HEALTHY BUILDINGS 88
HEALTHY BUILDINGS '88
Edited by/Textes réunis et mis en forme par
Birgitta Berglund »Thomas Lindval! • Lars-Göran Månsson
Swedish Council for Building ResearchStockholm, Sweden, June 1988
• M Conseil Suédois de Recherche surla Construction et I'Urhanisme, Stockholm, Suede, Juin 1988
Cover: Dagmar ForsbergD14:1988ISBN 91-540-4907-5Swedish Council for Building ResearchStockholm SwedenPrinted by . . .
Welcome to the GB Conference
HEALTHY BUILDINGS '88Basic knowledge is now available from many researchers and in-ternational conferences concerning human reactions to the indoorclimate. The Healthy Buildings '88 Conference will focus on thetechnical solutions and functional requirements contributing toHealthy Buildings for people to live and work in.
The main object of the Conference is to give architects, consul-tants, real-estate owners and manufacturers of building materialsrecommendations on choice of materials and choice ofsystems and on how to combine materials and systems.
Healthy Buildings '88 is organized by the Swedish Council forBuilding Research, on behalf of CIB, in cooperation with theNational Institute of Environmental Medicine. The Conference iscosponsored by the World Health Organization and by ASHRAE."" The programme includes overview lectures, plenary symposiawith invited speakers, workshops, poster presentations and anexhibition of scientific, educational and technical material.
We wish you a warm welcome to fruitful discussions about thefuture design and construction of Healthy Buildings and lookforward to seeing you in Stockholm on September 5-8,1988.
Bertil PetterssonChairman of the OrganizingCommittee, Swedish Council forBuilding Research
Thomas LindvallChairman of the ScientificCommittee, National Instituteof Environmental Medicine
Healthy Buildings '88 is organized by the Swedish Councilfor Building Research and the National Institute of Environ-mental Medicine on behalf of CIB. The Conference iscosponsored by WHO and by ASHRAE.
The Swedish Council lor Building Researchis a research agency under the Ministryof Housing ana Physical Planning.The Council is responsible for overallplanning, coordination, evaluation andfunding of research and developmentwork in the building sector.
The National Institute of EnvironmentalMedicine is a national Swedish resourcewithin the field of environmental healthwiih special focus on the chemical andphysical environment. The Institute car-ries out long-term research and riskanalysis. The Institute is closely asso-ciated with the Karolinska Institute.
The Conference is also sponsored by differ-ent Swedish organizaiions as well as privatecompanies within the building sector.
CIB-the International Council for BuildingResearch, Studies and Documentation—is a : on-governmental organizationengaged in the field of building andconstruction, housing and physicalplanning. A total of 70 countries arerepresented. Central to CIB's thrust inthe technical and professional sphereis its network of Working Commissionsundertaking research and study pro-jects in many different areas.
The World Health Organization, WHO,a specialized agency of the UnitedNations, is an intergovernmentalagency charged under the terms of itsconstitution "to act as the directing andcoordinating authority on internationalhealth work".
ASHRAE is the American Society of Heating,Refrigerating and Air-Conditioning Engi-neers Inc. ASHRAE's mission is to ad-vance the arts and sciences of heating,ventilating, air-conditioning andrefrigeration for the public's benefit.More than 50000 members worldwideare concerned with HVAC systemsthat treat the indoor environments ofhomes, office-buildings, institutionalbuildings and industrial facilities.The Conference is also sponsored bydifferent Swedish organizations by aswell as private companies within thebuilding sector.
Scientific CommitteeDr Thomas Lindvall (chairman), Karo-linska Institute and National Institute ofEnvironmental Medicine, Stockholm,SwedenDr Claes Bankvall, National TestingInstitute, Borås, SwedenDr Birgitta Berglund, University ofStockholm ana National Institute ofEnvironmental Medicine, SwedenOr P. O. Fanger, Technical University ofDenmark, Lyngby, DenmarkDr Eystein Rödahl, Technical Universityof Norway, Trondheim, NorwayDr Olli Seppänen, Helsinki Universityof Technology, Espoo, Finland
Members by correspondence
Dr L Bånhidi, Hungarian Institute forScience, Budapest, HungaryDr E. Mayer, Fraunhofer Institut furBauphysik, Holzkirchen, FederalRepublic of Germany
Advisory CommitteeDr C Boffa, National Research CouncilPolitecnico di Torino, Turin, ItalyDr K. Gertis, Universität Stuttgart,Lehrstuhl fur Bauphysik, StuttgartFederal Republic of GermanyDr K. Izumi, Department of Architec-ture, Muroran Institute of Technology,Muroran, JapanDr J. Lebrun, Laboratorie de Physiquedu Båtiment; Laboratoire de Thermo-dynamique, Université de Liege, Liege,BelgiumDr P. E. McNall, National Bureau ofStandards, Washington DC, U.S.A.Dr A. Moghissi, Institute for RegulatoryScience, Alexandria, VA, U.S.A.Dr D. Moschandreas, IIT ResearchInstitutet, Chicago IL, U.S.A.Dr J. A. J. Stolwijk, Department ofEpidemiology and Public Health, YaleUniversity School of Medicine; TheJohn B. Pierce Foundation Laboratory,New Haven, CT, U.S.A.Dr P. Warren, Building Research Estab-lishment, Garston, United Kingdom
Organizing CommitteeMr Bertil Pettersson, (chairman),Swedish Council for Building Research,Stockholm, SwedenMrs Nina Dawidowicz, Swedish Coun-cil for Building Research, Stockholm,SwedenMr Hans Allan Lofberg, NationalSwedish Institute for Building Research,Gävle, SwedenMr Jan Sundell, National Board ofOccupational Safety and Health,Stockholm, Sweden
Soyez les bienvenus à la Conférence
CONSTRUCTIONS SAINES '88duCIBDe nombreux chercheurs étudient les réactions de l'homme auxclimats artificiels régnant à l'intérieur des bâtiments, et bien desconférences internationales nous ont fourni des connaissances debase à ce sujet La Conférence « Constructions Saines '88 » seraconcentrée sur les besoins fonctionnels et les solutions techniquesqui contribuent à la réalisation de « constructions saines », oùl'homme peut vivre et travailler.
Son objectif principal est de fournir aux architectes, eux consul-tants, aux propriétaires fonciers et aux fabricants de matériaux etd'équipements des recommandations sur le choix des pro-duits et des systèmes, ainsi que sur l'interaction de ces derniers.
C'est à la demande du CIB que le Conseil national suédois deRecherches sur la Construction et l'Urbanisme organise cetteconférence, avec le concours de l'Institut national suédois de laMédecine de l'Environnement, et sous le parrainage de l'Organi-sation mondiale de la Santé et de l'ASHRAE.
Le programme comprend des exposés globaux, des sympo-siums pléniers dirigés par des personnalités invitées, des ateliers,des affichages ainsi qu'une exposition de matériel scientifique,pédagogique et technique.
Nous espérons que les discussions sur les Constructions Sainesseront fructueuses, et nous vous souhaitons la bienvenue àStockholm du 5 au 8 septembre 1988.
Bertil PetterssonPrésident du Comité d'organisationConseil national suédois de Recherchessur la Construction et l'Urbanisme
Thomas LindvallPrésident du Comité scientifiqueInstitut national suédoisde la Médecine de l'Environnement
La Conference « Constructions Saines '88 » est organ/seepor le Conseil national suédois de Recherches sur loConstruction et IVrbonisme et I'hstitut notional suédoisde lo Médecine de I'Environnement, pour le compte duCIB, et sous le parrainage de 1'OM.S. et de 1'ASHRAE.
Le Conseil national de Recherches sur laConstruction et 1'Urbanisme est uneagence pour la recherche, dont lamission est d'assurer la planification,la coordination et 1'évaluation destravaux de recherche et de développe-ment dans le secteur du båtiment, et demettre en ceuvre les aides financiérescorrespondantes. Le Conseil est placésous la tutelie de 1'Administrationnationale de la Construction et deI'Amenagement du Territoire.
I/Institut national suédois de la Médecinede I'Environnement est une entité sué-doise spécialisée dans le domaine de1'hygiéne de I'environnement, I'accentétant mis sur le milieu chimique etphysique. Intimement lié ä NnstitutKarolinska de Stockholm, il méne desrecherches ä long terme et realise desanalyses de risques.
La Conference est aussi sous le parrainagedes organisations suédoises differentes etdes entreprises de la construction et du båti-ment.
Le CIB, Conseil international du Båtimentpour la Recherche, 1'Étude et la Docu-mentation, est un organisme non gou-vernemental ceuvrant dans le domainede la construction et du båtiment, dulogement et de 1'aménagement duterritoire. Un total de 70 pays y sontreprésentés. Sa contribution principaleau progrés technique et professionnelest le fcit d'un réseau de commissionsde travail qui s'attaquent ä des projetsde recherche et d'etude dans de nom-breux domaines.
^Organisation mondiale de la Sante,O.M.S., une institution spécialisée desNations Unies, est une agence inter-gouvernementale chargée de la direc-tion de la coordination des travauxsanitaires au plan international.
L'ASHRAE - American Society off Heating,Refrigerating and Air-Conditioning Engi-neers Inc- est ('Association américainedes ingénieurs du chauffage, de larefrigeration et de la climatisation. Samission est de faire progresser lestechniques du chauffage, de la ventila-tion, de la climatisation et de la refri-geration, pour le bien du public. Dansle mcnde entier, plus de 50000membres se consacrent ä ces systémesqui ont trait a I'environnement intérieurdes habitations, des bureaux, des båti-ments institutionnels et des iocaux in-dustriels. La Conference est aussi sonsle parrainage des organisations sué-doises differentes et des entreprises dela conctruction et du båtiment.
Comité scientifiqueDr Thomas Lindvall (President), InstitutKarolinska et 1'lnstitut national de laMédecine de 1'Environnement, Stock-holm, SuédeD r Claes Bankvall, Institut nationald'Essais des Matériaux, Borås, SuédeDr Birgitta Berglund, Université deStockholm, et 1'lnstitut national de laMédecine de 1'Environnement,Stockholm, SuédeDr P O. Fanger, Université Techniquedu Danemark, Lyngby, DanemarkDr Eystein Rödahl, Université Tech-nique de Norvége, Trondheim,NorvégeDr Olli Seppänen, Université deTechnologie d'Helsinki, Espoo,Finlande
Membres correspondents
Dr L. Bånhidi, Institut hongrois desSciences, Budapest, HongrieDr E. Mayer, Institut Fraunhofer de laPhysique de la Construction,Holzkirchen, République Fédéraled'Allemagne
Comité consultantDr C. Boffa, National Research Coun-cil, Politecnico di Torino, Turin, ItalieDr K. Gertis, Universität Stuttgart,Lehrstuhl fur Bauphysik, StuttgartRépublique Fédérale d'AllemagneDr K. Izumi, Department ofArchitecture, Muroran Institute ofTechnology, Muroran, JaponDr J. Lebrun, Laboratorie de Physiquedu Båtiment; Laboratoire de Thermo-dynamique, Université de Liége, Liége,BelgiqueDr P E. McNall, National Bureau ofStandards, Washington DC, États-UnisD rA. Moghissi, Institute for RegulatoryScience, Alexandria, VA. États-UnisDr D. Moschandreas, IIT ResearchInstitute, Chicago II, États-UnisDr J. A. J. Stolwijk, Department ofEpidemiology and Public Health, YaleUniversity School of Medicine ; TheJohn B. Pierca Foundation Laboratory,New Haven, CT, États-UnisDr P Warren, Building ResearchEstablishment, Garston, Grande-Bretagne
Comité d'organisationM. Bertil Pettersson, (President),Conseil suédois de Recherche sur laConstruction et I'Urbanisme, Stock-holm, SuédeMme Nina Dawidowicz, Conseil sué-dois de Recherche sur la Constructionet I'Urbanisme, Stockholm, SuédeA/I. Hans Allan Löfberg, Institutnational suédois de Recherches sur laConstruction et I'Urbanisme, Gävle,SuédeM. Jan Sundell, Direction nationale deSécurité et d'Hygiene du Travail, Stock-holm, Suéde
CONTENTS/SOMMAIRE
PapEnglish French
1. KEY NOTE ADDRESSES AND OVERVIEW LECTURES 2 51. DISCOURS-PROGRAMME ET EXPOSÉS GLOBAUX 25
Holm, L. A historical overview of dwelling hygiene
Stolwijk, J. The role of the building environment in atotal health perspective
O'Sullivan, P.E. Modern architectural design for healthy 27buildings and occupants
Moschandreas, D. Risk assessment and the indoor air envi-ronment
Moghissi, A. Relevant/critical levels of adverse 29environmental factors in buildings
Korsgaard, J. Demands of the allergic and hypersfnsi- 31tive populations
Fanger, P.O. A comfort equation for indoor air quality 33and ventilation
2. BUILDING LOCATION AND PLANNING 3 52. IMPLANTATION ET AMÉNAGEMENT DES BÅTIMENTS 3 5
2.1. Outdoor Air Pollution and Climate 372.1. Pollution de I'air et climat extérieurs 3 7
Danielson, A. Air tightness and infiltration 39 40Peterson, F.
Morikawa, Y. Basic research concerning technology to 41 42create an outdoor environment
Nakaiuura, Y. Trends of human deaths in residences and A3 44hospitals in Kyoto in hot and humidsummer seasons
Olsson, L.E. Activities of the World Meteorological 45 46Taesler, R. Organization in urban and building clima-
tology and in climate and human health
Raza, S.H. Ability of plants in development of 47Murthy, M.S.R. healthy urban coloniesNirmala, B.Shylaja, G.
Saleh, A.M. The insolation template. A new method for 49 50the construction of polar envelopes
Taesler, R.Andersson, C.Häggkvist, KPeterson, F.
Calculations of solar radiation in built-up environments
2.2. Town and House Planning2.2. Aménagement des villes et des habitations
Gur, S.O.
Meir, I.A.
de Roo, F.
de Schiller,Evans, J.M.
2.3. Soil Pollution2.3. Pollution du sol
Crameri, R.Furrer, D.Burkart, W.
Harrje, D.T.Hubbard, L.M.Sanchez, D.C.
Jönsson, G.Tell, I.
Kokotti, H.Savolainen, T.Kalliokoski, P.Reponen, T.Raunemaa, T.
Nilsson, I.Sandberg, P.I.
Rosén, B.
Åkerblom, G.
Impact of new trends in architecture onthe health of building
Climatic subregional division and designimplications
Masterplan of the interrelationsbetween indoor environmental parameters
Healthy buildings in a new city: bio-climatic studies for Argentina's newcapital
Some building characteristics effectingthe indoor radon level of dwellings inthe Swiss alpine areas
Diagnostic approaches to betier solutionsof radon IAQ problems
A search for indoor radon houses -a geological problem
Indoor radon in three apartment houseswith different ventilation system
Radon in residential buildings - Examplesof different types of structural counter-measures
Modified building technique to protectagainst radon from the ground
Investigations and mapping of radonrisk areas
51 52
5353
55 56
57 58
59 ---
61 62
6363
65 66
57 63
69 70
71 72
3. BUILDING PHYSICS3. PHYSIQUE DE LA CONSTRUCTION
Samuelson, I. Moisture in buildings - How to keepbuildings dry enough to keep themhealthy
73 74
75 76
77 ---
79
79
81 ---
83
85
87
89
87
90
Dumont, R. How tight is tight enough?
Sanders, C. How to avoid .surface condensation?
3.1. Building Envelope3.1. Enveloppe du båtiment
Akagi, I. On the thermal performance of well air-Akutagawa, I. tight and well thermal insulted test-Aratani. N. house in the cold region in JapanSasaki, T.Hayashi, M.
Berge, B. The metabolic house: The house as 91part of the ecosystem
Freitas, V. Experimental study of air humidity inside 93 94Abrantes, V. buildings. The influence of the hygro-
scopic behaviour of materials
Jaffrin, A. Assessing summer thermal comfort in 95 96buildings subject to noise
Lecompte, J.G.N. The influence of natural convection on 97 98the hygrothermal quality of insulatedcavity constructions
Yilmaz, Z. Thermal comfort and room shape 99 100
3.2. Building Tightness 1013.2. Imperméabilité du bStiment 101
Balåzs, K. Influencing the air-tightness and natural 103 —ventilation of multistorey residentialbuildings
Gardner, M. Natural infiltration rates in recently- 105 106Eckman, T. built single-family housesHarris, J.Parker, D.
Kayashi, M. On the airtightness of Japanese wooden 107 108Sasaki, T. houseAratani, N.
3.3. Moisture 1093.3. Humidité 109
Allwinkle, S.J. Control of condensation and improvement 111 112of indoor air quality using mechanicalventilation with heat recovery
Briffett, C. The prevention and cure of rising damp- 113 114ness in buildings
Bunch-Nielsou, T
Gereben, Z.
Hansson, T.
Mainville, C.Auger, P.L.Smoragiewicz, W.Lévesque, M.Neculcea, D.Neculcea, J.
Nevalainen, A.Jantunen, M.J.Rytkönen, A.-L.Niininen, M.Reponen, T.Kalliokoski, P.
Nielsen, A.F.
Rogers, S.A.
Rytkönen, A.-L.Pasanen, P.Kalliokoski, P.Nevalainen, A.Jantunen, M.
Södergren, D.
Moisture measurements in wooden buildingcomponents
Healthy buildings - an ecologicalapproach
Sick buildings A consequence of tooshort a drying time?
Mycotoxines and exhaustion syndrome in ahospital
115 - —
117 118
119 ---
--- 122
The indoor air quality of Finnish homeswith mold problems
123 ---
125 ---
127 1
Prediction of risk for surface conden-sation
Case studies of indoor fungi used toclear recalcitrant conditions
The effect of air temperature and humidi- 129 130ty on the growth of some fungi
Vantilation to prevent mould in rooms
4. THERMAL CLIMATE TECHNOLOGY4. TECHNOLOGIE DU CLIMAT THERMIQUE
Olesen, B.
Malmström, T.-G.
Woods, J.
4.1. Heating4.1. Chauffage
Alfcno, G.d'Ambrosio, F.R.
Are the thermal factors critical forhumans adequately considered in thedesign of new heating and air-condition-ing systems7
Design of heating systems
Recent developments for heating, coolingand ventilating buildings
Clothing: An essential individualadjustment factor for obtaining generalthermal comfort
131 ---
133133
135 ---
137 ---
139 ---
141141
143 ---
Bånhidi, L.Somogyi, A.Fabö, L.Simon, T.
Bergqvist, B.
Besler, G.J.Dowba j, J.Potyrala, G.
Bischof, W.Bånhidi, L.
Croome, D.J.Rollason, D.H.
Erhorn, H.Szerman, M.
Lassue, P.Thc-ry, P.
Mayer, E.
Mayer, E.
Magda, M.L.Koontz. M.D.Fortmann, R.C.Kazmer, K.C.
Peterson, F.Widegren-Dafgård, K.
P e t r å s , D.
P i r s e l , L.
Compensation of asymmetric radiationfrom cold walls by thermal comfort -conscious heating
145 146
Climate and ventilation systems for pre- 147 148cast concrete buildings
Improvement of indoor climate and energy 149 150savings in existing and new buildings
Reaction performance - one possibledesign index for indoor microclimate
151 152
Freshness, ventilation and temperature 153in offices
Arrangement of space heating surfaces and 155 156resulting effects on thermal comfort andheat losses
Connective and radiative flux sensor for 157 158designing air quality controllers
Elastic heating and elastic ventilation 159 160
The thermolabyrinth 161 162
A comprehensive plan for assessing the 163 164performance of space conditioningsystems in research houses
Required and actual temperatures inbuildings
165 166
Raw, G.J.
Shi, J.Wang, Y.
Shih, J.C.
The heating of dwellings from the central 167 168sources and thermal comfort of theirusers
Indoor climate bordery conditions for the 169 170evaluation of residential environment bythe means of building physics and thermalcomfort and their confrontation with thereal state
A discussion paper: Health and hygro- 171 172thermal conditions in homes
Indoor climate of dwelling buildings 173 174during winter time in Beijing
Design analysis of passive solar build- 175 176ings in warm climates
Tani, N.Ohara, S.Sagara, N.Fujita, S.
Trehan, A.K.Koontz, M.D.Fortmann, R.C.Nagda, N.L.
Zhiyan, S.Enzhe, Z.
Özdeniz, M.B.
Research and development of a new control 177method for an air-conditioning systemwith packaged air-conditioner
Measurement and analysis strategies for 179 180assessment of comfort in bilevel re-search houses
Experimental investigations on total 1"U —flow fluctuation of unsymmetric three-way regulating valves
Bioclimatic analysis of the Turkish tra- 183 184ditional houses
4.2. Air Movement4.2. Mouvements de
Bryn, I.
Jacobsen, T.
I'air
Simulation of energy consumption by tak-ing thermal comfort into account
Thermal climate and air exchange rate ina glasscovered atrium wihtout mechanicalventilation
185185
187 188
189 190
Mayer, E.Schwab, R.
4.3. Cooling4.3. Refroidissiment
A g r a w a l , P . C .
Akutagawa, I.Akagi, I.Aratani, N.Sasaki, T.Hayashi, M.
Akutsu, M.Sato, N.M.N.
Coldicutt, S.Williamson, T.J.Penny, R.E.C.
Etzion, Y.
Ferrer, L.M.
Direction of low turbulent air flow andthermal comfort
A review of passive systems for naturalheating & cooling of buildings
191 192
193193
195 -- •
On the thermal comfort of the traditional 197 198row-housing called Machiya at Kyoto cityin Japan
Procedures for the thermal perfomance 199 200evaluation of buildings in Sao PaoloState, Brazil
Attitudes ?>nd compromises affecting de- 201 202sign for thermal performance of SouthAustralian housing
The thermal behaviour of closed court- 203 204yards
Adaptation of traditional and indigenous 205 —passive cooling methods in the hot-humidclimate of the Philippines
Ishida, H.Aratani, N.
Katayama, T.Hayashi, T.Tsutsumi, J.Zhang, Q.Ishii, A.Nishida, M.Sakakibara, N.
Kubota. H.
Kubota, H.Kishishita, K.Kayano, S.
Leaver. J.McQueen, T.
Reynolds, J.S.Mintorogo, D.S.
Sasaki, T.Hashimoto, N.Aratani, N.Akagi, I.Akutagawa, I.
Taheri, R.Kimura, K.
4.4. Daylight4.4. Lumiére du jour
K e n d r i c k , J . D .
Meerdink, G.Witteveen, C.J.E.Rozendaal, E.C.
Investigation on the traditional town-house called "Machi-ya* in Kyoto
207 208
Optimum site planning of apartment houses 209 210for complex use of natural energy
Artificially produced mild breeze forhealthy summer indoor climate
Indoor environment of Ainu people's tra-ditional house "Chisett"
Thermal healthy schools in hot humidclimates
Night flush cooling for an office build-ing, U.S. Pacific Northwest
On the characteristics of fluctuatingroom air flow of a house called "Machiya"in the high density district in KyotoCity
Evaporative cooling in hot arid areas
211 212
213 214
215 216
217 218
219 220
The contribution of daylight and sunlightto healthy buildings
Daylight and view in offices
221
223
225
227
222
223
228
5. INDOOR AIR QUALITY TECHNOLOGY5. TECHNOLOGIE DE LA QUALITÉ DE L'AIR INTÉRIEUR
McNali, P.
Graeffe, G.
Prescription for a healthy building heat-ing, ventilating and air-conditioningsystem
Air filters - Can they be used for airquality control?
229229
231 232
233 ---
Nielsen, O. The importance of building and pollutantsinteraction to the design and perfor-mance of ventilating systems
5.1. System Performance5.1. Performances des systémes
Abildgaard, A.
Albrechtsen, 0.
Andegiorgis, T.
Andersson, J.V.
Andersson, K.A.Wadmark, T.
it t, C.W.Ste.-U.-g. E.M.Arunäci, A.V.
van Dongen, J.E.F.
Halliday, S.P.Croome, D.J.
Jägbeck, P.O.Eriksson, S.-O.Werner, G.
Malmström, T.-G.
Novakovic, V.ögård, 0.
Palonen, J.Majanen, A.Seppänen, 0.
Schaeffler, A.Schultz, U.Beckert, J.
Vikström, P.Armand, B.Roth, B.
Wyon, D.P.
Interaction between dust, microorganisms,and the quality of cleaning
Twin climatic chambers to study sick andhealthy buildings
Ventilation employing displacement flow
A user-healthy day nursery
Use of ventilation and insulation insingle family houses for thermal comfort,energy conservation and protectionagainst moisture, dust and radon - Theoptima concept
Changing sick buildings into healthybuildings: Improving the ventilationsystem
Use and quality of ventilation devicesin dwellings
Human response to overhead radiant heat-ing in factory spaces
Indoor climate control: A comparativestudy of six different solutions forheating and ventilation and the possi-bilities of individual control
Return air efficiency
Dynamics of the control-loop in ventila-tion by demand
Performance of displacement air distri-bution system in a small office room
235 ---
237237
239 ---
241 ---
243 244
245 ---
247 ---
Carry over of pollutants in rotary air-to-air heat exchangers (regenerativeheat recovery systems)
Comparative measurements of displacementand mixing ventilation in a day-care-center
Ventilated floor systems with independentroom air terminals as the basis of ahealthy office environir.ant
249 250
251 252
253 ---
255 ---
257 ---
259 260
261 262
263 ---
265 ---
267 ---
\
5.2. Indoor Ai» Pollution5.2. Pollution de I'air intérieur
Andersson, K.Fagerlund, I.Bodin, L.Ydreborg, B.
Fiedler. K.
Grahn-Ahlbom, I.
Gunnarsen, L.Fanger, P.O.
Iwata, T.Tanabe, S.Kimura, K.Sugiura, S.
Jardinier, P.Simonnot, J.
Lauridsen, J.Pejtersen, J.Mitric, M.Clausen, G.H.Fanger, P.O.
Pejtersen, J.Clausen, G.H.Fanger, P.O.
Reinikainen, L.M.Jaakkola, J.J.K.Heinonen, O.P.
Reponen, T.Kokotti, H.Savolainen, T.Kalliokoski, P.Raunemaa, T.
Robertson, H.
Robertson, H.
Schaeffler, A.
Questionnaire as an instrument when eva-luating indcor climate
The effect of flats and people's be-haviour on the latter*s health - Methodof investigation and first results
Case sturty of the public library atBellevue Gardens in Malmö: A struggleto make a sick building healthier
Adaptation to indoor air pollution
Field investigation of odor intensityand acceptability of tobacco smoke inair-conditioned spaces
Ai management in dwellings
269269
271 ---
273 274
275 276
277 ---
279 ---
281 282
Addition of olfs for common indoc pollu- 283tion sources
Olf-values of spaces previously exposed 285 286to tobacco smoking
The effect of air humidification on dif- 287 288ferent symptoms in an office building -An epidemiological study
Formaldehyde levels in homes with differ- 289 290ent ventilation systems
Criteria for selecting a healthier house 291in Sydney, Australia
Use of occupant complaint in an air 293 —quality investigation
Reduction of ozone-emissions produced by 295Mehlert-Garms, E.-O. electrostatic precipitators
Stridh, G.Andersson, K.Linden, E.Sundberg, L.G.
5.3. Noise5.3. Bruits
Hygge, S.
Izumi, K.
Raw, G.J.Oseland, N.A.Fothergill, L.C.
Yano, T.Kobayas'i, A.Izumi, L.
A stepvise model for curing buildingswith climate problems
The effects of low-intensity ventilationnoise and moderate heat on cognitiveperformance and the five-choice serialreaction task
Annoyance due to road traffic anv r.iil-road noises in the domestic ••„,..t-.?,uent
Disturbance duefloors
noise through party
297 ---
299299
301 302
303 304
305
Effects of duration of repeated impulsive 307 308sounds on noisiness
6. CHC1CE OF MATERIALS6. CHO X DfcS MATÉRIAUX
Wanner, H.U.
Tucker, G.
Carlson, N.
Human requirements on limiting buildingmaterial emissions
Factors influencing indoor air pollutantsoriginating from surface materials, andmodels for pollutant prediction
A choice of solutions and materials -the architect's view
309309
- - - 312
6.1. Choice of Materials6.1. Choix des matériaux
Berglund, B.Johansson, 1.Lindvall, T.
Black, M.S.Bayer, C.W.
Adsorption and desorption of organic com-pounds in indoor materials
Measurement of indoor air quality inoffice building environments in relationto construction materials
313 ---
315315
317 318
319 320
Bort, G.Heydt, G.Dietsch, P.
Toxic induced personality changes and de- 321 322terioration of performance after expo-sure to wood preservation - Results of aseries of clinical evaluations
EngstrOm, K.Nyman, L.Haikola, M.Saarni, H.
Organic compunds released from buildingmaterials and furnishings
323 324
Gustafsson, H.N.O. Proposal of an "Euro Chamber" for testing 325 326formaldehyde and other indoor air pollu-tants
Electro-ionic microclimate within build- 327ings from different materials
Renovation, energy conservation and 329 330formaldehyde
Air profile - A method to characterize 331indoor air
Influence of environment and building 333physics on daytime concentrations offormaldehyde in wall cavities of houses
Formaldehyde regulation in the U.S.A.: 335A case study of the implementation ofindoor air research
Jokl, M.V.Hapl, L.
Konopinski, V.J.
Kristensson, J.Lunden, Å.
Magee, R.Shirtliffe, C.Sullivan, J.
Meyer. C.B.A>d, P.M.
Nielsen. P.A.
Pannwitz, K.-H.
Popescu, A.
The importance of building materials and 337 338building construction to the "Sick Build-ing Syndrome"
Analysis of the emission from buildingj-iterials by a modified head spacetechnique
339 ...
Healthy buildings as a result of using 341 342lonescu-Homoriceanu, some efficient fungicidesS.Halalau, F.
Stupfel, M.
Tichenor, B.A.Guo, Z.
Methodology of housing air pollutionresearch
The effect of ventilation on emissionrates of wood finishing materials
7. QUALITY ASSURANCE7. ASSURANCE DE LA QUALITÉ
McNall, P.Teichman, K.
Foss, I.
Stolwijk, J.
Indoor air quality standards and codes inthe United States
Quality assurance used in building con-struction
The "sick building syndrome" - lack ofquality assurance and/or basic designfailures
343 —
345 ---
347
347
349 ---
7.1. Measurement and Diagnosis7.1. Mesures et diagnostics
Bayer, C.W.Black, M.S.
Binnie, P.W.H.
Charlesworth, P.S.
Goyer, N.Nguyen, V.H.
Jones, P.J.O'Sullivan, P.E.
Levin, P.
Mundt, B.
Piersol, P.Mayhew, W.Riley, M.
Robertson, G.
Rogers, S.A.
Vänner, H.U.Ackermann, U.Braun, C.
Williamson, T.J.Coldicutt, S.
351351
353 354Comparison of collection methods for VOCconsumer product emissions using environ-mental chamber/gas chromatographic-massspectrometric techniques
Indoor air quality system maintenance and 355 356contamination control
Measurement techniques for air infiltra- 357 358tion and ventilation
A global approach to investigate indoor 359 360air quality and performance of the ven-tilation system
Monitoring the thermal environment in air 361 362conditoned offices
Airtightness and air infiltration in new 363 —apartment buildings
Measuring humidity in buildings with re- 365 366cycling duct systems
Evaluation of a passive tracer technique 367 —for air infiltration measurement
Source, nature and symptomology of indoor 369 370air pollutants
Diagnosing the tight building syndrome:An intradermal method to provoke chemi-cally-induced symptoms
Development of an indicator for monitor-ing human health effects of air pollution
Environment response logger
7.2. Control Technology7.2. Technologic de la regulation
Bergs, S.O.
Bielecki, A.
Balanced ventilation system, pressurecontrolled method of continuously regulating the operation of a ventilation plant
The transfer function of an insulatedroom with the level of air ions con-trolled
371 372
373 ---
375 376
377377
379 380
381 ---
Grande, L.B.Hanssen, S.O.
Jaakkola, J.J.K.Reinikainen, L.M.Heinonen, O.P.Lindholm, M.Majanen, A.Sivukari, M.Seppänen, O.
Lundqvist, G.R.
Mundt, B.Peterson, F.
Persily, A.Dols, W.S.Grot, R.
Sterling, T.D.Collett, C.W.
Strindehag, 0.Josefsson, I.Henningson, E.
Allergic persons, human sensors regardingindoor environment quality7
Indoor air quality requirements forhealthy office building based on epide-miologic study
383
385 386
Environmental studies in kindergartens 387
Irregularities in the temperatures of 389 390buildings
Air exchange and pollutant concentration 391measurements in two office buildings
Reduction of ETS in offices through de- 393 394signated smoking areas
Emission of bacteria from air humidifiers 395 396
7.3. Design Recommendations7.3. Recommandations pour la conception
Lin, R.
Matialainen, V.Railio, J.
Nyman, M.
Sammaljärvi, E.
Zingg, M.
Zingg, M.
An analytic report en the diameter sizedistribution for the partial pollutionin dwellings
Indoor air classification
Design rules for ventilation of a tighthouse
Heredity accentuates the hazardoushealth effects of indoor environmentrisk factors
A possibility to calculate the indoor-concentration of substances
397397
399 400
401 402
403 404
405 ---
407 ---
A possibility to estimate the toxicologi- 409 —cal effects of indoor pollution
8. POLICY AND REGULATORY SCIENCE8. POLITIQUE ET RÉGLEMENTATION
Ricci, P.McKone, T.E.
Risk-based strategies for healthy build-ing design
411411
413 —
Varren, P.R.
Blousgaard, E.
Principles for operating buildings toachieve optimal occupant health andcomfort
Methods and prospects in building regu-lation as a way to healthier buildings
8.1. Policy and Regulatory Science8.1. PolRiqiie et regimentation
Erttfrk, S.Z.
Ferahian, R.H.
Greenaway, D.A.
Marie, J.-P.
Peterson, J.E.
Sammaljärvi, E.
Seppänen, O.
Svennberg, S.A.
Tell, W.
Thitcrg, A.
Turner, G.
Ergonomics factors in the design ofhealthy environment
415 ---
417 ---
419419
421 422
Building codes designed for ensuring good 423 424indoor air quality
The building owner and manager's point of 425view: Policy consideration and recommen-tions for indoor air quality related con-cerns
"Habitats and health": a new action of 427 428plan cons' .uctio-\
Use and abuse r' ambient air quality 429 430standards to ' .ate indoor environments
Heating, indoor uusts, stuffiness and 431 —room space elect)icity as health and wellbeing risks
Guidelines fur the design and classifi- 433 434cation of &uod air-conditioning systems
Ventilation strategy 435 436
Swedish investigation on healthy and sick 437 438buildingr - Sumuary and principles ontechnical design
Healthy buildings, healthy living - Con- 439 ---sumer aspects on health problems inbuildings
A bid for healthy buildings: The search 441 ---for more effective tendering practices
AUTHORS INDEXINDEX DES AUTEURS
443443
KEY NOTE ADDRESSESAND OVERVIEW LECTURES
MODERN ARCHITECTURAL DESIGN FOR HEALTHY BUILDINGSAND OCCUPANTS
P.E. 0'Sullivan
University of Wales, Inst. of Science and Tech.20-22 North Road, Cardiff CF1 3DY, United Kingdom
7/O
The author addresses the question of what is a healthy build-ing, and whether the definition normally expressed in termsof occupant well being, has changed over time. He next consi-ders this definition in relation to the relevant physicalcorrelates, and suggests that they support the idea of thelight airy building. He then takes the idea of Air Quality,and investigates how it can be, and perhaps more important-ly, how it is incorporated into current solutions. He findsthat there are two design approaches, namely ClimaticallyRejecting and Climatically Interactive, and that the use ofeither can result in solutions of differing orders of techni-cal complexity. Finally he suggests that some orders of solu-tion are more difficult to operate Healthily than others, andindicates possible ways ahead.
\
RELEVANT/CRITICAL LEVELS OF ADVERSE ENVIRONMENTALFACTORS IN BUILDINGS
A. Moghissi
Institute for Regulatory Science, P.O.Box 7166, Alexandria.VA 22307, U.S.A.
Much of indoor air research has been devoted to the assessmentof health risks associated with the exposure to toxicants. Forexample, numerous studies deal with radon and its carcinogeniceffect. Formaldehyde, numerous solvents, asbestos, and nitrogenoxides have been repeatedly studied, both as they occur indoorsand for their potential health effects. System studies encom-passing pollutants in the context of their occurrence in anenvironment containing many other pollutants are, however, fewand are primarily associated with the "sick building syndrome."In general, indoor air pollutants can be categorized in twodistinct groups. The first group consists of pollutants thatare known to cause chronic effects such as cancer and chronicrespiratory diseases. They can be assessed on the basis oftheir known or assumed dose response function. The second, andpossibly more important group, consists of those pollutantsthat cause acute effects such as discomfort, irritation of theeyes and respiratory system, and similar effects. Their assess-ment requires the availability of a dose response function.Such a function will almost certainly have a treshold which is,however, not constant, and varies with the sensitivity and per-ception of individuals. This paper discusses these two groups,evaluates the assumed dose response functions, identifies thoseareas requiring a decision based on risk assessment policy, andprovides a framework for regulations of indoor air pollutants.
29
DEMANDS OF THE ALLERGIC AND HYPERSENSITIVE POPULATIONS
Jens Korsgaard
Lungekliniken, Aarhus Kommunehospital, DK-3000 Aarhus C. Denmark
Bronchial hypperreactivity is the basic defect cha-racteristic for all patients with symptomatic asthma.A review of potential indoor airway irritants pnd theirpossible harmfull effects as aggravating factors inasthma are given. At present data on passive sr.okingand indoor exposure to formaldehyde and N02 does notallow the setting of standards for the indoor environ-ment. In contrast the most important source of indoorallergens, which i^ proteins from house-dust mites, arehighly dependent on indoor humidity. There is generalagreement, that the indoor absolute humidity should notsxceed 7.0 g/kc,, and in geographic areas, where it ispossible to reduce humidity below this level, P stan-
T1 vrnniatior. shoulc be cct3bi'rno'!.
j
73A COMFORT EQUATION FOR INDOOR AIR QUALITY AND VENTILATION
P.O. Fanger
The Technical University of DenmarkBldg 402 A, Dk-2800 Lyngby, Denmark
A comfort equation for indoor air quality and ventilation isintroduced. The equation is based or. the new ^nits, olf and decipol,for perceived air quality. The comfort equation prescribes theventilation required to obtain a given perceived air quality (indecipol) in a space with a given pollution load (in olfs). In contrastto ventilation standards during a century the comfort equationacknowledges all pollution sources, not just human bioeffluents andsmoking. The equation prescribes more ventilation than presentstandards, or a redu/1 ion of the hidden olfs occurring in manyexisting buildings. The comfort equation establishes a rational basisfor future ventilatii i standards.
v : v / ^ f
39
AIR TICHTNESS AND INFILTRATION
Anders Danielson. Folke Peterson
The Royal Institut of Technology, 100 44 Stockholm, Sweden
A simple computer programme has been used to demonstrate how a
number of factors affect leakage into a building. The proaramme
has been used to determine the effect on the indoor climale of
building., in areas with strong winds. The effect of shelterbelts
etc. has also been studied and is given in the study.
\
40
ETANCHEITE A L' AIR ET INFILTRATION
Anders Danielson, Folke Peterson
Ecole Royale PolytechnSque de Stockholm, 100 44 Stockholm, Suede
L'influence d'un nombre de facteurs sur les fuites dans un
båtiment a été démontrée grace å un simple programme de calculateur.
Ce programme a été employe afin C'evaluer cette influence sur le
climat d'un båtiment exposé å de violents vents. Le röle joué par
la vegetation protec*;r .ce arrondis^ar.te etc. a aussi été examine
et est présenté dan.^ cette étude.
41
BASIC RESEARCH CONCERNING TECHNOLOGY TO CREATE ANOUTDOOR ENVIRONMENT
Yasushige Morikawa
Technical Research Inst. Taisei Corp.344-1, Naze-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa Pref. Japan
Key words: Outdoor envi rmiincni , l-.'iiul tunnel mode I experiment. Computer
simn lat ion
High-rise and complicated buildings in recent years have begur to affect the
outdoor environment around such buildings. Th' mechanism of correlation between
t he outdoor environment and the room environment are becoming more complicated.
Tr is urgent to clarify these correlations for the balanced development of tae
future cities, urban areas and building environment.
With this background in mind, this study focused on wet heat and air current, in
particular, to understand the room environment as part of the urban and outdoor
environment, and a fundamental study was carried out for the improvement in tne
(|it;tli'-- .?f ::.;;h envir jni:;;. .:r. In ;iti.,r words, an outdoor r,ij,V '• wa.-> ui,..iiu.i>! "u»
systematically arranging a greup ox iiuildiugs, and an integrated consideration
was given regarding this wet heat environment from the standpoints of a wind tunnel
model experiment, a numerical simulation and the atmospheric boundary layer theory.
As a result, the correlation between the external air flow/heat transfer and
building shapes war; clarified.
Finally, a consideration was given as to how some findings regarding the
outdoor environment could be incorporated in the room environment design in the
future.
ETUDE DE BASE RELATIVE A LA TECHNOLOGIE DE CREATIONDE L' ENVIRONNEMENT EXTERIEUR
Yasushige Mori kawa
Inst. de Recherches Techniques de Taisei344-1, Naze cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa Pref. Japon
HotS-cléS! Environnement extérieur, essais sur modèles en soufflerie
aérodynamique, sinml.it ion par ordinateur
Les bâtiments élevés el complicities en construction récente commencent à
exercer des influences sur l'environnement extérieur en rendant, plu: complexe le
mécanisme de co-relation entre les milieux extérieur et intérieur.
Il est maintenant le temps d'éelaircir cette co-relation afin île permettre un
développement harmonieux et sain, dans l'avenir, .!'• ville, d'un centre-ville et
il s militiix qu'ils provoquent .
Dans ces conditions, cette étude, ayant pour bas-- le chauffage et le courant
d air qui nous permettent de considérer le ni lieu intérieur comme une partie
i . i t . ' i i . i n u d e 1 ' e P i V i r o i i i i c i i i t .,! . i i i , , i i n , .1 e t . s j i v i i .i.i.i ! •. i < u ! , 1 ' a ; u é 1 i o r a t i.»ii . ; ' Ü , ,
environnement total.
Autrement dit, un modèle-extérieur i été fait ivec îles bâtiments systématiquement
groupés et une considération synthétique a porté sur l'environnement chauffé en
suivant ces trois points de vue : essai en soufflerie aérodynamique, simulation
numérique et théorie d'une couche limite atmosphérique.
t'omme résultats, une co-relation entre les trois facteurs, courant d'air extérieur,
transfert d"> chaleur et forme d'un bâtiment, a été accusée.
Une considération a été également faite pour savoir comment, de nos
connaissances ainsi acquises sur le milieu extérieur, elles pourront être intégrées
dans la conception d'un futur environnement.
43
TRENDS OF HUMAN DEATHS IN RESIDENCES AND HOSPTIALS INKYOTO IN HOT AND HUMID SUMMER SEASONS
Yasuto Nakamura
Kyoto University, Yoshida-Honmachi, Sakyo-Ku, Kyoto 606. Japan
K e y w o r d s : l l u n i i i ! • • : • ' : , !•••.;: '.••'.iC , : L , . - ; ; u t a ! , •.•••:~\:::-T. :-::':•. • n : t > > r t ; • • . : •
! ; a y - t o - ' . i a y : u i : - i : i - ' t o t h u m . n i d e a t h s ' m ' h - - • • • - n t . r a i a r e a o f K y o t o , i n v t u r t ;
'. h>- i K j p u l . i t i o n w a : ; a b o u t t h r e t h u n d r e d t h o u i - ' i r . o , itv.t t h < - c o r r e l a t i o n ...I i t
•.-.•"ith c l i n . i t o l o q i c . i i d a t a w e r e i n v e s t i g a t e , ) i n ; i - ; g f i . - ' h h o t a n d h u m i d s i i n n . ' !
s e a s o n s , " r o m J u n e 1 t i l l S- p t e m b e r J O , 11 . i : ; • • : :<•:- . •' t h r e e y e a r s , I ' , ' / ! ,
l'J'!2 a n d 1 9 7 3 , .me", i n t h o s e o f t h e t e r ; y e a r s - l f ' - r , L9;-<1 , 1 9 8 2 a n d 1 \>h '•.
t
'The number of deaths w.t.s analysed .separat irnj the J-.Mth at residfences ,m i
at h'jdpit "ils, v.'here :iot only the-rrnt)l resistance:; ._>: .vail:-, but ilso coolirr:
systers w;ri', in g-Tieral, supposed to h*.> diff'Ten! each other. The
re:; ldence/hospi tal ratio of the number of de.iths for the mean of every month
...... .... ii ..si'ii year by year, rhangoi tr.,u. . )i,xl.. ,.:;../!,.. .',.. f;r.;t. thu. "..,.::;
t' two Lturds among the ten years after. The .!: :;.•< rtitort index, whicti is
at: average of dry bulb temperature and wet bulb ter.|>erat ure, was adopted
ILI a thermal index .suitable for indicating hot aini humid effect on a human
body. Analyses of the correlation between d.iy~to~day number of death;; ami
lay-to-day discomfort index for daily mean valu>-s measured at. Kyoto
Meteorological Observatory were performed using the moving cross-correlation
method. The frequency ot correlation existing through six summers in the
death at residence's was few in the heat ascending term and many in th" heat '
keeping term: that at hospitals, however, was many it: the heat ascending '
term arid few in the heat keeping term. It is inferred, in the heat keeping i
term, that the inside of residence is easily influenced by the outside t
climate, but that of hospital is hardly effected owing t.o the cooling .system,
Iti conclusion, the residence needs the cooling system \u the hot and
humid .summer such as over 2(>"C of the di scorn!or t index.
TENDANCES DE LA MORTALITÉ HUMAINE EN HOPITALET EN HABITATION A KYOTO PENDANT LA SAISOND' ÊTÊ CHAUDE ET HUMIDE
Yasuto Nakamura
Université de Kyoto, Yoshida-Honmachi, Sakyo-Ku, Kyoto 606, Japon
N o t S - C l é s : m o r t a l i t é h u m a i n e , h a b i t a t i o n , h ô p i t a l , é t é , i n d i c e d ' i n c o n f o r t .
L e s e n q u ê t e s ont p o r t é sur la B o r t a l i t é j o u r n a l i è r e d a n s le c e n t r e de K y o t o qui
c o u p t e u n e p o p u l a t i o n d ' e n v i r o n 3 0 0 , 0 0 0 h a b i t a n t s , et sur sa r e l a t i o n a v e c les
d o n n é e s c I ' s a t o l o g i q u e s p e n d a n t la s a i s o n d ' é t é c h a u d e et h u o i d e .
E l l e s e u r e n t lieu q u o t i d i e n n e m e n t du 1 e r juin au 30 s e p t e m b r e par s é r i e d e 3
a n n é e s c o n s é c u t i v e s e n 1 9 7 1 , 1972 et 1973 p u i s , 10 a n s p l u s t a r d , e n 1 & 8 1 , 1 9 8 ? et
1983.
On a a n a l y s é la n o r t a l i t é e n h a b i t a t i o n et en h ô p i t a l s é p a r é m e n t . E n e t t e t , on
peut s u p p o s e r q u e , d ' u n e f a ç o n g é n é r a l e , la r é s i s t a n c e t h e r m i q u e d e s m u r s n a i s
a u s s i les s y s t è m e s d e ref ro i d i s s e n e n t d ' a i r y sont d i f f é r e n t s . Le r a t i o h a b i t a t i o n
/ h ô p i t a l du n o m b r e dt s o r t i n'.. c e i s c d ' a u q m e n t e r c h a q u e a n n c e au r e g a r á d e
c h a q u e s o i s , p a s s a n t de 1/2 p e n d a n t les 3 p r e m i è r e s a n n é e s d ' e n q u ê t e , à 2/3 10 a n s
p l u s t a r d . L ' i n d i c e d ' i n c o n f o r t , qui est u n e m o y e n n e d e s t e m p é r a t u r e s è c h e et
h u i i d e fut a d o p t é c o m m e i n d i c e t h e r m i q u e p r o p r e à i n d i q u e r les e f f e t s d e la
c h a l e u r et de l ' h u m i d i t é sur le c o r p s h u m a i n . Les a n a l y s e s d e la r e l a t i o n e n t r e la
s o r t a n t e j o u r n a l i è r e et l ' i n d i c e d ' i n c o n f o r t f u r e n t e f f e c t u é e s à l ' O b e r v a t o i r e
n é t é o r o l o g i q u e d e K y o t o par la m é t h o d e d e " m o v i n g c r o s s c o r r e l a t i o n " . D u r a n t c e s 6
é t é s , on a pu o b s e r v e r u n e c o r r e l a t i o n p e u i m p o r t a n t e p e n d a n t la p é r i o d e
d ' a u g m e n t a t i o n d e la c h a l e u r et i a p o r t a n t e p e n d a n t la p é r i o d e d e g r a n d e c h a l e u r
c o n t i n u e ; au c o n t r a i r e , en h ô p i t a l , l a c o r r e l a t i o n é t a i t p l u s i m p o r t a n t e p e n d a n t la
p é r i o d e d ' a u g m e n t a t i o n d e la c h a l e u r et f a i b l e p e n d a n t la p é r i o d e d e c h a l e u r
c o n t i n u e . O n en s u p p o s e d o n c q u e p e n d a n t la p é r i o d e d e s g r a n d e s c h a l e u r s ,
l ' i n t é r i r e u r d e s h a b i t a t i o n s est i n f l u e n c é par le c l i m a t e x t é r i e u r n a i s q u e , g r â c e
aux s j s t è i e s d e c 1 i i a t i s a t i o n , l ' h ô p i t a l n ' e s t p r a t i q u e m e n t p a s t o u c h é .
En c o n c l u s i o n , les h a b i t a t i o n s n é c e s s i t e n t l ' i n s t a l l a t i o n d e s y s t è m e , d e
c l i m a t i s a t i o n p o u r l'été c h a u d et h u m i d e au d e l à de 2 6 " C d ' i n d i c e d ' i n c o n f o r t .
45
ACTIVITIES OF THE WORLD METEOROLOGICAL ORGANIZATIONIN URBAN AND BUILDING CLIMATOLOGY AND IN CLIMATE ANDHUMAN HEALTH
Lars E. Olsson, Roger Taesler
World Meteorological OrganizationCase Postale No 5, CH-1211 Geneva 20, Switzerland
Key words: Urban and building climatology (UBC), climate andhuman "r-^lth (CHH), international co-operation
WMO has a long record of act ivi t ies in the area of Urban and BuildingClimatology (IJBC) as well as in the area related to Cliimte and Human Health(cm).
Since the W:-;O/WHO Symposium on tJrban Cliwtes and BuildingCliiTBtology, held in Brussels in 1968, several meetings have been organized byWMO on topics related to UBC and CHH, oTten jointly with other organ izati 3nsincluding CIB. Ruidan<-f» material and reviews have been published by WMO, e.g.aB 7ochniral Motes.
New or updated sett, of yuidance material are being prepared inaccordance with what is proposed in the WMO T>ong-term plan. Emphasis is alsoplaced on education and training in the TTBC and rHH areas and several regionaltraining seminars are planned.
Among the reports and guides under preparation arei
Guidance Material on Calculation of Climatic Parameters forBuilding Purposes»
- Guidelines on the use of Urban Climatology in Urban Pianning>Impact of Cliimte on Buildings»Application of Clitmtological Data in Building»Review of CIB-report No. 15 - Meteorological InformationRequirements for Buildinq-relafePd act iv i t ies .
Fmphasls is now placed on the definition of user requirements andevaluation of potential economic benefits in specific climate applications.This is a continuous process as climate applications have to be adjusted tomeet changing conditions and experience, keeping in n-ind the local physical,social and economic contents. In particular, techniques will be developed toestimate climatic parameters at locations where standard meteorological
are not available.
46
ACTIVITES DE L1 OMM DANS LE DOMAINE DE LA CLIMATOLOC1EURBAINE ET DU BATIMENT (CUB): ET DANS CELUI DES INTERRELATIONS ENTRE LE CLIMAT ET LA SANTE HUMAINE (CSH)
Lars E. Olsson. Roger Taester
Organisation Météorologique MondialeCase Postale No 5, CH-1211 Ceneve 20, Suisse
Mots-clés: Climatologie urbaine et du bâtiment (CUB), climat etla santé humaine (CSH), coopérât in international
Cela foil déjà longtemps vjue 1'Ofö travaille dens ledomaine de la climatologie urbaine et du bâtiment (CUB) commedans celui des int«rr^lotions entre le climat et la sonté humaine(CSH).
Ocp-jis li> colloque Ofti/OMS sur les climats urbains et laclimatologie du bâtiment, tenu à Bruxelles en 1968, plusieursréunions ont été organisées por l'Ofîi sur des sujets ayant traità lu CUB ou ou CSH, souvent conjointement avec d'autres organisa-tions dont la CI8 . tes textes d'orientation et des mises à jouront été publics por l'Oit*, par exemple sous la forme de notestechniques.
Conbrtromtnt ò ce qui est prop«««? c?n: ic •''on oo i'Ot-Wà long-terme, de nouveaux textes d'oricn'stior, ou acs mises a joursont er. cours de préparation. L'accent es', mis également sur1*enseignement et la formation dans les domaines de la CUB et duCSH et plusieurs séminaires régionaux de formotion sont prévus.
Pormi les rapports et les guides en cours de préparation,i l convient de noter les suivants:
- Textes d'orientation sur le calcul des paramètresclimatiques pour le bâtiment,
- Directives concernant l 'ut i l i sat ion de la climatologieurbaine pour 1'urbanismo,
- Impact du climat sur les bâtiments
- Application des données climatologiques dans le bâtiment
- Mise à joui du rapport no. 15 de lo CIB - Informationsmétéorologiques nécessaires pour les activités l iées aubâtiment.
L'accent est maintenant placé sui la définition des besoinsde l 'uti l isateur et sur l'évaluation des bénéfices économiquespotentiels de divers domaines de la climatologie appliquée. Ils'oqit là d'un processus continu cor les méthodes de la climotologieappliquée doivent évoluer en fonction dos condition", réelles etde l'expéiit-nce acquise tout en tenant compte d< l'environnementphysique, social oi économique. En particulier, des méthodes seront.développées afin d'estimer let paramètres climatiques en des lieuxoù les observations météorologiques standard» ne sont pas disponibles.
4/
ABILITY OF PLANTS IN DEVELOPMENT OF HEALTHY URBAN COLONIES
S H Raza. M S R Murthy, B Nirmala and C Shylaja
Ecology I Environmental Biology Lab., Dep of Botany, OsmaniaUniv,Hyderabad 500 007, A.P. India
'fa
Key words: Plants, Healthy Luvironment, Polluted Atmosphere
The role of plants in developing healthy atmosphere is much desired in thecontext of deteriorating environment resulting from increased urbanisation ,industrialisation and improper environmental management. The knowledge onthe levels of pollutant emission from soil and air sources are of an addedadvantage. In this context, an attempt h? been made to screen the plantsfor their ability in designing and developing healthy environments aroundbuildings and urban centers of Hyderabad. For the purpose, quality ofpollutants emission from soil and air sources for various parameters viz.,S02, N02, SPM, dust fall and heavy metals, etc. has been analysed.Simultaneously certain trees were screened and have been assigned abilityindex values numerically in developing healthy urban centers. Ability indexvalues were computed on the basis of physiological characters of treesgrowing in polluted environments. A comparasion has been made with thevalues of unpolluted atmosphere. Azauir-r-.a indica, Pithecolobioum dulce andEugenia jamoblana are found very suitp,: J and are suggested for plantationaround buildings and the urban center- '.>r minimising pollution. Certainsusceptible trees like Pongamia glabra t id Polyalthia longifolia have beensuggested in the diagnosis and investigation cf air quality throughbiotechnological means.
THE INSOLATION TEMPLATE - A NEW METHOD FOR THECONSTRUCTION OF SCLAR ENVELOPES
Dr. A. Monem Saleh
National Building Technology Centre18 Park Ave. Avalon, Sydney, Australia 2107
The paper presents a new graphical method tor the constructionof jolar envelopes : the Imaginary surfaces Halting the heightof construction and vegetation within a neighborhood so as toensure that each owner gets a reasonable allocation of solarradiation without undue obstruction fro» his neighbors. Thusthe collecting surfaces of the active or passive,solar energysystems , used in the building are guaranteed to "see" the sunduring predetermined periods . Achieving this goal requires acertain degree of expert planning and regulation.The geometrical solution of the problem is simplified by the useof the " insolation template" , which combines tl.e specifiedperiods of insolation around the year, and the geometry of thesuns position in a single design aid. The required solar envelopeis then produced graphically by moving the template along theboundary lines between the properties. The insolation templateIs similar in concept to that of the "shadow template" discussedIn reference 11) , (copy attached).
Headings : * introductionThe Date-Time Insolation ProfileThe Shadow ChartThe insolation TemplateSolar Envelopes: Insolation and Shadowing EnvelopesThe Cones of InsolationShadowing Across Straight and Curved BoundariesThe Shadowing Precincts2 solved examples k 10 figures illustrate the paperConclusions
Bncl.Ul : " The Shadow Template "Reprint from : Solar Energy , Vol. 28 , Mo. 3 ,
pp. 239-256 . 19S2.
so
LE GABARIT D1 ENSOLEILLEMENT - Une Méthode Nouvelle pour laConstruction des Enveloppes d' Ensolei Demerit
Dr. A. Monem Saleh
National Building Technology Centre18 Park Ave. Avalon, Sydney, Australia 2107
L'article pre'sente une nouvelle methode graphlque pour laconstruction des enveloppes d'ensoletllenent , c'est a diredes surfaces imaginalres limltant la hauteur de construction etHaltant la vegetation dans un lieu afin d'assurer que chaquepropriétaire resolve une part raisonnable des radiations solairessans qu'elles ne soient lndument obstruées par les voislns. Ainsiles surfaces réceptrlces des systemes d'energie solalre,actlfs oupassifs, utilisées dans un bätiment ont la garantle de "voir" lesoleil pendant certains temps determines a l'avance. Pouratteindre ce but 11 faut posslder un certain degre' deconnaissance experte dan» la preparation des projets urbainset dans 1'application de la reglemantatlon.La solution geometrique du probléme est slmpllflee ^ar l'uaagbdu "gabaflt d'ensoleillement" qul emploie slmultanémcnt les tempsd'ensolelllement specifies pour toute l'annee et les positionsgéometriques du soleil dans un seul apparell aidant å desslner.L'enveloppe d'ensoleillement requise est ensuite réaliséegraphlquement en changeant la position du gabarlt le long desllgnes limltant les proprlétés. Le gabarit d'ensolelllement estd'une conception semblable a celle du "gabarlt des ombres" traltepar 1'article de la reference (11, dont cople cl-jointe.
sujets traites :introduction vLe profil d'ensoleillement d'apres * date et le tempsLe diagram» des ombresLe gabarit d'ensoleillementEnveloppes solaires :enveloppes d'ensolelllement etenveloppes des ombresLes cones d'ensolelllementPortee des ombres traversant des limltes de propriétésen lignes droltes ou courbesL'enceinte des ombresclncts2 examples resolus et 10 dess Ins explleant la presentarticleConclusions
Piece Jointe " Le Gabarit des Ombres"Reprodult de : Solar Energypp. 239-256 . 1982.
Vol. 28 , No. 3
SI
CALCULATIONS OF SOLAR RADIATION IN BUILT-UP ENVIRONMENTS
Roger Taesler, Carl Andersson, Kenneth Higgkvist and Folke Peterson
Royal Inst. of Technology, 100 M Stockholm, Sweden
Key words: Orientation, Rayonnement solaire , Cliraat. Energie
~>
The location of a house on a site affects both the climate in the
building (the comfort) and the energy requirements for heating
and ventilation. This article gives a calculation model for
buildings which are more or less shielded from direct insolation.
The model allows a study of the optimal orientation with regard |
to climate and economy. <
52
CALCULATIONS OF SOLAR RADIATION IN BUILT-UP ENVIRONMENTS
Roger Taesler, Cari Andersson, Kenneth Häggkvist et Folke Peterson
Ecole Royale Polytechnique, 100 44 Stockholm, Suéde
Hots-clés: Orientation, Insolation, Climate, Energy
L'emplacement d'une maison influence le climat dans ce bätiment
(le comfort) ainsi que la demande d'energie pour le chauffaqe et
l'aeration. Cet article expose un modéle de calcul propre aux
båtiments plus ou moins protegés d'un rayonnement solaire direct.
Ce modéle permet une étude de 1'orientation optimale en tenant
compte du climat et de 1*economic
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IMPACT OF NEW TRENDS IN ARCHITECTURE ON THE HEALTHOF BUILDING
Doc. Dr. Sengiil Oymen Cur
K.T.U. Mimarlik Bölumu, Trabazon, Turkey
Key words: Post-Modern Architecture, Building Failure
This paper discusses the impact of post-modernist approaches in architecture on
the health of building.
SDace is the three dimensional organization of the elements which make up a place;
and character is the general atmosphere which is the most camprehensive property
of any place. Post-modernism in itself is an effort to create ambigious and
intrugeing spaces to be embodied within facades with "character"in order to counte
ract the monotony and anonimity of the International Style.
This requires perfect detailing, high level of technology and skilled labour.Perfect
detailing is necessary more than ever for correct climatization and ventilation
and inorder to avoid the negative effects of wind and rain. Skilled workmanship is
needed all the way in the building process to avoid errors of mantling. The xorc
complex the facade elements are harder it is to control the undesirable climatic
effects.
The paper unfolds various post-modern examples, exemplifies approaches to building
elements and facade compositions and points out concrete difficulties encountered
in the realization of such buildings and the building failures stemming from
their application.
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IMPACTS DES APPROCHES NOUVELLES EN ARCHITECTURE SUR LASANTE DE BATIMENT
Doc. Dr. Sengul Oymen, Cur
K.T.U: Mimarlik Böiumu. Trabazon, Turkey
Mots-Clés: L*Architecture post-modern», défauts *u bfttinent.
Ce communique discute des impacts des approches post-modernes en architecture sur
la santé de batiment dans des pays en v©ie de dc-veloppement.
Espace est une organisation £ trois dimension des elements qui constituent tin
endroit. Ouant a le caractére, il est 1'athmosphére générale qui constitue la par-
ticularité essentielle de 1'espace.
Le post-modernisme, étant contraire å 1'anonymat et ä la monotonie du style Inter-
nationa1, s'efforce de créer des espaces aux intrigues er ambigus dans des facades
caractérisées.
Cet effort nécessite les details parfaits, la haute technologie et travail
1'iaiiffé. Pour une climatisaffon e* "te »•» emoéchT des effets négatifs d'air et (U
vent, on a plus besoin des details parfaits. Au cour du processus de construction,
on a besoin d'un travail qualifié pour empécher des erreurs de montage et du
défaut au batiment.
Les elements de facade sont d'autant plus compliqués, il est difficile de contröler
des effets climatiques indésirabies.
Ce communique, apres avoir exemplifié de divers approches post-modernistes aux
elements de batiment et aux compositions de fagade, indique les difficultés de
contruction d'un tel batiment dans les pays en voie de développement, et les
défauts au batiment provenus de ces difficultés.
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CLIMATIC SUBRECIONAL DIVISION AND DESIGN IMPLICATIONS
Isaac A. Meir
Ben Gurion Univ. of the Negev Sede Boqer Campus 84993. Israel
Keywords: Environment») Constraints, International/Local, NegevDesert, Planning Methodology, Physical Fo.m, RegionalClimatic Subdivision, Urbanization
1. Problem Definition: Rapid urbanization processes - a consequence of theIndustrial Revolution, and the need for rapid and massive housing solutionsby the end of UUII - as well as the industrialization of construction,caused twentieth century design and planning to disconnect themselves fromtheir previous course. The outcome of such processes, combined with moderncommunications mass media, and cheap, fast means of mass transportation,brought forth the 'internationalization' of design and planning.'Internationalized' meant necessarily 'not local', and this in turn, causedan abstractization of the design process and product. Lack of connectionbetween the design product and local climate, socio-economic background,etc, soon caused the destruction of the traditional patterns withoutintroducing any successful alternative ones. In many cases. urbanenvironments that evolved from the new theories were monotonous,climatically and socially unsuitable. Sir.re urbanization andindustrialization oicured in developing countries fast and «ert b> fardisconnected from local tradition, the outcome of these factors was more andbigger mistakes.
2. Assessment» The correction of the present situation implicates a radicalchange in priorities as well as in planning methodology. Since most planningand large-scale design is still done on an impersonal basis, where thesponsor is the government (or some other impersonal organization) and theuser is some unknown 'average' person/family/community, the social aspectsof planning and design can only be dealt with in a theoretical way. However,the environmental conditions of each site cannot be ignored anymore. Thispaper proposes the regional climatic subdivision as a criterion for thecorrect planning/design process and assessment.
3. Alternative Approach» Regional climatic subdivision is based on thecareful observation of climatic conditions on both the macro and the microscale, the identification of secondary areas which have specific climaticcharacteristics, and the classification of these areas and their properties.The definition of the specific climatic properties of each subregion imposesclimatic and environmental constrains on the planning and design processes.These, in turn, may generate distinct physical forms in each subregion.
4. Case-Study Demonstration» To enhance the practical implications of theproposed alternative approach, the paper will observe the Negev Desert,Israel (a total area of about 10,000 sq.km), current planning/design trends,possible climatic subdivisions and their planning/design implications. Thetheoretical approach and its implementation will be demonstrated throughpositive and negative examples found in the case-study area.
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D I V I S I O N C L I M A T I Q U E A L1 ECHELON DE S O U S - R E G I O N E T SESI M P L I C A T I O N S D A N S LA C O N C E P T I O N A R C H I T E C T U R A L E
Isaac A . Meir
Univers i té Ben -Gur ion d u N e g e v . Campus Sede-Boker 84993. I s raë l
M o t s - c l é s : Contraintes ducs • t'environnement, Internationales/Locales, Désert duNtgev, Méthodologie dans la Plu.»if icatioa, Fora» Physique,Subdivision Climatique Régionale Urbanisme
1. Defiaiticw du Problème; Le phénomène dt croissance accélérée des vi l les, a»i cMStfwnce dt laRévolution Industrielle, et U nécessite dt logements rapides et dt Msst dis U f i * dt la H* * *Guerre Mondiale, ainsi que l'industrialisât ion de la construction, entravèrent un profondchangement d'orientation dans la planification et la réalisation architecturales d» XX1"1 s ied».Cts phénomènes conjugues avtc l'apparition dts média mdtrnts dt communication dt masse t t dtMoyens dt transport tn commun t t a bon marche entraînèrent ("internationalisation* dt laconception et dt la réalisation architecturales. 'Internationalisation* signifiait necessairewnt'non local*, entraînant a son tour me abstraction accrue du procède dt conception et dtréalisation du produit. Le manque de prise tn compte du cliaat local, da conteitesocio-econo»i«.ne e t c . . dans la conception d» produit provoquèrent rapidement la destruction desscheaas traditionnels sans introduction d'alternatives nouvelles et valables. Les environneatntsurbains i.»i résultèrent de ces nouvelles théories furent généralement Monotones et inappropriéscliftatiajment et sociologiauenent. tans les pays en voie de développement M ces processusd'urbanisation de croissance des vil les et d'industrialisation s'étendirent rapidement la ruptvr»avec la tradition local entraîna des erreur» encore plu> importantes et nombreuses.
2. Analyse; La correction de la sitvation actuelle implique un changement radical dans lespriorités ainsi que dans la mtthodologit dt plannification. La majorité de la planification et dtla réalisation a grande échelle étant encore effectuée sur une base impersonnelle, ou lecowunditaire est le gouvernement <ou quelque autre organisation impersonnelle) et l'utilisateurquelque inconnue 'unité moyenne' personne/famille/coMumaute, les aspects sociaux dt conceptionet d'exécution peuvent être traites seulement dt façon théorique. Cependant on ne peut ignorerplus longtemps les conditions dt l'environnement spécifiques a chaque site. Cet article proposeune subdivision climatique régionale corne critère pour un processus correct dt conceptiond'exécution et d'évaluation.
3. Une Approche Alternative; La subdivision climatique régionale est fondée sur l'observationminutieuse des conditions climatiques a l'échelle tant macro que micro, sur l'identification dezones secondaires qui ont des caracttritttques climatiques spécifiques, ainsi que sur laclassification dts ces zones et de leurs proprietets. La définition dts proprietees climatiquesspécifiques a chaque sous-rtgion impose des contraintes d'ordre climatique et d'environnment surles processus dt conception et dt réalisation. Ceux-ci, a Itur tour, ptuvent entraîner . . .physiques distinctes dans chaque sons-région.
4. Démonstration par Etude de Cas: Afin de souligner tes implications pratiques de notrtproposition d'approcht alternativt, l 'article décrira une observation du Désert da Negtv, Israël(une superficie total d'environ lO.OOOKm2), Its tendance* actuelles de conception/réalisation,les subdivisions climatiques possibles et leurs implications possibles aux niveauxconception/réalisation. La démonstration dt l'approche théorique et de sa mise en applicationsera effectuée au moyen d'exemples positifs et négatifs trouves dans la région servant d'étude dtcas.
MASTERPLAN OF THE INTERRELATIONS BETWEEN INDOORENVIRONMENTAL PARAMETERS
"/é
F. de Roo
Bouwcentrum B.V. , Postbox 299, NL-3000 AG Rotterdam, the Netherlands
Key words: indoor environmental parameters masterplan /
interrelations / system
The indoor environment, considered as a systea, has a very coaplexstructure, comprising parameters of physical, chemical and biologicalnature. The system is influenced by factors originating from the outdoorenvironment, the building, the heating and ventilation equipment and fromhuman actions. In order to achieve and maintain a healthy indoor environ-ment and to avoid hazardous and unforeseen changes in the equilibriumbetween the indoor environmental parameters, a good understanding of theinterrelations between these parameters is essential. A masterplan ofthese interrelations has been developped which operates on a qualitativelevel. This paper gives a description of the principles on which thpmasterplan is based, of the present contents of the system and of thepossibilities for future developments.
61
HEALTHY BUILDINGS IN A NEW CITY; BIOCLIMATIC STUDIESFOR ARGENTINA'S NEW CAPITAL
Silvia de Schiller and J. Martin Evans
Technical Advisory Commision for the Relocation of the Capital,Valle Grande 1345, Florida, (1602) Buenos Aires, Argentina
Key words: Bioclimatic Design, Town Planning, Microclimate,Building Design
The planning of a new capital city offers the opportunity to ensure that theplanning and building design respect the climatic conditions; takingadvantage of the favourable aspects of the climate and, at the same time,offering protection from the adverse factors.
The authors present a sinthesis of the studies carried our for the TechnicalAdvisory commission for the Relocation of the Capital, and designrecommendations at the regional, urban and building scale. These include thestudies of microclimate, energy conservation, planning for winter sunlightand wind protection.
The recommendations are being incorporated in the building and planningcodes and the conditions for the important architectural competitions thatwill be organized for the major government buildings, to ensure that theresults of the bioclimatic studies are incorporated at the implementationstage.
In addition, a bioclimatic design guide is being produced to ensure that thedesigners understand the design objectives and incorporate bioclimaticcriteria from the initial stages of the design process.
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CONSTRUCTIONS SAINES DANS UNE VILLE NOUVELLE ETUDESPOUR LA CAPITAL NOUVELLE DE L' ARGENTINE
Silvia de Schiller et J Martin Evans
Assesseures de la Commission Technique pour la Relogementde la Capital, Valle Crande 1345, Florida, 1602 Buenos Aires, Argentine
Mots-clés: Dessin bioclimatique, emplacement urbain, planning duDåtiment, microclimat
La creation d'une nouvelle ville of fre 1'opportunité d1 assurer pour leplanning et dessein des båtiments le respect aux conditions clima-tiqaes; utilization des aspects favourables du c]imat et protectioncentre les adverses.
Les auteurs présentent une synthese des études développés pour laCommission Assesseur - Technique pour le relogement de la capital: avecdes recommandations a echelle regional, urbaine et des båtiments etI1inclusion des études du microclimat, conservation de 1'énérgie,utilization du soleil d'hiver et protection contre le vents.
Pour assurer 1 • incorporation des études bioclimatiques dans lespremieres étapes, les recommandations ont été développés poui les coded'urbanisme et de 1'edification et aussi pour les reglements des
s d1 architecture.
Il éxiste aussi dans une étape d'elaboration, une guide de desseinbioclimatique pourque les urbainistes et les architectes comprennentdes la premiere étape de pro jet, les critéres bioclimatique pair lesincorporer.
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SOME BUILDING CHARACTERISTICS AFFECTING THE INDOORRADON LEVEL OF DWELLINGS IN THE SWISS ALPINE AREAS
Reto Crameri, Daniel Furrer and Werner Bur kart
Swiss Federal Institute for Reactor ResearchCH-5303 Wurenlingen, Switzerland
Geology of the subsoil and public water supplies are the main sourcesof indoor radon in Switzerland. Building materials are, so farinvestigated, of less importance. Single family homes in the Swissalpine area are characterized by extremely high indoor radon concen-trations in the living area with mean values in the range of 300 Bq/nv*High variability of the radon levels from region to region can beattributed to large differences in the source terms related to thevariable uranium content of soil and basal rocks. However, extremedifferences of up to more then one order of magnitude in the sameregion may be attributed in part to variations of radon emanation dueto long distance radon transport in the subsoil and in part to diffe-rences originating in the building construction techniques.
Differences in the basement structure, in the communication betweenthe different floors and in the air^ightness of the building envelopearc tnc critical dwelling characteristics uiAtrctiy ur ir.uj.:.'ocri yinfluencing the indoor radon concentrations.
66
QUELQUE CARACTERISTIQUE DES BATIMENTS QUI INFLUENCE LACONCENTRATION DE RADON DANS L' AIR DES MAISONS DE LAREGION ALPINE SUISSE
Reto Crameri, Daniel Furrer et Werner Burkart
Inst. Federal de Recherches en Matiére de RéacteurCH-5303 Wurenlingen, Switzerland
La géologie du sous-sol et 1'eau sanitaire sont les principalessources de radon å 1'intérieur des habitations suisses. Les matériauxde construction son£ d'une faible importance dans notre pays.
La concentration du radon dans 1'air å 1'intérieur des maiscns indi-viduelles situées dans la zone alpine suisse est, avec une valourmoyenne de 300 Bq/m^ tres élevée. Les variations considerables dans laconcentration de radon dans des regions géologiques différentesdependent principalement de la nature de la source que depend de laconcentration de Radium-226 dans le sous-sol.
Les variations de la concentration du radon dans la méme regiondependent principalement des variations de 1'emanation de radon åpartire du sousol ainsi que des caraetéristiques des bätiments.
Les div-srses pratiques en matiere de construction, dee differencesdans la connection des pieces et dons le taux d'arnation sont lescaraetéristiques du bStiment plus importantes qui peuvent modifierconsidérablement la concentration de radon å 1'intérieur des raaisonsd'habitation en suisse.
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DIAGNOSTIC APPROACHES TO BETTER SOLUTIONS OFRADON IAQPROBLEMS
David T. Harrje, Lynn M. Hubbard and David C. Sanchez
Princeton Univ., CEES/EQUAD Princeton, NJ 08544 USA*US Environmental Protection Agency
Key words: i'.idon, Diagnostics, Mitigation
Diagnostic approaches offer improved ways in which to evaluate radon-related indoor air quality problems. The ultimate solution involvesimproved knowledge of the building, the building site and the interactionof radon sources and Che living space. The diagnostics can be viewed asinvolving four phas ,. First there is the radon problem diagnostics: howserious is the indoor air quality problem and what is the influence of thebuilding site and the characteristics of the building itself? Second,there are the pre-mitigation diagnostic approaches. Here one deals withdetailed consideration of the soil and building interface. Questions to beanswered are: where are *;he radon hot spots, how do they interact with thebuilding, and what level of communication exists under the concrete slabthst constitutes the basement/crawlspace floor? From this phase of thediagnostics a suitable mitigation approach must be chosen. Third ar" theimportant diagnostics that check the performance of the radon mitigationSolnr*on. if the device is depressuring the space b i.cat'.. th. LIJD. is Lhcfl^w appropriately balanced'. Is the exhausted radon ladcr. ai. ld.pt ,.*nvfrom the house? Is the system opitimized for low energy .i--e over the longterm? Finally, the fourth phase of radon diagnostics deals with theimportant question: Has the radon problem been solved within the occupiedspace of the building, and how do the final radon levels compare over thedifferent seasons of the year with the guideline values?
The consensus of what are the important radon diagnostic techniquesand how they may be best applied will be forthcoming from a two-day radondiagnostics workshop sponsored by the U.S. EPA to be held at PrincetonUniversity, April 13-14, 1987. This paper will summarize those findings,placing the various radon diagnostic techniques in perspective.
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TECHNIQUES DE DIAGNOSTIC POUR MIEUX RESOUDRE LESPROBLEMES DU RADON
David T. Harrje, Lynn M. Hubbard and David C. Sanchez*
Princeton Univ.. CEES/EQUAD Princeton NJ, 08544 USA*US Environmental Protection Agency
Les techniques de diagnostic offrent des rooyens ameliores d'evaluation dela qualité de l'air interieur. I.'ultime solution demande une connaissanceapprofondie du bätiment, du site, et de 1'interaction entre les sources deradon et l'espace habitable. Les diagnostics peuvent etre decomposes enquatre phases. Premiérement diagnostic du radon : importance du probléme dela qualité de l'air interieur, influence du site et des charactéristiquesdu bätiment. Deuxiémement diagnostic avant 1'amelioration de 1'analyse duprobléme. lei on traite de 1'interface détaillée du sol et du bätiment. Ilfaut repondre aux questions suivantes : ou sont situes les zones deconcentration elevée du radon, comment interagissent-elles avec lebätiment, et quel niveau de communication existe-i_-il sous la dalle quiconstitue le lieu de passage? A cette étape du diagnostic une méthoded'amelioration convenable dolt étre choisie. Troisiémement, diagnosticvcrifiant la performance do cette amelioration. Si la méthode est o»>dcpLessuriser l'espace sous la dalle, le debit est-il corrrc Lenient balance:Est-ce que l'air charge de radon est rejete a 1'extérieur du bätiment? Cesysteme est-il optimal du point de vue de la consommation energetique along terme? Enfin la quatriéme étape du diagnostic traite de la questionsuivante : le probléme du radon a-t-il été résolu a 1'interieur de l'espaceoccupé du bätiment, et quels sont les niveaux finaux de radon compare, aucours des saisons, aux normes?
Le consensus a propos des techniques de diagnistic du radon et de leurapplication est apparu å 1'issue de deux journees de travail organisées parle ministére américain de 1'environnement, qui se sont déroulees å1'université de Princeton les 13 et 14 avril 1987. Ce papier resume lesprincipaux resultats et met en perspective les différentes techniques dediagnostic du radon.
A SEARCH FOR INDOOR RADON HOUSES - A GEOLOGICAL PROBLEM
Gilbert Jönsson and Inge Tell
Lund University, Solvegatan 14, 223 62 Lund, Sweden
Key words: Indoor radon , radon in ground , alum shale
Several hundred single unit houses in south Sweden are investi g a -ted in order to find high indoor radon levels.Thr selection of housesis based on a study of the geological conditions beneath the h o u s e s .Indoor radon measurements are made in about 100 houses builtin areas where the soil or the bedrock contains alum shale.The resultof the m e a s u r e m e n t s is compared with the measurements of indoor radonin houses built in other areas. The radon detector is Kodak trackfilm.The method gives a possibility to find single houses with enhancedradon levels indoors.
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A LA RECHERCH DE MAISON DE RADON - UN PROBLEMCEOLOCIQUE
Gilbert Jönsson et Inge Tell
Lund University, Sölvegatan 14, 223 62 Lund, Sweden
Quelques centaines de maisons part icul iéres dans le Sud de la Suéde ont été sujet
d'une etude dont le but est de trouver de hauts niveaux de radonå T in te r i eu r dcs
maisons.
Le choix des maisons est fondé sur une étude des conditions géologiques sous les
maisons en question. Le niveau de radon a été mésuré dans une centaine de inaisons
constuites dans des regions ou le sol ou les rochers contiennent du schiste
d'alun. Le resultat est compare avec celui obtenu dans des maisons construites
dans d'autres regions. Le détecteur de radon est le détecteur solid de trace
nucléaires de Kodak-Pathé,France.
Cette méthode nous permet de trouver des inaisons dans lesquelles il v a ries
niveaux de radon rehaussés.
71
INDOOR RADON IN THREE APPARTMENT HOUSES WITH DIFFERENTVENTILATION SYSTEM
H Kokotti, T Savolainen, P Kalliokoski, T Reporter» and T Raunemaa
University of Kuopio, P.O.B. 6, Kuopio, Finland
Keywords: radon, natural ventilation, mechanical ventilation,air-exchange rate, stability
The^e similar two-story houses are located side by side on a gravelesker in central-eastern Finland. These buildings made of concreteelements don't have a crawling space. The only difference between themis the ventilation system, which are natural ventilation, mechanicalexhaust and mechanical supply and exhaust. Each flat has a separateventilation system so that tenants can regulate air-exchange.
Indoor radon levels were measured in the spring and in-the fall 1986during a two month period. At the same time ac.jnts of exhaust air ineach flat were registered by the computer controlled data system.During the fi/st measurement indoor radon concentrations variedbetween 40 - 230 Bq/m and in the fall 20 - 160 Bq/m . The averagelevels were^in the house with mechanical exhaust 95 Bq/m (soring)and 77 Bq/m (fall); with natural ventilation 65 and 77 Bq/m ; withmechanical supply and exhaust 95 and 33 Bq/m . Corresponding mean air
rates were 0.3 and 0.4 1/h; 0.3 anJ 0.2 1/h: 0.6 and 0.8 1/h
The ratio between standard deviation (s) and mean (Q ) amount ofexhaust air in each house is assumed to point the stability of theventilation system. During spring these ratios were 79 *, 27 % and72 % and in the fall 61 %, 25 % and 26 % in the houses with mechanicalexhaust, natural ventilation and mechanical supply and exhaust.
The ventilation rates have increased in houses with mechanicalsystems. At the same time the ratio s/Q has decreased in thosehouses. This combination leads to the best result in the house withmechanical supply and exhaust, where mean indoor radon concentrationhas decreased most (from 95 to 33 Bq/m ). This indicates that themechanical supply and exhaust system can be controlled and balancedbest compared with other systems.
72
LES VALEURS INTERIEURES EN RADON DANS TROIS MAISONSAVEC DES SYSTEMES DE VENTILATION DIFFERENTES
H Kokotti, T Savolainen. P Kalliokoski. T Reponen 6 T Raunemaa
University ot Kuopio, O.O.B. 6, 702 11 Kuopio, Finland
Nots-clés: radon, ventilation naturelle, ventilation mécanique,
quantité d'air échangé, stabil i té
Ces raisons identiques à deux étages sont situées côte â cote sur une grève
de gravier â l'est de la Finlande: Ces raisons construites en béton ont des fondations
solides. La seule différence entre elles est le système de ver.tilation qui est: ven-
tilation naturelle, mécanique avec controle à la sortie et avec contrôle à l'entrée
et à la sortie: Chaque immeuble a un systèrr.e de ventilation autonome de sorte que
it?s occupant: peuvent '.e régler eux-mêmes.
Les mesures intérieures en radon ont été effectuées durant le printemps
et la fin de 1986 pendant une période de deux mois. Durant la mène période le volume
de l'air expulsé a été relevé grâce à un système d'enregistrement automatique. Durant
la première relevé les concentrations intérieures en radon variaient entre 40 - 220
Bq/rn et à la fin 20 - 160 Bq/m . Les niveaux moyens étaient de 95 Bq/n dans les mai-
sons avec contrôle â la sortie (au printemps) et de 77 Bq/n (fin 1986); avec un systêr.e
de ventilation naturelle 65 et 77 Bq/m ; avec contrôle mécanique â l'entrée et â la
sortie 95 et 33 Bq/m . Les volumes d'air échangé étaient correspondamment de 0.3 et
0.<t 1/h; 0.3 et 0.2 1/h; o.6 et 0.8 1/h.
Le pourcentage entre la déviation standart et la quantité moyenne d'air
expulsé dans chaque maison est présumé indiquer la stabilité du système de ventila-
tion. Durant le printemps les pourcentages étaient de 79%, 27% et 72% et à la fin
de 61%, 25% et 26% dans les maisons avec controle mécanique à la sortie, ventilation
naturelle et contrôle à 1 entrée et à la sortie.
Les taux de ventilation avaient augmentées dans les maisons avec systèmes
mécaniques. Pendant la r.ene période le rapport s/Q avait diminué dans ces mêmes rcaisor..
Cette combinaison conduit aux meilleurs résultats dans les maisons ayant un controle
mécanique à l'entrée et à la sortie, où la valeur moyenne de concentration en radon
a diminuer le plus ( De 95 à 33 Bq/m ). Ceci indique que le système mécanique de
contrôle à l'entrée et à la sortie peut être le mieux contrôler et régler par rapport
aux autres systèmes.
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RADON IN REDSIDENTIAL BUILDINGS - EXAMPLES OF DIFFERENTTYPES OF STRUCTURAL COUNTER-MEASURES
Ingemar Nilsson and Per Ingvar Sandberg
National Testing Inst., P.O. Box 857. 501 15 Borås. Sweden
Keywords: Radon, building, measurement, counter-measure,air quality, ventilation
Many buildings in Sweden have a high cadon concentration inthe indoor air. To deal with this problem it is necessaryto locate the radon source, to suggest proper counter-measures and to check that intended reduction in radondaughter levels has been achieved.
This paper describes a technique for investigation ofbuildings with high radon levels including a check of thebuilding materials and measurements of radon/radon daughterconcentration and air change rate.
Principles for different counter-measures in new and exist-ing buildings and results from actual cases are
Finally the importance of a check that the intended reduc-tion in radon concentration is achieved as w~ll as the longrun effectiveness of different counter-measutes is discussed.
74
RADON EN RESIDENCES ET MESURES POUR REDUIRE LACONCENTRATION RADON EN L' AIR INTERIEURE
Ingemar Nilsson et Per Ingvar Sandberg
Inst. National Suédois d'Essais, Box 857, 501 15 Borås, Suéd?
Hots-clés: Radon, residences, mesure, qualité d'air, ventilation
II y a en Suéde une nombre considerable de residenceså haute concentration de radon (Bq/m3) en 1'airintérieure. Af in de faire quelque chose å ce probléme,il est nécessaire de localiser la source de radon, deproposer des mesures propres pour réduire cette con-centration ainsi que de voire å ce que la mesure a1'effet planné.
Les auteurs décrivent une technique d'examen de resi-dences å haute concentration de radon. Cet examencomprend une analyse des matérieux de construction, lamesure de la concentration de radon an 1'air inté-rieure et la mesure du taux de ventilation. Lesprincipes des différentes mesures sont discutés pourdes residences existantes ainsi que des residencesprojetées. Ces principes sont illustres å 1'aide demesurages faits par les auteurs. L1importance de lacontrole de 1'effect de la mesure sur la concentrationde radon est démontrée ainsi que 1'efficacité de lamesure en longue terme.
75
MODIFIED BUILDING TECHNIQUE TO PROTECT AGAINST RADONFROM THE GROUND
Bengt Rosén
Swedish Geotechnical Inst., 581 01 Linköping, Sweden
Key words: Radonrisk soil, Building technique
This paper describes how minor changes can be applied to standard Swedish
building technique to safeguard occupants against radon risks from the
ground, even where these are high.
In Sweden, local authorities have to consider the radon risk from the
ground when examining applications for building permits. The risk is
classified in three levels: high, normal or low. A normal risk implies
a radon content below the building of 10,000 - 50,000 Bq/mJ. Therefore,
only a very small leakage can be allowed from the soil if the prescri-
bed radon daughter content inside the dwelling (70 Bo/m3) is not to be
exceeded. Examples are given of the amount of radon gas leaking through
common defects in foundations.
When building new dwellings, it is necessary to modify technical solu-
tions to safeguard against the radon risk. Principals for carrying out
this work are discribed for the different parts of the foundation.
However, expensive technical solutions are unprofitable. It has been
found that existing dwellings can usually be protected against radon
from the ground for a cost of less than SEK 15,000.
76
ADAPTION DE LA TECHNIQUE DE CONSTRUCTION POUR LAPROTECTION CONTRE LE RADON DU SOL
Bengt Rosén
Inst. National de Geotechnique Suédois, 581 01 Linköping, Suéde
Mots-clés: Radon du sol, Technique de construction
L'essai décrH comment la technique de construction normalement pratiquée
en Suéde avec peu de modifications peut 8tre adaptée pcur supporter des
risques éleves de radon venant du sol.
Au plus tärd au moment du permis de construire Tes munidpalités
suédoises do1ve.it determiner les risques de radon venant du sol. Ces
risques sont classes dans trois groupes: risques élevés, risques normaux
et risques bas.
• in su'i montrant <1es < isques normaux de radon implique des tau* Jt radon
sous le ba*t1ment dans Tintervalle 10.000 - 50.000 Bq/m3. Notament on ne
peut permettre que de tres petites fultes pour ne pas dépasser les taux
prescrits å Tintérieur du båtiment. å savoir 70 Bq/m3 en taux des
descendants du radon.
Des exemples sont donnés sur des taux de gaz de radon qu1 risquent
d'entrer en prenant en consideration des avaries ordinaires dans la
fondation.
La technique de construction dans la fabrication nouvelie dolt etre
adaptée aux risques de radon. Les prindpes selon lesquelles cela peut
étre effectuée sont décrites pour les différents composants d'ouvrage.
Des solutions techniques coöteuses ne peuvent pas Stre défendues du falt
qu'on peut souvent améliorer des maisons existantes affectées par le
radon pour un cout ne pas déoassant SEK 15.000:-.
77
INVESTIGATIONS AND MAPPING OF RADON RISK AREAS
Gustav Åkerblom
Swedish Geological Co. Box 801, 951 28 Luleå, Sweden
Keywords: Radon, gamma radiation, rock. soil, mapping, geology
Inhalation of radon daughters are estimated to be the cause of 400 - 1 100 casesper year of lung cancer in Sweden. Extensive regional surveys of radon daughters indwellings, together with investigations of geology and building constructions haverevealed that radon in soil gas is the primary source of indoor radon pollution.Documentation of the natural radiation environment in a geological context is in-valuable for tracing areas of high radon risk, for understanding the local causesof indoor radon problems, and for choosing suitable remedial measures, both forexisting dwellings and for future building structures. Classification of areas intohigh, normal or low radon risk must take into account, not only the distribution ofuranium ana radium in the bedrock and soils, but also such parameters as soil per-meability, water content and thickness of individual soil layers. Radon in soil gasin gravel in glacial eskers, for example, has proved to give rise to a seriousradon problem in Sweden. On the other hand, clays, with approximately the sameradium content, do not generally cause a radon problem in dwellings owinq to their
vévy löv: serrceabi 1 ity to rrovement of soil gas.
The paper describes how mapping of the radon riskand investigation of the ground'isperformed in Sweden. The radon risk maps are used ai bas for the communities plan-ning of building areas and the more close investigations for determining the buil-ding requirements for new buildings.
81
MOISTURE IN BUILDINCS -HOW TO KEEP BUILDINCS DRY ENOUCHTO KEEP THEM HEALTHY
Ingemar Samuelson
Swedish National Testing Inst., Box 857, 501 15 Borås, Sweden
This paper describes our greater awareness of the factors involved indeciding whether a given Indoor environment Is regarded as good or bad.Many of the mechanisms; that create a bad environment require, or areexacerbated by, the presence of moisture, either In the structure orin the air. The most important measure in creating a good internalenvironment is therefore to ensure that moisture does not get to whereit should not be* The paper describes means of preventing this, anddescribes the importance of ventilation, partly as a means of preventingmoisture access or attack and partly as a complement to other measures»
HOW TICHT IS TIGHT ENOUGH?
Robert S. Dumont
National Research Council, Saskatoon, Saskatschewan, Canada
The topic of air leakage in buildings is discussed. Reasons forminimizing air leakage are presented. Measured values from tests of theair leakage of groups of both detached residences and larger buildingsare given. For detached residences, air leakage measurements very fromless than 0.5 air changes per hour at 50 Pa, to more than 50 air changesper hour at 50 Pa. For larger buildings, a small sample of measurementsindicated that the air leakage rate per unit surface area of thebuildings ranged from 0.6 to 5 L/s«m2 at 75 Pa. Care must be taken whensealing a building to ensure that adequate levels of ventilation -iremaintained. Most often this is accomplished by providing mechanicalventilation.
85/ * ,
HOW TO AVOID SURFACE CONDENSATION
C.H. Sanders
Building Research EstabI. Scottish Lab.Kelvin Rd, East Kilbride, Glasgow G75ORZ, United Kingdom
Surface condensation and mould growth affect a largeproportion of the UK housing stock. This paper reports BREstudies in occupied local authority flats in Scotland inwhich a range of remedial measures had been installed. Theseincluded »proved heating and insulation, inprovedventilation with automatic control and the use of freestanding dehunidifiers. The results indicate that improvedinsulation is not likely to be effective in unheated bedroomsin flats where there is no adventitious heat gain from below.Automatic controls can make extract fans more acceptable tooccupants. Dehumidifiers are relatively intrusive and muchmore successful in warm humid conditions than in dry coldrooms. A high capital cost can lead to reduced running costswith increased likelihood of use by occupants. A method ofassessment of remedies is proposed and illustrated.
89
ON THE THERMAL PERFORMANCE OF WELL AIRTIGHT AND WELLTHERMAL INSULATED TEST-HOUSE IN THE COLD REGION IN JAPAN
Ichiro Akagi, Ikuo Akutagawa, Noboru Aratani, Takashi Sasakiand Motoya Hayashi
Tokyo Planning Office, Sekisui House Ltd.1-11-3 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo, 160 Japan
Key words: Steel-structural Test-house, Actual Total BeatLoss Coefficient, Equivarent Thermal Capacity
It is considered that well airtightness and well thermal
insulation contribute not merely to saving in energy but to the
desirable indoor climate in the building envelope of a house in
Hokkaido as the cold region in Japan. Indoor climate of the
actual house of this kind, however, is not so much investigated.
On this standpoint of view, the test-house, which is well
airtight and well thermal insulated, is designed and constructed.
And for the grasping the actual thermal performance, indoor
temperatures, heating usage and weather variables have been
moaitoring to record using computer-controlled equipments.
In this paper the authors describe the experimental thermal
performance of the test house using monitored data under heatin-j
conditions at first and compare the total heat loss coefficient
calculated by steady-state calculation method in the designing
process with the total heat loss coefficient estimated from the
monitored data concerning to the total heat gain composed of
intrinsic heat gain, solar heat gain and heat gain from heating
system. And at last the effect of thermal capacity, that
moderate the indoor temperaturt fall after stop heating, is
discussed.
The conclusion is .roughly as follows.
1. Indoor temperature is uniform horizontally and
vertically in the building envelope of this test-house
under heating condition.
2. It is possibles to estimate the actual total heat loss
coefficient from the monitored data in a few days under
the periodically fluctuating weather condition.
3. Well insulation intensify the effect of thermal capacity
that moderate the indoor temperature fluctuation. This
intensification of the effect is explained more clearly
by using the concept of equivarent thermal capacity.
90
SUR LE RESULTAT THERMIQUE DE BATIMENT D1 ESSAIS. ET ANCHEA L1 AIR ET ISOLE SUR LE PLAN THERMIQUE, DANS UNE REGIONFROIDE AU JAPON
Ichiro Akagi. Ikuo Akutagawa, Noboru Aratani, Takashi Saskiet Motoya Hayashi
Sekisui House Ltd., 1-11-3 Nishi-shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo, 160 Japon
Mots-clés: Coefficient de la perte totale de chaleur,Capacité thermique équivalent
L'étanchéité et l'isolement thermique sont considérés de
contribuer, non seulement à conserver l'énergie mais égale-
ment à assurer le confort climatique à l'intérieur des bâti-
ments à Hokkaido, région froide au Japon.
Pourtant, la recherche sur le climat intérieur des bâtiments
actuels de ce type n'est pas encore conduite de façon satis-
faisante.
Dans cette vue, le bâtiment d'essais, étanche à l'air et
bien isolé thermiquement, est désigné et construit.
La température intérieur, la quantité de chaleur du chauf-
fage et des variables climatiques sont enregistrés avec
l'assistance du système d'ordinateur.
Dans ce dossier, le résultat d'experiment thermique du bâti-
ment d'essais sera décrit en utilisant les données en-
l registres sous 1'utilization de chauffage.
, Le coefficient de la perte totale thermique calculé par la
| méthode de "steady-state calculation" au cours du planning
• sera comparé avec le coefficient estimé à partir des données
v enregistrés concernant le gain total thermique, se composant
« du gain thermique intrinsèque, du gain thermique solair, et
celui à partir du système de chauffage.
Eventuellement, des effets de la capacité thermique, qui at-
ténue la baisse de temperature après l'arrêt de chauffage,
sont discutés.
91
THE METABOLIC HOUSE: THE HOUSE AS PART OF THE ECOSYSTEM
Bj*rn Berge
Cobolt Arkitekter, St. Olavspl. 2, 0165 Olso 1, Norway
For several years the norvegian group of architects COJULT hasinvestigated a building-strategy called "THE CYCLE HOUSE".It is based on the principle of the house as our third skin, MSsuch the house must function in close correspondance with theprocesses and biorythms of the body. This includes regulation ofmoisture, breathing, heatbalance. It also involves the reductionof pollutants and the distribution of electromagnetic energies.The n. thoris used includes e.g. seldom used properties in airand uater uith regard to movements of flou, chemical properties,poreous materials, open surfaces, sunlight and microorganismsunder control.In opposition to the rigorous and fundamental defensive attitudetypical of modern building industry, examplefied by the vapourbarrier, the cycle house is open and dynamic. Instead of blockingthe flou, it takns ictiv part in the natural processes anrl cycles••-13 an crQi;!'io^. " M L .isu inva K'i?s a cleir attitude ..guir.iLbuilding technics ana materials uhich in production or use repre-sents dangers to the outside environment. In accordance to thisphilosophy the remains of the house, after it s use has ended,should be easly recirculated uithin the natural processes. Jtherimportant issues are energy conservation, durability and re-useof components, resource-economy and benefits of local production,•ill these elements are parts of the same strategy ; to create abetter habitat. According to the GAIft-hypothesis every livingthing on earth are dependent parts of the same organism.
[jince the beginning of the eighties Cobolt architects has designedand built several buildings uhich partly or totally are based onthe cycle house strategy. The results GO fnr are successful, bothtechnical and economical.
93
EXPERIMENTAL STUDY OF AIR HUMIDITY INSiDE BUILDINGS.THE INFLUENCE OF THE HYGROSCOPIC BEHAVIOUR OF MATERIALS
Vasco Freitas and Vitor Abrantes
Faculdade de Enginhat ia da Universidade do PortoRua dos Bragas 4099 Porto Codex, Portugal
Key words: thcrm.il confort, energy management
The thermal performance of residential building has a strong dependence on the lo-
cal climatic conditions and on their thermal charactcristcs. Moreover, occupant
behaviour can have a significant impact. In fact, roller-shade operation and win-
dow opening frequency and length can lead to major deviations frott the expected
thermal performance. The objective of this paper is to assess occupant influence
in a house under particular thermal and climatic conditions (Portugal).
Measurements were taken in an energy research building in Oporto, in 3 rooms in the
first floor, with basically identical conditions (i.e., equal floor and fenetra-
tion areas). Thus, the effects of different eolar incidences and ventilation rates
resulting from distinct patterns of roller-shade and window operation could be me-
.isiii cd
A survey was conducted in an apartment complex with two multifamily buildings who-
se occupants come from different social backgrounds. The occupant patterns for ro-
ller-shade operation and window openings were recorded.
The results from the survey input into numerical simulation procedures procedures,
and their thermal and energy consequences were obtained. The simulations agree
with the measurements that were taken in f.lie experimental building.
The way in which the occupants operate the building controls is as important as
the building thermal characteristics (insulation, thermal inertia, solar apertu-
res) in determining overall building thermal performance.
94
ETUDE EXPERIMENTALE DE L1 HUMIDITE DE L1 AIR DANSL' INTERIEUR DE BATIMENTS. INFLUENCE DU COMPORTEMENTHYCROSCOPIQUE DES MATERIAUX
Vasco Fretas et Vitor Abrantes
Faculdade de Enginharia da Universidade do PortoRua dos Bragas 4099 Porto Codex, Portugal
MotS-clés: Confort thermique, Gestion d'Energie
Les performances thermiques des bâtiments sont fortement dependents des conditions
climatiques des locaux et de leirs caractéristiques thermiques. En plus, les condi-
tions d'occupation ont un impact significatif. En effect, l'utilisation des vollets
roullants c la fréquence et durât ion d'ouverture des fenêtre? peut amener des varia-
tions dans lec performances thermiques que l'on espérait atteindre. L'objectif de
cet exposé est de montrer l'influence des occupants d'une habitation pour une enve-
loppe narticulitre et pour les conditions climatiques au Portugal.
On a fait des mesures dans une Maison Laboratoire au Porto, dans trois chambres, au
primière étage, en condictions basiquement identiques (c'est-à-dire, equal surface
de plancher et fenest/ation). L'effect de différents incidences du raynnement solaj.
rr [•! Hr fux -Je» ventilation résultent des divers utilisations des volletF roull.ints
el des fenêtre peuvent être mesurés.
Urée étude a été conduite dans deux appartements, dans des bâtiments collectifs, qui
sunt occupés par des différen's status sociaux. L'utilisation des vollets roullants
et l'ouverture des fenêtres a été notée.
Les résultats des études ont été Introduits dans un processus de simulation numéri-
que et leurs conséquences thermiques et énergétiques ont été obtenus. Les simulations
étaient d'accord avec les mesures pris dans la maison expérimentale.
La fa^on selon laquelle les occupants utilisent les éléments amovibles des façades
(vollets roullants, fenêtres) est aussi important que les performances thermiques (iso-
lation, inertie thermique, gains solaires) dans les détermination de la performance
C loba le du bâtiment.
9b
ASSESSING SUMMER THERMAL COMFORT IN BUILDINGSSUBJECT TO NOISE
A Jaffrin
Laboratoire Ecothermique, P O Box 21-0651, Valbonne Cedex, France
Current French building regulations stipulate acoustic protection ofthe occupants of dwellings situated in noisy areas and, for temperature, set anupper limit on the coefficient of volume loss, while requiring that the indoortemperature should not exceed 27 °C in standard summer conditions (for theMediterranean coastal region, a mean daytime outside temperature of 26 °C).
Since design offices are not at present equipped to tackle th» problemof simultaneously ensuring both thermal and acoustic comfort in hot weather, ourlaboratory has produced 'TESTIVAL', a computer program capable of doing this onan IBM °C. The program includes a routine that calculates the input of incidentradiation through a glazed wall for any time of year, taking into accountshadows cast and solid angles of vipw of the sky due to any structurespr-nipc •. m u trcn the facade. A SPtono routine calculates 'An- relation inoutthrough sunlit walls and roofing slabs in terms of their insulatingcharacteristics and orientation. The program then balances the solar inputs andthe sources of forced or natural cooling, so that a list of the minimum solarprotection equipment for the openings and walls can be prepared.
This software has been used in a number of actual cases (three blocks of flatsin a noisy area near Nice). The following conclusions were arrived at:
- in accordance with local tradition, the principal openings on intermediatefloors always need to be fitted with solar protection, despite the presence ofoverhanging balconies;
- less predictably, it was found that recent regulations could not be compliedwith on the top floor, or in any apartment located under a significant areaof terrace, without resorting to airconditioning.
Clearly this second conclusion makes difficulties for designers ofapartment blocks subject to cost ceilings (imposed by the terms of governmentgrants), and shows that both the regulatory and the technical aspects of theproblem of summer overheating need further consideration. Technically,techniques involving the evaporation of water from the surface of horizontalroofing slabs might be considered, and the introduction of claddings that do notemit infrared radiation might also offer an elegant solution to the problem ofceilings r^-radiating the heat of the roofing slabs. Even so, the presentlegislation, which demands that the cooling of dwell i r.qs shall maintain anindoor temperature not more than one degree above the outside temperaturs doesseem unduly restrictive.
96
CARACTERISATION DU COMFORT D1 ETE DE LOCEMENTSEN SITE BRUYANT
A Jaffrin
Laboratoire Ecothermique, P O Box 21-0651, Valbonne Cedex, France
La réglementation appliquée en France prévoit uneprotection acoustique des occupants d'habitations situées en zonede bruit, et, dans le domaine thermique, une limite supérieure aucoeHicient de déperditions voluniques, tout en imposant de ne pasexcéder une température intérieure de 27*C en conditions d'éténormalisées <26*C de température moyenne journalière extérieure enzone littorale méditerranéenne).
Con-front es au problème d'assurer simultanément le con-fortthermique et acoustique en période chaude, les bureaux d'étude desconstructeurs ne sont pas actuellement armés pour étudier cesquestions. Pour cette raison, notre Laboratoire a été amené amettre au point un logiciel, nommé "TESTIVAL", capaole de traiterce problème sur micro-ordinateur IBM—PC. Ce logiciel se composed'une routine qui calcule à tout instant de l'année les apportsrayonnants incidents à travers une paroi vitrée quelconque entenant compte des ombres, portées et des angles solides de visiondu ciel dus aux superstruc. tures éventuelles de façade. Unedeuxième routine calcule les apports rayonnants par les murs etdalles insolés, suivant leur isolation et leur orientation. Unbilan est ainsi dressé des apports solaires et des sources d«?refroidissement naturelles ou -forcées, qui permet d'établir' laliste minimale d'équipement de protections solaires des ouvertureset des parois.
Ce logiciel a été exploité sur un certain nombre de cas réels(trois immeubles d'habitation en zone de bruit dans la région deNice) et les conclusions suivantes ont été obtenues:
- conformément à la tradition locale, il est presque toujoursnécessaire d'équiper les baies principales de protectionssolaires, malgré la présence de balcons pro-éminents, en étagein termed i a i re;
de façon moins, prévisible, on constate qu'il est impossiblede satisfaire à la réglementation récente en dernier étage, oudans tout logement placé sous une surface notable de terrasse,sans avoir recours à une climatisation des locaux.Cette dernière conclusion met évident- tent en difficulté les
constructeurs de logements à coûts plafonnés (Prêts d'Accession ála Propriété offerts par l'Etat), et montre qu'il ent encorenécessaire? de revoir à la fois l'aspect réglementaire et l'aspecttechnique du problème des surchauffes d'été. Sur le plan techniquelui même, il est possible d'envisager des solutions derefroidissement passif par evaporation d'eau à la surface desdalles horizontales de toiture, et l'introduction de revêtementsde parois non émissifs dans 1'Infra-Rouge pourrait égalementapporter une solution élégante au problème des plafonds rayonnantla chaleur des dalles de toiture. Néanmoins, la législationactuelle qui ne permet qu un degré d'écart de température audessus d»? l'extérieur pour le refroidissement des locaux sembletrop restrictive.
97
THE INFLUENCE OF NATURAL CONVECTION ON THE HYCROTHERMALQUALITY OF INSULATED CAVITY CONSTRUCTIONS
Jan G.N. Lecompte
Laboratory of Building Physics, K.U. LeuvenKasteel van Arenberg, B 3030 Heverlee, Belgium
Key words: Thermal insulation, Insulation in cavities, Natural convectionAirtightness, Air leaks, Workmanship, Condensation problems.
When thermal insulation is placed in th-; cavity of a wall, special
attention must be paid to the airtightness of the insulation layer. Otherwise,
a considerable increase of the heat losses can be expected, due to air flows
around and through the insulation layer, caused by the stack effect. The air
flows can also cause an important increase of moisture transport towards t.ie
cold surface of the cavity. In case of timber frame constructions, this
results in severe condensation problems due to the large amounts oi moisture
involved.
The use of hard foam insulation slabs (extruded or expanded polystyrene,
polyurethane,..) rises the problem of the joints between the slabs themselves
and betweer. the slatr and other ».onsWuctior. parts, coupled to the irie*riiai>.'»-
presence of small cavities on both sides 01 the insulation layer. The
insulation itself can bt considered as airtight (fig.l). Using mineral wool,
leads m addition to requirements concerning the minimal density, to prevent
air flows through the insulation (fig.2). These problems are studied by ceans
of experimental research and computer s:it"'iations.
f i g . l ,
air flow ^rou: the msuiatior.
f i g . 2 ,
a:i f l o w t h r o u a h the
H
F r o m t h i s r e s e a r c y ran be c o n c l u d e d that s t r i n g e n t r e q u i r e m e n t s itust be
f o r m u l a t e d c o n c c r n i n c the c o r r e c t a p p l i c a t i o n of in s u l a t i o r . iiattrials in
c o n s t r u c t i o n s w i t h p a r t i a l l y i n s u l a t e d c a v i t i e s , sir.cc sir.all a i r l e a k ? c a n
c a u s e a s u b r t a n t i a l m c v c i s t of t h e h e 3 t l o s s e s a n d can a l s c l e a d to a
d e t t r : o r a t i o n of tht c o n s t r u c t i o n åvt to m o i s t u r e darcage. A p p r c p r i a t e
s o l u t i o n s tc the p r e s e n t e d p r o b l e m s a r e p r o p o s e d , out of w h i c h p r a c t i c a l
g u i d i l i n e r t r v £ : d r « fcttrtr w o r k r a n s h i p ca-. b>. ' c r n u i a r >:i.
98
L1 INFLUENCE DE CONVECTION NATURELLE SUR LA QUALITEHYCROTHERMIQUE D1 UNE CONSTRUCTION CREUX ISOLEE
J.->n C.N. Lecompte
Laboratoire du Physique de Batimcnt, K.U. Leu venKasteel van Arenberg, B 3030 Heverlee, Belgium
Mots-clés:Isolation thertique, Isolant dans un vide. Convection naturelleResistance å l'a.r, Fuites d'air, Soin d'application. Problémesde condensation
Quand un isolant thermique est place dans le vide d'un paroi, il faut
préter attention å la resistance å l'air du couche d'isolant. Autrement on
peut s'attendre å une augmentation importante des pertes de chaleur, par des
courants d'air autour et å travers 1'isolant, causée par convection naturelle.
Ces rourant* d'air peuvent aussi causer une augmentation du transport de
vapeur vers la surface froide du vide. Dans le cas d'une construction en bois,
ceci produit des problémes sévéres, tenant compte des quantités d'humidite en
jeu.
L'usage des plaques de polystyrene extrudées ou expandées, de
polyurethane,.. pose comae probléme les joints entré les plaques euxmémes et
entrt les plaquas et d'autre parts de la constructiori, couple c la presence
inevitable d'une couche d'air aux deux cotes de 1'isolant. L'isolant méitie
peut étre considéré comet inpercéable å l'air (fig.l). L'i-*ge des isolants
fibreux, aéne de plus å des exigences concernant la densité Binimale,
prévenant de courants d'air a travers l'isolant (fig.2). Ces probl'.nes ont
été etudiés au moyer, de recherches experimentales et de simulation nustnques.
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couran t d ' a i r å t r a v e r s 1 ' i s c l a r i t
La conclusion de cette recherche est qu';l est nécessairf åt for»uier de?
exigences rigoureuses concernan^ i'applieatior. correcte dc-s isolants dan* des
vides partiellenerit isoles parce que de petites fuites d'air peuvent caaser
une augmentation considerable des pertes de chaleur et peuvent aussi menet å
ure degradation rapide de la construction par cause de 1'husidité. Les
solutions propres pour les problémes présentés sont proposées afm dt pouvoir
fornuier des directive» pratique.
99
THERMAL COMFORT AND ROOM SHAPE
Dr. Zerrin Yilmaz
Istanbul Technical UniversityTaskisla-Taksim, 80191 Istanbul, Turkey
Key words: Thermal Comfort, Building Design
Thermal performance of building envelope surrounding a room is influenced
by also the shape of the rooia. Room shape can be described by the "shape
factor" which is the ratio of the room width to t^e room depth and if is
one of the main determinants of the facade area(surface area of the ex-
ternal wall). If the shape factor or facade area of a room is enlarged,
thermal radiation between the occupants and inner surfaces increases,
since inner surface temperature of external wall is usually different
from that of the other surfaces. Moreover, bigger facade area may require
bigger wirdov "tea from daylightinj» point of view and consequently ear
loss from the window or solar heat gain through p,\asinp, increases. Therefore,
room shape is considered an important factor affecting indoor climate and
thermal comfort. Optimum value of the shape factor should be determined
in accordance with the other building parameters.
In this study, a methodology to determine the optimum values of shape
factor is introduced with its application.
100
LES EFFECTS TERMIQUES DE LA FORME DE LA CHAMBRE SURLE CONFORT DES OCCUPANTS
Dr. Zerrin Yilmaz
L'Université Technique D'IstanbuiTaskisla-Taksim, 80191 Istanbul, Turquie
Mots-clés: Confort thermique, design du bâtiment
La performance thermique de 1'envelope du bâtiment entourant une pièce est
aussi influencée par la torme de la chambre. La forme de la chambre prit être
décrit par le "shape factor" qui est le rapport de la larp.eur de la chambre
à la profondeur de la chambre et il est l'un des déterminants principeaux
de la surface des façades (la surface des murs extérieurs). Si le facteur
de la forme ou la surface de la façade de la chambre est agrandit, la radiation
thermique entre les occupants et les surfaces intérieure anjtemente, depuis que
la température de la surface du mur extérieur est usuellement différante de
relie des autres surfaces. De plus, la surface de.la façade plus grande
pc.it iütri ^xi?£ plus (»rande surface de 1.1 fenêtre do point de la viie .!<
l'éclairage et par conséquent la perte de la chaleur de la fenêtre ou le eain
de la chaleur du soleil au travers de la vitre ançemente. Donc, la forme de
la chambre est considéré comme un important facteur affectant le climat
intérieur et le confort thermique. La valeur optimum de la facteur de la
forme doit être déterminé conformément aux autres paramètres du bâtiment.
Dans ce travail, une méthodologie à déterminer la valeur optimum de lii
"shape factor" est présenté avec leure application.
H>3
INFLUENCING THE AIR-TIGHTNESS AND NATURAL VENTILATIONOF MULTISTOREY RESIDENTIAL BUILDINGS
Kéroly Balézs
Hungarian Inst. for Building Science, H-1113, Budapest XI David Frenec u-6
Key words: air tightness, air infiltration
Air tightness of naturally ventilated buildings is an important and varying factorin the air change rate of the natural ventilation. While the air-tightness of build-ings varies in a wide range depending on the age, structure and architectural featu-res of the building, its control is possible to some exte.,t by eliminating randomleaks with weather stipping and other means and by creating controllable openingsat given and known locations.To size up the order of magnitude of the effect of different structural and archi-tectural features of the building /air-tightness, building geometry, possible inter-nal nain flow paths/, and that of environmental factors /exposure to wind/ a com-prehensive study were carried out using wind tunnel data and computer simulationfor the determination of the resulting air-change rate under varying external con-ditions for different types of multistorey residential houses. It was found thatboth architectural and environmental factors have a significant effect on the re-sulting air-change rat.p**.It was also concluded tnat ~ +!r?re are ?. number of i ,<wis to improve ^ne <;o'"'•'""'=<-bilitv uf the natural ventilation ot buildings witn regarc to boxh providing "elLarindoor air quality by maintaining a permanent r.dninial air-change rate and avoidingenergy losses by diminishing excess ventilation.Some examples of devices and means are presented for the control of air-tightnessand leakage of buildings.
105
N A T U R A L INFILTRATION RATES IN RECENTLY-BUILTSINGLE-FAMILY • • USES
Margie Cardn. Tom Eckman, Jeff Harris and Danny Parker
North we?.. • ",wer Planning Council and Bonneville Power Adm.850 S.*.. droadway, Suite 1100, Portland, Oregon 97205, USA
Key words: infiltration in new housing, ventilation
Natural air infiltration rates are important to energy planners inthe Northwest. The initial infiltration rate of a house oust be knownto determine whether it is cost-effective to reduce air infiltration.It is also important to know the level of current ventilation rates irorder to determine how much mechanical ventilation is necessary tocompensate for the house tightening. This paper describes infiltrationrates in recent single-family construction by using measuredinfiltration data. Both fan pressurization and tracer gas tests havebeen used, but the fan pressurization test, with heating season airchange rates determined using the Lawrence Berkeley Laboratory (LBL)method, is the focus of this paper. A relatively robust value of 0.5air changes per hour (for the heating season) as measured by the fanpressarization test and modeled using the LBL methodology appears to bereasonable to represent recently built single-family houses. This valueis f e tho infiltration of the shell of the house only, and doesn'tinduce occupant effects or aer.'.anical ventilation.
106
LEX TAUX D1 INFILTRATION D' AIR ORDINAIRE DANS LESMAISONS INDIVIDUELLES RECEMMENT CONSTRUITES DANSLE NORD-QUEST DES ETATS-UNIS
Margie Cardner, Tom Eckman, Jeff Harris and Danny Parker
Northwest Power Planning Council and Bonneville Power Adm.850 S.W. Broadway, Suite 1100, Portland, Oregon 97205, USA
Mots-clés: Inf i l t rat ion , vent i lat ion
II eet important que les planifieateurs en Inergie dans le Nord Shiest soient
renseignfs sur les taux d1 infiltration d'alr ordinaire. Le taux initial
d'infiltration dans une malson doit etre connu afin de savolr s*il est
possible de réduire, de facon Iconomique, I1Infiltration de l'rlr »out en
maintenant la qualité de l'air "a l'interieur; un control» de 1•infiltration
et une ventilation destine* • la rfdupfration de la chaleur s'avereraient
néeessaires a eet effet.
Ce trvval] dé^Mt ) • • '»'»T Ö'infiltration qu'on retrou"» 4%P« !•«
individuelles ricentes dans le Nord-Ouest des Et»ts-Unis en se servant de
données détewinées sur 1*infiltration. Depuis la fin des annéee soixante^llx
la eolleete d'une base de donnles important* a étl effectuee dans le Nord-
Ouest; celle-ci document* let taux d'infiltration ordinaire dans les naisons
individuelles dans eette region. Let taux d1infiltration dans des maisons
typiques possedant un system* d'inergie efficace ont été mesuris dans
plusieurs etudes en se servant de portes soufflantes et de techniques de
"tracer gat".
Ce travail rassenble les etudes coapl*t<*s jusqu'a ce Jour, discute des
diffeVentes techniques de mesurag* et lvalue les niveaux d'infiltration en
tenant coapte d* l'efficacit* du system* d'rfnergie de la maison, de son lg*
ainsl que de son typs de construction. On discute aussl des consequences que
ces taux d•Infiltration dans de nouv*lles naisons typiques auront sur les
reglem*nts qul s'lnposent*
107
ON THE AIRTICHTNESS OF JAPANESE WOODEN HOUSE
Motoya Hayashi, Takashi Sasaki and Noboru Aratani
Dep. of Architecture, Hokkaido University,
North 13 West 8 Sapporo, 060 Japan
Key words: Japanese Wooden House, Wooden Frame Construction,Degree of Airtightness, Pressurazation Method
The general Japanese houses are made from much wood. The
traditional constructive method of Japanese wooden house is
called "Ziku-gumi-kohhou" which formed in sultry Japanese central
district for a long time. The house which built by this
constructive method has little wall, but much pillars and beams.
Though it is recently that using of walls increased on the
Japanese wooden house/ the amount of natural ventilation is
further more greater than before. This means increasing of heat
loss by ventilation, especially it becomes big problem in
Hokkaido as the cold region. It is needed a planning of
ventilation of whole house built and will bo built in the future
in Hokkaido. However, there is no conditions for this
ventilating plannings because of low airtightness of the house in
the present. The many constractors are making the new
constructive method for high airtightness because of the reasons
above mentioned.
The authors measured the degrees of airtightness of many
houses which built by several constructions in Hokkaido for the
ventilating planning in the future. In the measurement of air
tightness of several houses used the pressurization method.
Consequently, the airtightness of general houses built by the
usual constructive method is about 9 cm per floor area 1 m by
use of expression of effective openings area. And other new
constructive method becomes higher air tightness than before.
108
LE CARACTÈRE HERMÉTIQUE DE L1 AIR DE LA MAISON JAPONAISEEN BOIS
Motoya Hayashi. Takashi Sasaki et Noboru Aratani
Université de Hokkaido,North 13 West 8 Sapporp, 060 Japon
Mots-clés: La maison Japonaise en bois, Le caractère hermétiquede l ' a i r , La méthode de 'pressurization"
Des maisons japonaises sont faites en bois en général. La
méthode traditionnelle japonaise de construction de la
maison en bois s'appelle "Ziku-gumi-kohhou" qui a été
établie dans le quartier central d'une chaleur humide-
pendant longtemps. Une maison construite selon cette
méthode a peu de murs, mais beaucoup de piliers et de
poutres?. 11 est vrai que les maison japonaises en bois
sont construites avec assez de murs depuis peu, mais la
quantité de la ventilation naturelle devient beaucoup plus
qu'avant. Cela signifie qu'il y a une augmentation de la
perte de la chaleur par la ventilation, at cette perte
devient un grand problème, en particulier, dans Hokkaido,
région froide au Japon. Cela exige de tenir compte du plan-
ning de ventilation pour la construction de maisons et ce
planning sera réalisé dans un proche avenir à Hokkaido.
Pourtant, on n'est pas encore au stade d'introduire ce plan-
ning de ventilation à cause de peu l'herméticité atmosphéri-
que qui se trouve dans la maison d'aujourd'hui. De
nouvereux constructeurs sont en train d'établir la nouvelle
méthode de construction visant à maintenir la haute
herméticité.
Les auteurs ont mesuré les degrees de l'herméticité at-
mosphérique de beaucoup de maisons qui ont été construites
selon plusieurs méthodes de construction à Hokkaido pour la
réalisation du planning de ventilation dans l'avenir. La
méthode de "pressurization" a été utilisé dans le mesurage
de 1'hermàtricité atmosphérique de plusieurs maisons. En
conséquence, l'herméticité atmosphérique des maisons con-
struites par la méthode ordinaire est environ de 9cm2 par
lm2 de ir superficie de plancher. La nouvelle méthode de
construction assure l'herméticité atmosphérique plus ef-
ficace qu'avant.
Ill
CONTROL OF CONDENSATION AND IMPROVEMENT OF INDOOR AIRQUALITY USING MECHANICAL VENTILATION WITH HEAT RECOVERY
S J Allwinkle
Napier College, Colinton Rd, Edinburgh EH10 5DT Scotland, United Kingdom
Key words: Condensation: Air Quality
Recently in the UK., and particularly in Scotland, domestic ventilation systems havebeen considered as means of reducing condensation in existing housing stock. A simpleventilation model which is suitable for ventilation systems with a hrat recovery unit ispresented. Using field data of temperature and relative humidity, air supply and extractrates for individual rooms are estimated by applying this model. Unlike conventionalsystems, rxtract from bedrooms is considered necessary for the type of dwellingsconsidered necessary for the type of dwellings considered to reduce surface condensation.
112
SURVEILLANCE ET PREVENTION DE LA CONDENSATION ETAMELIORATION DE LA QUALITE D' AIR DANS UNE MAISONAVEC UNE VENTILATION INTERIEURE ET UN RECUPERATEURDE CHALEUR
S J Allwinkle
Napier College, Colinton Rd, Edinburgh EH10 5DT Scotland. United Kingdom
Mots-clés: Condensation: Qualité d'air
De recentes experiences dans le bätiment ont montré l'avantaged'obtenir un rendement élevé d'energie dans une habitation en réduisantles pertes par transmission et par ventilation. L'accroissement du coutde l'energie et l'afficacite de l'energie rationale ont aussi influence1'attitude des gens å obtenir un rendanent énergétique plus élevé dansune habitation. Des mesures oonme 1*isolation d'un mur, 1'eliminationd'un courant d'air, la suppression des cheminées et de tous les tissusd'ameuble element mödernes et les habitudes de la vie oonrtibuent touså l'accroissement des niveaux de pollution et humidité de 1'airintérieur. Dans beaucoup d1habitations mödernes, 1'infiltration d'airnaturel est réduite jusqu å un faible niveau qui n'est plus suffisamentélevé pour maintenir une qualité d'air intérieur acceptable. C'estpoujquoi, on a testé l'accroissement de la covioentration en gazpclluants (C02, formaldehyde, radon, odeur, fumée, etc) et vapeurd'eau. Ceci a force les organisations de standardisation des inmeublesdans quelques pays å specifier la vitesse de 1'écculement lorsque laventilation est minimale pour chaque piece d'une habitation. Pourrépondre ä cette exigence, on utilise une ventilation méchaniquecompose» par exemple d'une systéme d'extracteur seul ou combine avecreservoir.
Sur cette feuille, sont. présenté quelques resultats obtenus par leprojet de recherche, le premier en Grande-Bretagne, sur les testsd'une roaison ventilée un utilisant en systéme réservoir-extracteur avecune unite de recuperation de chaleur. Ceci réprésente la partie d'unprojet en cours permettant 1'evaluation du potential d'une ventilationméchanique pour réduire les problémes causes par la condensation å1'intérieur d'une habitation écossaise. L'etude d'autres polluants neconstitue pas une partie de ce travail. Ce test a été éffectué dans unemaison innocupée avec un taux d'humidité relative égale å celui-engendre par un occupant.
113
THE PREVENTION A N D C U R E OF RISING DAMPNESS IN BUILDINGS
Clive Briffett
National University of Singapore, School of Building & Estate Management87B Linden Drive, Singapore 1128
Key words: Rising dampness, Dampness in buildings
Problems of rising dampness have affected the health ofbuildings and their inhabitants as extensively as any othercategory of defects. Despite exhaustive research into con-struction techniques, the production of new materials andthe design of remedial works rising dampness is still a commonphenomena.In the past numerous methods and materials have been usedfor new and existing buildings to combat the problems butdue to a combination of factors including misrepresentationby specialist firms, ineffective supervision and inferiorstandards of workmanship considerable sums of money havebeen spent to no avail.The paper attempts to identify the major problems both withinand outside the building industry in an effort to achievesuccessful results and a satisfactory- return for money spent.The presentation is essentially an overview of the presentstate of the art and science of preventing and curing risingdampness and fully discusses the associated problems withinthe design, construction and maintenance processes thataccount for its continued existence.
114
LA PREVENTION ET L1 ELIMINATION DE L1 HUMIDITE PAR CAPILLA-RITE DANS LES BATIMENTS
Clive Briffett
National University of Singapore, School of Building & Estate Management87B Linden Drive, Singapore 1128
Mots-dés: Humidité par capillarity Humidité bâtiments
Les problèmes d'humidité ont affecté la santé des bâtiments et deleurs habitants autant qu'aucune autre catégorie de défaut. Malgréune recherche approfondie portant sur les techniques de construc-tion, sur la production de matériaux nouveaux ainsi que sur le de-sign des travaux correctifs, l'humidité continue à fttre un phéno-mène courant*
Dans le temps, de nombreuses méthodes et une large quantité de ma-tériaux ont été utilisés dans la construction de nouveaux bâtimentset la réparation d'anciens pour combattre ces problèmes; cependant,le concours de facteurs, combinant la déformation des faits pardes firmes dites spécialisées, une surveillance inefficace et unniveau inférieur de travail, est responsable de la dépense inutiled'importantes sommes d'argent.
Cec exposé entreprend d'identifier les protlèmcs majeur*, tant àl'intérieur de l'industrie du bâtiment qu'à l'extérieur, pour ser-vir de guide aux practiciens de l'industrie quant aux responsabi-lités professionnelles permettant d'obtenir des résultats satis-faisants ainsi qu'une bonne rentabilité des investissements.
L'exposé constitue essentiellement une vue d'ensemble sur l'étatactuel des techniques et de la science de la prévention et l'éli-mination de l'humidité par capillarité et examine en détail lesproblèmes y associés dans les procédés de design, de constructionet d'entretien qui expliquent l'existence continue de ce phénomène.
115
MOISTURE MEASUREMENTS IN WOODEN BUILDING COMPONENTS
Tommy Bunch-Nielsen
Technical University of Denmark, Bygning TO1F, 2800 Lyngby, Denmark
Key words: Moisture, wooden structures, sandwich components
During the last 10 years we have conducted a lot of moisturemeasurements in Danish buildings of light-weight structural woodencomponents.
The measurements have been carried out by using Moisture Roundelswhich have been built into the structure for regular readings orreadings two or three times a year during the critical periods.
Buildings constructed w;*"h sandwich-elements based on mineral woollamellas have been surveyed for a period of 10 years, and we iiaverecorded the moisture cement in the wooden parts which can beuseful when a new compor -nt based on a compact principle withoutventilation is to be devjjoped.
Another :ni;;crt-int item is the warm and cold rcolr nnn tr.e roofr,provided with additional, external insulation.
The first measurinqs of these roofs started at the end of the 70's,and by now we possess a iot of knowledge of the moi.:ture content invarious roof structures before and after upgrading with additionalinsulation.
This knowledge and the records of the moisture content is useful inthe development of new elements without the risk of fungis attacs.But the results can also be used for the designing of buildingswithout indoor climate problems, eliminating the high moisturecontent normally found in the structure, and the connected problemswith mould fungus.
117
"7HEALTHY BUILDINGS - AN ECOLOGICAL APPROACH
Zoltan CerebenInst. for Quality Control of Building, 1502 Budapest,XI Diöszegi ut 37, Hungary
Key words: Healthy buildings; ecological systems: moulding
Dealing with healthy buildings the definition of the WHO/World HealthOrganization/ concerning "health" is a big challenge for us. It says:"Health is a state of complete physical, mental and social well-being andnot merely the absence of desease or infirmity". This definition calls ourattention to MAN as a whole, and it is suited for saving us from losingbalance between the research of the details and their synthesis.
The built environment is an important factor of nan's health understood inthis sense mentioned above. Our buildings and their groups forming urbanunits essentially do not differ from the ecological system of the nature,whose composition, structure and function are already very well analysed bythe biology- Regarding our buildings and towns as ecological systems we candraw a lot of usefull ideas from the analysis of the nature's ecologicalsystems. As an example we shall examine which advantages can be derived fromthis comprehensive approach in the analysis of such a special problem asthe moulding of dwellings.»
118
CONSTRUCTIONS SAINES - COMME RESULTAT D1 UNE APPROCHEECOLOGIQUE
Zoltan Cereben
Institut pour le Controle de Qualité de la ConstructionH-1502 Budapest, XI. Diöszegi ut 37, Hungary
Mots-clés: constructions saines, systéme écologique, moisissure
En nous occupant avec la santé des bätiments ].a definition de laWHO/World Health Organization/ serve å nous conmte un grand défi. Elledit: "Santé c'est 1'état du conplet bien-étre physique, mentil etsocial et non seulement 1'absence de la naladie ou infirmité." Gettedefinition oriente notre attention å 1'HCMME comne total, et elle estconvenable å nous preserver de la perte de la balance entré lerecherche des details et leurs . iithese.
L'environnement bati est un facteur tres important de la santé de1'hanne pris au ce sens. Nos råtiments et leurs groupes formant desunites urbaines ne different pas éssentiellement des systémesécologiques de la nature, la composition, la structure et lafonctionnement dequels est déjå bien analyse par la biologie. Enregardant nos båtiments et nos villes oömme les systémes écologiques,1'analyse des systémes écologique de la nature sett beaucoup rles= idée?utiles pour leurs connaissance plus profonde.
Nous regardons comme exemple quelles sant les avantages å tirer decette approche globale dans 1'analyse d'un tel probléme spéciale commela moisissure des logements.
119
SICK BUILDINGS - A CONSEQUENCE OF TOO SHORT A DRYINC TIME?
Tore Hansson
Swedish Institute for Wood Technology ResearchBox 5609, 114 86 Stockholm, Sweden
/Uc
Key words: Erection technique, Drying time.
In the old days, 100 years ago, the building regulations required the erection
time of a house not to be less than three years. No work was done in the winter.
The first two to three years of the life of the newly built house were regarded
unhealthy for ordinary people to live in the house because of too high a humidity
from mortar, plaster, etc, Those newly built houses were homes for poor peaople,
they dried the moisture out of the walls at the price of their health. b-t> years
after the building start the houses were regarded healthy, and ordinary people
moved in.
Nowadays, the production time of a house is a week or a month, seldom more than 6
months. We also erect the houses all the year around.
In view of this, it is obvious that the drying out of building moisture con be
critical in the modern building process. We can try to avoid moisture by using
dry materials and the building technique is indeed, much drier now than it was
5>0-100 years ago. It is, however, impossible to avrid water in mortar or concrete
completely.
The erection technique has been speeded up but the drying process rannot be in
the same way. Many causes for health problems, like mould, formaldehyde or bad
smell from floor patty, can be explained by too short a drying time in a hectic "••
building process. j
121
MYCOTOXINES AND EXHAUSTION SYNDROME IN A HOSPITAL
C. Mainville, P.L. Auger, W. Smoragiewicz, M. Lévesque,D. Neculcea and J. Neculcea
Confederation de Syndicats Nationaux, 1601 de Lorimier,Montreal, Qubec H2K 4M5, Canada
122
MYCOTOXINES ET SYNDROME D'EXTREME FATIGUEDANS UN HOPITAL
Claude Mainville, Pierre L. Auger, Wanda Smoragiewioz,Maurice Lévesque, Dragos Neculcea and Jeanna Neculcea
Confédération de Syndicats Nationaux, 1601 de Lorimier,Mcntréal, Qubec H2K 4M5, Canada
Depuis 1982, les employê-e-s de l'Hôpital St-Francoisd'Assise de Québec (636 lits), sont aux prises avec unsyndrome étrange, qui affecte plus de 170 sur 1940d'entre eux. Une sorte de mononucléose accompagnée d'uneforte dépression. Au début on croyait à une épidémie decytomêgalovirus, puis au Epstein Barr chronique en passantpar le Syndrome du Lake Tahoe. Un questionnaire de symp-tômes fut distribué et complété par 1300 des employê-e-s:60% d'assèchement des yeux et de la peau, 51% de fatigueextrême, 45% de douleurs musculaires, 35% de problèmes deconcentration mentale, 26% de dépressions sans raisonapparente. L'examen clinique chez 46 d'entre eux laissesoupçonner une atteinte du système neuro-végétatif. Enlaboratoire les résultats démontrent une diminution deslymphocytes totaux à la limite inférieure de la normaleet de façon plus probante lorsqu'on étudie les sous-typeslymphocytaires (B, T, T a ct, TSUpp, NK). Tous ces résul-tats amènent l'équipe de recherche à conclure que noussommes face à un noveau syndrome. Des échantillons prisâ l'aide d'êcouvillons stériles, dans les systèmes deventilation, dans les entre-plafonds (plénum de ventila-tion) , sur les rebords des fenetres, ont permis dans unpremier temps d'identifier 17 espèces de moisissuresdifférentes dont le Stachybotrys Atra et le TrichodermaViride, pour finalement réussir à reproduire en labora-toire sur un milieu de culture de cellulose, la synthèsedes mycotoxines trichothécènes, reconnues pour leurseffects immunosuppresseurs et neurotoxiques. De touteévidence, ces moisissures ont été engendrées par l'in-filtration de l'eau par le toit qui coule depuis nombred'années et par les politiques d'êconomis d'énergieaveugles, restreignant la quantité d'air neuf et l'entre-tien des systèmes de ventilation dans l'hôpital. Un pro-gramme de decontamination des systèmes de ventilation etde la structure architecturale de l'hôpital est en oeuvre.Une équipe médicale travaille aussi â la recherche d'untraitement du syndrome et â mettre au point des testsdiagnostiques pour l'identificaion de la mycotoxicose.
THE INDOOR AIR QUALITY OF FINNISH HOMES WITH MOLD PROBLEMS
A Nevalainen, M.J. Jantunen, A.L. Rytkönen, M. Niininen, T. Reponenand P. Kalliokoski
University of Kuopio, National Public Health Inst.P.O.B. 95, 70701 Kuopio, Finland
Keywords: indoor air, homes, bioaerosols, fungi, bacteria
A quantitative and qualitative survey about Finnish homes withknown or suspected microbiological damage was made. To collectinformation about the cases a letter was mailed by the NationalBoard of Health to the health authorities of all the 450municipalities. 135 suspected cases from 40 municipalities werereported. Of these, 30 cases were chosen for bioaerosolmeasurements. The selection criteria was either a water damage ormold growth recognized by a health inspector or a building-associated health problem reported by a physician. Measurementsof indoor air fungal spores and bacteria, temperature andhumidity were made in March-April and in October in several roomsof each home. Outdoor samples were taken daily. Bioaerosolswere sampled with six-stage impactors (Andersen 10-800) on platecount agar for bacteria and on Hagen agar, malt-salt agrr andyeast-glucose agar plates for fungi. The Petri plates werei ncvA, •' r>(1 ii i • >< -ni I <-I:[»-I >itui <- foi S . . . 7 >ljy o dull (lit- n n n i i i t t
were counted The temperature and relative humidilv were ineaöuieäindoors and outdoors.The results of the indoor air measurements showed that theairborne levels of the fungal spores were within the normal rangeeven in those buildings were mold growth was visible. The rangeof the total fungal spore levels was 10-2 300 cfu/m3, and in mosthomes the levels were under 500 cfu/m3 . None of the samplesexceeded 2 500 cfu/m3, which we regard as the highest normallevel based on a large amount of data from non-problematic sites.It is evident that the levels of airborne fungal spores are not asimple indication of a building-associated mold problem. As forbacteria, in seven samples the levels were much higher than 4 500cfu/m3 which we consider to be the highest normal value. Themain sources of indoor air bacteria are people and high airbornebacteria levels indicate poor ventilation. We believe that apart of the private "sick buildings" just lack ventilation andthe problem is an outcome of misunderstood energy savingattempts. Health inspection of suspected moldy homes shouldtherefore include ventilation measurement.
PREDICTION OF RISK FOR SURFACE CONDENSATION
Anker F. Nielsen
Norwegian Building Research Inst.Div. Trondheim, Htfgskoleringen 7, 7031 Trondheim, Norway
Key words: Surface Condensation Glass Statics Simulation
Every vinter comes a number of enquiries on condensation on the inner surface of
Class. Condensation oci.au when the moisture content in the indoor air has a
higher dew point temperature han the surface temperature of the glass. This
enquiries continues in spite 01' v'ndows with better thermal insulation. With
lower U-value will the risk decrease, but condensation will still occur in some
houses. The Norwegian Building Research Institute has made a computer program,
where we can take into account the normal variations in moisture production,
infiltration, ventilation, indoor temperature and internal surface heat resistance.
The moael is used for a statistical simulation with random generated numbers, that
is transformed to variations in the parameters. To get a good prediction of the
nujitiéi oT wiiEOi. w;i t,h condensation we need ;00 .'dl -
The first example is with fixed outdoor temperature and the other parameters
distributed ar normal in Norwegian buildings. The second exan.ple includes vari-
ations in the outdoor climate. The results make it is possible to predict the
risk of condensation and f±nd variations in the number of hours per year with
condensation.
The statistical simulation method can be used on many of the problems with indoor
climate and building failures, where we typical do not have exact values for
h'lilding and the behaviour of the occupants.
127
CASE STUDIES OF INDOOR FUNGI USED TO CLEAR RECALCITRANTCONDITIONS
Sherry A. Rogers
North East Center for Environmental Medecine2800 West Cenesee Street. Syracuse, N.Y. 13219, USA
Key words: indoor air, mold, hyposensitization, eczema, hypersensitivity,vasculitis, migraine, asthma, hyper-IgE, acne, exhaustion
With tighter buildings there is often a selective increase in fungi. Our previous
publications showed there were indeed many fungi that wen- being ignored as potential
allergens or causes of symptoms.
Our next step was to test with these "newer" fungi. Not only was 'nere extensive
atiiibody production or reaction toward these fungi but by treating with them, wr
could clear within weeks many diverse medical conditions that had resisted all current
known therapies.
Case examples from several thousand patients included ten vears of tota! body
eczema with an IgE of 33,000 1.1!., incapacitating hyperactivitv, depression, steroid
dependent asthma, idiopathic edema, cvstic acne conglornbata, vasculitis, dizziness,
urticaria (hives), migraine, weakness, exhaustion. Crohn's disease (colitis), and atopic
dermatitis. Witn double hlind saline substitutions of the treatment ii.j- . MOMS ilieri-
was r-.-currence of the conditions.
The next step was to determine cost effective measures to reduce the ambient
fungi. Over 500 before and after cultures were taken in patient homos and offices.
No statistical analysis has been done as yet. However, we will show that removal
of carpet, extensive washing of surfaces, evaporation of a mixture of common
household chemicals, installation of an electrostatic precipitator and ultra-violet lights
each had markedly reduced the fungi. Periodic monitoring is necessary to assure
continued effectiveness of any method.
128
LES FONGICIDES D1 INTERIERIEURS: CONTROVERSES ET CONDITIONSMEDICALES TENACES ET RESISTANTES
Sherry A. Rogers
North East Center for Environmental Médecine2800 West Cenesee Street, Syracuse, N.Y. 13219, USA
Mots-clés: Air ambiant, moisissures, t i tration, désensibilisation,ecxéma, épuisement, hyperactivite, acne, vasculite,maux de tête, migraine, asthme, hyper IgE
L'avènement d'édifices super-isoles a donné naissance a une croissance selective de
fongicides. Tel que publie dans nos ouvrages precedents, i l y a en fait plusieurs
fongicides qui sont ignores ou inconnus, et donnent naissance a une gamme d'allergcnes
et de symptômes.
Notre étape suivante était de désensibiliser a ces "nouveaux" fongicides. Non
seulement nous avons eu une production excessive d'anticorps ou une reaction aux
fongicides, mais en traitant avec ces fongicides, nous avons pu éliminer dans quelques
semaines, plusieurs controverses médicales qin jusqu'à present restaient insolubles.
Des milliers d'exemples de cas incluant un eexema couvrant tout le corps a un fgE
de 33,000 I.U., hyperactivite incapacitante, depression, asthme cause par steroide,
oedème idiopathique, -..~ne conglombatta kystique, vasculite. etourdissrrnont, • >r\ic-<rr
(eruption), migraine, faiblesse, épuisement, maladie de Crohn (colite), cierrmtc atopique
(eexema) et etourdissernent. Par une substitution a double insu du traitement, nous
avons remarque une reapparition des conditions.s A. \
II fallait determiner par la suite, quel serait le coût des mesures a prendre
pour réduire les fongicides arnbaints.
Plus de 500 cultures ont ete prélevées dans la residence et le bureau des patients.
Nous n'avons en ce moment aucune statistique disponible. Cependant, nous sommes en
mesure de prouver que, d'enlever les tapis, qu'un nettoyage régulier des surfaces en
contact, que l'evaporation des liquides chimiques domestiques, que l'installation d'un
filtre precipitateur-electrostatique et qu'une lumière ultra-violette, contribueront a
réduire les fongicides. Bien étendu, un controle périodique est nécessaire pour confirmer
l'efficacité de la méthode utilisée.
129
THE EFFECT OF AIR TEMPERATURE AND HUMIDITY ON THE GROWTHOF SOME FUNGI
A. L. Rytkönen, P. Pasanen, P. Kalliokoski, A. Nevalainen andM. Jantunen
University of Kuopio, National Public Health Inst.P.O.B. 6,70211 Kuopio, Finland
Keywords: fungi, growth, humidity, temperature, indoor air
In our earlier field experiments we found a negative correlationbetween indoor air humidity and airborne levels of spores(Pellikka et al. 1986). To explain this result, we set up anexperiment, to study the effects of air temperature and relativehumidity on the growth of some fungi common in indoor air.The 20 test chambers were of glass, 4 1 of volume each. Thehumidity inside the chambers was regulated to about 10, 30, 55,75 and 95% with saturated salt solutions. Petri dishescontaining Hagen's medium were stabilized in the chambers for 24hours before inoculation. The plates were inoculated centrallywith a spore suspension of either Penicillium sp. or Aspergilmsfumigatus, placed in chambers and incubated in the dark for 13days. The incubation temperature was 4, 9, 19 or 30°C. Thecolony diameters vzere measured after every 24 hours during theincubation. Afterwards, samples of the colonies were examined::L L!. jcanrii-y oiui. ' i ii microscopy.
As expected, the colonies grew faster in warmer temperarures. Attemperatures ranging from 4 to 30° C, the growth of the fungalcolonies was independent of the ambient air humidity and was onlyaffected by drying of the growth medium. An interesting findingwas also that the growth of the colonies did not slow graduallyas the medium was drying. Instead, the growth was seeminglyunaffected until a certain level of dryness was reached, and thenceased abruptly.
Reference:
Pellikka M, Pitkänen E, Nevalainen A, Jantunen M and KalliokoskiP. Negative correlation between the airborne fungal spore levelsand water content in humidified indoor air. 3rd Int. Conf. onAerobiology, 6.-9.8.1986 Basel (abstract)
tau
EFFET DE LA TEMPERATURE ET DE L1 HUMIDITE SUR LA CROISSANCEDE CERTAINS FONCUS
A.L. Rytkönen, P. Pasanen, P. Kalliokoski, A. Nevalainen etNi Jantunen
University of Kuopio, National Public Health Inst.P.O.B. 6, 70211 Kuopio, Finland
Hots-clés: fongus, croissance, humidité, température, air intérieur
Dans nos expériences précédentes, nous avons trouvé une corrélation inverse
entre l'humidité de l'air intérieur et les concentrations en spores de l'air ( Pellikka
et al. 1986 ). Pour expliquer ce résultat, nous avons monter une expérience pour
étudier les effets de la température ambiante et l'humidité relative sur la crois-
sance de certains fongus renccntrés fréquemment dans l'air ambiant.
Les 20 caissons expérimentaux étaient de verre, d'un volume de 4 1 chacun.
L'humidité à l'intérieur des caissons était réglée à 10, 30, 55, 75 et 95% en solu-
tions salines saturées. Les boites de Pétri contenant des .silieux de Hagen étaient
ror.duûs -tables par un séjour préalable ~e 2k h, dar\r le^ naissons ""ant l'inocula-
tion.Les surfaces étaient inoculées de façon centrales ave', une suspension de oporei
de Pénicillium sp. ou d Aspergillus fumigatus, placées dans les caissons et incubées
pendant 13 jours dans l'obscurité. La température d'incubation était de <*, 9, 19 et
30*C. Le diamètre des colonies était mesuré chaque 2^h. de l' incubation.
Comme prévu, les colonies poussaient le plus rapidement dans les températures
chaudes. A des températures variant de 4 â 30*C, la croissance des colonies fongiques
était independente de 1' humidité ambiante et était seulement affectée par le dessè-
chement du liquide des médiur.s. Une constatation intéressante était que la croissance
des colonies ne ralentissait pas progressivement au fur et à mesure que le liquide
se desséchait. Au contraire, la croissance semblait être inaffectée jusqu'à un cer-
tain seuil de sécheresse soit atteint et ensuite cessait brutalement.
Référence:
Pellikka M, Pitkänen E, Nevalainen A, Jantunen M et Kalliokoski P.
Corrélation inverse entre les niveaux en spores fongiques de l'air ambiant et de
l'eau présente dans 1 air ambiant humidifié: 3rd Int. Conf. en AercEiclogie, 6-9.3.
1986 Basel ( extrait ).
131
VENTILATION TO PREVENT MOULD IN ROOMS
David Södergren
Bengt Dahlgren Stockholm ABBarnhusgatan 3, 111 23 Stockholm, Sweden
Key words: Bathrooms, ventilation, mould
It is to day usual to place rooms for bath, showers and washingin the middle of the buildnings and if the ventilation systemis too weak ther will be good climate fcr mould to grow on thesurfaces. The paper wil1 inform about an investigation inapartnenthouses with moulding problems.
The humidity in the rooms has been measured during differentconditions. In an empty apartment special tests has been made inthe bathroom to obtain dry surfaces as soon as possible.
Diagram showing the time 'or drying at different arrangements andat different airflows vi .1 be presented.
ARE THE THERMAL FACTORS CRITICAL FOR HUMANSADEQUATELY CONSIDERED IN THE DESIGN OF NEWHEATING AND AIR-CONDITIONING SYSTEMS?
Bjarne W. Olesen
Technical University of Denmark, 2800 Lyngby, Denmark
135,
73G
The major aim of a building i* to provide a healthy and comfortable environment for theoccupant:. For this purpose it is preferable if the influence of the building and : istaliations on humancomfort can be predicted already at the design stage. This paper discusses the problems in predictingthe thermal environment. The requirc.icnts for a comfortable thermal environment based on existingstandards arc presented, followed by a discussion on different methods for predicting the relationbetween design of building, heating and air-conditioning systems, and the thermal environment. Thisindicates that while surface-, radiant- and air temperatures may be predicted in the design stage, it isoften not possible to predict air velocities and vertical air temperature gradients. Finally, the questionof which factors are important in the design and development of new heating and air-cunduioningsystem are discussed.
1 3 7 /
DESIGN OF HEATING SYSTEMS JO
Tor-Göran Malmström
Department of Building Services Engineering, Royal Institute ofTechnology, S-104 01 Stockholm, Sweden
Comfort criteria and the thermal properties of the buildingare basis for the design of a heating system. The heat demandand its distribution in time must also be studied carefullyas it influences the operation of the system. These mattersand the possibilities to simulate building and heating sys-tems are discussed, and examples of simulations are given.
RECENT DEVELOPMENTS FOR HEATING. COOLING ANDVENTILATING BUILDINGS
James E. Woods
Honeywell Inc., MN10-1451, 1985 Douqlas Drive North,Golden Valley, MN 55422, USA
Recent investigations suggest the existence of two populations ofbuildings for environmental evaluations: 1) problem buildings (20-302)and 2) buildings without known problems (70-802) including those withundected problems and those with an "absence of problems" (i.e, HealthyBuildings). Dat& are presented that indicate most problem buildings areassociated with inadequate performance of heating, ventilating, and airconditioning systems. Performance criteria are suggested for evaluationof these systems. These data and criteria lead to propositions thatindoor air quality control is evolving from the principles of psychro-toetries, and that ventilation efficiency may be a critical concept forcost-effective control. Finally Healthy Buildings are characterized interns of human response, sytem performance, and service factors thai canbe employed to assure acceptable building performance.
,43
CLOTHING: AN ESSENTIAL INDIVIDUAL ADJUSTMENT FACTORFOR OBTAINING GENERAL THERMAL COMFORT
C. Alfano and F.R. d'Ambrosio
Dipartimento Hi Ingegneria Meccanica per I'EnergeticaUniversita di Napoli, 80 Piazzale Tecchio, 80125 Naples, Italy
In air-conditioned buildings where thermal conditions catply withexisting building codes and standards, many people often complain ofunpleasant thermal sensations. These complaints may often be caused bydifferences in the occupants activity level and the fact that peopleare not alike and may prefer different thermal conditions.
In this paper the important role played by clothing in theattainment of thermal comfort is stressed and it is shown how theclothing may be used to compensate for different activities and perso-nal differences. This phenomenon is analyzed by assessing the sensiti-vity of PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied) index to thesubjects' activity and to the thermal insulation of the clothes theywear.
145
COMPENSATION OF ASYMMETRIC RADIATION FROM COLDWALLS BY THERMAL COMFORT - CONSCIOUS HEATING
L, Banhidi, A. Somogyi, L. Fabo and T. Simon
Hungarian Inst. for Building Research1113 Budapest, David F.u. 6. Hungary
Key words: Thermal comfort, heating systems, local discomfort,assumetrie radiation
Poor thermal insulation of the external walls often causes thermalcomfort complaints in winter due to the local discomfort effect causedby asymmetric heat radiation. Because of its high cost the improvementof thermal insulation is not always workable method to eliminate suchcomplaints, especially in case of existing old buildings, where thisimprovement would require application of supplementary insulationJayers on ornamented external and internal surfaces. Hie thermalcomfort can be improved by heating methods tltat (1) compensate for theeffect of the cold wall, or /and/ (2) supply extra heat to cover theincreased radiant heat losses of the himan body. Heating methodsmeeting these requirements are ustjaliy acceptable from energy savingaspects too. Series of thermal manikin tests were carried out in theMicroclimate Laboratory of the ÉT1 for selecting the best heatingmethod for compensation of asymmetric cold radiation. Test methods,instrumentation, resjlts and cc'iciusjons a^e presented.
146
COMPENSATION DE LA RADIATION ASYMETRIQUE DES MURSFROIDS PAR CONFORT THERMIQUE - CHAUFFAGE CONSCIENT
L. Banhidi, A. Somogyi, L. Fabo et T. Simon
Institut Hongrois des Sciences du Bâtiment1113 Budapest, David F u 6, Hongrie
Mots-dés: Confort thermique, système de chauffage, inconfort localradiation asymétrique
L'échange de chaleur rayonnante entre le corps humain et les surfacesde clôture entourant la salle exerce une grande influence sur la sen-sation du confort thermique. Si l'isolation thermique des murs extéri-eurs est faible, augmente la transmission de chaleur rayonnante depuisle corps vers ces surfaces froides /en hiver/-
C'est l'une des situations classiques de l'inconfort local: le cas dela radiation asymétrique. La méthode la plus simple de la compensati-on est l'amélioration, une mesure notoire d3 la conservation de l'é-nergie à la fois.
Mais à cause du coût élevé, l'isolation *hermique améliorée n'est pastoujours praticable, surtout duns le cas des vieux immeubles exis-tants, où cette amélioration signifie l'application des couches supp-lémentaires d'isolation.
L'inconfor+ then» ique peut être compensé par des méthodes de chauffe,lesquelles
i./ soit qu'éliminent l'effet du inui froid,
ii./ ou/et qu'elles fournissent une chaleur supplémentaire couvrantla perte augmentée de la chaleur rayonnante du corps humain.
Les méthodes de chauffe satisfaisant aux exigences do plus haut sonten général acceptables aussi du point de vue de l'économie d'énergie;par exemple le chauffage de basse température peut être avantageuse-ment utilisé.
Dans le laboratoire de microclimat de l'Institut Hongrois des Sciencesdu Bâtiment /ÉTI/ une série d'essais a été exécutée utilisant un man-nequin thermique afin de choisir la meilleure méthode de chauffe pourla compensation de la radiation asymétrique du froid. Entre les mé-thodes essayées se trouvaient des radiateurs, plaques do chauffage,chauffage par le fond et chauffage incorporo dans les panneaux murauxex t trieurs.
Le texte présente les méthodes d'essai, l'instrumentation, les résul-tats et les conclusions.
147
CLIMATE AND VENTILATION SYSTEMS FOR PRECASTCONCRETE BUILDINGS
Bengt Bergqvist
AB Strängbetong. Box 30036. 104 25 Stockholm, Sweden
Key words: Indoor climate, ventilation, thermal storage
Concrete floor slabs have a large heat capacity, 100 Wh/m2, K and
represent therefore a considerable thermal storage for heat and
coolth. The slabs are however unfortunatly very often thermally
insulated from the room air with carpets, false ceilings and
sound absorbers. Therefore the room air temperature will rapidly
rise several degrees when internal heat loads such as lights,
computers, persons and solar radiation starts to heat the room in
the morning. During nonoffice hous the temperature will fall
rapidly due to heat losses. In order to get an arc**i't*"le induor
climate it is necessary to install a lot of heating and cooling
equipment. One could say that the indoor climate technique of
today has fooled us to try to fight against mother nature
A new way to make the concrete mass available for therminal
storage is to distribute the supply air through holloow cores in
the floor slabs. The TermoOeck system, developed and marketed by
Strängbetong since 1975 has been used in approx 170 buildings.
In summer, outside air cools the slabs at night. In the morning
when the temperature of the slabs are 20-21°C, the room air and
the supply air are cooled by the slabs. In buildings where the
internal heat loads are high and the indoor climate requirements
are high additional cooling can be achieved by cooling equipment.
In winter surplus heat from internal heat loads is stored in the
hollow core slabs. Since the supply air is distributed through
the slabs, which have a span of up to 18 meters, they function as
heat exchangers between different rooms with different tempera-
ture. Heat from occupied rooms can therefore be transported to
unoccupied rooms. Experiences from erected buildings show that
the energy requirement for heating is about 30-50 kWh/m^, year.
148
SYSTEMES DE CLIMATISATION ET VENTILATION POURCONSTRUCTIONS EN BETON PREFABRIQUE
Bengt Bergqvist
AB Strängbetong. Box 30036. 104 25 Stockholm, Suéde
Les planches en dalles de béton possèdent une grande capacité d'accu-mulation de chaleur, environ 100 Wh/m2,K et représentent de ce faitune source énorme d'enaagasinage thermique aussi bien pour le chau'que pour le froid. Malheureusement ces dalles sent le plus souventisolées de l'air ambiant par des tapis,fa'X-plafonds, ou isolations anti-bruit. C'est pourquoi, le matin,I température de la pièce va monter très rapidement de plusieursdegrés lorsque les éclairages, les machines de bureaux, le personnel,le soleil et ses radiations commenceront à la chauffer. En dehorsdes heures de travail, pa. contre, la température de la même pièce vab? -ser t: - J vite du fait des déperditions de chaleur. Afin d'atteindrevn'climat intérieur acceptable dans le bâtiment, il est alors néces-saire d'investir des sommes importantes en matériel de chauffage«t en équipement de climatisation. On i>uuri»n. presque dire qu'ons'est fait avoir À lutter contre la nature à cause des techniquesmodernes de chauffage'.
II existe un nouveau système rendant le béton (>Juf. apte à accumulerl'énergie: l'air admis est transporté à travers un réseau de conduitsà l'intérieur des dalles. Ce procédé, nommé "TermoDeck" a été déve-loppé,perfectionné et diffusé par Strängbetong depuis 1975. "TermoDeck"est utilisé dans plus de 175 bâtiments.
En été, durant la nuit, on utilise l'air frais extérieur pour réfri-gérer les dalles de béton. Celles-ci refroidiront ainsi le lendemainmatin l'air de la pièce et l'air admis, leur température n'excédantpas 20 à 21° C. Dans certains bâtiments d'où il se dégage beaucoupde chaleur interne, on fera appel à une installation de climatisations'il est nécessaire de maintenir une basse température.
En hiver, il est possible de stocker dans les dalles le surplusde chaleur interne que les éclairages, les machines de bureaux etle personnel dégagent. On peut ensuite envoyer dans une zone inoccupéece surplus de chaleur. Cela fonctionne comme un échangeur de chaleur,grâce à l'air admi.s qui est transporté à travers un réseau de conduitsdans le plancher portant jusqu'à 18 mètres. L'expérience acquiselors de la construction de bâtiments précédents montre que laquantité d'énergie nécessaire au chauffage n'excède pas 30 àSO kWh par mètre carré et par an.
149
IMPROVEMENT OF INDOOR CLIMATE AND ENERGY SAVINGSIN EXISTING AND NEW BUILDINGS
Gerhard J. Besler, Jaroslaw Dowbaj and Grzegorz Potyrala
Technical University of Wroclaw, Politechnika WroclawskaWybrzeze Wyspianskiego 27, 50-370 Wroclaw, Poland
Key words: indoor climate,heating,ventilation,ground energy
The system forming indoor climate,now being developed in Poland,
which can be applied in new and existing single family houses,
apartment buildings and public buildings will be presented in the
paper.
The system allows to improve indoor climate and saves energy
in comparison with traditional radiator heating systems.
Oryginal way of air flow distribution in suspended ceiling space
was used for room heating in winter and room cooling in summer.
Rooms ventilation and cooling in summer was supported on
obtaining natural ground energy (heat in winter,cold in summer)
from small ground depth.
The system*s economical analysis and results of investigations
will be presented in detail.
150
(.'AMELIORATION DU MICROCLIMAT ET L'ECONOMIE ENERCETIQUEDANS LES BATIMENTS EN CONSTRUCTION OU DEJA EXISTES
Gerard J. Besler, Jaroslaw Dowbaj et Grezegorz Potyrala
Technical University of Wroclaw, Politechnika WroclawskaWybrzeze Wyspianskiego 27, 50-370 Wroclaw, Pologne
Hots-clés: mioroolimat,chauffage,ventillation,l%energie du sol
Dans l*article on presentera le systeme,developpe en Pologne
de formation du microcliraat,qui pent etre uti l ise daas les batiments
habitables,en construction ou deja exiatea,pour uns ou quelques
families ou memo dan? les bfitiraents publics.
Ce ays teme permit nueliorer l*etat du microclimat en meroe tei:ips
economisant bien l*er?Vrgie en comparant avec les resolutions
traditionels (avec les raiiateurs).
Le chauffage et le refroidissement on eto on a rosolu en.
utilisatit une nothoJo oryginalo do I*introduction de l'air dana
l'espace sous le plafond.
La ventillation de pieces,y oompris le refroidissement en ete,
base bur la rucuperation de l*en«rgie natureie (du frcid en At*,
et du chaud en hiver) provenante du profondite,pas> grande,du sol.
On presentera l*analyse eoonomique du ayateme et les resultat*
des recherches.
151
REACTION PERFORMANCE - ONE POSSIBLE DESIGN INDEXFOR INDOOR MICROCLIMATE
W. Bischof and L. Banhidi
Medizinische Academie CDR, Hungarian Inst. for Building Science50 Erfurt, Gustav Freytag Str. 1, 1113 Budapest David Ferenc u.6.
Key words: Indoor space design, microclimate, thermal comfort,mental performance
When dimensioning the microclimate of indoor spaces two main problems areencountered:a) The microclimate has to meet economy requirements including human
comfort and performance aspects as well.
b) The microclimate is given to the occupants, and they can not adiust it totheir needs and expectations.
Wide range of research is carried out for the establishment of a Simple butcomprehensive index or quantity for the description and design of indoorclimate. Recently the subjective human comfort sensation is regarded to bethe most sensitive and easily parameter for this purpose. Simultaneouslyinterdisciplinary research efforts target the elaboration of an objective,quantified parameter and design method.
One such parameter might be the mental performance of the occupants. Severalmethods are known for the ditermination of the mental performance, mostusing test series/multitest methods./
Experiences with mulititest methods proved, that the effect of environmentalfactors can only be rezibly measured if
1/ the mental load from the tests is adequate from both difficulty andlength aspects,
2/ the test stimulates or maintaines the mental performance.
The paper presents the methods and results of reaction performance testcarried our by the author on 70 students. The results are presented as afunction of the operative temperature.
RAPIDITE DE REAKTION DANS LE TEMPS - L'UN DES INDEXESPOSSIBLES POUR CALCULER LE MICROCLIMA INTERIEUR
Dr. W. Bischof et Dr. L. Banhidi
Institut Scientifique de la Construction. 1113 Budapest, David F. u.6.
Mots-clés: Calcule les espaces fermés, microclima
Actuellement, losqu'on calcule les espaces fermés, on rencontre les2 problèmes importants comme suit:a/ Le microclima de l'espace intérieur doit satisfaire aux exigences
économiques et dans ce cadre "M doit satisfaireAaux exigencesimposées pour le renden:3nv huuain et åu bien - être.
b/ Le microclima intérieur e/ît donné pour l'homme, donc en générali l n'est pas en mesure de le modifier conformément a leurs pro-pres exigences et demandes.
Pour résoudre ces problèmes des -eoherches sont en cours dans lesdomaines divers dont le but est d'élaborer un système de côte demesurage bien simple mais complexe en même temps, de trouver la bonneméthode pour l'application par 1er ingénieurs projeteurs.Actuelement les recherches ont l 'avis commun que la sensation humainesubjective doit être considérée conuae un paramètre le plus sensible,dontAle contrôle est 1R plus facile a faire.En même temps, des recherchée interdisciplinaires sont menées-élaborer la méthode de calcul objective et numérique avec lemètre.Le rendement mental peux être considéré comme un tel paramètre cequi est appliqué et connu depuis longtemps.Pour leur définition un grand nombre de méthodes sont connues,celles-ci appliquent généralement les batteries - tests .Selon l'expérience des auteurs acquises jugqu'ici, les tests multip-les de ce genre ont montrés que l'influence de l'environnement surl'homme ne peut être bien enregistrer que dans le cas ou les testssatisfont aux 2 critères suivants:1/ La mesure de la charge provoquée par le test doit être en
accord avec la durée et la degree de difficulté.2/ Pour qu'on puisse produire le rendement, le test doit être stimu-
latif, c'est a dire on doit assurer de maintenir son niveaupendant le test .
L'auteur a réalisé des essais de ce genre sur 70 étudiants lorsqu'ila mesuré le rendement de reaction de temps par méthodes nouvelles -son exposé nous fait connaître leurs résultats en fonction de latemperature operative.
FRESHNESS, VENTILATION A N D TEMPERATURE IN OFFICES
D J Croome and D H Rollason
School of Architecture, University of BathClaverton Down, Bath BA2 7AY, United Kingdom
%
An environmental survey has been undertaken of environmentalconditions in 23 office spaces. This paper focuses on the responsesof 228 occupants voted on a fresh to stale 7 point scale. The mostsignificant factors found in this survey for judging freshness wereair temperature and fresh air supply rate. Current standards forfresh air are questionned and there is certainly a need for freshair ventilation controls .to be core sensitive to changes in indoortemperature of only 1°C steps which say occur throughout the day.
"For air to feel fresh it oust have such cooling and evaporative•power as suffices to keep the head pleasantly cool end the skinfree from sensible perspiration."
Sir Leonard Hill(in Bedford 1974)
155
ARRANGEMENT OF SPACE HEATING SURFACES AND RESULTINGEFFECTS ON THERMAL COMFORT AND HEAT LOSSES
Hans Erhorn and Michael Szerman
Fraunhofer-Institut fur Bauphysik, Nobelstr. 12. 7000 Stuttgart 80 FRG
Key words: Thermal comfort; asymmetry of human heat losses;heating systems; radiator arrangements
The conventional way of arranging radiators at spandrel walls(parapets) below windows resulted from thermal comfort requirements;namely, It was designed to compensate for the Increased radiation heatexchange between space users and the cold glazing surfaces and to heatcold outside air Infiltrating through window Joints during the heatingseason. When reviewing related literature, a lot of Information may beobtained concerning the heating system's Impact on thermal comfort,heat demand, temperature distribution within a space, and heat con-sumption. The present study Is Intended to give an overview of theactual state of knowledge. Based on comprehensive numerical simula-tions, 1t will further be pointed out 1n which way the radiator posi-tion 1s liable to Influence the thermal comfort of occupants ant! theheat demand of a space. Conventional radiator arrangements and panelheating systems were found to have a positive effect on thermal con-fer*.. With a customary standard level of facadp insulation, heat mssdifferences due to varied arrangements of radiators turned out to beof negligible importance.
156
DISPOSITION DES CORPS DE CHAUFFAGE ET CONFORT THERMIQUE
Hans Erhorn et Michael Szerman
Fraunhofer-lnstitut fur Bauphysik, Nobelstr. 12, 7000 Stuttgart 80, RFA
Mots-clés: Confort thermique; disposition des corps de chauffe;systèmes de chauffage
L'individu a l'impression du confort thermique quand la température de V a i r
ambiante et la température superf ic ie l le du local se trouvent dans la zone de
confort. En outre, i l faut ve i l l e r à ce que les divergences entre les températures
des superficies du local ne soient trop grandes entre eux. En cas des divergences
marquées, l ' ind iv idu perd de chaleur asymétriquement, raison fréquente des sen-
sations d' inconfort . Les correlations entre le refroidissement asymétrique du
corps humain et la disposition des corps de chauffage et le type du système de
chauffage ont été examinées et calculées pour des conditions constructives en
Allemagne. Dans le secteur des coefficients de transmission thermique
(coeff icient k) â observer selon l'ordonnance sur l ' i so la t ion thermique, tout
système de chauffage* permet d 'é tab l i r «tes conditions thermiques confortable*.
Les pertes thermiques de l ' ind iv idu sont les plus homogènes en cas de chauffage
par panneau et en cas des radiateurs disposés sous les fenêtres.
Même si les radiateurs sont placés au paroi in tér ieur , ce qui entraîne l ' e f f e t le
plus grave sur le refroidissement asymétrique, i l est toujours possible de créer
du confort thermique. Avec la valeur isolante de la facade non variée, les pertes
thermiques sont autour du même ordre et les influences dues au système de chauf-
fage ne présentent qu'une quantité négligeable.
157
CONVECTIVE AND RADIATIVE FLUX SENSOR FOR DESIGNINGAIR QUALITY CONTROLLERS
Ph Lassue and P Thery
Laboratoire de Measures Automatiques "Cresmat", Universite de Lille3 é Etage, 59655 Viileneuve D'Ascq Cedex, France
Key words: Thermal comfort, Radiant heating, thermal radiation measurementautomatic control
System of radiant heating with radiating panels located in the upper zone of spa-
cious rooms ensure a high level of comfort due :
1) to uniform air temperature distribution horizontally and vertically,
2) low speed of air motion,
3) reduction of heat energy consumption due to the reduction of air temperature.
Moreover, the system is durable and reliable in operation. An often ignored part of
these advanced heating system is the room thermostat which control the heat input
to the actual room. It is important that this thermostat reacts quickly and correc-
tly on any change in the need for the heat input. If this is not the cast.-, comfort
as well as energy problem may occur.
The purpose of this investigation is to evaluate the interest of using radiative
flew sensors to maintain s degree of comfort in a giver, space drri-.r, viryin;-, ther-
mal loads caused by change in the free heat during the day.
The first object of the paper is to reexamine the radiant heating control design
procedure to show the interest of using radiative flux sensor in feedback control
loop. The radiative flux which influence the energy balance of the rjom provide a
phase lead function which can be used to control purposely low inertia radiant
panels.
Such a feedforward control is adequat for identifying the quick thermal disturbances
affecting the wall surfaces and taking corrective action with tho intention of can-
celling the effect of disturbances on radiant temperature. Since no deviation from
the equivalent temperature set point is required, such a feedforward control can be
theoretically perfect from thermal comfort requirements, depending only on the
ability to detect the thermal disturbances from radiative measurements.
158
APPLICATION DES CAPTEURS DE FLUX RADIATIF A LACOMMANDE OPTIMALE DES PANNEAUX RADIANTS
Ph Lassue et P Thery
Laboratoire de Measures Automatiques "Cresmat", Universite de Lille3 é Etage 59655 Villeneuve D'A scq Cedex, France
HotS-clés: Confort thermique, panneau radiant, flux radiatif, commande optimale
Les systemes de chauffage par panneaux radiants fixes au plafond assurent de
bonnes conditions de confort thermique dues :
- ä 1'uniformité de la temperature intérieure aussi bien verticalement qu'horizon-
talement,
- ä une reduction des mouvements d'air,
- ä une diminution de la temperature d'air.
Ces systemes de chauffage par panneaux radiants sont robustes et fiables. Le déve-
loppement de ces systemes est lié ä la mise au point de dispcsitifs de commande
adéquats permettant de prendre en compte les perturbations énergétiques en prove-
nance du milieu extérieur et de les compenser p:'.r mu —nmande optimale de la
puissance dissipée dans les panneaux radiants de fail- inertie. L'objectif du
travail et>t de montrer 1'intérct de mcsurcr 1- ompn.,,1. t.- radiative du flux thei-
tnique sur une paroi interne pour déiecter 1'état de dé.séquilibre interne ainsi
que les perturbations énergétiques en prevenance du milieu extérieur de facon ä
permettre la compensation de ces perturbations par la commande optimale de panneaux
radiants de faible inertie.
I.o resultat essentiel est la conception et la realisation d'un dispositif de regu-
lation de la temperature équivalente fonctionnant sans écart par rapport ä la
valeur de consigne. Puisque la regulation de la temperature équivalente s'effectue
sans signal d'erreur, cette méthode de regulation du systeme habitat est idéale
du point de vue confort thermique. La seule limite résulte de la possibilité de
d<"tecter les perturbations énergétiques ä 1'aide dt- capteurs de flux radiatifs.
159
ELASTIC HEATINC AND ELASTIC VENTILATION
Eugen Mayer
Energieberatung, Hohenstaufenstr. 35, 7100 Heilbronn, Germany
The efforts being made for effectively reducing heatlosses by providing high-quality insulation are remarkableand require high investments.Little has been done so far with respect to the installationof control and regulating means at the district heat consumerend, which would result in considerable savings of heat.
Prerequisite for this achievement is an economical heattransfer on the basis of the hydraulic heat conveyance.
Heating and ventilation of single rooms depending on roomoccupation has been recognized as a particularly effectivemeans of saving heat. The energy saving regulations ofalmost all European countries make such control mandatory.
New ir. this connection are the following methods:
"Elastic heating" and"Elastic ventilation"
v/hich involves:1
"Programmable remote-controlled single-roomtemperature regulation" and
"Programmable remote-controlled fresh-airproportioning"with central ventilation systems.
The application of these techniques has been tested inlarge buildings at Heilbronn using central heating andventilation systems, and the efficiency of these techniqueswith respect to heat saving has been evaluated.
Simplification of the system structure plus energy savingsobtained will load to economical systems and reasonableoperating cost.
Results of existing systems that have been in operation for iseveral years will be presented. |
*) Chief Engineer of the Department Heating Technicsand Mechanical Engineering in the BuildingSurveyor's Office, Heilbronn i . r .
160
CHAUFFAGE ET VENTILATION ELASTIQUE
Eugen Mayer
Energieberatung, Hohenstaufenstr. 35, 7100 Heilbronn, Cermany
"CHAUFFAGE et VENTILATION ELASTIQUE" Ce principe
consiste une régulation provoquant une température
indépendante dans chaque local, avec commande centra-
lisée ou décentrai. En pratique, la temperatur de
chaque lo'-al peut être repérée par uns thermostate
d'ambiance at sa modulation réalisée par 1 ' intermedière
•' ' une van'ie motorisée ou magnet iququc ph;:c sur chaque
"adiateur. Cette centtralisation de la commando per-
met également de fair correspondre les période de chauf-
fage a celles d'occupation par programmatisation pré-
alable. Ce System a conduit a une allégement sensible
des coûts ^'exploitation. Par exemble pour les établis-
sements scolaires, d'habitation, et pour les hôpiteaux.
On peut aiteindre une économie de 30% sur ces coQts
d' exploitation par utilisation de cette méthode;
La centralisation de la commende peut aussi être étentue
la modilation de la ventilation des Locaux suivant leur
taux d'occupation, en utilisation des ventilateur à
déi.'it et pression variable.
Le système du ' Chauffage et ventilation élastique" est usé et prouvé en
liaison des constructions des nouveau établissements
scolaire et en liaison des rénovations
Les résultats seront demonstré.
161
THE THERMOLABYRINTH
Eugen Mayer
Energieberatung, Hohenstaufenstr. 35, 7100 Heilbronn, Germany
"Theraolabyrinth" is a technological method to save energyin air-conditioning making use of the difference betweenthe temperature of the ground being almost constant over theyear and the changing temperature of the air outside. Xnergyis saved by cooling the air in summer and warming it up inwinter in a subterraneous canal with an adequately largesurface to ensure the exchange of temperature.The stream of fresh air is either conducted directly intothe ventilation system of the building or, when required, itis passed through "Thermolabyrinth" by an automatic thermo-static switch.
Incidentally there existed suitable canals and air- conditioningsystems in two Heilbronn school buildings which could be usedfor investigations. The varying temperature of the stream offresh air was continually checked, so that data for theappropriate dimensioning of canals could be obtained.
A large-scale experiment was made possible when the newCity Theatre of Heilbronn was projected with an air-condition-ing system as described here,
•'Thermolabyrinth" is an object of research of the Ministryof Research and Technology of the Federal Republic of Germany.
162
LE THERMOLABYRINTH
Eugen Mayer
Energieberatung, Hohenstaufenstr. 35, 7100 Heilbronn, Cermany
Le Thermolabyrinth est und méthode de l'utilisation
de la chaleur de la terre pour refroidir (en été)
ou chauffer (en hiver) le volume de l'air, infufflê
dans les installations de ventilation ou de climatisation.
On peut atteindre une économie important de l'énergie
et les cotltjde ventilation est de la climatisation.
Le Thermolabyrinth est prouvé et usé en liaison de la
constuction du nouveau City-tleatre de la ville de ,
Heilbronn. Ce Thermolabvrinth est usable dans les :
nouveau constructions d'autre utilisation, bâtiment.
d'habitation, hôpiteaux, bâtiments scolair, etc.
Le "Thermolabyrinth" est un object recherche du
ministère de la republique fédérale d'Allemagne.
Les résultats seront demonstrés.
163
A COMPREHENSIVE PLAN FOR ASSESSING THE PERFORMANCEOF SPACE CONDITIONING SYSTEMS IN RESEARCH HOUSES
N L Nagda, M D Koontz, R C Fortmann and K C Kazmer *
GEOMET Technologies Inc.20251 Century Boulevard, Germantown, MD, 20874 USA
* Gas Research Inst., III., USA
Key words: Testing plan; research houses; neat ing/coo ling systems;monitoriny instruments; occupancy simulation.
In the next several years, the Gas Research Institute (GRI)plans to test the operational performance of various tvpes ofresidential heating or cooling systems or appliances, in thepast, such testing was conducted mainly in the homes of employeesof cooperating utilities. However, the testing results could noteasily be compared because of nonuniform testing or measurementprotocols and different lifestyles of occupants. Recently, GRIhas arranged to test equipment in unoccupied houses maintained byprivate research organizations. Three types of research houses,representing typical U.S. construction practices for homes builtin the 1950's or 1960's, 1970's or 1980's, and 1990's or beyond,are being used. The performance of heating/cooling systems isevaluated based on the degree of indoor comfort provided, thedynamic response to changing outdoor conditions or differentindoor conditions, and energy efficiency.
The use of unoccupied research houses does notguarantee comparable testing results. To accomplish this goal, acomprehensive testing plan was developed. Specifications in theplan include: (1) measurement zones and parameters to bemeasured; (2) types of monitoring instruments and criteria forsiting them; (3) data acquisition systems and reporting periodsfor measurement results; (4) furnishings for the houses andprotocols for occupancy simulation; and (5) strategies forminimizing the length of testing needed to cover the range ofclimatic conditions expected during a heating or cooling season.
Outputs from more than 100 data channels are routinelycollected for each house, relating to outdoor conditions, indoorcomfort, the heating/cooling plant and delivery system, airinfiltration, energy consumption, and indoor air quality.Illustrative measurement results from the 1986-87 heating seasonwill be presented together with details about the testing plan.Some of the specifications developed for this project will beuseful in promoting greater uniformity of testing proceduresamong different countries.
164
UN PLAN COMPREHENSIF A EVALUER LA PERFORMANCE DESSYSTEMES DE CLIMATISATION D'ESPACES DANS LES MAISONSDE RECHERCHE
N L Nagda, M D Koontz, R C Fortmann et K C Kazmer*
CEOMET Technologies Inc.20251 Century Boulevard, Germantown, MD, 20874 USA
*Cas Research Inst., III, USA
Hots-clés:Plan d'évaluation; maisons de recherche; système de chauffage;système de refroidissement; instruments de contrôle; simula-tion d'occupation.
Dans les quelques années à venir, le Gas Research Institute (GRI)entend tester la performance opérationnelle< de différents exemples desystèmes résidentiels de chauffage ou de refroidissement ou d1apparei-lles électroménagers. Auparavant, de telles observations ont été eff-ectuées principalement dans les maisons d'employés d'entreprises co-opératives de service public. Cependant, les résultats ne se compa-raient pas facilement à cause de tests non-uniformes, de protocolesde mesure non-uniformes et à cause de différentes modes de vie deshabitants. Le GRI s'est récemment arrangé pour tester de l'équipementdans de maisons non-occupées et entretenues par des instituts privésde recherche. Trois styles de maisons de recherche sont utilise's -ceux représentant la construction typiquement états-unienne des années1950 à 1969, 1970 à 1989 ou 1990 et après. La performance des systèmesde chauffage/refroidissement sera évaluée selon le degré de confort àl'intérieur, la réponse dynamique à des conditions à l'extérieur quichangent, ou à de différentes conditions a l'intérieur, et selon l'ef-ficience en =nergio.
L'emploi de maisons de recherche non-occupées ne garantie pas derésultats comparables. Pour ce faire, un plan compréhensif d'évalu-ation a été développé. Compris dans les spécifications sont: 1.zones de mesure et les paramètres à mesurer; 2. exemples d'instru-ments de contrôle et les critère à les situer; 3. systèmes d'acquisi-tion de données et les périodes à reporter les résultats mesurés; 4.l'ameublement des maisons et les protocoles peur simulation d'occupa-tion; et 5. les stratégies à minimiser la durée des tests nécessairesa couvrirla rangée de conditions climatiques normales au cours d'unesaison à chauffer ou à refroidir.
La production de plus de cent canaux de données est couramment ac-cumulée pour chaque maison, à l'égard des conditions à l'extérieur,du confort à l'intérieur, de l'installation de chauffage/refroidisse-ment et son système de distribution, 1!infiltration d'air, la dépensed'énergie et de la qualité de l'air a l'intérieur. Exemples des ré-sultats de mesures de la saison de chauffage de 1986-1987 sont présen-tés ainsi que les détails du plan d'évaluation. Quelques-unes desspécifications développées pour ce projet seront utiles dans l'avance-ment d'une plus grande uniformité de procédures de test parmi paysdilférents.
165
REQUIRED AND ACTUAL TEMPERATURES IN BUILDINGS
Folke Peterson and Karin Widegren-Dafgård
Royal Institute of Technology, 100 44 Stockholm, Sweden
A study at the Royal Institute of Technology in Stockholm of the
temperature in dwellings shows that a number of factors result
in required temperatures not always agreeing with those expected
from "theoretical studies".
The magnitude and cause of the deviation is dealt with in the
article, and measurements from a large number of buildings in
several towns are studied.
166
TEMPERATURES SOUHAITEES ET TEMPERATURES REELLESDANS LES HABITATIONS - Un apercu
Folke Peterson et Karing Widegren-Dafgård
Ecole Royale Polytechnique de Stockholm, 100 44 Stockholm, Suéde
Une étude faite å 1'Ecole Royale Polytechnique de Stockholm sur
les temperatures des habitations montre que les temperatures
souhaitées ne correspondent pas toujours avec celles obtenues
lors d'"études théoriques".
L*article traite I1amplitude et les causes de ces écarts et
présente une serie de mesures enregistrées dans un grand nombre
d1habitations, dans différentes villes.
167
THE HEATING OF DWELLINGS FROM THE CENTRAL SOURCESAND THERMAL COMFORT OF THEIR USERS
Petras, Dusan
Slovak Technical University Bratislave, CSSRRadlinskeho 11, 813 68 Bratislave, Czechoslovakia
Key words: Central heat supply, Heating, Thermal comfort, Subjectivethermal sensations
One of the ways of rational energy using in the dwellings isto aplly the central heat supply systems. By this way ofenergy-saving it is possible to save 10 - 20 % of the fuel,working labours and improve living environment. The maintask of the district heating is to secure the thermal com-fort in dwelling's interiors by minimal energy consumptionfor heating. Thermal comfort besides the objective measur-able physical quantities of indoor environment as a functionof clothing and activity of man, can be estimated by subjec-tive thermal sensations expressed by MV-index. In thepresent paper are close analysed the subjective users' ther-mal sensations in dwellings supplied by heat from centralsources. There will be found the relationship betweenusers' thermal comfort and energy consumption for heating ofthe specific Czechoslovak flat during the heatinq period.Simultaneously there are observed the changes of values ofsubjective thermal sensations according to the start and endof the heating season. The influence of the heat performanceregulation to the thermal comfort and energy consumption isshown as well.
16B
CHAUFFAGE D'IMMEUBLES HABITES A PARTIR DES SOURCESCENTRALES DE CHALEUR DET LE CONFORT THERMIQUE DELEURS UTILISATUEURS
Petras, Dusan
Slovak Technîcal University Bratislava, CSSRRadlinskeho 11, 813 68 Bratislava, Czechoslovakia
Hots-clés: Fourniture de chaleur centralisée, chauffage, confort thermique,les sensations thermiques subjuctive
L'utilisation des systèmes fourniture de chaleur centralisée est, deplus en plus, une des voies de l'exploitation rationnelle de l'énergiedans les imneubles habités. On suppose non seulement les économiesd'énergie de 10-20 % nais aussi la réduction des mains-d'oevre etl'amélioration de l'envirornanent. La tâche principale des systèmes dechauffage central est d'assurer le confort thermique à l'intérieur desbâtiments, tout en consommant le minimum d'énergie pour le chauffage.
Le confort thermique peut être déterminé non seulement par lesgrandeurs physiques mesurables d'une façon objective et dépendant duvêtement et de l'activité de l'homme, mais aussi par les sensationsthermiques subjectives, exprimées par l'indice IMV.
Dans le présent article, on analyse les sensations thermiquessubjectives des utilisateurs des immeubles habités, alimentés enénergie à partir des sources centrales de chaleur. On déterminel'interdépendance du confort thermique et de la consommation d'énergiepour le chauffage de l'appartement tchéchoslovaque de relation 200 m3
pendant la période de chauffage.
Simultanément, on évalue les changements des valeurs subjectives duconfort thermique, relatifs au début et à la fin de la période dechauffage. Bifin, on détermine l'influence du réglade de rendementthermique du chauffage sur le confort thermique et sur les demandesd'énergie.
Pour conclure, on démontre les possibilités d1 optimalisation de l'étatthermique dans les bâtiments habités, alimentés en chaleur à partir dessources centrales, en prenant en considération les demandesénergétiques et économiques.
169
INDOOR CLIMATE BORDERY CONDITIONS FOR THE EVALUATIONOF RESIDENTIAL ENVIRONMENT BY THE MEANS OF BUILDINGPHYSICS AND THERMAL COMFORT AND THEIR CONFRONTATIONWITH THE REAL STATE
Ladislav Pirsel
Slovak Technical University, Dept. of Building PhysicsRadlinskeho 11, 813 68 Bratislava, Czechoslovakia
Keywords: Residential environment, indoor-climate, thermal comfort,building physics, bordery conditions, representative investi-gation, subjective sensations, real state
The paper deals with the comparison between the indoor-climate
bordery conditions, which are used when evaluating the residential
environment from the view of building physics /e.g. SsN 73 0540,
DIN 4108 etc*/ and those, which are used when evaluating the indoor-
climate from the view of thermal comfort /e.g. ISO 7730, NKB No. 40
etc./. Differences will be analysed between the individual approa-
ches to the evaluation of the thermal state of an indoor-climate.
The bordery conditions, which are supposed at the estimation of a
thermal state, will be confronted on the base of a statistical treat-
ment of a representative investigation in flats of different per.-.ode
of building and in different 3ites of Bratislava /Czechoslovakia -
over 400 thousand inhabitants/ with the determined real conditions
during the heating period. On the base of the evaluation of collected
subjective sensations of the users /psychophysiological scale/ will
be shown, which thermal state of the indoor-climate has been eva-
luated as the most appropriate. Simultaneously there will be also
reported about determined users' habits concerning clothing and ven-
tilation as well. Data, obtained due to the investigation, will be
at the end confronted with the aid of computer technique with the
results obtained using the method of prediction the thermal comfort
in an environment by P.O. Fanger.
170
LES CONDITIONS INTERIEURES AUX LIMITES DE L'EVALUATIONDU MILIEU HABITABLE DU POINT DE VUE DE LA PHYSIQUE DUBATIMENT ET DU CONFORT THERMIQUE ET LEUR CONFRONTA-TION AVEC L'ETAT REEL
Ladislav Pirsel
Slovak Technical University, Dept. of Building PhysicsRadlinskeho 11, 813 68 Bratislava, Czechoslovakia
Mots-clés: I.e milieu habitable, le climat intérieur, le confort thermique,la physique du bâtiment, les conditions aux limites, l'enquête,les sensations subjectives, l'état réel
L'article s'occupe de la comparaison des conditions intérieures auxlimites dont on se sert pour évaluer le milieu habitable du point devue de la physique du bâtiment (par ex. les standards CSN 73 0540, DIN4108 et d'autres) et des conditions aux limites dont on se sert pourévaluer le climat intérieur du point de vue du confort thermique parex. les standards ISO 7730, NKB No 40 et d'autres. Les différents accèsà l'évaluation de l'état thermique du climat intérieur y sont analysés.Les conditions aux limites qui servent de base pour évaluer l'état jthermique sont confrontées avec l'état réel déterminé pendant lapériode de chauffage ressemblées pendant une enquête dans lesappartements provenant de différentas époques de bâtiment et setrouvant dans de différents endroits de la ville de Bratislava. Ondémontre, à partir des sensations subjectives des utilisateursd'appartements (échelle psychophysique) quel état tho-niqu« trouvent-ils le plus positif- Simultanément, en a repéré les façons des'habiller et d'aérer. Les données obtenues pendant l'enquête sontconfrontées, à l'aide de technique de calcul, avec les résultatsobtenus à l'aide de la méthode Fanger (évaluation du confort thermiquedu milieu).
171
A DISCUSSION PAPER: HEALTH AND HYCROTHERMALCONDITIONS IN HOMES
C J Raw
Building Research Establishment, Bucknalls Lane, Carston,Watford W D2 7JR, United Kingdom
One of the functions of buildings is to provide shelter and protection
from the elements. It is important therefore to design them taking
account of both health issues and the expected climatic conditions. This
paper discusses temperatures in housing in relation to health, to other
environmental factors, to characteristics of occupants and to activities
carried out in the home. It draws on a Building Research Establishment
report, and on other evidence, on aspects of housing vhich may affect
hfalth, and which are also amenable to control by regulation.
172
QU 'EST-CE QU1 UN CHAUFFAGE ADEQUAT?
G J Raw
Building Research Establishment, Bucknalls Lane, Garston,Watford WD2 7JR. Royaume-Uni
Une c o n s t r u c t i o n a pour f o n c t i o n , entre a u t r e s , de fournirun abri et une pro t e c t i o n c o n t r e les é l é m e n t s . Assurer une n v i r o n n e m e n t sûr et sa l u b r e , en tenant c o m p t e desc o n d i t i o n s c l i m a t i q u e s p r é v u e s , est un objectif e s s e n t i e ld a n s lu c o n c e p t i o n d'un b â t i m e n t . Si ce but n'est pasa t t e i n t , les c o n s é q u e n c e s seront à la fois p e r s o n n e l l e s( m a u v a i s e santé et inconfort pour les o c c u p a n t s ) etc o l l e c t i v e s (plus grande d e m a n d e aux service, sociaux et des a n t é ) . La te m p é r a t u r e à l'i n t é r i e u r des h a b i t a t i o n s ,d é t e r m i n é e par les c o n d i t i o n s de c h a u f f a g e , est un facteuri m p o r t a n t qui influe sur la s a n t é .
B u i l d i n g R e s e a r c h E s t a b l i s h m e n t a élaboié* un p r o g r a m m e der e c h e r c h e c o n c e r n a n t les m o y e n s p o s s i b l e s de fournir unec h a l e u r a d é q u a t e à un prix a c c e s s i b l e ^ans les h a b i t a t i o n s .C e t t e c o m m u n i c a t i o n aborde la q u e s t i o n de ce qui c o n s t i t u e"une c h a l e u r a d é q u a t e " , du point de vue de l ' a m é l i o r a t i o nde la santé", et rend compte des réc e n t e s r e c h e r c h e s d a n s lam é t h o d o l o g i e n é c e s s a i r e pour favoriser la c o m p r é h e n s i o nd a n s ce d o m a i n e .
La t e m p é r a t u r e qu'on devrait a t t e i n d r e dans les logementsest d é b a t t u e par rapport à d ' a u t r e s f a c t e u r s del ' e n v i r o n n e m e n t , aux c a r a c t é r i s t i q u e s des o c c u p a n t s et auxa c t i v i t é s p r o b a b l e s qu'ils poursuivent à la m a i s o n .
173
INDOOR CLIMATE OF DWELLING BUILDINGS DURINGWINTER TIME IN BEIJING
Jiannuo Shi and Yi Wang
The Fifth Design and Research Institute, P O Box H352, Beijing, China
Key words: Indoor climate, winter, Beijing
Indoor climate of dwelling buildings during winter time is a questionof thermal comfort as well as climate quality standard related to energypolicy.3-year continuously site tests for winter time indoor climate of dwellingbuildings in Beijing were made during the period of 1983 - 1985, thedeleted computer simulation and building energy analyses were made at thesame time.The paper will present the results both from the site tests and computeranalyses. Some discussions will be followed on the indoor climate ofdwelling buildings during winter time in Beijing and the related energypolicy.
174
CLIMATE H I N E R N A L A L'INTERIEUR DE L'HABITATION A BEIJINC
Jiannuo Shi et Yi Wang
The Fifth Design and Research Institute, P O Box 4352, Beijing, China
Le cliiat hivernal à l ' i n f é r i e u r de l'habitationest un probleie de confort theriique, et aussi celui decritère concernant la politique d'énergie.
Entre 1983 et 1985. nous avons effectue' pendant 3ans conse'eutifs, des tests sur place dans certaineshabitstions a Beijing, ainsique des siailations de't-aille'es à l'aide des calculateurs et des analysesenerge'tiques pour bâtiients.
Cet article pre'sentera les re'sultats de ces testssur place et des r'esultats d' analyses avec calculat-eurs, et discutera aussi sur le cliiat hivernal àl'int'erieur des habitations a Beijing et la politiquede l'énergie concernée.
175
DESIGN ANALYSIS OF PASSIVE SOLAR BUILDINGS INWARM CLIMATES
Dr. Jason C. Shi
Office of Building Research, Lousiana State UniversityBaton Rouge, Lousiana 70803, USA
Keywords: Building, Energy, Housing, Solar
This paper on prototype passive solar buildings in Louisiana presents the stateof the art in passive solar design. According to a U.S. Department of Energyreport, the annual energy consumption for a single family detached dwellingin Louisiana is from 31,000 to 51,000 Btu's/sq.ft./yr. with a mean at 38,000Btu's/sq.ft./yr. and for an office building is from 39,000 to 58,000 Btu's/sq.ft./yr,Incorporation of passive solar design may provide a major percentage of the energyconsumption with only 2 to 8 percent of additional construction cost. Theprojected savings as presented in this report are an approximate estimation.However, the actual savings will vary depending upon the occupancy, operation, andmaintenance of the building.
At the same time, such design represents an increased involvement for the architectin the design stages of the building. The full potential of this passive solardesign depends on a sensitive awareness of the relationship between climate,coT^ort 'n^ the t!?.'.Tv?. 1 c^:r?cteristics of bi
The primary purpose of this work is to offer a working definition andfundamental understanding of a number of practical applications of passive solardesigns in Louisiana. Four new buildings and six existing retrofitted buildingsare presented.
176
PLAN DE CONSTRUTION SOLAIRE PASSIVE EN CLIMATECHAUD ET HUMIDE: PROTOTYPE INNOVATEUR
Dr. Jason C. Shi
Office de Recherche de Construction, Université d'Etat de la LouisianeBaton Rouge, LA 70803, USA
Mots-clés: Bâtiment, Enernie, Habitation, Solaire
Cette étude sur les installations de prototypes solaires passifs présente undesign solarie passif d'avant-garde. D'après un rapport du DepartmentAméricain de l'Energie, la consommation annuelle d'énergie d'une habitationindividuelle en Louisiane est •'e 31,000 à 51,000 Btu's/sq.ft./yr. avec unemoyenne de 38,000 Btu's/sq.ft./yr. et pour un bâtiment administratif de 39,000ù 58,000 Btu's/sq.ft./yr. Un design solaire passif pourvoierait à un pourcentageimportant de la consommation d'énergie avec seulement 2 à 8 pourcent de c8utaditionnel de construction. Ce rapport présente une estimation approximative deseconomies prévues. Cependent, les économies réelles varieront suivant l'occupation,l'opération et. le maintien du bâtiment.
De même, un tel design représente une participation accrue de l'architecte.L'impacte de ce design solaire passif dépend d'une perception judicieuse de larelation entre le climat, le confort et les charactéristiques thermiques des
en+i' ot dp leurs matériaux de constni^ticn,
Cette étude a pour but principal d'offrir une définition opérationnelle et unecomprehension fondamentale d'un certain nombre^d'applications pratiques desdesigns solaires passifs en Louisiane. Cette étude fait état de quatre nouvellesconstructions ainsi que de six constructions existantes rénovées.
7 7,RESEARCH AND DEVELOPMENT OF A NEW CONTROL METHOD FORAN AIR-CONDITIONING SYSTEM WITH PACKAGED AIR-CONDITIONER
N. Tani, S. Ohara, N. Sagara and S. Fujita
Kajima Inst. of Construction Technology, Kajima Corp.19-1, Tobitakyu 2-chome, Chofu-sii, Tokyo-182, Japan
Key words: Modulating the thermal environment, control methodfor packaged air conditioners
Air conditioning systems with a packaged air conditioner are popular formodulating the indoor thermal environment of buildings. It is generallyrealized, however, that although this system is better than others withregard to cost, packaged air conditioners are not as good as central airconditioning systems in their ability to control the thermal environment ofspaces due to difficulties in regulating them.
A new control method for packaged air conditioners has been researched anddeveloped in order to improve the quality of this air conditioning system byimproving its controllability.
The new method is based on motor driven split dampers and controlled with amicrocomputer, which regulates the dampers with some algorism. This has beenadapted in an actual packaged air conditioner in a building, and itsperformance was examined throughout a series of field experiments.
The experiments show that a packaged air conditioner controlled by this newmethod is capable of modulating the thermal environment of several zoneswith different heat loads. By selecting the correct type and position of thetemperature sensor, zone temperature fluctuations can be reduced remarkably.
In designing a control system for packaged air conditioners, thermalcharacteristics of the spaces or zones, sensors, and other equipment shouldall be considered.
179
MEASUREMENT AND ANALYSIS STRATEGIES FOR ASSESSMENTOF COMFORT IN BILEVEL RESEARCH HOUSES
A.K. Trehan, M.D. Koontz, R.C. Fortmann and N.L. Nagda
CEOMET Technologies, Inc.20251 Century Blv, Germantown, MD 20874, USA
Key words: Comfort measurements, heating system, research houses, occupancysimulation.
In the evaluation of residential space-conditioning systems,one of the primary elements of performance to be assessed is thedegree of thermal comfort that is provided. Under sponsorship ofthe Gas Research Institute (GRI), two bilevel research houseslocated near Washington, D.C., are being used to assess variousperformance aspects of residential space-conditioning equipment.Among the measurements collected at these unoccupied houses areindoor comfort parameters—dry-bulb and mean radianttemperatures, relative humidity, and room air velocity.
Baseline tests were conducted during the 1986-87 heatingseason using commercially available gas-fired, forced-airfurnaces configured as a central heating system. Each house isdivided into three measurement zones—upstairs bedrooms,remainder of upstairs living area, and downstairs Jiving area.Dry-bulb temperature is monitored in all rooms ot each house; inone room per zone, temperature is measured at several sites andother comfort parameters are also monitored. The presence ofoccupants is simulated by use of heat and moisture generators andscheduled operation of appliances. The measurement systemimplemented in these research houses was developed inanticipation of future tests of more complex heating/coolingplants and air delivery systems.
Analyses of the collected data have addressed spatial andtemporal variations in indoor temperature and comfort indexes(e.g., PMV, PPD) in relation to outdoor factors such astemperature and solar radiation and indoor conditions such asthermostat setback. Some facets of the analysis includeexamining conditions of special interest such as recovery fromthermostat setback. Illustrative results will be presented atthe meeting and the relative merits of alternative analysisstrategies such as regression methods, bin methods, and graphicalmethods will be discussed.
180
LES STRATEGIES DE MESURE ET D'ANALYSE A EVALUER LECONFORT DANS LE MAISONS DE RECHERCHE A DEUX ETAGES
A.K. Trehan, M.D. Koontz, R.C. Fortmann et N.L. Nagda
GEOMET Technologies Inc.20251 Century Blv., Germantown, MD 20874, USA
Hots-clés: Mesures de confort; système de chauffage; maisons de recherche;simulation d'occupation
Dans l'évaluation de systèmes de climatisation d'espaces résiden-tiels, l'un des premiers éléments de performance à évaluer se manifestedans le degré de confort thermique produit. Grâce à une subventiondu Gas Research Institute (GRI), deux maisons de recherche à deuxétages, situées près de Washington, D.C., sont employées à évaluerde différents aspects de performance de l'équipement de climatisationd'espaces résidentiel. Parmi les mesures prises à ces maisons non-occupées sont les paramètres de confort à l'intérieur—température dopsychromètre et température moyenne radiante, humidité relative etvélocité de l'air de pièce.
Des tests de fond ont été effectués au cours de la saison dechauffage 1986-1987 utilisant des calorifères à air, tournés par gaz,et commercialement disponibles, tous configurés en tant que système dechauffage central. Chaque maison est divisée en trois zones de mesure—chambres à coucher du premier étage, le reste de l'espace du premierétage, et l'espace du rez-de-chaussee. La température de psychromètreest contrôlée dans toutes les pièces de chacune des maisons; dans unepièce par zone, la température est mesurée à plusieurs endroits etd'autres paramètres de confort sont aussi contrôlés. La présenced'habitants est simulée par l'emploi de générateurs de chaude et demoisissure et de par l'opération programmée d'appareillés électro-ménagers. Le système de mesure mis en service dans ces maisons derecherche a été développé dans l'attente de futurs tests d'installa-tions chauffage/refroidissement plus complex et de systèmes à distri-bution à air.
Les analyses des données ramassées s'adressent aux variationsspatiales et temporelles à l'e'gard des indices de température à l'in-térieur et indices de confort ( par exemple^ PMV, PPD) par rapportaux facteurs à l'extérieur tels que la température et l'irradiationsolaire et les conditions a l'intérieur telles que le revers d'unthermostat. Exemples des resultats seront présentés a la réunion;et les mérites relatives de stratégies alternatives d'analyse tellesque les méthodes par regression et par graphique seront discutées.
18,
EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS ON TOTAL FLOW FLUCTUATIONOF UNSYMMETRIC THREEVVAY RECULATINC VALVES
Song Zhiyan and Zhang Enzhe
Dep. of Mechanical Engineering, Tongji UniversityShanghai, PR China
Key words: Unsynmetric Three-Way Regulating Valves
Based on the concept of optimum valve authority or pressure
drop ratio of the three way regulating valve , the total flow
fluctuation of the unsymmetric three-way regulating valve was
experimentally investigated, and the theoretical value of total
flow fluctuation of a three-way regulating valve at its optimum
valve authority verified. Through these experiments, the theory
about the compensation of heat exchanger static performance by
valve working flow performance characteristics was also demon-
strated.
References
1. Die Berechnung der GesamtdurchfluBschwankun£ und der optimalen
Ventilautorität des Dreiwegventils Zusätzliche Erläuterung
des Energiespareffektes fur das Unsymetrische Dreiwegventil
Author: Shi Junliang
Proceedings of the CLIMA 2000 World Congress on Heating,
Ventilating and Air-Conditioning, held in Copenhagen 25-30,1985
Vol 3, p165-p168
183
BIOCLIMATIC ANALYSIS OF THE TURKISH TRADITIONAL HOUSES
Mesut B. Dzdeniz
Karadeniz Technical University, Mimarlik Bölumu, Trabazon, Turkey
Keywords Thermal Comfort, Traditional Architecture, Climatic DesignIntelligent Buildings.
Olgyay proposed the Bioclimatic Chart as an indice of thermal comfort in 1953.It Indicates the effects of air temperature, humidity, radiation and wind velocityon thermal comfort, separately, for people wearing 1 clo clothing and at sedentaryactivity. This form of the indice makes it suitable to identify the climate of aregion. Arens, Zeren et al., proposed in 1980, the Mew Bioclimatic Chart using cheresearch results on thermal comfort. The new chart has been devised for 0.8 cloclothing and 1.3 Met activity level.
By the use of the New Bioclimatic Chart the author has analyzed the climaticregions of Turkey and found seven different climate types. The traditional TurkishHouses in these seven climatic regions show clear distinction in layout, buildingform, plan, space organization, building materials and elements.
The intelligent- solutions employed by the masters of these houses has many cluesfor the healthy buildings of today.
1
184
ANALYSE BIOCLIMATIQUE LA MAISON TRADITIONELLE TURQUE
Mesut B. Ozdeniz
Université Technique de Karadeniz, Mimalik Bolùmû, Trabazon, Turque
HotS-clës: Confort thermique, L'Architecture traditionnelle,Conception climatique
Olgyay avait proposé en 1^53, la carte bioclimatique comme l'indice du confortthermique. La carte bioclimatique montrait les effets séparément de la température,de l'humidité, de la radiation et de la force du vent sur le confort thermique d'unhomme se reposant et habilla de 1 clo. Cette forme de la carte aidait à déterminerla catégorie de climat d'une région. Arens, Zeren, etc. ont proposé, en 1980, lanouvelle carte bioclimatique en profitant aussi des résultats des recherches surconfort climatique. La nouvelle carte est préparée pour l'habillement de 0.8 clo etle niveau d'action de 1.3 Met.
On a analysé par, l'utilisation de la carte nouvelle, des régions en Turquie,et on a déterminé sept catégories de climat qui sont différentes l'une de l'autre.Dans ces régions climatiques, la masion traditionnelle turque se différencie selonle placement, la forme du bâtiment. On peut profiter,dans nos jours, des solutionsrationnelles de ces baiments.
187
SIMULATION OF ENERGY CONSUMPTION BY TAKING THERMALCOMFORT INTO ACCOUNT
Ida Bryn
SINTEF 15, 7034 Trondheim, Norway
Keywords: Thermal comfort, energy consumption, heating system
This program called COSIM is designed for simulation ofthermal comfort and energy consumption in buildings withdifferent heating and ventilation systems. The room modelhas two air zones, seven walls witi or without heating andtwo windows. The analysis of thermal comfort is based onISO standard 7730:" Moderate thermal environments -Determination of the PMV and PPD indices and specificationof the conditions for thermal comfort". The energy analysispart uses the results from the thermal comfort part tocalculate energy consumption controlled by the operativetemperature or the air temperature.
188
SIMULATION DE LA CONSOMATION D'ENERCIE PAR LA PRISEEN COMPTE DU COMFORT THERMIQUE
Ida Bryn
SINTEF 15, 7034 Trondheim, Norway
Hots-clés: Confort thermique, consolation d'energie,•yatéae de chauffage.
Nous avons developpé un program de simulation du comfort therm-ique et de la conaomation d'energie dans lee chambres/batimentsdans differentes conditions de ventilation et de chauffage, ceprograme est base sur un modéle de stratification de l'air dansles pieces de grande dimension. Le code permet de modeliser unepiece avec deux zones d'air, sept murs avec/sans chauffage etdeux fenétre. La partie specifications en entré est interactiveet divisée en plusieurs parties: Traitment de dossier, editiondes entrés, analyse du comfort thermique. analyse energetique etsortie. L'"Analyse du comfort thermique" est basée sur lestandard ISO 7730 "Environment thermique moderé, determinationdes indices PMv et PPD et specification des conditions de comfortthermique". Des tables et conditions du standard ISO figurentsons forme de menus. A partir d'une valeur acceptable du PPD,vetements, activité et Vitesse de l'air, on calcule la zone detemperature acceptable. Ceci eBt inclu dane le model de simul-ation. On choisi un point donni dans la piece pour controller lechauffage et le refroidiseement base BUT la temperature operatio-nelie ä ce point. Pour une heure donnec, on peut utiliser lesresultats afin d'analyser les temperatures operationelles etcomforts thermiques en different points de la piece. Dans lapartie "Analyse energetique" on modelise la consomation d'energiepour une annee Des systems de chauffage et du refroidissementpeuvent etre controllés sur la base de la temperature de rosée oula temperature operationelie.
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THERMAL CLIMATE AND AIR EXCHANGE RATE IN A CLASS-COVERED ATRIUM WITHOUT MECHANICAL VENTILATION
Terje Jacobsen
SINTEF 15. 7034 Trondheim, Norway
Key words: thermal climate, ventilation effectiveness, atria
Semi-climatized zones in the shape of glazed atria or streets are
becoming more and more common in the northern hemisphere. Such spaces
are usually not climatized for permanent occupancy, but are intended
to be used for secondary functions such as circulation, storage,
physical activities, etc.
In order to build cost effective atria, it is important, to know what
kind of climate one can expect, in especially low cost solutions. Our
numerical simulation programs do not always give us the complete
answer to this.
The extention to the electrical engineering department at the
Norwegian institute of Technology consists of several new office and
laboratory buildings connected to each other and to the existing
buildings with glazed spaces. Together with the HVAC consultant,
SINTEF is carrying out a research project where one of the objectives
is to check the climate in the glazed spaces. The glazed streets
utilize solar gains through the glazing, heat loss from the
surrounding buildings, and a certain amount of auxiliary heating to
maintain a minimum temperature of 15 C. The atria do not have any
mechanical ventilation system, and air quality is supposed to be
maintained by infiltration. Excess heat is vented by roof hatches.
This paper will report, for one glazed street, measured thermal
climate during periods in the summer and winter seasons, air change
rates and ventilation effectiveness with and without open roof hatches
during a normal summer day.
190
CLIMATS THERMIQUES ET EFFICACITE DE VENTILATION DANSUN ATRIUM VITRE SANS VENTILATION MECANIQUE
Terje Jacobsen
SINTEF 15, 7034 Trondheim, Norway
Mots-clés: Climat thermique, efficacité de ventilation, atria
Les zones semi-climatiséer. sous forme d'atria vitrées ou de rue sont
de plus en plus nombreuses dans 1'hemisphere nord. Ces zones ne sont
en général pas climatisées en vue d'une residence permanente, mais
plutôt pour des occupations secondaires telles que: circulation, sto-
kage, activitées physiques.
Pour construire des atria rentables, et surtout si l'on desire une so-
lution économique, il est important de conraître le type de climat
auquel on doit s'attendre. No programs de simulation numérique ne
nous; donne pas toujours une reponte complète.
L'extension du departement de Génie Electrique å l'Institut de Techno-
logie Norvégien consiste en plusieur nouveaux bureaux et laboratoires
reliés les uns aux autres et aux bâtiments existant par des espaces
vitrés. En collaboration avec HVAC consultant, SINTEF mène un projet
de recherche dont l'un des buts est d'évaluer le climat dans les
espaces vitrés. Les rues vitrées utilisent la chaleur du soleil a
travers les vitres, le:; pertes de chaleurs vennant des bâtiments en-
vironants, et un chauffage d'appoint pour assurer une temperature mi-
nimale de 15 C. Les atrias n'ont aucune ventilation mécanique, et la
qualité de l'air est assurée par infiltration. Le surplus de chaleur
est évacué par des ecoutilles.
Cette publication traitera des mesures de climat, thermique pendant les
périodes d'été et d'hiver dans une rue vitrée donnée, taux d'aération,
et efficacité de ventilation avec et sans écouUllrs ouvertes, pendant
une jounée d'été typique.
191
DIRECTION OF LOW TURBULENT AIR FLOW AND THERMAL COMFORT
E. Mayer and R. Schwab
Fraunhofer-lnst. fur Bauphysik, Postfach 1180, 8150 Holzkirchen
Keywords: Air Velocity, Thermal Comfort, Draft Complaints,Direction of Air Flow
Most complaints about thermal discomfort in air-conditioned buildings can oftenbe traced back to the appearence of d ra f t . To avoid such complaints the di rect ionof air f low is of great in terest . For th is reason, investigations have taken placein which f i f t y patients have been exposed to d i f ferent directions of a i r f low,using various a i r veloci t ies in the range of 0.1 m/s and 0.45 m/s. The fol lowingfour directions of a i r flow were chosen: Ceil ing to f loor and reverse, as well asfrom the rear and from the f ron t . The a i r flow was laminar and had a constanttemperature of 23 "C.
The effect on the patients was investigated on the one hand by questioning them,on the other hand by measuring the i r skin temperatures. The number of d issat is-f ied patients was registered in dependance to the di f ferent a i r veloci t ies anddirections of a i r f low. Four c r i te r ias for describing the discomfort were used:
- sensing cool in general- sensing cool locally- sensing draft in general- sensing draft loca l ly .
Furthermore an attempt was made to find correlation between the measured skintemperature and the seven point rating scale for thermal sensation, which hadbeen used in the questionaires. To obtain more objective physical values in ad-dition to the skin temperatures and the subjective statements of the patients, aheated artificial head was submitted to the same test conditions in order tomeasure the convective surface coefficient of heat transfer. The results demon-strate significant statistical differences when using various directions of airflow. The interindividual variations are, however, of the same order. This isalso valid for the correlation between the skin temperature and the ratingscale.
192
DIRECTION DE LA VITESSE DE L'AIR ET CONFORT THERMIQUE
E. Mayer et R. Schwab
Fraunhofer-lnst. fur Bauphysik, Postfach 1180, 8150 Holzkirchen
Mots-c lés: V i t e s s e de l ' a i r , con fo r t t h e r m i q u e , p l a i n t e â causedes c o u r a n t s d ' a i r d i r e c t i o n des c o u r a n t s d ' a i r
Les plaintes principales à propos des problèmes thermiques dans les bâtimentsclimatisés sont très souvent dû aux courants d 'a i r . I l faut perfectionner lesentrées d 'a i r des pièces climatisées ou ventilées pour évi ter ces plaintes. Pourcette raison, des recherches ont été entreprises dans lesquelles un grand nombrede sujets expérimentales (50) ont été exposés à dif férents courant d 'a i r avecdes directions variables.
La vitesse de l ' a i r a été choisi entre 0,1 et 0,45 m/s. Les directions étaientdu bas vers le haut, du haut vers le bas, de devant et de derr ière.
Le courant lu i même é ta i t très peu turbulant avec une constante temperature de23 *C. Les effets et conséquences sur les personnes expérimentales ont été so>".-dés à l 'a ide de questionnaires et en autre de prise de mesure de la temperaturede 'a peau. Le nombre de personnes expérimentales insat is fa i tes par les d i f f é -rentes directions des courants a été é tab l i t par rapport à la
- sensation de f ro id générale- sensation de f ro id localisée- sensation générale provoquée par le courant- sensation localisée provoquée par le courant.
On a aussi essayé d 'é tab l i r une relat ion entre la temperature de la peau et uneéchelle des sensation. Pour 1'objectivation des rapports subjecties des sujetsexpérimentales, une tête a r t i f i c i e l l e , chauffée a été soumise dans les même con-di t ions aux recherches, et le coeff ic ient superf ic ie l le de transfère thermiquedes temperature mesuré. L'évaluation stat is t ique des résultats a montré des d i f -férences signif iantes pour les différentes directions de courant d 'a i r . La d i f -férence des résultats entre les sujets expérimentaux sont du même ordre. La mê-me chose est valable pour les rapports entre la temperature de la peau et1 'échelle des sensations.
A REVIEW OF PASSIVE SYSTEMS FOR NATURAL HEATINGAND COOLING OF BUILDINGS
P C Agrawal
Bright Star Univ. of Technology, P O Box 58158, Ajadabia, Libyen
In the present era of energy crisis, energy required for
heating and cooling of buildings is 6.7 'p of the total world energy.
Utilization of natural heating and cooling systens which essentially
consist of collection, storage, distribution, and control of thermal
energy flow can save 2.35 $ of the world energy requirement. The
basic methods of heating and cooling of buildings aret solar radiation,
out going long wave radiation, water evaporation, and noctural
radiation cooling. Trombe - Michel wall consists of large concrete
mass, exposed to sun light through large, south facing windows, is
used for heating the buildings. Solar absorption cooling and solai ;
dehumidification and evaporative cooling are two approaches which '
utilizes solar energy for generation of working fluid and coolinc
the dwellings. Long wave radiations emitted by the surface v.. earth to
atmosphere and outer space is very strong in desert climate and is
effective from roof surface. Water evaporation by desert coolers is
the method of cooling in arid regions. Nocturnal radiation both heats
in winter and cools in summer, in suitable climates, and does so with
no non- renewable energy other than a negligible amount required to
move the insulation twice a day. The difficulty encountered in the
utilization of natural energies is the large area exposed with suitable
orientation for collection of energy and large space re^uirenent for ]
the storage of thermal energy. This paper reviews these passive systems '
for natural heating and cooling of buildings.
197
ON THE THERMAL COMFORT OF THE TRADITIONAL ROW-HOUSING CALLED MACHIYA AT KYOTO CITY IN JAPAN
I. Akutagawa, I . Akagi, N. Aratani, T . Sasaki and M. Hayashi
Tokyo Planning Office, Sekisui House Ltd .1-11-3 Nishi-shinjuju Shinjuku-ku Tokyo, 160 Japan
Key words: Machiya, Sultry Summer, Thermal Comfort, Fluctuating Air Flow
There are Many t rad i t iona l wooden constructions at Kyoto city that is the
former capital in Japan. The row-housing c a l l e d "Machiya" is a kind of
t rad i t iona l wooden constructions and located in the high-density d i s t r i c t at
Kyoto. I t is ordinar i ly sul t ly in summer at Kyoto. The outdoor temperature
sometimes rises up to 35t and re la t ive humidity is over 85». In spite of this
locat ion, few mechanical cooling system is installed in the room of "iiachiya",
and people who l ives at "Machiya" has l i t t l e discontent with the indoor climate
of "Machiya".The authors measured the PMV ( Predicted Mean Vote ) value using "Thermal
Comfort Meter (Type 1212 : Bruel & K j a e r ) " in the room of "Machiya"
continuously at the day time. The almost PliV value registered by the "Thermal
Comfort Meter" is over +2.0 . And the p red ic ted percentage of d i s s a t i s f i e d
( PPD ) value estimated from PMV va lue is over 7 5 * . This measured data
indicates that many persons w i l l be d i s s a t i s f i e d with the thermal comfort of
the "Machiya" at the daytime in Summer. But a l l persons including the authors,
who were present a t the measurement of PMV, is not so much d i s s a t i s f i e d with
the thermal comfort of the "Machiya". And they reported tha t the thermal
comfort of "Machiya" is only s l ight ly warm. Besides the authors presented
that the e f f e c t a t f luctuat ing a i r flow in the "Machiya" made a cool image.
In this paper, the Thermal Comfort inc lud ing the e f fec t of f luc tuat ing a i r
flow is discussed.
196
LE C O N F O R T T H E R M I Q U E D A N S " M A C H I Y A " M A I S O N T R A D I T I O -N E L L E E N R A N G A L A V I L L E D E K Y O T O , J A P A N
I , A k u t a g a w a , I . A k a g i , N . A r a t a n i , T . S a s a k i e t M . H a y a s h i
S e k i s u i H o u s e L t d . , 1 - 1 1 - 3 N i s h i - S h i n j u k u S h i n j u k u - k u T o k y o , 160 J a p o n
H o t s - c l ë s : M a c h i y a , é t é du c h a l e u r h u m i d e , C o n f o r t T h e r m i q u e , Couran t d ' a i rf l u c t u t a n t
I I y a b e a u c o u p d e c o n s t r u c t i o n s t r a d i t i o n n e l l e s e n b o i s à K y o t o ,
l ' a n c i e n n e c a p i t a l e de J a p o n .
" M a c h i - y a " , q u i s ' e s t c o u s t r u i t e e n r a n g , e s t u n g e n r e d e
c o n s t r u c t i o n s t r a d i t i o n n e l l e s e n b o i s e t s e s i t u e d a n s l e « < i a r t i e r à
l a p o p u l a t i o n d e n s e d e K y o t o . I l f a i t u n e c h a l e u r h u m i u e e n é t é à
K y o t o . La t e m p é r a t u r e e x t é r i e u r e s ' é l v e de t e m p s e n t e m p s à 35ÎJ e t
l ' h u m i d i t é r e l a t i v e e s t p l u s de 8 5 2 .
M a l g r é c e s c o n d i t i o n s c l i m a t i q u e s , î l y a peu de s y s t è m e m é c a n i q u e
de c l i m a t i s a t i o n m i s e n p l a c e d a n s l e s p i è c e s d e " M a c h i - y a " . L e s
h a b i t a n t s d a n s " M a c h i - y a " o n t p e u d e m é c o n t e n t e m e n t p o u r l e s
c o n d i t i o n s c l i m a t i q u e s à l ' i n t é r i e u r de l a m a i s o n .
L e s a u t e u r s o n t m e s u r é , s a n s i n t e r r u p t i o n s , l ' i n d i c e P M V , e n
u t i l i s a n t l ' a p p a r e i l " T h e r m a l C o m f o r t M e t e r ( T y p e 1 2 1 2 : B r ù e l &
K j a e r ) d a n s l a p i è c e de " M a c h i - y a " .
La p l u p a r t d e s i n d i c e s PMV m e s u r é s i a r l ' a p p a r e i l s o u s m e n t i e n n é
s o n t d e p l u s de + 2 . 0 e t l ' i n d i c e PPD e s t i m é d e l ' i n d i c e PMV e s t p l u s
de 7 5 X .
199
PROCEDURES FOR THE THERMAL PERFORMANCE EVALUATIONOF BUILDINGS IN SAO PAOLO STATE. BRAZIL
Maria Akutsu and Neide M N Sato
Inst. de Pesquisas Tecnologicas do Estado de Sao PauloAv. Prof. Almeida Prado, 532 - CEP.05508- Sao Paulo - Brazil
Key words: Building Thermal Performance, climatic data, typical designdays, thermal canfort.
This paper presents the procedures for the evaluation of the thermal
perfonnance of buildings in Sao Paulo State, Brazil. These procedures
comprise:
- methods for the characterization of the local climatic conditions,
including the treatment of climatic data measured at a meteorological
station, the procedures for obtaining, by calculations, the data that
are not available at that station and also the recommendations for
selecting the most appropriate station;
- a method for evaluating the thermal canfort conditions based on
Fanger's methodology;
- pointing out of methods for the determination of the indoor thermal
conditions from calculations and/or from measurements.
200
PROCEDES POUR DEVALUATION DE LA PERFORMANCE THERMIQUEDE BATIMENTS DANS L'ETAT DE SAO PAULO, BRESIL
Maria Akutsu et Neide M N Sato
Inst. de Pesquisas Tecnologicas do Estado de Sao PauloAv. Prof. Almeida Prado. 532 - CEP. 05508 - Sap Paulo, Brasil
Hots-clés: performance thermique des bätlments, donnés climatiques, journéetypique de projet,oonfort thermique.
Ce papier presente les precedes pour 1'evaluation de la performance thermique des
batiments dans l'etat de Siio Paulo, Brazil. Ces precedes contienent:
- les méthodes pr ar caraetériser les conditions climatiques locales qui contienent
le traitement des donnés climatiques mesurées å une station meteorologique, les
procedés pour obtenir, par calculs, les donnés qui ne sont pas disponibles å
cette station-la, et les recamendation pour la selection de la station la
plus appropriée;
- une methode pour 1'evaluation des conditions de confort thermique d1apres la
methode de Fanger;
- indication des methodes pour la determination des conditions thermiques inte-
rieures å travers de calculs et/ou mesure;;.
201
ATTITUDES AND COMPROMISES AFFECTINC DESIGN FOR THERMALPERFORMANCE OF SOUTH AUSTRALIAN HOUSING
S Coldicutt, T J Williamson and R E C Penny
University of Adelaide, G.P.O. Box 498, Adelaide, S.A. 5001
Key words: Thermal preferences. Housing.
Designers of thermally good housing for warm temperate climates, such as those of
much of South Australia, face very different problems from designers for cold or
hot climates. South Australia has both a summer, in which mechanical cooling may
or may not be perceived as necessary or desirable for the whole dwelling, and a
winter in which heating may be perceived similarly. Occupants generally choose to
accept some discomfort for some periods of the year rather than pay the costs,
financial or otherwise, of heating or cooling the whole dwelling to comfort levels
all the year round. Design often requires compromise, especially in uncooled
buildings. Good thermal performance at one time of the year or day is achieved at
the expense of poorer performance at another time.
Designers, therefore, need information not only on thermal neutrality, as predicted
by the effects of environmental and physiological variables, but also on thermal
preferences, which are affected by these variables and by the attitudes of housing
occupants. These attitudes are important both in their effects on the ways in which
heating and cooling equipment and buildings are customarily operated (for example,
window-opening habits) and in their effects on the importance attached to discom-
fort at different tiuies of the year.
This paper outlines some of the results of a government funded project aimed at
providing answers to these and related questions. Data were collected by mail
survey and by electronic devices called comfort vote loggers. As well as dealing
with relevant environmental and physiological variables, the project also considered
use patterns of buildings and plant, and related attitudes. For example, attitudes
towards energy cost, plant noise, air quality, and window opening influence
occupants' decisions on the use of cooling plant and therefore influence preferred
thermal conditions.
202
ATTITUDES ET COMPRIMIS QUI AFFECTENT LA CONCEPTION DESMAISONS SUD AUSTRALIENNES A L'EGARD DU COMPORTEMENTTHERMIQUE
S. Coldicutt, T J Williamson et R E C Penny
University of Adelaide, G.P.0. Box 498, Adelaide, 5001, Australia
Mots-clés: préférences thermiques l'habitation
les architectes des habitations thermiquement efficaces pour lesclimats chauds-tempérés, tels que ceux de grandes régions de la SudAustralie, se trouvent devant des difficultés bien différentes desproblèmes des architectes des climats nettement chauds ou froids. LaSud Australie a non seulement un été pendant lequel on peut si ou ronconsidérer nécessaire ou souhaitable le refroidissement de l'air dansl'habitation entière, mais aussi un hiver pendant lequel on peutégalement si ou non ainsi considérer le chauffage. En général lesoccupants jugent bon d;accepter quelque gêne thermique pendant quelquepériode de l'année plutôt que de payer les coûts, financiers ou autres,du chauffage ou du refroidissement de la maison entière au niveau deconfort thermique 'parfait' pendant toute l'année. La conception doncnécessite souvent le compromis, particulièrement dans les bâtimentssans refroidissment: on atteint le comportement thermique aooeptablependant une certaine période de l'année ou de la journée au coût d'uncomportement médiocre pendant une autre saison.
Les architectes ont donc besoin des renseignements, pas seulement àl'égard de la neutralité thermique , prédite par les effets desvariables environmentales et phsysiologiques, mais aussi à l'égard despréférences thermique, qui se trouvent affectées par ces variables etpar les attitudes des habitants. Ces attitudes ont importance et pourleurs effets sur les manières d'opération des habitations et del'équipement, et pour le-AS effets sur la perception de l'importance degêne thermique à différentes périodes de l'année.
Ce papier présente des résultats d'un projet de recherche avec le butde fournir des réponses à telles et semblables questions. On a accumuléles données au moyen d'un sondage d'opinion postale, et aussi desappareils électroniques nommés 'comfort vote logger' (•régistrateursdes votes de confort1). Le projet a considéré non seulement lesvariables environmentales et physiologiques pertinents, mais aussi lestypes de comportement chez les habitants, tels que l'usage desbâtiments et de l'équipement, et les attitudes liées.
203
THE THERMAL BEHAVIOUR OF CLOSED COURTYARDS
Dr. Yair f-tzion
Desert Architecture Unit, Ben-Curion UniversitySede Boqer Campus 84993, Israel
Key words: Arid Lands» Cooling, Courtyards, Thermal Contort, ThermalMemory, Tradition/Culture» Ventilation.
Million» of building» around the world are built around or adjacent to closedcourtyards. This is true both in traditional structures as in modern ones. In manycases courtyards are a cultural and social phenomena» rooted in family and tribalpatterns of life and security. Courtyards are believed to also have a thermalsignificance» especially in hot arid lands: it was believed (and still is) that courtyardsprovide for thermal comfort in the courtyard itself and in the adjacent house. Acommon belief is that courtyards are protected from the heat of the day» and thusremain cooler. I t is believed also that not only the courtyard itself is thermallypleasant» but that it is also possible to ventilate buildings with air which ispre-cooled when passing through the courtyard before it penetrates into the house.
Measurement of temperatures made by the Desert Architecture Unit inside and outsidecourtyards exposed to the sun of in Sede-Boqer, Israel» indicate that courtyards do notnecessarily behave the way it is believed they do: Maximum temperatures inside thecourtyard were significnalty higher than maximum temperatures outside the courtyard,night minimums were also higher and the courtyard exhibited some "thermal memory".
204
L'ATTIDUDE THERMIQUE DES COURS FERMEES
Dr. Yair Etzion
Unite d'Architecture pour le Desert, Université Ben-CurionSede Boker 84993, Israel
Mots-clés: Terres Arides, Refroidissement» Cour»» Confort Thermique.Mémoire Thermique» Tradition/Culture, Ventilation.
De par le monde des millions de bâtiments sont construits autour ou * cott de coursfermées. Ceci est vrai dans les constructions modernes ou traditionnelles. Généralementles cours sont dues a un phénomène social et traditionnel» enracinées dans lt genre devie et de sécurité tribale et familiale. On pense généralement que les cours ont unesignificance thermale surtout dans les pays arides. On croit Jusqu'à présent que lescours donnent un confort thermique dans la cour elle même et dans le bâtiment adjacent.On pense qu* la cour est protegee de la chaleur journalière et de par ce fait restefraîche. On croit aussi que non seulement la rour ellt même est agréable du point de vuethermique mais aussi qu'il est possible d'aérer les bâtiments avec l'air qui estprerafraichi par la cour avant de pénétrer dans les bâtiments.
Des mesures de temperatures effectuées par le Department de l'Architecture Désertiquea l'intérieur et a l'extérieur des cours exposées au soleil de Stde Boker» Israel»indiquent que les cours ne st conduisent pas nécessairement suivant les croyancesattribuées a celles ci. Les temperatures journalières maximum mesurées a l'intérieursont bien plus élevées qui» les temperatures journalières maximum mesurées al'extérieur. Les temperatures minimum mesurées la nuit a l'extérieur sont plus élevéesmontrant que la cour a quelque sorte de "Mémoire Thermique".
ADAPTATION OF TRADITIONAL AND INDIGENOUS PASSIVECOOLING METHODS IN THE HOT-HUMID CLIMATE OFTHE PHILIPPINES
Luis M Ferrer
University of Santo TomasNo 8 Banaba, North Fairview, Quezon City, Metro Manila, Philippines
Key words: Passive Cooling, Hot-Humid
A house was designed and constructed in the hot-humid cli-mate of the Philippines adapting traditional and indigenous methodsof passive cooling. The objective was to show that an acceptableinternal bio-climatic housing environment can be achieved withoutthe use of and dependence on sophisticated energy consuming mecha-nical devices and with a minimum use of imported, non-indigenousbuilding materials. It also shows the non-incorporation of theelaborate construction and design details which are typical ofexperimental houses.
The design adopted the traditional and indigenous featuresof the "bahay kubo" (nipa hut). It provided openings at low pointsfor cold air to enter and a monitor roof to draw out the hot air.Two air plenums protected by verandahs were utilized to draw airinto the interior. The air plenums serve as "interior pocket gar-dens" with the plants serving as filters to help freshen the inco-ming air. Openings ir the air plenums were designed to controlthe flow of air. An aa3ustable skylight over the air plenumsserve as additional control. J
207
INVESTIGATION ON THE TRADITIONAL TOWNHOUSE CALLED"MACHI-YA" IN KYOTO
Hideki Ishida and Noboru Aratani
Hokkaido University, Dep. of Architecture, North 13 West 8 Sapporo,
060 Japan
Key words: Machl-ya; Inner-garden; sultry summer; softly air current;refreshing
A large part of Japanese country belongs to the Temperate Zone.
Its climate has a wide variation of temperature through the year and is
especially sultry in summer. Kvoto is one of sultry city in Japan. Out
door temperature sometimes rises up to 35°C and relative humidity Is over 85%
in suirmer. In Kyoto, there are peculier traditional woody dwellings called
"Machi-ya" and it holds the refreshing space without the air conditionings.
They were constructed under the concept "Comfortable Living in Summer". The
characteristics of space composition and dwellers' view of summer conditions
of "Machi-ya" are d mussed in this paper.
"Machi-yar is generally a two-storied town house and its plan is formed
as c stripped rectunf»ular with short frontage because of being . ;empt from
taxation in old times. They have common long-side-wall with the next nouses
and it separate them each .-t!ier. The composition of space of "Machi-ya" is
characterized mainly by the unfloored passage with high roof called "Toori-
niwa" and the small Inner-garden called "Tsubo-niwa". "Tsubo" is Japanese
unit and means small area.
The authors visited the "Machi-ya" and investigated by hearing from
occupants about a living situation etc, and estimated the reason of refreshing
of "!.achi~ya" as follows;
o Inner-gardens have an effect on the natural discharge of warm air
• The various softly air current of inside of "Machi-ya" are created by
the small difference of atomospheric pressure between inner-gardens
o Naked grounds of Inside of "Machi-ya" are laintained more cool than out
door temperature by shading from solar-radiation and evaporation (.'to.
• The water sprinkled on the inner-gardens is also important to get the
refreshing effect
There are skillfull control of Micro-Climate using natural energy.
208
R E C H E R C H E LA M A I S O N C I T A D I N E T R A D I T I O N E L L E , " M A C H I - Y A "A K Y O T O
H i d e k i I s h i d a a n d N o b o r u A r a t a n i
U n i v e r s i t é d e H o k k a i d o , N o r d 13 O u e s t 8 S a p p o r o , 060 J a p o n
M o t s - c l é s :M a c h i - y a ; p e t i t j a r d i n i n t é r i e u r ; é t é du c h a l e u r numide; c o u r a n t d ' a i r
La p l u p a r t de l ' A r c h i p e l du J a p o n se s i t u e d a n s l a z o n e t empé rée . Son
c l i m a t a une g rande v a r i a t i o n de l a t e m p é r a t u r e p e n d a n t t o u t e l ' a u n é e e t i l
f a i t , en p a r t i c u l i e r , une c h a l e u r h u m i d e en é i é . K y o t o e s t une des v i l l e s
j a p o n a i s e s avec une c h a l e u r h u m i d e . La t e m p é r a t u r e e x t é r i e u r e s ' é i è v e de
temps en temps à 3 5 t e t l ' h u m i d i t é r e l a t i v e es t p l u s de 52 en é té . A K y o t o ,
i l y a des logements p a r t i c u l i è r e m e n t s t r a d i t i o n e l s c o n s t r u i t s en b o i s q u i
s ' a p p e i e n t " M a c h i - y a " e t i l s g a r d e n t l ' e s p a c e r a f r a î c h i s s a n t sans s y s t è m e de
c l i mat i sa t i o n .
I l s o n t é té c o n s t r u i t s sous l a c o n c e p t i o n " l a v i e c o n f o r t a b l e en é t é " .
Ce r a p p o r t t r a i t e des c a r a c t é r i s t i q u e s de l a c o m p o s i t i o n de l ' e s p a c e e t des
a v i s des h a b i t a n t s su r l es c o n d i t i o n s e s ' i v a l e s de " M a c h i - y a " .
" M a c h i - y a " e s t en g é n é r a l u n e m a i s o n à d e u x é t a g e s . Sa f o r m e e s t
r e c t a n g u l a i r e e t sa facade é t r o i t e en r a i s o n de l ' e x e m p t i o n d ' i m p ô t s d ' i l y a
l ong temps . Les deux " M a c h i - y a " se s é p a r e n t par un l o n g mur . La c o m p o s i t i o n
de l ' e s p a c e de " M a c h i - y a " e s t c a r a c t é r i s é e en grande p a r t i e par un passage sans
p l a n c h e r avec l e h a u t t o i t , qu i s ' a p p e l e " T o o r i - n i w a " e t un p e t i t j a r d i n
i n t é r i e u r , " T s u b o - n i u a " . " T s u b o " e s t l ' u n i t é j a p o n a i s e de s u p e r f i c i e e t
s ' g n i f i e I ' a i r e é t r o i t e .
Les a u t e u r s o n t v i s i t e " M a c h i - y a " e t se s o n t r e n s e i g n é s a u p r è s d e s
h a b i t a n t s s u r l e s c o n d i t i o n s de l a v i e , e t c . e t o n t e s t i m é l e s r a i s o n s
r a f r a î c h i s s a n t e s de Mach i - ya coiti,ne ce qu i s u i t .
1 . Les j a r d i n s i n t é r i e u r s o n t un e f f e t s u r l ' é m i s s i o n n a t u r e l l e de l ' a i r
chude.
2 . De d i v e r s c o u r a n t s da i r à l ' i n t é r i e u r de " M a c h i - y a " s o n t e n t r a î n é e s par
la p e t ' t e d i f f é r e n c e de l a p r e s s i o n a t m o s p h é r i q u e en t o u s l e s j a r d i n s
i n t é r i e u r s .
3 . La t e m p é r a t u r e des s o l s nus à l ' i n t é r i e u r de " M a c h i - y a " e s t m a i n t e n u e
p lus basse que l a t e m p é r a t u r e à ' ' e x t é r i e u r de " M a c h i - y a " , f a u t e d ' e f f e t s
de r a d i a t i o n r . o l a i r e , e v a p o r a t i o n , e t c .
4 . L eau a r r o s é e s u r l e s j a r d i n s i n t é r i e u r s e s t a u s s i i m p o r t a n t e pour
o b t e n i r l ' e f f e t r a f r a î c h i s s a n t . I l y a un c o n t r ô l e î n g é n i e u x du
m i c r o - c l i m a t v i s a u t à l ' u t i l i s a t i o n de l ' é n e r g i e n a t u r e l l e .
209
OPTIMUM SITE PLANNING OF APARTMENT HOUSES FOR COMPLEXUSE OF NATURAL ENERGY
T Katayama, T Hayashi, J Tsutsumi, Q Zhang, A Ishii,M Nishida and N Sakakibara
Kyushu University, 6-1 Kasuga-koen, Kasuga-shi, Fukuoka 81 fi, Japan
Key words: Site planning, Complex use of natural energy, Cross-ventilation,Thermal sensation, Urban canyon, Energy saving effects, Windtunnel tests
Optimum site planning of apartment houses requires both outdoor and
indoor thermal comfort for high-grade residential environments. Natural
ventilation and solar shading are the most popular and traditional means
cl coo)ing for both dwellings and their surrounding environments in the
hot and hvmid auvrmer in Japan. The formation of thermal environments in
urban canyons and Cht energy saving effects by natural ventilation are
investigated relating to the configuration, the arrangement and the
orientation of apirunenf. buildings and to the structure materials of the
ground.
Two d.<ffer?n'- types of experiments are conducted on the thermal
sensation of human beings in summer. The climatic comforts of outdoor
fields in sunshine and in cree-shade ere examined by sampling of thermal
sensation votes measuring meteorological conditions in summer. The
effects of cross-ventilation on thermal sensation in dwellings are
investigated under the same way, ASHRAE's Standard New Effective
Temperature, SET*, is adopted as a total thermal index.
Using 1/400 scaled models of apartment buildings, wind tunnel tests
are conducted on wind pressure coefficients on wall surfaces and wind
speed distributions between two buildings. Solar heat gain and surface
temperature in urban canyons are calculated with the mid-summer weather
data in frigid, temperate and warm region.
The energy saving effects of natural ventilation are calculated as
heat extraction in unventllated dwelling units on condition that their
SE'i*s are kept lower than those in naturally ventilated ones. SET*s are
also used and calculated in the estimation of outdoor thermal environments
in urban canyons under various conditions. The guideline on optimum
arrangement plans of apartment buildings is obtained from the results of
these examinations considering the climatic characters of the region.
210
ORGANISATION OPTIMALE DU SITE D'IMMEUBLES D'HABITATIONPOUR L'UTILISATION COMPOSITE DE L'ENERGIE NATURELLE
T Katayama, T Hayashi, J Tsutsumi, Q Zhang, A Ishii,M Nishida et N Sakakibara
Université de Kyushu, 6-1 Kasuga-koen, Kasuga-shi, Fukuoka 816, Japon
HotS-clés: Organisât ion de site, Utilisation composite de l'énergie naturelle,Courant d'air, Sensation thermiqr.e, Canyon urbain, Effets del'économie d'énergie, Test en tunnel aérodynamique
L'organisation optimale du site d'immeubles d'habitation pour obtenir
un environnement résidentiel de haute qualité nécessite aussi bien un
confort thermique extérieur qu'intérieur. La ventilation naturelle et la
protection contre le soleil sont les moyens les plus courants et classiques
pour rafraîchir les habitations et leurs environs durant les étés chauds et
humides au Japon. Notre étude concerne la formation d'environnements
thermiques spécifiques dans les canyons urbains et les effets de l'économie
d'énergie par l'utilisation de la ventilation naturelle. L'étude est
effectuée en fonction de la configuration, de l'arrangement et de
l'orientation des immeubles d'habitation et de la composition du sol.
Nous effectuons deux types d'expériences sur la sensation thermique
des êtres humains en été. Le confort climatique à l'extérieiu (SOJS le
soleil et à l'ombre des arbres) est déterminé par vote sur la sensation
thermique et en fonction des condetions atmosphériques. Les effets des
courants d'air à l'intérieur des immeubles sur la sensation thermique sont
étudiés par des méthodes Bnalogues. Nous adoptons, en tant qu'inder
thermique général, la "Standard New Effective Temperature" (SET*) de l'ASHRAE.
En utilisant des maquettes au 1/400 ème, nous effectuons des test
en tunnel aérodynamique sur les coefficients de pression des vents sur
les surfaces murales et sur la distribution des vitesses du vent entre
deux immeubles. Le gain en chaleur du au soleil et la température
superficielle dans les canyons urbains 6ont calcules d'après les données
atmosphériques en plein été dans des régions froides, tempérées et chaudes.
L'effet de l'économie d'énergie par ventilation naturelle correspond
a l'énergie nécessaire pour maintenir, dans une pièce sans ventilation
naturelle, la valeur de SET* à un niveau inférieur à celui dans une pièce
avec ventilation. Les valeurs de SET* sont aussi utilisées et calculées
pour l'estimation de l'environnement thermique dans les canyons urbains
dans de diverses conditions. Le fil conducteur à l'organisation optimale
des immeubles d'habitation est obtenu d'après les resultats de cette étude
en considérant les caractéristiques climatiques de la région.
211
ARTIFICIALLY PRODUCED MILD BREEZE FOR HEALTHY SUMMERINDOOR CLIMATE
Hideki Kubota
Muroran Inst. of Technology, 27 Mizumoto, Muroran, Japan 050
Key words: Indoor Cl imate / noon M r D i s t r i b u t i o n/ Freshnes s of \ i r Movement
A l i ld breeze in suner provides us with a healthy and refreshing
feeling. In conditioned space, however, air aoveaent has an inclination
to disturb the occupants. A characteristic of indoor air loveaent, which
produces annoyance, is the existence of air flow patterns peculiar to
specific diffusing systeas. At a position of an occupant, the airflow
cotes froi a constant direction and stimulates the saie part of theoccupant's body continuously.
The author has developed air diffusing systeis which produce a aiId
turbulent flow of unifon air velocity distribution in occupied space.
Outlets, in the systeas, are aounted on ceiling in adequate distance,
so that the jets, discharged vertically, interact with each other and
occupants hardly detect any direction of airflow and feel its stiauli
to be niId.
Using a test chaaber ( 2.7x1.8a* wide , 2.7i height) with 24 nozzles
of 2x2 ci? lounted on the ceiling in 45» distance, six iale subjects
in suiter clothing with short sleeves were tested. Air velocities of
2Sci/s and 10ci/s were tested. Kuaidity was 55X. Results showed that
the non-discoifort teaperature appeared around 29*C for 25ci/s, in
contrast to the teaperature of 26'C for the condition of 10ci/s. Another
test was conducted in a chaiber (4x6i? wide and 2.7a height) in which
six lines of slots of 1.5ca wide were aounted on the ceiling. Five aale
subjects were exaained under alaost the saie conditions to the foraer
test. The non-discoafort teanerature was found to be 27.5'C for 25ca/s
and 25.5'C for 10ca/s respectively.
212
PRODUCTION SYNTHETIQUE D'UNE LECERE BRISE DOUCEPOUR UN CLIMAT D'ETE AGREABLE A L'INTERIEUR
Hideki Kubota
Muroran Inst. of Technology, 27 Mizumoto, Muroran, Japan 050
Une légère brise douce en été nous rend une sessation saine et
rafraîchissante. Dans les espaces conditionnés, pourtant, le aouve-
wnt d'air tend plutôt a gener les occupants. Une caractéristique
du louveient d'air a l'intérieur, qui peut "être fort désagréable,
c'est l'existence de tout un reseau de courants d'air, unique à
chaque systeie de diffusion. Pour chacun des occupants, l'air pro-
vient d'une direction constante et stimule sans cesse la ieie partie
de son corps.
L'auteur a développé des systems de diffusion d'air qui produisent
une léfère turbulence en aaintenant une vitesse uni'one de distri-
bution dans l'espace occupé. Dans ces systèies les sorties d'air
sont installées au plafond a un écartèrent suffisant pour que les
jets d'air, qui sortent verticalement, puissent acir les uns sur les
autres de façon réciproque. Les occupants ne ressentent guère la
direction de l'air et n'éprouvent qu'une sensation de léfère douceur.
Six personnes »aies, en tenue d'été danches courtes), ont ete testées
dans une chaibre d'essai (2,1» lone x 1,8 • large x 2,7 • haut) avec
24 jets installés au plafond; écarteient 45ci. Vitesses d'air testées:
25CB/S et IOCB/S. Huiidité 55X. Les résultats indiquent une tempér-
ature de non-inconfort autour de 29'C pour 25ci/s et 26'C pour lOcn/s.
Une autre expérience a ete effectuée dans une chaubre (4i long x 6a
large x 2,7i haut) où six rangées de fentes (largeur l,5cn) étaient
installées. Cinq sujets M les ont été testés dans quasinent les éèaes
conditions qu'auparavant. La température de non-inconfort s'est située
cette fois a 27,5'C pour 25c«/s et a 25,5*C pour 10ci/s.
213
INDOOR ENVIRONMENT OF AINU PEOPLE'S TRADITIONALHOUSE "CHISETT"
Hideki Kubota, Kohzi ••'• Mshita and Shigeru Kayano
Muroran Inst. of Te-.nnology, 27 Mizumoto, Muroran, Japan 050
Key »»ords: Indoor E n v i r o n m e n t / F i e l d Study/ P r i m i t i v e House
The aii of this study is to provide us with data on indoor enviroment ofan primitive bouse and to develop the basic considerations towards healthybuildints froi the historical view point on human environment.
Chisett stands for MChi"(*our) and "sett"(«sleepin( place) in Ainu lanfuace.It bad been the traditional one rooi house of Ainu people in Hokkaido Japanand vas lived until a hundred years ajo. It's walls and roof are made of•iscantbus. The floor consists of the several layers of liscanthus on the(round covered with a mat. It has a fire pit at the center of the floor, three
windows on the walls .and two exhaust openings on the roof.
For this study, a chisett was rebuild accordint to the traditional manner
directed by Shiferu Kayano on October 1986.The chisett has been occupied in the daytime and the fire pit has been used
almost every day fro» Noveiber 1986. The weifht of firewood consumed was
recorded every day and the temperatures of undercround, inside and outside air
and the (lobe thermometer by the fire pit have been recorded continuously.
Physical and subjective measurements were taken in detail by three observers,
stayed at the chisett for five days from 20th to 24th of December 1986.
Through this period outside temperature failed to -15'C. Thermal sensations
of a subject by the fire pit were tested under the several clothint conditions
of almost nude to winter clothin( with overcoat. At the same time, physical
measurements of 00,CO?,particles,radiation and illuminance from the fire were
taken.
These data provide us with an idea on the fundamental artificial environment
of mankind.
214
L'ENVIRONMENT D'INTERIEUR DE LA MAISON TRADITIONELLEDITE "CHISETT" DU PEUPLE AINU
Hideki Kubota, Kohizi Kishishita et Shigeru Kayano
Muroran Inst. of Technology, 27 Mizumoto, Muroran, Japan 050
Mots-clés: Environnement d'intérieur / Etude sur place / M a i s ? "primitive
Le but de cette etude est d'obtenir dec données rur L'environnement ri'intérieur
qui existait dans des maisons primitives appartenant au peuple ATnu. En plu:;
on a voulu analyser d'un point de vue à "la fois humain et historique les
elérnents-clés qui constituaient des 'constructions saines' d'autrefois.
'Chisett' signifie 'notre' (=ç_n_i) 'dortoir' (=sett) dans la langue aVnue.
C'était la maison traditionnelle a une pièce -du peuple Ainu a i!o-<Kaido, Japon,
et dont le dernier exemple fut habité il y a cent ans. Les murs et le toit.
étaient d'un produit 'miscanthus'. Le plancher consistait de plusieurs couches
de cette substance, recouvertes d'un s imp1o »apis. Creusés au milieu du
plancher il y avait une cheminée, aux murs trois fenêtres et dans le toit
deux sorties de fumée.
Pour la présente étude, un 'chisett' a été reconstruit selon la <>.Cthod>>
traditionnelle, sous la direction de Shi^ero Kayano, au mois d'octobre 14R6.
Ce 'chisett' est occupé et la cheminée utilisée quasiment tous les jiurs (sauf
la nuit) depuis novembre iy86. Chaque jour on enregistre le poxds du bois
brûlé, et aussi, de l'acon continue, les températures du sol, de l'air
d'intérieur et d'extérieur et, avec un thermomètre a globe, celle de la cheminée.
Lors d'une étude plus détaillée, les mesures physiques et subjectives ont <He
prises par trois observateurs qui sont restes au 'chisett' pendant cinq jours,
du 20. au 24. décembre 1986. Durant cette période la temperatur? a baissé,
a l'extérieur, jusqu'à -15 C. Les sensations concernant la temperature qu'a
ressenties un sujet auprès an la cheminée ont été évaluées sous plusieurs
conditions d'habillement: de l'état presque nu jusqu'à vêtu en tenue d'hiver
avec pardessus. Simultanément les niveaux de CO, de COp, de particules diverses,
de radiation et d'éclairai'/; provenant de la cheminée ont ete mesures.
éventuellement ces données pourraient nous fournir quelques notions quant a
l'environnement essentiellement artificiel que l'homme primitif s'est créé.
215
THERMAL HEALTHY SCHOOLS IN HOT HUMID CLIMATES
Jack Leaver and Troy McQueen
Lousiana State University, School of ArchitectureBaton Rouge, LA 70803, USA
Testing the hypothesis that elongating buildings along an east towest axis are thermally more healthy than buildings with otherconfigurations in hot-humid climates forms the genesis of this study.Parametric computer energy simulations were employed as an aid togenerate the test data for evaluation of this hypothesis. The resultsindicate that compacted plans are more energy efficient however undercertain cases the elongation theory was confirmed. An importantconsequence of this study was the creation of graphs representingvarious building conditions and their energy effects. These graphs canserve as a tool for understanding the relative energy impact of designdecisions on schools in hot-humid climates.
216
ECOLES THERMIQUES DANS UN CLIMAT C H A U D ET HUMIDE
Jack Leaver et Troy McQueen
Université de Louisiane, Ecole d* Architecture, Baton Rouge, LA 70803, USA
Harmonie forme avec l'environnement naturel un attribut vital aux bonsbâtiments. Le climat est impartant dans la construction d'un bâtiment.Certaines règles doivent être comprises et suivies pour assurer unminimal d'utilisation d'énergie. Pour créer une configuration optimaledes bâtimens, tout en tenant coopte de l'impact thermique, tant del'intérieur que de l'extérieur, demande une création équilibrée avec lanature.Chaque type de bâtiments est différent que ce soit point de vueutilisation ou au point de vue des charactéristiques thermiques. Uneécole, par exemple, aura une charge intérieure intensive produite pardes personnes et par des lumières électriques. Ceci spécialementpendant la journée (de 8 heures à 15 heures) et pendant les mois d'été(mi-juin à mis-aôut). A cause de ces fluctuations périodiques, on nepeut comparer les écoles à d'autres bâtiments (par exemple: lesbureaux).Cette étude a deux buts. Elle cherche à établir un plan de constructionidéal tout en considérant les impacts thermiques (intérieurs etextérieurs) des écoles dans un climat chaud et humide. Elle chercheégalement à explorer l'ouverture idéale pour ce genre de bâtiments touten adressant les facteurs matériaux de construction, clarté et ombre.Cette recherche a cutwe»:ié après avoir lu Victor Olgyay et "Dessin et
propose des plans de maisons ideals dans des climats variés. Dans unecomparaison écoles/maisons, ces dernières produisent moins de chargeintérieure. Ceci doit être pris en consideration.la version iniexo-computer du DOE-2, un programme d'analyse d'énergiepour ordinateur, sert d'outil analytique utilisé pour générer dessimulations paramétriques. Un cas de base pour école est simulé tout enajoutant d'autres simulations. Les données obtenues sont comparées.Elles aident dans la construction de modèles ideals. Les résultats decette recherche établissent un guide pour la construction d'écoles dansun climat chaud et humide tout en ayant pour but de garder une balanceharmonieuse entre l'environnement intérieur et extérieur.
217
NIGHT FLUSH COOLING FOR AN OFFICE BUILDING.U.S. PACIFIC NORTHWEST
John S. Reynolds and Danny S. Mintorogo
Dept. of Architecture, University of Oregon, Eugene, OR 97403, USA
Keywords: ventilation, cooling, daylight, thermal mass
This design process was Influenced to an unusual degree by the climate of the
Pacific Northwest, and by a "user's group" that was deeply involved in design2
decision Baking. This 24,000 ft office building on a semi-rural site is
extensively daylighted, passively solar heated, and cooled largely by forced night
ventilation of its thermally massive structure. The design process relied Initially
upon "rules of thumb" design guidelines. As the design progressed during the suuaer
of 1986, a number of details were integrated to achieve visually comfortable
daylighting with supplementary electric lighting, thermal comfort emphasizing
exposed thermal mass, and acoustic absorption. An energy analysis was performed
using DOE 2.C, with daylighting input values from a daylighting model. The2
predicted annual energy consumption of less than 22,000 Btu/ft year, for this
region, is substantially lower than that of conventional buildings.
Although a high rate of ventilation is achieved on suuaaer nights, a much lower
Intake of fresh air is provided during very hot and very cold days; this illustrates
the conflict between energy conservation and healthy buildings. On average days, an
"economizer" cycle cools by utilizing 100% outdoor air.
Another issue is the use of the cores of extruded concrete floor slabs as a
channel for return air, so as to achieve heat exchange with thermal mass. 1 am
particularly interested in the conference participant's responses to the energy
conservation measures, from a healthy building perspective.
218
REFROIDISSEMENT OE NUIT PAR EVACUATION D1 AIR D' UNBATIMENT DE BUREAUX SUR LA COTE NORD-OUEST DUPACIFIQUE AMERICAIN
John S. Reynolds et Danny S. Mintorogo
Dep. de l'architecture. Université d1 Oregon, Eugene, OR 97403. USA
Mots-clés:ventilation, refroidissement, éclairage naturel, nvsse thermale
Ce projet a été influenoé d'une manière inhabituelle par le climat dela côte nord-ouest du Pacifique, et par "un groupe utilisateur" quiétait, profondement impliqué dans la prise de décision du projet. Lebâtiment en question, 24 000 ft2 (2 230 m2) destiné à des bureaux dansun milieu semi-rural, est intensément éclairé par la lumière naturelle,avec chauffage solaire passif et est largement refroidi la nuit par une'entilation à air puisé de sa structure massive thermale. Initialement1'avant projet reposait sur une étude basée sur "un procédé empirique".A Lors que le projet avançait pendant l'été 1986, en certain nombre dedétails ont été intégrés afin de parvenir à un confort optique par(clairage naturel complété par un éclairage électrique, un confortthermal accentuant la masse thermale exposée, et l'absorption accou-stique. On a opéré une analyse énergétique en utilisant DOE 2.C, avecdes valeurs d'alimentation par éclairage naturel prises sur un modeld'éclairage naturel, la consommation d'énergie prévue, moins de60 000 Kcal/m2 par an, est, pour cette région, considérablementinférieure à celle de bâtiments conventionnels.
Bien qu'on atteigne un fort taux de ventilation pendant les nuitsd'été, la prise d'air est bien plus faible pendant les jours trèschauds ou très froids, illustrant ainsi le conflit entre la con-servation de l'énergie et la salubrité de l'air des bâtiments. Pendantles jours de température moyenne c'est un cycle "économique" utilisantl'air de l'extérieur à 100 % qui refroidit.
Un autr-3 point est l'utilisation du centre des dalles de béton extrudécomme canal de retour d'air, afin d'atteindre un échange de chaleuravec la masse thermale. Je suis particulièrement intéressé par lesréponses des participants aux mesures de conservation de l'énergie enrapport avec la salubrité de l'air d'un bâtiment.
219
ON THE CHARACTERISTICS OF FLUCTUATING ROOM AIR FLOWOF A HOUSE CALLED "MACHIYA" IN THE HIGH DENSITY DIST-RICT IN KYOTO CITY
T Sasaki, N Hashimoto, N A rat an i, I Akagi and I Akutagawa
Hokkaido Univ. Dep. of Architecture, North 13, West 8 Sapporo, 060 Japan
Key words: Machiya, sultry summer, fluctuating room air flow
Kyoto is one of the sultry city in summer in japan. The
outdoor temperature rises sometimes up to 35°C. There are
Japanese traditional wooden house called "Machiya" in the high
density district in Kyoto city. In spite of these location, the
atmosphere in the Machiya gives a cool image when the"outdoor
temperature is so hot. This reason is mainly by the effect of
low temperature of naked ground at the inner gardens that are
protected from the solar radiation by hanged over eaves. The
temperature difference between two gardens and the wind of
outside make the fluctuating air flow at the interior space.
This fluctuating air flow will be produced the good effecl foi
satisfaction of thermal comfort.
The authors measured the effect of fluctuating air flow in
the Machiya by use of heating cylinder that is made from carbon
paper, and measured pressure difference between two gardens. In
this measurement, we got the conditions of turblence of the
temperature and air flow at the surface of heating cylinder which
is likened to the human body. Consequently, the cause of a cool
image in the Machiya are known. The air in the Machiya goes and
returns by the pressure difference between two gardens with small
fluctuation. The periodic time of this reciprocation is
generally about 10-15 seconds. However, despite of the Machiya
is semi-opening type house, the amount of vsntilation from the
outside in the interior space of Machiya is so little (the air
change number was about 5-8 (1/h)). When the turblence of air
flow at the interior space is greater, the temperature of the
surface of ground of the inner garden is also higher than the
other part of ground.
220
LES CARACTERISTIQUES DU COURANT D'AIR FLUCTAUANT DESPLECES D'UNE MAISON DITE MACHIYA DANS LE QUARTIER PEUPLEDE LA VILLE DE KYOTO
T Sasaki, N Hashimoto. N Aratani, I Akagi et I Akutagawa
Université de Hokkaido, Nord 13. Ouest 8 Sapporo, 060 Japon
Wots-clés: Machiya, été du chai eu. humide, courant d'air flutuant
Kyoto est une des villes où il fait une chaleur humide en
été au Japon. La température à l'extérieur de la maison
s'élève parfois à 35*C. Il y a des maisons traditionnelles
japonaises en bois qui s'appellent Machiya dans le quartier
peuplé de Kyoto. Pourtant, l'atmosphère dans Machiya donne
une image fraîche quand la température extérieure est si
élevée. C'est en grande partie à cause de l'effet de
température basse du sol nu dans les jardins intérieurs qui
sont protégés contre la radiation solaire par les avant-
toit. La différence de la température entre les deux jar-
dins et le vent de l'extérieur de la maison provoquent le
courant d'air fluctuant à l'intérieur de la maison. Ce
courant d'air apportera un bon effet pour la satisfaction du
confort thermique.
Les auteurs ont mesuré l'effet de courant d'air fluctuant
dans Machiya en utilisant un cylindre chauffé en papier car-
bone et mesuré aussi la différence de la pression at-
mosphérique entre les deux jardins. Dans cette expérience,
nous avons obtenu des données concernant la turbulence de la
température et pour le courant d'air à la surface du
cylindre chauffé qui assimile le corps humain. Nous sommes
enfin arrivés à comprendre la raison de l'image fraîche dans
Machiya. L'air dans Machiya remu en raison de la différence
de la pression atmosphérique entre les deux jardins avec un
peu de fluctuation. La période de ce mouvement de l'air est
à peu près 10-15 seconds. Bien que Machiya soit un genre de
maison semi-ouverte, la vertilatlon de l'extérieur de
Machiya a 1'intérieur est très peu (Le nombre du charge
d'air a été environ 5-8 (1/h)). Quand il y a plus de tur-
bulence du courant d'air à l'intérieur de la maison, la
température de la surface du sol du jardin intérieur est
plus haute que les autres parts du sol.
221
EVAPORATIVE COOLING IN HOT HUMID ARID AREAS
Roya Taheri and Ken'ichi Kimura
Dai-ichi-köpo, 967. Kunugida-cho. Hachiöchi-shi, 193 Japan
Keywords: Ventialtion Rate, Evaporative Cooling, Natural convection,Comfort Zone, Hot Arid Climate
A qualitative as well as »luantitative analysis is made about tin: traditional
architectural solutions to climatic factors in hoi arid areas. A numerical
simulation is developed as well to predict the ventilation rate caused b>
ventilation based on natural convection. The results of a previous research
preseiitedatCLIM AiOOOconfereme. wereiised lobuild Ihesiiiiiilatioiiiuodel for
this research . Tin- problem ofevaporat iveconling, in relation t o com for t zone
was analysed using the ven t i la t ion rates obtained through the pressure drop
caused by temperature difference between outside »nd inside air from -the
A P r*27-).1f>*z(l/T,-l/TB) (1)
ii / ( 2 > ; A P / § r) (2)
t) *>OO*u*A (•})
m U/V (.})
where u :air velocity, in :air change rate, y :venti lal ion rate, A :area,
Ap :pressure drop between outside and inside a i r . < :pressure loss coeff icini t
T, : inside absolute teim>erature, T, :out side .ibsolute temperature,
I) :ventilation rate, V :room volume, z :height I'nw tin- neutral zone
l u r t h u r equations are planned to be applied for the case of vent i la t ion
caused by tempera t i iredifferencecombiuedwit hw ind .
222
UNE ANALYSE AU SUJET DU TAUX DE VENTILATION ET DEREFROIDISSEMENT DE EVAPORATION EN RELATION AVEC LAZONE DE CLIMAT DANS UN CLIMAT CHAUD ET ARIDE
Roya Taheri et Ken'ichi Kimura
101, Dai-ichi-kopo, 967, Kunigida-cho. Hachioji, 193 Japon
Mots-clés:taux de venti lat ion, refroidissement de evaporation, convectionnaturelle, zone de confort, climat chaud et aride
Une analyse qualitative tant que quantitative est faite sur lessolutions d'architecture traditionelle en œ qui concerne les facteursclimatiques dans les zones chaudes et arides. Une simulation numériqueest développée au s i bien pour déterminer le taux de ventilationprovoqué par la ventilation basée sur une convection naturelle. Lasrésultats d'une précédente recherche présentés à la Conférence CLDtft2000 étaient utilisés pour construire un modèle de simulation pourcette recherche. Le problème du refroidissement d'evaporation enrelation avec la zone de confort a été analysé en utilisant les taux deventilation obtenus par la chute de pression causée par la différencede température entre l'air à l'extérieur et à l'intérieur, donnés parles équations suivantes:
Ap ?-*273.16*z(l/T,-l/T») (1)
Q %On*u»A (V
m U/V (4)
Où U: vitesse de l'air, m: taux de changement d'air, Q: taux de
ventilation, A: zone, Ap : chute de pression entre l'air a l'extérieur
et l'air à l'intérieur, £ : coefficient de perte de pression, T^:
température absolue à l'intérieur, T< : température absolue a
l'extérieur, V: volume de la pièce, z: hauteur de la zone neutre.
D'autres équations sont prévues pour être appliquées dans le cas deventilation provoquée par une différence de température combinée auvent.
*.-
THE CONTRIBUTION OF DAYLIGHT AND SUNLIGHT TOHEALTHY BUILDINGS
J D Kendrick
Dep of Architecture, The Univ. of Adelaide, Box 498, Adelaide,South Australia 5001
h
It is a pity that the current commonly accepted view concerning the use ofdaylight in building steins from energy considerations rather than the use ofnatural daylight and sunlight for their own properties. Earlier this century,and even earlier still, before the advent of the fluorescent tube,daylighting considerations determined the width of buildings and thecellular form of some european cities. Similarly, earlier consideration ofsunlight penetration into habitable rooms, especially in winter time,determined the orientation of rooms and placement of conservatories aridglasshouses. In some instances where planning legislation and design toolsexisted, the orientation, spacing and layout of buildings were constrainedin order to achieve solar and daylight accessibility.
This paper will review ;ome of the available techniques of providingdaylight and sunlight indoors and will consider the shortcomings of certainbuilding and planning "egulations in this regard. The paper will present newarguments for a retui.. to the use of earlier design and planning techniquesin the cause of prov-dirg more healthy buildings than hitherto in support ofthe arguments, data in daylight variablility indoors (which presently occursas an accident of window design and placement rather than by design) will beillustrated in support if the case for improved indoor environment throughthe proper use of available daylight and sunlight.
22?
DAYLICHT AND VIEW IN OFFICES
C Meerdink, C J E Witteveen and E C Rozendaal
ISBP-Unlversity of Amsterdam, Surinamestraat 23, 2585 CC the Hague,The Netherlands
Key words: Daylight - View - Total dynamics - Work environmentLiterature survey - Field study
In order to form the basis for the possible formulation of rules, a study iscurrently being performed into daylight and view in offices.
After a l i terature study on daylight and view in the office environment, wehave come to the conclusion that the primary importance of daylight and viewl ies in the contribution that those factors make to the total dynamics ofthe working environment.
The total dynamics consist of three elements: a_ the dynamics of the contentof the task, and b/the internal and c_ the external dynamics of the officearea. Daylight principally helps to enhance the internal dynamics by meansof the differences in l ight intensity and colour temperature. The quality ofa view, i f any, goes to determine the external dynamics.
The use of the total dynamics entails the application of a psychologicalcriterion to explain building sickness, which is particularly applicable incases where no physical or bio-medical cause can be found. The criterion isbased on finding an optimum loading of the human information processingcapacity. Both underloading and overloading have an effect on the well-beingof individuals, with a dominant influence being exerted, in a work situa-t ion, by work-content factors. However, those effects can be intensified ormitigated by the characteristic features of the work environment in which agreat deal of the day is spent. This is precisely where the importance liesof studying the influence of the constructed work environment on humanhealth.
These considerations t ie in with data gained from studies in the fields ofsensory deprivation, arousal and the sick building syndrome.
The second phase of our study, a f ie ld study in 20 buildings, is currentlyunder way. In interviews with members of staff , an overall inventorizationis being made of buildings, working activit ies and complaint patterns.
In a third study phase ( late 1987), an in-depth study wi l l be carried out infive buildings with the aid of questionnaires and physical measurements. Inthis phase, the stress wil l l i e on the role that daylight and view play inthe office environment.
228
DAYLIGHT AND VIEW IN OFFICES
C Meerdink, C J E Witteveen et E C Rozendaal
)SBP-University of Amsterdam, Surinamestraat 23, 2585 CC the Hauge,the Netherlands
En vue d'une eventuelle reglementation, une etude est effectuee en ce momentsus 1'influence de la lumiére du jour et de la vue dans les bureaux.Apres avoir f a l t des recherches dans des ouvrages sur ce sujet, nous sommesarrivel a la conclusion que 1'importance de la lumiére du jour en de la vuedans les bureaux est surtout due au fa i t que ces facteurs contribuent å ladynamique totale de 1'environnement <*u t ravai l . La dynamique totale consisteen trois elements:a_ la dynamique inherente ä la tächob_ la dynamique interne etc_ la dynamique exterrfe des locaux.Ta lumiére du jour contribue surtout å une augmentation de la dynamiqueinterne, du fa i t des differences d'intensite'de la lumiére et detemperature de couleur. La qualite'd'tme vue eventueile determine ladynamique externe.L'usage de la dynamique totale signifie l'appiication d'un critériumpsychologique pour I'explication du "sick building syndrome", notammentapplicable dans les cas ou l'on ne peut trouver de cause physique oubiomedicaie. Le critérium est base'sur la de'couverte d'une contrainte optiumde la capacite"humaine d'assimiiation de 1'information. La sous-activite'aussi bien que la suractivite ont une influence sur le bien-étre desindi vi dus. Dans une situation de t ravai l , les facteurs Inhefents au travaily ont une influence dominante. Les particulante's du milieu de travail danslequel une grande partie de la journéé est passe'e peuvent toutefois^enintensifier ou atténuer les effets. Lä, justement, se trouveJMntérét desrecherches sur 1'influence des lieux de travail sur la sante'des personnes.La raisonnement de'veloppe' se raccorde aux donneés des etudes faites dans ledomaine de la privatlon sensorieiie, de 1'état d'excitation et du "sickbuilding syndrome".La seconde phase de notre etude, une étude sur le terrain dans 20 båtimentsest maintenant en cours d'execution. Un inventaire global des båtiments, desactivités et des sujets de piaintes est realise'å l 'aide d'entretiens aveccadres superieurs.Dans une troisiéme phase (fin 1987), une e'tude approfondie sera faite dans 5båtiments au moyen de questionnaires et de mesurages physiques.L'accent dans cette phrase se trouve dans le röie que jouent la lumiére dujour et la vue dans les bureaux.
231
PRESCRIPTION FOR A HEALTY BUILDING HEATING, VENTILATINGAND AIR-CONDITIONING SYSTEM
Preston McNall
Phoenix Engineers, 15000 Good Meadow Ct., Gaithersburg,MD 20878, USA
This paper covers many aspects of indoor air quality problemsin buildings and hov the heating, ventilating and air-conditioningengineer should urovlde systems so as to minimize those problems.First, a careful survey of the building, its use and occupancyshould be made, noting unusual pollutant sources. Next theapplicable Standards and Codes should be referenced for suit-ability. Then the most appropriate outdoor air quantities shouldbe chosen for the spaces. This may require Code variances. |Outdoor air suitability should be assured. The system design {should include meticulous detail to easy accessibility for testing, |balancing and maintenance. Operational strategies should beclearly set out to be compatable with the known and expected usepatterns. To accomplish this, many new research results needto be assimilated, and new St-'-'ard" and Code informator» willneed ta be applied, often befsra Code adoption.
232
RECETTE POUR UN SYSTEME DE CHAUFFAGE ET DE VENTILATIONSAUITAIRE
Preston McNall
Phoenix Engineers, 15000 Good Meadow Ct., Gaithersburg,MD 208 78, USA
Cet article couvre beaucoup d'aspects concernant la quality de l'air
dans les immeubles et demerit comment l'ingenieur charge du chauffage,
de la ventilation et de la climatisation peut prevolr ces problemes.
Le travail de l'ingenieur comprend prcmierement un sondage du batiment,
de son usage et des taux d'occupation. Les sources de pollutants doivent
aussi etre noteds. Ensuite les normes et les codes concernant la con-
struction doivent etre identifies. Les niveaux interieure doment
etre etablisentenar.t compte ties niveaux desires a l'exterieur. Cein
peut aboutir a des variances des codes des batlment. Le system doit
étre prevu pour les niveaux exterieurs desires. L'ingenieur dolt
aussi tenir cotnpte de 1'acces du system necessaire pour les essais,
pour le balancement et pour son entretien. Les strategies operationelies
doivent 'etre etablies eu tenant coroptt des usages. En bref, une
attention scrupuleuse doit étre tenue "a la conception, a 1'usage et a
l'entretien de sorte que le system peut functioné comme prevu et est
suffesament flexible pour accomoder de nouvelles demandes. Pour
achever ce but les resultats de notnbreuses esperiences doivent etre
assimllees et de nouvelles normes et de nouveaux codes de batiment
utilisée avant meme qu'ils avant eté adoptes. Les prescriptions
des codes actuels ne vont pas necessairement evi ter des problemes de
la quality de 1'air*a 1'interieur des batiments.
233
AIR FILTERS - CAN THEY BE USED FOR AIR QUALITY CONTROL?
Cunnar Craeffe
Tampere University of Tech., Dep of PhysicsP.O. Box 52733101 Tampere, Finland
T h e n i r i m p u r i t i e s c;in b e r e m o v e d w i t h d i f f e r e n t k i n d so f ;; i r f i l t e r s . If t h e i m p u r i t y t o b e r e m o v e d i s k n o w n ,w h i r h i s o f t e n t h e r a s e e . q . i n i n d u s t r y , t h e p r o p e rd e v i c e o r a c t i o n c a n b e c h o s e n . I n d o o r s , i n d w e l l i n g sa n d o f f i c e s , t h e p r o b l e m i s m o r e i n d i s t i n c t . T h e r e i sa v a r i e t y o f d i f f e r e n t p o l l u t a n t s , m o s t l y i n s m a l la m o u n t s a n d c o n c e n t r a t i o n s . T h e f i l t e r s a r e s e l e c t i v ea n d th:;y c a n r e m o v e o n l y c e r t a i n g r o u p s o f p o l l u t a n t s .
I h e r o a r e m a n y c o m m e r c i a l a i r c l e a n i n g d e v i c e sa v a i l a b l e , m o s t l y i n t e n d e d t o t h e f i l t r a t i o n o fp a r t i c l e s i i i u s t , s m o k e , f u m e e t c ) . C l e a n i n g d e v i c e sf o r g a s e s e . (j. v o l at i le c h e m i c a l c o m p o u n d s a r e f e w .Wh;;;, i,;i::d : r..Joi, r r, t h e d e v i c e s g u i t c o f t e n f ur.v. t i er.uns.it i :; t ; c t o r . d m : t r; n o i r . c 1 o '» e 1 . et f r r . t i . r . ri . r fl;;;..flov- t r s i :;t ii'H-i', c l e a n i n g a n d m a i n t e n a n c e , o d o r , o / n n ep r o d u c t i o n anrt :;o f o r t h . I n m a n y c a s e s f i l t r a t i o n o fa i r o r t h e us»- of a i r c l e a n i n g d e v i c e s i s a r g u m e n t e db u t t fie m a i n e f f o r t i s a s m u c h a s p o s s i b l e t o e l i m i n a t et h e s o u r c e : , g e n e r a t i n g i n d o o r a i r p o l l u t i o n .
THE IMPORTANCE OF BUILDING AND POLLUTANTS INTERACTIONSBY THE DESIGN AND PERFORMANCE OF VENTILATING SYSTEMS
Ove Nielsen
Boligministeriet, Byggestyrelsen, Stormgade 10, 1470 Köbenhavn K,Denmark
23S/
Ventilation has a vital effect on indoor climate, andeven in earlier times, buildings were constructed to main-tain some degree of ventilation. Indeed, the buildinglegislation has included requirements concerning ventilationfrom the very start. However, ventilation has probably beenregarded as necessary for maintaining stable combustion andpreventing high humidity rather than as a criterion for agood indoor climate. In fact, the view is still heard - andnot only in the ventilation branch - that a good irdoorclimate is purely a question of sufficient ventil-tion andthat increased ventilation is the answer to practically allindoor climate problems. Today, we know that the problem ofindoor climate is more complicated than that. By means of anumber of examples, this paper shows that, together wt'hventilation, the design of buildings and installation; and,especially, the building materials used, have a pronouncedeffect on the quality of indoor air.
239
INTERACTION BETWEEN DUST, MICROORGANISMS, AND THEQUALITY OF CLEANING
Anne Abildgaard
Bygge- og Miljöteknik, Tech, University of Denmark, Bygning 101F,2800 Lyngby, Denmark
Key words: Dust, carpets, microorganisms
During the last 10 years the sick building syndrome has become anincreasing problem in Danish buildings. This paper deals with theinteraction between dust levels, microrganisms and the quality ofcl
In the present paper results from investigations of dust andmicroorganisms carried out in Danish schools will be presented, .idthe measuring methods will be described.
The purpose of the investigation was to test the quality ofcleaning. The results showed an interaction between airborne dastand airborne microorganisms in class rooms and hall areas.
The conclusion was that carpeted areas have to be cleaned more oftenthan non-carpeted a^eas. The dust concentration in the carpet- s andin the air as well .:\-.j t'\c. concent rat ion of airborne mjcroc; ~.n: •""•":were much too high.
This pape; also deals with the dust levels in carpets.A large amount of dust is deposited in carpets. This dust has aheavy influence on the amount of airborne dust and creates a fer^ i 1'.•"soil" for microorganisms such as fungi and house mites.
We have succeeded in developing a method for the testing of the dustconcentration and the cleaning quality of carpets. This method andthe results from investigations carried out in institutions andprivate firms will bo presented. Both new carpets and old carpetswere tested.
TWIN CLIMATIC CHAMBERS TO STUDY SICK AND HEALTHY BUILDINGS
Ole Albrechtsen
Lab. of Heating and Air Cond. Tech. University of DenmarkBygning 402 A, 2800 Lyngby, Denmark
Two identical climate chambers or twin-chambers have been constructedin Copenhagen. Their purpose is mainly to study air quality charac-teristics for use in investigations of sick and healthy buildings. Twoidentical chambers make this possible because step changes of oneenvironmental parameter can be examined as well as comparative studiesof discomfort caused by different parameters.
In the 3.6 x 2.S x 2.5 m chambers of stainless steel the temperaturemay be controlled between 5 and 40 C, the humidity between 20 and 90*r.h. and the aiz change between 0 and about 60 h
243
VENTILATION EMPLOYING DISPLACEMENT FLOW
Tesfamichael Andegiorgis
Royal Institute of Technology, 100 44 Stockholm, Sweden
Displacement: fxow can be used to ventilate offices etc. There are
powerful he.it sources in the rooms, and by using this "new" venti-
lation method the climate in the room can be improved considerably.
The article deals with the general prerequisites for such ventila-
tion and at the same time gives some basic data from measurements
in rooms with the heat sources being used.
244
VENTILATION EMPLOYING DISPLACEMENT FLOW
Tesfamichael Andegiorgis
Royal Institute of Technology, 100 44 Stockholm, Sweden
L'écoulement à depression peut être employé pour aérer bureaux etc.
Dans les cas étudiés, des sources de chaleur importantes sont
présentes dans CGS locaux, et en utilisant cette "nouvelle" méthode
d'aération, le climat de ces locaux peut être considérablement amé-
lioré. L'article développe les conditions générales d'une telle
ventilation et apporte simultanément quelques données fondamentales
sur let mesurages effectués dans des pièces alimentées par les
sources de chaleur en question.
245
A USER-HEALTHY DAY NURSERY
Johnny V Andersson
Scandiaconsult AB, P O Box 4560, 102 65 Stockholm, Sweden
' /
Keywords: Day nursery, ventilation, heating, thermal climate, emissions,materials, assessment
In September 1988 a unique Swedish building research project willhave passed the half-way •ark of a three year project assessment. TheUser-Healthy Day Nursery has been designed and built to minimi BB therisk of indoor climate problems. The naterials have been carefullychosen and inspected, and wherever possible, low-risk naterials andconstruction methods have been chosen. The Nursery is equipped with avery flexible heading and ventilation system to facilitate variouscombinations of iterating node and settings. The resulting ventilationefficiency, incvor-air quality, thermal climate and acoustic propertiesare measured according to a detailed time schedule. The staff at theNursery is regularly interviewed regarding their impression of theindoor climate. Results from the evaluation of this on-going full-scaleexperiment building are gratifying.
USE OF VENTILATION AND INSULATION IN SINGLE FAMILY HOUSESFOR THERMAL COMFORT, ENERGY CONSERVATION AND PROTECTIONAGAINST MOISTURE, DUST AND RADON - THE OPTIMA CONCEPT
K Allan Andersson and Tor Wadmark
Skånska AB, 211 02 Malmö, Sweden
-/,
Key words: Ventilation, dynamic insulation, thermalcomfort, moisture, filter, radon.
Purpose of the work.The intention was to study the function of the OPTIMA ceiling andfloor in a singel family house. The system works as follows:Fresh air is taken into the house via the roof structure andinfiltrates through the cieling insulation and a control film to acollecting space in the bottom of the ceiling. Prom there it islet out to the living room and bedrooms by special air suppplyunits. After using the air in these rooms it is passed to thebathroom, lavatory etc through slots under the doors. From here itis drawn to the main ventilator and let out to the floorstructure. The warm air is distibuted in the upper part of thestructure under the entire house. Then it leaks through a polymerfabric to the lower part from where it is drawn by an exhaustfan. Before leaving the house, the remaining heat in the exhaustair can be recovered by means of a heat pump.
Method of approach.The system was set up in an 16 n»2 house. Moisture was added to theair in the bathroom-part of the house. Radioactive slate was laidon the bottom insulation in the floor structure to generate radon.Sixty computer-controlled indicators were installed to measuretemperatures, relative humidity and moisture content once per hourfor a year. The radon concentration in the living area wasindicated by a method recommended by the university of Lund.
Significant results.
The results show that the ceiling insulation works as a "dynamicinsulation" as invented by Torgny Thorén. The transmission heatthat should have passed through the insulation is mostly recoveredand the fresh air gets preheated. The OPTIMA-floor gives goodthermal comfort and recovers heat from the exhaust air to meetheat losses to the ground. The relative humidity and moisturecontent is reasonable and can be controlled. The radonconcentration in the living area is very low.
249
CHANGING SICK BUILDINGS INTO HEALTHY BUILDINGS;IMPROVING THE VENTILATION SYSTEM
C W Collette, E M Sterling and A V Arundel*
Theodor D Sterling Ltd. 70-150 W 12th Ave. , Vancouver B C V6J 2E2,Canada* Faculty of Applied Sciences, Simon Fraser Univ., Burnaby, B C
Key words: Ventilation, air distribution, indoor air quality
Poor design, operation, and maintenance of the Heating,Ventilation and Air Conditioning (HVAC) system of buildings can resultin inadequate ventilation and an unacceptably high prevalence rate ofhealth and comfort symptoms among the building occupants. In many "sick"buildings, relatively minor alterations to the ventilation system canresult in significant improvements in air quality and change "sickbuildings" into relatively "healthy buildings". Several case studies aredescribed in which the cause of the health and comfort complaints wastraced to correctable problems with the ventilation system.
250
LA MODIFICATION DU SYSTEME D'AERIATION POUR AMELIORIERLA QUALITE DE L'AIR INTERIEUR DES EDIFICES MODERNES
C W Collette, E M Sterling et A V Arundel*
Theodor D Sterling Ltd, 70-150 W 12th Ave. . Vancouver, B C,V6J 2E2, Canada* Faculty of Applied Science, Simon Fraser Univ. Burnaby, BC
Mots-clés: la qualité de l'air, d'aériation
La qualité d'air intérieur des édifices modernes souffre souvent à causede problèmes de dessein, d'installation, d'opération et d'entretien dessystèmes d'aériation. Les problèmes dans la qualité d'air résultent enplusieurs symptômes d'incomfort et de mauvaise santé dans les occupants del'édifice.
Les auteurs décrivent plusieurs cas où la mauvaise qualité de l'air estle résultat de défauts dans les systèmes d'aériations. Tous les systèmesd'aériation décrits ont été ajustés pour améliorier la qualité de l'air.
On présente les résultats d'études sur la qualité de l'air intérieuraprès la modification du système d'aériation. En examinant les résultats, onpeut évaluer l'impact sur la qualité de l'air intérieur de certainsmodifications sur le dessein d'un système d'aériation.
251
USE AND QUALITY OF VENTILATION DEVICES IN DWELLINGS
J.E.F. van Dongen
The Netherlands Inst. of Preventive Health CarePostbox 121» - 2300 AC Leiden, The Netherlands
ventilation behaviourquality of ventilatiorjudgement of indoor air and climate
Key words:quality of ventilation devices
In the framework of a project of the International Energy Agency (IEA),
Annex VIII, much insight has been gained from field studies into the
inhabitants behaviour with regard to ventilation of dwellings in West
European countries.
On basis of the results of these studies the actual air flow in
dwellings at different climatical conditions can be assessed.
It appeared that the type of ventilation provisions and windows highly
influence their use in practice. Moreover an indication was found that
the subjective judgement of indoor air and climate factors not only
Jepends on Lhe actual air change rate but alco on the experienced
quality and desirability of the technological and architectural devices
in dwellings.
Consequently the technological requirements and solutions vsed to be
more adapted to be behavioural patterns and wishes of the inhabitants.
Based on experiences from Dutch investigations recommendations on this
field will be made.
252
USAGES ET QUALITE DE MEASURES A VENTILER DANS MAISONS
J.E.F. van Dongen
The Netherlands Inst. of Preventive Health CarePostbox 124 - 2300 AC Leiden, The Netherlands
HotS-clés: -habitudes pour ventiler, . x , . ., -jugement d'air et climate
-qualite des inesures a ventiler Z^ interieure
Dans 1« cadre d'un projet d'Agence Internationale d'Energie (IEA), ANNEX
VIII, comprehension est acquis d'études d'apres la comportement de ven-
tilation par des habitants des maisons dan pays Européenne occidentale.
Les resultats de ces études permettrent d'etablir des courants de l'air
dans maisons pendant situations different de climate et environnement.
II appert d'importance que les sortes des mesures å ventiler et des
fenStres influent leur usage en pratique. Aussi bien une indication
était trouvé que la judgement subjectif des facteurs d'air et climate
intérieure non seulement dépent å des courants de 1'air, mais aussi å la
qualité et désirabilité des mesures technologiques et architecturelles
dans les maisons.
Par consequent les exigences techniques et solutions doivent s'adapter
mieux å les habitudes et désirs des habitants. A base des experiences
deb investigations hollandaises recommendations font pose.
HUMAN RESPONSE TO OVERHEAD RADIANT HEATING IN FACTORYSPACES
S P Halliday and D J Croome
University of Bath, C lav er ton Down, Bath BA2 7AY, United Kingdom
The balance of air and mean radiant temperatures, temperaturegradient, air velocity and radiant flux are important in a specifiedwork situation. Radiant heating is claimed to be more oomfor table andmore energy economical than convert.ive systems. A survey has beenundertaken of fifteen installations and some initial findings arediscussed.
2 5 5/INDOOR CLIMATE CONTROL: A COMPARATIVE STUDY OF SIX ' ** <oDIFFERENT SOLUTIONS FOR HEATING AND VENTILATION ANDTHE POSSIBILITIES OF INDIVIDUAL CONTROL
Per Olof Jägbeck, Sven-Olof Eriksson and Göran Werner
The Royal Institute of Technology/EHU B, 100 44 Stockholm, Sweden
Key words: Heating, ventilation, climate control
This paper describes different solutions for individual climate control ofheating and ventilation in six residential buildings in Stockholm. Thebuildings form the "Stockholms Project", a joint experimental research anddemonstration project in Sweden for evaluation of the potentials of newenergy saving technology in residential buildings.
The ventilation and heating systems of the buildings can be placed in threegroups:1) Mechanical exhaust system with supply air directly via externalwalls. The incoming air enters the room behind radiators under the windows.The heating system is a two-pipe, low-temperature radiator system withthermo-otatic valves. 2) A ventilation system with mechanical supply andexhaust air with air to air heatexchangers for heat recovery. The heatingsystem is a two-pipe, low-temperature system, supplying not only radiatorsbut also the ventilation air heaters. 3) Mechanical supply and exhaustsystem with heat recovery, and central preheating of the supply air. Thepreheated supply air is distributed to an air-heating system for eachapartment. The apartment has its own separate aerotemper unit, in which theincoming ventilation air supply is mixed with filtered return air from theapartment. Different methods of distribution of the heated air is tested inthose houses.
Experiences and conclusions will be drawn from the technical evaluation aswell as from the experiences from the work with operating the buildings.
RETURN AIR EFFICIENCY
Tor-Cöran Malmström
Royal Institute of Technology, 100 44 Stockholm, Sweden
AS?
Key words: Return air, efficiency ventilation, air contaminants.
The use of return air is much discussed in Sweden. Return air has
been common in office buildings, during the parts of the year the
air has to be heated (or cooled). It has also been looked upon as
a way to use the ventilation air supplied to empty rooms. But it
distributes contaminants, like tobacco smoke or smell, between rooms.
If the return air duct not is clean contaminants even can be added.
In order to provide a tool to analyze the efficiency of return air
systems to remove contaminants a return air efficiency is proposed.
It is defined like a filter efficiency. A negative value means that
the use of return air increases the level cf ccntarninatian in a room,
A value grater than one on the other hand means that the air quality
in the room is better than in filtered outdoor air.
259
DYNAMICS OF THE CONTROL-LOOP IN VENTILATED BUILDINGS
Vojislav Novakovic and Ommun Ogård
SINTEF, the Norwegian Inst. of Tech., 7034 Trondheim, Norway
Key words: CO -concentration, control-loop, mathematical model,adaptive control, experiments.
In buildings where the main contributor to the air pollution are
people, the amount ci carbondioxide (CO ) can be used as an indicator
of the air quality. Numerous authors showed a considerable potentials
for saving energy and improving indoor air quality by controlling the
amount of fresh air in accordance with the measured concentration ofcvThis paper considers the dynamic properties of the closed-locp control
in systems for ventilation by demand. In connection with the
theoretical survey a simplified mathematical model consistino of time-
constants and time-delays will be presented. The practical part of the
project includes a brief verification of the model. The major part of
the paper deals with the results and experience obtained through our
experiments with control of ventilation by demand. All the mentioned
experiments are done on a laboratory plant consisting of an office
room with simulated occupants, and an air handling unit with fresh and
return air. An adaptive controller is used for control.
The main conclusions from the project are :
- The time-constant caused by the spreeding of CO through the room is
dominating the dynamic behaviour of the entire plant. Time-constants
and time-delays of the other components in the plant are usualy
neglectably small.
- It is posible to achieve satisfactory control of systems for
ventilation by demand. The control signal is usualy very noisy and the
controller must not have large derivative action.
260
DYNAMIQUE DU CIRCUIT DE CONTROLE DANS LA VENTILATIONAVEC RICULATEUR
Vojislav Novakovic et Ommund Ogård
SINTEF - Dep. de la thermodynamigue appliquée, 7034 Trondheim, Norvège
Nots-clës: Concentration de CO2, circuit de contrôle, modèlemathématique, contrôle adapte, experiences
Dans les immeubles où les gens sont la principale cause de lapollution de l'air, la quantité d'oxyde de carbone (CO ) doit êtreirise en copte cone indicateur de la qualité de l'air. De nombreuxauteurs ont démonstré les potentialités considérables pour économiserde ?'énergie et améliorer la qualité de l'air intérieur en contrôlantla .'.intité de l'air pur selon la concentration de CO mesures.
Cette étude prend en considération les propriétés dynamiques ducircuit fermé de contrôle dans les systèmes de ventilation sur deman-de. En relation avec l'enquête théorique, sera présenté un modèlemathématique simplifié composé de constantes de temps et de délais. Lapartie pratique de cette étude comprend une vérification rapide dumodèle. La majeure partie du document traite des résultats etexpérimentations obtenus à partir de nos expériences sur le contrôlede la ventilation sur demande. Toutes les expériences mentionnées ontété effectuées avec un equipment de laboratoire dans un bureau occupépar des personnes en situation de simulation, et où se trouvait unbloc permettant de traiter l'air pur et l'air vicié. On a utilisépour ce contrôle un système de contrôle adapté.
Les principales conclusions de ce programme sont les suivantes-.
- La constante de temps causée par la propagation de CO dans lebureau est dominée par le comportement dynamique ae toutel'installation. Les constantes de temps et de délais des autrescomposants de l'installation sont généralement d'importancenégligeable.
- Il est possible d'obtenir un contrôle satisfaisant des systèmes deventilation sur demande. Le signal de contrôle est habituellementbruyant et le système de contrôle ne doit pas avoir d'action dérivéeimportante.
261
PERFORMANCE OF DISPLACEMENT AIR DISTRIBUTION SYSTEMIN A SMALL OFFICE ROOM
Jari Palonen, Antti Majanen and Olli Seppänen
Helsinki Univ. of Technology, Lab. of Heating, Ventilation & Air conditioning02150 Espoo, Finland
Key words: Air distribution, ventilation effectivenessdisplacement ventilation, office room, draught
Various types of room air-distribution systems, representingboth mixing and displacement were studied in a test room withdimensions 4.0 • 4.G • 2.7 meters. Supply air flow varied from20 to 125 1/s corresponding 1,4 - 8,7 ach. Cooling loads variedfrom 0 to 100 U/m2.
The mean velocity of air movement was measured from level of0.05, 0.15, 1.1 and 1.6 meters above the floor. The characteris-tics of air movement such as level of turbulence and fluctuationswere compared between different systems.
Tracer gas measurements were made simultaneously with two gases,^ocal and average values of ventilation efficiency and pollutantremoval effectiveness were calculated from the results.
One of the goals of the study was to find out the maximum coolingload in an office room with various air distribution systemsand the operation of the system with changes in the loads andenvironmental conditions.
Significant differences were found between mixing and displace-ment air distribution systems. Those are described in detail inthe paper.
The highest air velocitives were found both in mixing anddisplacement systems near the floor (0.05 m). The degreee ofturbulence when using displacement systems was significantlylower than in mixing systems. When mean velocity at anklelevel was about 0.2 m/s in both systems the degree of turbulencewas 15 to 25 % with displacement systems and 30 to 50 % withmixing systems.
262
PERFORMANCES EN MATIERE DE SYSTEMES DE DISTRIBUTION D'AIRPAR DEPLACEMENT, ET PAR MELANGE, DANS UN BUREAU DE PETITEDIMENSION
Jari Palonen, Antti Majanen et Olli Seppänen
Université de Technologie de Helsinki, 02150 Espoo, Finland
Nots-clés: Distribution d'air, efficacité de la ventilation,ventilation par déplacement d'air, bureau, tirage.
Différents types distribution d'air dans une pice, appartenantaux deux categories; par melange ou par déplacement d'air, ontété étud-és dans une piSce test aux dimensions de 4m >. 4,8m x2,7m. Les debits flair fourni variaient de 20 å 1251,'s ce quicorrespond ål,4 - 8,7 ach. Les charges réfrigérantes variaientde O å 100 W/m2.
La vélocité principale du mouvement de l'air était mesurée auxniveaux de 0,05m, 0,15m, 1,1m et 1,6m au dessus du sol. Lescaractéristiques du mouvement de l'air telles:le niveau deturbulence et les fluctuations, étaient comparées entré lesdifférents systéraes.
Des mesures par ganzs tracants étaient effectuées simultanémentavec deux gazs. Les valeurs locales et moyennes du rendemcntde la vertilation ainsi que l'air ont été calculées de cosresultats.
Un des buts de 1'étude a étéde d'etude a été de determiner lalaveur de la charge maximum nécessaire au refroidissement d'unbureau selon les différents systémes de distribution c'air, etaussi de fonctionnement du systéme lorsqu'on apporte deschangements aux charges on aux conditions environnantes.
Des differences sensibles ont ététrouvées entré les systémesde distribution d'air par déplacement ou par melange. Ellessont présentées en detail dans cette publication.
Dans les deux systémes les vélocités les plus grandes ont étéconstatées prés du sol (0,05m). Dans 1'utilisation des systémespar déplacement, le degré de turbulence était nettement plusbas que dans les systémes par melange. Quand la vélocitéprincipale atteignait 0,2m/s pour les deux systémes, le degréde turbulence était de 15 å 25% avec les systémes par déplace-ment, mais de 30 å50% avec systémes par miange.
263
CARRY OVER OF POLLUTANTS IN ROTARY AIR-TO-AIR HEATEXCHANGERS (RECENATIVE HEAT RECOVERY SYSTEMS)
Arne Schaeffler, Ulf Schultz and Johannes Beckert
University of Lubeck, Inst. of Hygiene, Ratzeburger Allee 160,2400 Lubeck/FRC
Keywords: Indoor climate technology;regenerative heat recovery systems
Regenerative heat recovery systems with rotating store?.': massesretain up to 80% of enthalpy of outgoing air. Due to the design,however, carryover of pollutants from outgoing to incoming aircannot be excluded. In hospitals spread of pathogens is sus-pected as possible cause of nosocomial infections. In consequen-ce, in some contries the use of regenerative heat recovery sys -tems in hospitals has been prohibited, in other countries (suchas the FRG) strict type testing requirements have to be met(e.g. West-German DIN: carryoverwate of particles smaller than0.5 pm must not exceed 0.1%).
In practice, however, measurements of particle carryover ratesarc difficult, to carry out and results are poorly reproducible.Therefore in our experimental climate chamber carryover of par-ticles was simulated by carryover of an indicator gas (N*O). NjOwas measured using infra-red-spectrophotometry.
Since little is known about dependency of carryover rates upondifferent operating conditions we studied dependency of carry-over rates upon rotational speed of storage masses and uponpressure difference between incoming air and outgoing air.
Essential results:- NjO-carryover rateB were in the range of 0.05 - 0.3% within
typical operating conditions (50 - 400 Pa pressure difference;2 - 8 revolutions per minute of rotating storage mass; 3500m'/h volume flow). These values are higher than previoslypublished ones.
- Increase of pressure between incoming and outgoing air from50 to 400 Pa resulted in an increase of NaO -carryover rateof only 20 - 39%; however,
- surprisingly a quadratic dependency was found between N»O-car-ryover rate and number of revolutions of the rotating storagemass within the tested range (2 ... 8 revolutions per minute).
Previous studies showed that there in a good correlation bet-ween carryover rate of NjO and carryover rate of particles. Ifthese results are valid future testing regulations of regenerati-ve heat recovery systems should take into account that carry-over of pollutants maybe highly dependant, upon rotational speedof storage masses.
COMPARATIVE MEASUREMENTS OF DISPLACEMENT AND MIXINGVENTILATION IN A DAY-CARE CENTER
Pär Wikström, Björn Armand and Bengt Roth
K-Konsult, 117 80 Stockholm, Sweden
265/
Key words: Ventilation efficiency, Deplacement ventilation,Day-Care-Center
Two different mutilation systems installed in a child day-care-centerhave been studied under normal operating conditions. One with mixingventilation (forced air supply in ceiling) and one with displacementventilation (slow air supply at floor level). In each case, two flows weretested, coresponding to about 2 and 3.7 room volumes per hour, respective-ly. Carbon dioxid: concentration has been recorded at six points in theroom, and in the supply and exhaust air.
Results show that at a slower air flow, ventilation efficiency isapproximately the same in both cases. The displacement ventilation systemyields somewhat (20 %) better efficiency at higher air flows.
VENTILATED FLOOR SYSTEMS WITH INDEPENDENT ROOM AIRTERMINALS AS THE BASIS OF A HEALTHY OFFICE ENVIRONMENT
D P Wyon
National Swedish Inst. for Building Research, Box 785 Gävle, Sweden
Ventilated floor systems, hitherto associated with the cold, asepticand noisy machine environment of main-frame computer rooms, maynow be installed on a large scale in general offices to cope withthe cables required for the computerization taking place there.For this application, the system is considerably improved by theaddition of independent room air terminals. This report points outthe large number of health-related advantages that this advanceddevelopment would bring for the human occupants of the officeenvironment, among them improved safety and hygiene, new possibilitiesfor user inspection and control, individual "customization" ofventilation, and reduced costs for adapting general ventilationto new configurations of walls, furniture and office machinery.The system facilitates the installation of point exhaust of fumesand unwanted machine heat at source, which reduces draughts by raisinginlet temperatures and reducing air supply rates, can easily supplycooling air anywhere to machines that need it, and supports newapproaches to "Workplace HVAC, i.e. individual user micro-climatecontrol. It could easily be combined with displacement ventilation.Field trials of three existing installations are shown to supportthis analysis. The absence of cost penalties or delays in alteringoffice ventilation to adapt to changing heat and pollution loads,together with the quite new possibilities for user insight, inspectionand influence, are important contributions to a healthy officeenvironment.
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QUESTIONNAIRE AS AN INSTRUMENT WHEN EVALUATINC INDOOR CLIMATE
Kjell Andersson, Inger Fagerlund, Lenna-t Bodin and Berit Ydreborg
Dept. of Occupational Medicine, Örebro Medical Center Hospital, Sweden
Self-administered indoor climate questionnaires have been developed andshown to function as effective instruments when analysing "sickbuilding" problems in work places and dwellings. Validity and relia-bility are acceptable. Multiple regression analysis shows that exposureindices covering air quality, temperature and noice/light status,besides atopic constitution and sex, explain some of the effects seenin these environments.
273
THE EFFECT OF FLATS AND PEOPLES BEHAVIOUR ON THE LATTERSHEALTH - METHOD OF INVESTIGATION AND FIRST RESULTS
Dr. Klaus Fiedler
Gesellschaft Allgemeine und Kommunale Hygiene der DDR1140 Berlin, Martha-Arendsee-Str t, GDR
Key words: Housing construction, behaviour of residents, methods ofinvestigation, effects on health, hygienic housing conditionsinformation leaflet
The conditions in a dwelling exert a great influence on the healthof the people living in it. Therefore, apart from favourable legis-lation and planning, it is quite Important to inspect houses as towhether statutory provisions, in particular with regard to the ex-change of air* noise abatement and heat insulation, are observed.However, both are not enough to guarantee a healthy living in adwelling, since many people's knowledge of fundamental questionsof hygienic housing conditions is insufficient. Instructions foruse come with almost every appliance we buy, whereas we do not getsatisfactory information for our dwelling, an "article for lifelonguse."Residents may cause health hazards or diseases by subsequentlychanging technical installations or otherwise behaving improperly.
The paper presents a special epidemiologlcal-sociological methodfor investigations into how slightest changes in a flat end inresidents' behaviour affect their health* The findings of the studyere ueed to propose en optimization of housing construction end todetermine the behaviour of residents and their information needs.The paper pre*ehts a leaflet prepared by the Section for HealthyHousing Conditions, which contains valuable edvlce concerningheating, hot-water heating, ventilation, illumination, noiseabatement and other problems relevant to a healthy living. Theleaflet has proved a useful means of informing residents of howto ensure healthy housing conditions.
274
[.'INFLUENCE EXERCEE PAR LE LOCEMENT ET PAR LE COMPORTEMENTDES OCCUPANTS SUR LA SANTE - METHODES D'ENQUETE. RESULTATSET CONCLUSIONS
Dr. Klaus Fiedler
Société de 1'hygiéne générale et communale de la RDA1140 Berlin, Martha-Arendsee Str 4, R D A
Hots-clés: Construction de logements, comportement des habitants, Méthodesd'enquete, effets sur la santé, aide-mémoire sur 1'hygiéne du1 ogement
En ralson dB £B granfle importance qué~~Ie logement revf t pour l a santédes occupants, 11 y a l i e u d ' i n e i s t s r non eeulénent sur la qua l i té dejla l e g i s l a t i o n et de l a p l a n i f i c a t i o n dans ca domaine, nais encore dev e i l l e r au contrGle de 1'obeervation des l o i s et reglemente pert inentseprtfe 1'echévement des trevaux de construction des maisono. Ceci vauttout part icul iérement pour l e renouvellement d ' a i r , l ' insonor isa t lonpt 1 ' i s o l a t i o n thermlque. Agir sur ces deux plane, ne s u f f i t toutefo ispas pour assurer l a santé des occupants d'un logement, pares qu'ungrand nombre de psrsonnes ne eont qua peu au courant des questionsfondamentales touchant i 1'hygitfne de 1 *hab i ta t . En e f f e t , s i nouseoflimss en possession d'un mode d'emploi pour presque tous lesepparei ls qua nous u t i l i s o n s , nous ne sommes, en revanche, q u ' i n -Buffisammsnt informés qusnt i 1'emploi de notre logement, "objetd'usage" qui est eppelé å nous serv i r toute l a v ia durant.Ainai des changements postérieure effectuös par les occupants surdes équipements techniques des bSt intents et d'autres comportementsmauvais ou incorrects dans les logements peuvent- i ls caussr destroubles ds santé et des maladies*L'euteur e 'expl ique sur uns méthode specials d'enquete épidémiologi-que et sociologlque qui pernet de déceler les e f f e t s que la santédes occupants subit du f a l t ds di f ferences - quslque fe ib les qu 'e l leseoient - de logement et de comportement des habi tants* Les resu l ta tsfournis par ce t te méthode servent de base pour d é f i n i r des proposi-t ions en vue d'optimieer l a construction de logements st de deter -miner lee comportements des occupants et lee besoins en connaissanceshyglénlques qui en découlent* A f in d'informer les ci toyens, 1'auteurpréeente un aide-memoire rédlgé par l a Section pour l e Mi l ieu sainet donnant d'importants coneeils sur l e chauffage, 1 'a l imentat ion eneau cheude, 1 'aé ra t ion , 1 'éc la i rage , la protect ion contre les bru i tset sur d'autres elements d ' i n t e r f t hygiénique pour tout l o c a t e i r e *L'aide-mémoire a montré sa valeur pour misux informer la populationsur 1'eménagement d'un envlronnement et d'un habitat sa ins.
275
CASE STUDY OF THE PUBLIC LIBRARY AT BELLEVUE CARDENSIN MALMC: A STRUGGLE TO MAKE A SICK BUILDING HEALTHIER
Ingela Grann-Ahlbom
Royal Inst. of Technology, Dep of Architecture, 100 44 Stockholm, Sweden
Key words: research implementation, construction-of healthy bull-': / .-
The paper describes an attempt to reveal how research is implemented into the
process of constructing healthy buildings.
The building process is sepn as a form of information-processing, which ctep by
step defines the characteristics of th*1 product. Firct by means of verbal descrip-
tion during the programme phase, then by sketches and drawings during the planning
?nd desif.n phase, then by the physical reality of the actual construction phase,
and finally by the continual alterations which take place durinp, »".he oost-occupr-
tion phase.
Building construction and maintairanc^ represent not only an increasing development
of the product, but also that a large number of people with different skills are
involved during the different phases of the process. This places great den<?ndr
on whether the final qualities intended for the building can be rend fron verb.il
descriptions, sketches a-.id drawings - end fron the completed building. 7> rlco
denifidc both that the information can be transmitted between the different grouse
involved in the builiding process aid that it can be made understandable to people
with completely different educational backgrounds, knowledge of means to handle
infornation is therefore ensept.ial if the process ic to be run rationally and
give healthy buildings as a result.
Thus knowledge requirements tied to the building process call for studies of what i
possibilities there are for utilizing different methods in order to clarify the <
increasing volume of informatior". These nethods nust clarify, for exanple, the *
'echnicr.l, econonit, and legal connequencen of different decisions. Therefore
the neans are influenced by the regulatio-sc crpated by the rationality of the
building procecc, which in itc turn ic related to the situation in society at
large.
276
IMPLEMENTATION OF RESEARCH ON "HEALTHY BUILDINGS"
Ingela Crahn-Ahlbom
Royal Institute of Technology, 100 44 Stockholm, Suéde
HotS-CléS". research implementation, construction of healthy buildings
L"article décrit, une tentive de reveler continent les rechercher, sont exécutées
dans le processus de la conctruction d'immeubles sains.
Le processur. de. construction est une forme d'information qui gradue 11 enen t défin:1.
le produit caractéristique.
1. Description verbale du progrr.nne
2. Esquisses et exécution des plans
3. Co"r,truction de l'immeuble
4. Leo continuelles modifications qui surfissent durant le post-occupatior phase.
'.s- construction et l'entretien des immeubles représentent ion seuler'nnt u;, croi.-nrr.»
développement du produit mais, aussi grâce auquelle un grand nonbre de personnes
qual:'.fié«o coit engag<: durant les différentes phases du proceosuo.
Le principe exige que la qualité finale projetée des constructions puissent être
interprétée par les descriptions, esquisses, et plans de la construction complète.
Cela demande ?uosi que les informations puissent être transmises entre les
différente grouppeo engagés dans le processus de la construction et, que l'on
puisse le faire comprendre ,iu:: personnes d'éducation complètement différente.
Les coPipéteicec de savoir manier l'information est par conséquent essentiel si
le procédé doit être rationnel et que la construction saint soit réalisable.
Ainsi, la nécessité des compétences lie le procer;r,ur, dp construction appelé
pour l'information sur les possibilités d'utiliser différente.^ métodfn de clarifier
1P croissant volune d'ir.fornption. CPS nétodes do .vr t /'clr'ror p,ir exenple» la
technique, l'économie et ls suite des différentes d^cisionr,.
Par connéquen»: les idées sont influencés par le rfip.lemert créé p?r In rationalité
du processus de construction qui ? sor tour r,p rapporte h la situation dans In
société.
ADAPTATION TO INDOOR AIR POLLUTION
Lars Cunnarsen and P. Ole Fanger
Carl Bro Inc. and Lab. of Heating and Air Conditioning, TechnicalUniversity of Denmark, Cranskoven 8, 2600 Glostrup, Denmark
Key words: Adaptation, indoor pollution, odor, transients,ventilation requirements
The change of the perception of polluted air was studied during 15minutes of exposure in climate ch&jbers. 32 subjects served as judgesduring 42 experiments. They were exposed to different concentrations ofhuman bioeffluents, tobacco smoke, and outgassing from building materi-als. The subjects voted every 2 minutes on scales for odor intensity andacceptability of the air. Perception of bioeffluents reached a low levelindependent of concentration after a few minutes. Adaptation to tobaccosmoke caused perception to weaken but votes are still depended on concen-tration. Ventilation for comfort may be reduced considerably if a fewminutes of discomfort is acceptable or if pollution concentration growsafter the occupants have entered the room.
\
FIELD INVESTIGATIONS OF ODOR INTENSITY AND ACCEPTABILITYOF TOBACCO SMOKE IN AIR-CONDITIONED SPACES
T, Iwata, S, Tanabe, K, Kimura and S, Sugiura
Dep. of Architecture, Kimura Lab. 51st bldg. 18-12, Waseda Univ.,Okubo 3-4-1 Shinjuku-ku, Tokyo, Japan
279/
h o
it
Keywords: tobacco smoke, odor intensity, ventilation
requirement, three-sample difference test method
Ventilation requirements for air-conditioned office spaces mayhave to be determined by the odor intensity of tobacco smokeacceptable to occupants and visitors considering a possible lackof fresh air due to energy conservation strategy. This pape-presents the method of measuring odor intensity in the air andthe measured results in air-conditioned spaces with tobacco smoketogether with estimation by occupants and panels as visitors.Measurements were made in two air-conditioned spaces in an officebuilding in Tokyo on August 4th and 5th, 1987. The number ofsmoked cigarettes and occupants was counted. Inquiry on thequality uf indoor air odor was made to the occupants. The air inthe rooms was collected in plastic bags 4 times a day to beanalyzed. The odor intensity for each sample was measured bythree-sample difference test method, one of the sensory method,using 8 panels uf 4 males and 4 females in a »eptrate rwom. Bothoccupants and panels were asked their votes of odor intensityaccording to Yaglou's scale for comparison together with thepercentage of unacceptability as to whether or not the workingenvironment was acceptable with regard to the odor intensity.The results indicated that there was no significant differencebetween the two spaces concerning odor intensity. It was foundthat the average vote of Yaglou's scale was 1.0 for occupants and2.1 for panels while percentage of unacceptability was 10.5% foroccupants and 56.3% for panels under the conditions air changerate of 1.7 times per hour, 0.026 pieces of smoked cigarettes percubic meter per hour, 77.1 occupants and odor concentration in2.7 times of dilution from original odor intensity to theshold.In this case the odor concentration was found low while the raterif unacceptabi 1 i ty quite high.
281
AIR MANAGEMENT IN DWELL!NCS
P Jardinier and J Simonnot
SERVA, 37, rue des Fougeres, 93460 Cournay sur Marne, France
It seems to be possible now to understand correctly the air movements in dwellings,and this as well for those wanted by the planner of the ventilation system(passive or mechanical), as for those resulting from a bad air-tightness of theenvelope, and the influence of wind.
Actually the interactions can be calculated in a relatively simple way which turnsout to the advantage of being understood by everybody, and avoids rough planningor realization errors.
Furthermore1) the ventilation need of a dwelling depends principally upon the
rate of occupancy which is unknown whilst building
2) the occupants don't have the knowledge of the movements of air intheir dwellings, which can lead them to taking inadequate measureswith regard to a situation of discomfort.
This is why it would be interesting i.o fit out the dwellings with means managingautomatically the airflow depending on the needs, with a minimum energetics cost,and without any manual intervening.
Results can be appreciated by a double statistic approach :
- one of them affects the energetics of ventilation- the other one affects the quality of the air which can be
appreciated by the risk of condensation.
In France the humidity-controlled ventilation system, combining air inlets and-outlets being individually of a variable geometry with regard to the humidityrate, has been used in more than 40.000 dwellings by the end of 1986.
It offers numerous advantages, but also a certain amount of lacks which can becorrected in a second step by stretching the range of variation of the output,and by changing the range of variation of the humidity in order to take intoaccount the effects of interference such as stratification of the air during theheating period.
282
GESTION DE L'AIR DANS L'HABITAT
P Jardinier et J Simonnot
SERVA, 37, rue des Fougères, 93160 Gournay sur Marne, France
II paraît possible maintenant d'appréhender correctement les mouvementsd 'a i r dans les habitat ions, soit qu ' i l s aient été voulus par le concepteurdes systèmes de ventilation (naturelle ou mécanique), soit qu ' i l s résultentd'une mauvaise étanchéité à l ' a i r de l'enveloppe, et de l 'influence du vent.
En réa l i t é les interactions peuvent faire l 'objet d'un calcul relativeicentsimple qui présente l'avantage de pouvoir être compris par tout le monde,et éviter des erreurs grossières de conception ou de réa l i sa t ion .
Par ailleurs,1) le besoin de ventilation du logement dépend pour beaucoup du
taux d'occupation qui est inconnu lors de la construction2) les occupants ne disposent pas de la connaissance des mouvements
d'air dans leur logement, de sorte qu'ils peuvent être amenésà prendre des césures inadéquates à une situation d'inconfort.
En conséquence il serait intéressant d'équiper les logements de moyens ?<ï'.rar.rautomatiquement le débit d'air en fonction des besoins, au moindre coûténergétique, et sans intervention manuelle.
Les résultats peuvent être appréciés par une double approche statistique :
- l'une concerne le coût énergétique de la ventilation- l'autre concerne la qualité de l'air qui peut être appréciée par
le risque de condensation.
En France, le système de ventilation hygroréglable combinant entrées et sortiesd'air, chacune étant à géométrie variable en fonction du taux d'humidité, a étéutilisé dans plus de 40.000 logements à :in 1986.
Il présente de nombreux avantages, mais également un certain nombre de défautsqui peuvent être corrigés dans une 2ème étape en étendant les plages de varia-tion de débit, et en changeant les plages de variation d'huiridité pour tenircompte d'effets parasites tels que la stratification de l'air en période dechauffage.
283
ADDITION OF OLFS FOR COMMON INDOOR POLLUTION SOURCES
J Lauridsen, J Pejtersen, M Mitric, G Clausen and P Ole Fanger
Lab. of Heating £ Air Conditioning, Technical University of DenmarkBuilding 402, 2800 Lyngby, Denmark
' /
Key words: air quality, background odor, field study,offices
The addition of pollution sources was investigated in climate cham-ber experiments, utilizing the new olf and decipol units. Five materi-als, human bioeffluents and tobacco smoke were studied individually andmixed in eight combinations. A panel of 98 judges evaluated the air qua-lity. The results indicate that it is a fair approximation to estimatethe olf-value of a space with different pollution sources by simple ad-dition of the olf-values. But further studies of the additivity of a wi-der range of pollution sources in different relations are recommended.
285
OLF-VALUES OF SPACES PREVIOUSLY EXPOSED TO TOBACCOSMOKING
Jan Pejtersen, Ceo Clausen and P Ole Fanger
Technical Univ. of Denmark, Bldg 402, 2800 Lyngby, Denmark
Key words: background odor, olf-values, tobacco smoke,pollution sources.
During smoking in a space gasses and particles in the tobacco smoke
are adsorbed and deposited at the materials of the space. This adds
to the pollution source strength of the materials and therefore to
the background air pollution in the space.
In the present study the olf value per m was determined for seven
spaces where smoking regularly takes place.
A panel of 32 judges visii-.ed the unoccupied spaces 7-22 hours a<";-er
smoking had ended. Each space was visited two times! At lov; and at
high ventilation rate.
The results show high olf values caused by smoking and a relation
was established between the pollution source strength and the pre-
vious tobacco smoke exposure.
The results quantifies for the first time an important secondary
impact of tobacco smoking on the required ventilation in spaces.
286
VALEUR D' OLF POUR ESPACES EXPOSE DE FUME DE TABAC
Jan Pejtersen, Ceo Clausen et P Ole Fanger
Technical Univ. of Denmark, Bldg 402, 2800 Lyngby, Denmark
Key words: Sources de pollution,Fume de Tabac,Valeur d olf
Fume de tabac cause une adsorption et deposition de gazes et
particules sur de matériaux d'une espace. Ca peu augmenter
l'emission de pollution des matenaux.
Dans cet etude les valeur d'olf per m etait determine pour 7
espaces ou les occupants fume.
Une panel de 32 juge ont visite les espace inoccupe 7-22 heures
apres le fumigation etait fini. Jaque espac3 etait visite 2 fois!
avec baa et haut ventilation.
Les resultats montres haut valeur d'olf cause par fumigation.
Une relation entre valeur d'olf et concentration de fumigation
precedent est etabli.
Les resultats quantifie' pour le premier fois un importante
influence secondaire de fumigation sur ventilation requise dans
1'espace.
287
THE EFFECT OF AIR HUMIDIFICATION OF DIFFERENT SYMPTOMSIN AN OFFICE BUILDING - AN EPIDEMIOLOC1CAL STUDY
Leena M Reinikainen, Jouni J.K. Jaakkola and 01 Ii P Heinonen
National Public Health Inst., Unit of Statistics,Kalliolinnantie 4, 00140 Helsinki, Finland
Key words: Indoor Air Humidification
The aim of the study was to evaluate the effect of air humidification on thesymptoms of office workers in a modem 8 floor office building of 2150 workersin Helsinki. In the study we compared the symptoms of the workers in the humi-dified part of the building (122 persons) with those of the workers in similarunhumidified rooms (135 persons).
The epidemic-logical evidence was based on three questionnaires sent to the wor-kers in February-March-April 1985. They inquired into symptoms, diseases, comp-laints, attitudes towards working conditions, health behaviour and details ofhome environment. Air relative humidity and temperature as well as the concent-rations of different air pollutants and microbes were measured.
The indoor air was exceptionally clean in both humidified and unhumidifiedparts of the building. The relative humidity in the unhumidified rooms was inFebruary extremely low, 10-20 per cent, and even in March-April below 30 percent. In the humidified part of the building the relative hunidifity was45-55±5 per cent. The temperatures varied from 19.1 to 24.4 C.
Four different summation variables were formed to describe the total amount ofsick building symptoms (nasal, eye, skin and mucous membrane symptoms, lethargyand headache), dryness symptoms (mucous membranes, eye and skin dryness andobstructions of the nose) and humidifier fever symptoms both during the lastweek and the foregoing four weeks (fever, lethargy, headache and musculoskele-tal symptoms).
The difference in the total amount of symptoms in the two groups of workers wasevaluated either in the analysis of covariance or with a logistic model. Theunhumidified air seemed slightly to increase the sick building symptoms. Theunhumidified air also seemed to be a risk factor for humidifier fever symptoms.
The frequency of complaints against continuous dryness of air was tested in theanalysis of independence of khi-square. The frequency of the complaints wasclearly and significantly smaller in the group of persons working in the humi-dified part of the building.
Extreme dryness of indoor air may be a contributing factor in the sick buildingsyndrome. It causes dryness symptoms and continuous sensation of dryness. Wellmaintained central humidification apparatus do not cause humidification fever.
288
LES EFFECTS DE L'HUMIDIFICATION DE L'AIR SUR DIFFERENTSSYMPTOMES DANS UN IMMEUBLE DE BUREAUX. UNE ETUDEEPIDEMIOLOGIQUE
Leena M Reinikainen, Jouni J.K. Jaakkola et Oïl i P Heinonen
Inst. National de la Santé, Dep. des Statistiques,Kalliolinnantie 4, 00140 Helsinki, Finland
Mots-clés: Air intérieur, humidification
Le but de l'évaluer les effets de l'humidification de l'air sur les symptômesressentis par les employés de bureau d'un immeuble de bureaux de 7 étages abri-tant 2150 employés à Helsinki. Dans cette étude nous avons comparé les symptô-mes ressentis par les personnes travaillant dans la partie humidifiée du bâti-ment (122) avec ceux des personnes situées dans une partie comportant des bu-reaux similaires mais non humidifiés (135 personnes).
L'évidence épidémiologique se basait sur 3 questionnaires envoyés aux employésen février-mars-avril 1985. Ils portaient sur les symptômes, malaises, comp-laintes, attitudes envers les conditions de travail, sur les comportements desanté et sur les détails de l'environnement à la maison. On mesura l'humiditérelative de l'air, la température, ainsi que les concentrations de différentspolluants de l'air et de microbes.
L'air intérieur était exeptionnelement propre dans les deux parties, humidi-fiées et non humidifée du bâtiment. L'humidité relative dans les pièces non hu-midifiées était extrêmement basse en février , 10-20% et même en mars-avril en-core inférieure à 30%. Dans la partie humidifiée du bâtiment l'humidité relati-ve était de 45%-55%±5%. Les températures varient de 19,10 à 24,4°C.
Quatre sommes différentes de variables furent formées pour décrire le montanttotal des symptômes en immeuble insalubre (symptômes du système nasal, del'oeil, de la peau et de la muqueuse ainsi que léthargie et migraine), celuides symptômes de la sécheresse (muqueuse, sécheresse de l'oeil et de la peau etobstuction du nez) et celui des symptômes des fièvres humides (fièvre, léthar-gie, migraine et symptômes musculosquelettigues).
La différence du montant total des symptômes dans les deux groupes d'employésfut évalutée soit dans l'analyse de covariance, soit avec un modèle logistique.L'air non humidifié sembla augmenter légèrement les symptômes en immeuble insa-lubre. L'air non humidifié semble être aussi un facteur-risque pour les symptô-mes de sécheresse. L'humidification de l'air ne fut pas un facteur-risque pourles symptômes de fièvre humidifiée.
La fréquence des complaintes envers la continuité de la sécheresse de l'air futtestée selon l'analyse de 1'independence du carré de Khi. La fréquence descomplaintes fut clairement et senciblement plus petite dans le groupe des per-sonnes travaillant dans la partie humidifiée du bâtiment.
La sécheresse extrême de l'air intérieur est peut-être un facteur contribuantau syndrome de l'immeuble insalubre. Elle provoque les symptômes de séchreresseet la sensation continue de sécheresse. Un appareillage central d'humidifica-tion maintenau en bon état ne cause pas de fièvre l'humidification.
289
FORMALDEHYDE LEVELS IN HOMES WITH DIFFERENT VENTILATIONSYSTEMS
T Reponen, H Kokotti, T Savolainen, P Kalliokoski and T Raunemaa
Dep. of Environmental Hygiene, Univ. of Kuopio, P.O.B. 6.70211 Kuopio, Finland
Key words: formaldehyde, humidity, ventilation
The impact of different ventilation systems on theformaldehyde concentration is studied in three similarapartment buildings. Bach house has six apartments. Thehouses are identical in construction except for differentventilation systems consisting of: 1) natural ventilationdue to gravity, 2) mechanical exhaust ventilation and 3)mechanical supply and exhaust ventilation. Each apartmenthas a separate ventilation system so that the occupants canregulate ventilation rate themselves.
The first measurements were carried out in the fall 1985when the homes were just completed without furnitu-e andtenants. After that the measurements were repeated fourtimes: in the winter 1986, in the spring 1986 and in thefalls 1986 and 1987. Formaldehyde concentration wasdetermined according to the chromotropic acid method. Theindoor ventilation, relative humidity and temperature aswell as outdoor weather conditions were monitored by anautomatic data collection system. The measurements weredone at daytime under normal activity.
3Formaldehyde concentrations ( < 0.05 - 0.2 mg/m ) hadpositive correlation with indoor temperature and relativehumidity and negative correlation with ventilation rate.During the two year monitoring formaldehyde concentrationswere lowest in winter. Maximum formaldehyde concentrationswere measured in the fall 1985, during the drying outperiod of the houses. After two years of occupancy theconcentrations had been decreased on an average to half ofthe starting values. The rate of decrease was highest inthe house with mechanical exhaust ventilation and lowest inthe house with natural ventilation. This can be attributedto humidity, ventilation rate and negative pressuredifferencies between different ventilation systems.
290
VALEURS EN FORMALDEHYDE DANS DES APPARTEMENTS AYANTDES SYSTEMES DE VENTILATION DIFFERENTS
T Reponen, H Kokött' T Savolianen, P Kalliokoski et T Raunemaa
Dep. of Environmental Hygiene, Univ. of Kuopio, P.O.B. 6,70211 Kuopio, Finland
Mots-clés: formaldehyde, humidité, ventilation
L'importance des différents systèmes de ventilation sur la concentration en
formaldehyde a été étudiée dans trois groupes de maisons. Chaque maison comprenait
six appartements. Les maisons étaient identiques du point de vue de la construction
sauf pour les systtmes de ventilation qui étaient les suivants: 1) ventilation naturelle
par gravité, 2) ventilation mécanique par contrôle à la sortie, 3) ventilation mécani-
que par contrôle à l'entrée et. à la sortie. Chaque appartement avait un système de ven-
tilation autonome de sorte que les occupants pouvaient le rlgler eux-mêmes.
Les premières mesures oni. été effectuées à la fin de 1985 quand les appartements
étaient juste terminés mais vides et inoccupés. Par la suite les mesures ont été ré-
pétées quatre fois, pendant 1 hiver1 1986, durant le printemps 1986 et à la fin 1986 et
1987. La concentration en formaldehyde a été déterminée grâce à la méthode par acides
chromotrofiques. La ventilation intérieure, l'humidité relative et la température de
même que les conditions climatiques extérieures ont été relevées grâce à un système
d enregistrement automatique. Les mesures ont été faites de jour et pendant les heures
normales de travail. , . A. _ . 3 ,( 0.05 - 0.2 mg/m )
Les concentrations en formaldehyde'sont en directe corrélation avec la température
intérieure et l'humidité relative et en corrélation inverse avec les taux de ventilation.
Pendant les deux annês de mesure les concentrations en formaldehyde les plus basses
ont été relevées en hiver. Les concentrations maximales ont été relevées à la fin
1985, durant la période de sÉhage des maisons. Après deux années d'occupation les concen-
trations avaient baissées jusqu'à la moitié de la valeur de départ. Le taux de diminu-
tion a été le plus important dans les appartements ayant un système de ventilation
par contrôle à la sortie et le plus bas dans les appartements avec un système de ventila,
tion naturelle. Ceci peut être attribué à l'humidité, le taux de ventilation et la
différence de pression négative entre les différents systèmes de ventilation.
291
CRITERIA FOR SELECTING A HEALTHIER HOUSE IN SYDNEY, AUSTRALIA
Heather Robertson
Royal Inst. of Technology, Architecture School, 100 44 Stockholm, Sweden
Key words: criteria, healthy house, electromagnetic measurement
This paper describes the application of six factors to indicate which of
four existing detached houses in Sydney, Australia, provided the healthiest
home environment. One factor, electromagnetic radiation levels in rooms and
gardens, was directly measured. Five other factors were estimated by
architect's inspection and owner interview. These were outdoor air quality,
pollution from an oilfired space heater, household management including
recalled pesticide use, damp problems, and design aspects likely to influence
indoor air quality. Results are compared for each house, and the relative
significance of the factors for this region and for the prospective occupants,
is discussed.
293
USE OF OCCUPANT COMPLAINT IN AN AIR QUALITY INVESTIGATION
Heather Robertson
Royal Inst. of Technology, School of Arcitecture, 100 44 Stockholm, Sweden
Key words: occupant complaint, air quality, questionnaire
The initial phase of an air quality investigation at the Architecture School
of the Roy?l Institute of Technology, Stockholm, is described. In February
1986, sixty occupants including teachers, students, maintenance and
administration staff answered a questionnaire, volunteering a wide variety
of health and comfort effects experienced in many parts of the building.
Complaints were categorised, related to times and places of occupation, and
represented graphically on floor plans and sections of the building. One
phenomenon suggested by the resulting patterns was a major, intermittent air
infiltration source, with implications for both health and energy conservation.
Its existence was confirmed by simple air flow tests. Occupant complaint was
found to be an effective, low cost technique for air quality investigation.
REDUCTION OF OZONE-EMISSIONS PRODUCED BY ELECTRO-STATIC PRECIPITATORS
Arne Schaeffler, Ernst-Otto Mehlert-Garms
Inst. of Hygiene, Medical Univ. of Lubeck, RatTeburger AI lee 160,2400 Lubeck, FRG
'1%
Keywords: Indoor c l imate t echno logy ,p o l l u t a n t emmissions from a i r cond i t i on ing p l a n t s
Small electrostatic precipitators (RSP) are used in circulated air
operation as air purifier to remove air pollutants in high-emis-
sion environments, e.g. in industrial working places with metal
dust, emissions or in restaurants with high environmental tabac-
co smoke concentrations. Although effectiveness of ESP has been
proven little concern was shown in the production of ozone (Oj)
by RSP. Under unfavourable conditions Os emissions can be as
high as to produce discomfort and to exceed legal critical values
(e.g. West-German MAK-value: 0.1 ppm).
In this at.udy an experimental air conditioning plant, was fitted
with an 13 kV-KSP. O3 was measured using chemiluminescence
method. The air sampling probe was postioned in 500 mm dietan-
ce to t.he inonisnt.or of the RSP. Different, materials were moun-
ted inbetween RSP and air sampling probe. Reduction of Oj and
its dependency upon air temperature, rel, air humidity and air
flow were studied.
Active carbon filters were developed by attaching active carbone
powder to open-porous mats which consisted of polyurethane
foam. This material showed to be most suitable in reducing O3-
concentrations without unacceptable loss of pressure. Under
optimized conditions, Oj-reduction rates up to 80% were obtained
at an air flow of 2500 ms/h.
297
A STEPWISE MODEL FOR CURING BUILDINGS WITH CLIMATE PROBLEMS
Göran Stridh, Kjell Andersson, Edvard Linden and Lars Göran Sundberg
Dept of Occupational Medicine, Medical Center Hospital, Örebro
•Å
During the last 10 years a large number of complaints have beenreported from schools, nursery homes, officies and ordinary dwellingsand houses. Persons have reported a variety of non-specific irritationswhich they relate to the actual building. The first step in re-estab-lishing an acceptable climate involves a questionnaire to all personsIn the building. Other items in this step are a visual inspection ofthe building and an examination of the building documents. If malfunc-tions are found these are corrected and the effect on health is evalua-ted. The second and third steps include measurements of the ventila-tion, moisture content in the construction, chemical substance, andmicroorganisms. This paper describes the handling of an actual "sickbuilding" (office) where a majority of the employed suffered fror> thetypical symptoms. The step-wise investigation and the resulting correc-tions are described in detail.
301
THE EFFECTS OF LOW-INTENSITY VENTILATION NOISE ANDMODERATE HEAT ON COGNITIVE PERFORMANCE AND THEFIVE-CHOICE SERIAL REACTION TASK
Staffan Hygge
The National Swedish Inst. for Building Research,Box 785, 801 29 Gävle, Sweden
Key words: Noise, heat, interaction, mental performance, psychomotorperformance, incidental learning, "five-choice"
An experiment on the effects of noise and heat on psychomotor and mental performanceis reported. An equal number of men and women, were asked to participate in twosessions of a "cl:'-mate-study". Throughout the first session all subjects encountered20°C and an air-conditioning noise of approx 39 dB(A). During the two-hour sessionsubjects worked on five tasks:
-*•• Mental arithmetics and incidental learning. Subjects worked for approx 50 minuteson mental arithmetic tasks with an individually adjusted presentation rate. Approxevery 50 seconds a word was also presented. Measures were taken on how well subjectsperformed on the arithmetic tasks as well as of how many of the wo»*ds they couldlater recognize.
2. Proofreading. The subjects were presented with a text where a number of errorshad been introduced. Some of the errors were simple ones while other:: were norecomplicated.
3. Hidden figures. A small number oi" geometrical shapes were to be identified ir>16 more complicated figures.
h. Ve£bal__fluency. Subjects were asked to make up as many nouns as they could infive minutes. A restriction was put on the first letter in the noun.
5. "Five-choice". In the final task subjects worked for 17 minutes on the "five-choice" task (serial reaction time and attention to low-probability events).
During the second session, which for all subjects started 2l+ hours after the first,the experimental conditions were two levels of air-conditioning noise (38 and 53dB(A)) crossed with two levels of ambient temperature (ly and 2T°C) in a factorialdesign. In the second session the subjects worked on parallel versions of the sametasks as in session 1.
From the arousal theory it was predicted that the higher noise level would becounteracted by the higher temperature, implying that the strongest response decre-ment between the two sessions would be seen in the condition with 53 dB(A) and 19°C.
302
LA PERFORMANCE COGNITIVE ET PSYCHO-MOTRICE DANS UNEAMBIANCE BRUYANTE ET CHAUDE
Staffan Hygge
L'Institut national suédois des recherches sur la construction etl'urbanisme. B.P. 785, 801 29 Caevle, Suéde
Hots-clés: bruit, chaleur, interaction, performance mentale, performancepsycho-motrice, apprentissage non-intentionnel, "five-choice"
Une expérience est relatée concernant les effects du bruit et de la chaleur sur lesperformances mentale et psycho-motrice. Un nombre égal d'hommes et de femmes ont étéinvites de participer à deux séances d'une "étude climatique". Durant la premièreséance, tous les sujets étaient dans une ambiance '.e 20° et d'environ "->3 dB(A).Pendant la séance, qui durait deux heures, les sujets ont eu à accomplir cinqtâches :
1. Calcul mental et apprentissage non-intentionnel. Les sujets ont, perdant environ50 minutes, eu à faire du calcul mental à une cadence de prestation individualisée;avec un interval d'environ 50 secondes un mot était également présenté. On a mesuréle degré de réussite des tâches de calcul mental ainsi que le nombre de motsprésentés retenu plus tard.
;?. Correction d'épreuves. Un texoe avec une certaine quantité de fautes a été soumisaux sujets. Quelques-unes des fautes étaient faciles à repérer, ^'autres pluscompliquées.
3. Figures cachées. Quelques figures géométriques devraient être reconnut; audedans de l6 figures plus compliquées.
de parole. Les sujets étaient invités à énoncer autant de substantifsque possible dans l'espace de cinq minutes. Une restriction était appliquée en cequi concerne la lettre initiale du substantif.
5* "Five-choice". Pendant la tâche finale les sujets ont travaillé durant 17minutes avec la tâche "five-choice" (délai de réaction sériai ("serial reactiontime") et attention accordée à des événements peu probables).
Pendant la deuxième séance, qui, pour tous les sujets, eut lieu 2h heures après lapremière, les conditions expérimentales comprenaient deux miveaux de bruits declimatisation (38 et 53 dB(A)) croisés avec deux niveaux de températures ambiantes(19° et 27°) dans un arrangement factoriel ("factorial design"). Lors de la deuxièmeséance les sujets ont travaillé avec une version parallèle des tâche:; de la premièreséance.
Gur la base de la théorie d'excitation il a été prognosticé que le niveau sonoreplus élevé serait contrecarré par une température plus élevée, c'est-à-dire que laplus grande diminution de la réponse entre les doux séancen nerait observée sousla condition expérimentale de 53 dB(A) et 19°-
303
ANNOYANCE DUE TO ROAD TRAFFIC AND RAILROAD NOISESIN THE DOMESTIC ENVIRONMENT
Kiyoto Izumi
Miroran hist, of Technology, 27 Mizumoto, Muroran, Japan 050
Acoustic Environment / Effects of NoiseKey words: / Mixed Source Annoyance
Comfortability of urban domestic environment is now widely endangered by
the intrusion of traff ic, aircraft, railroad and other coaiunity noises.
Oose-response relations of these noises in teras of annoyance have been
studied, but the effects of the mixed source noises have not been
clarified yet.
A three-series laboratory study was carried out in the Simulated Domestic
Living Rooms at ISVR, Southampton University and MTEC. Japan. In the
first series, carried out at ISVR, the subjects were exposed either to
the road traffic noises or the railroad noises of different levels, and
the annoyance responses were collected. The findings were compared with
the results obtained in the second series experiment carried out at MTEC
by the same experimantal design. In the third series at MTEC, the
subjects »ere exposed to a various combinations of road traf f ic and
railroad noises. The dose-response relations found in the individual
exposure were obviously transformed in the mixed exposure. A model of
mixed source annoyance was formulated.
The field study was carried out in the vicinity of Muroran City, where
both a railroad line and a heavy traffic road pass through. Residents
were interviewed and questionnaires with the key questions regarding
community and donestic annoyance were f i l led and collected. After the
interviews, 24 hour measurements of road traffic and railroad noises were
made. The correlations of noise levels with annoyance responses and the
contributions of other environmental factors to annoyance responses were
analysed.
Finally, the dose-response relations obtained both in the laboratory
study and the field study were compared and a proposal was made for the
evaluation of mixed source annoyance due to the road traffic and railroad
noises.
304
DEGRES DE NUISANCE PROVENANT DE LA CIRCULATION ROUTIEREET FERROVIARE EPROUVES DANS LA MAISON TYPIQUE
Kiyoto Izumi
Muroran Inst. of Technology, 27 Mizumoto, Muroran, Japan 050
Mots-clés: l'envi rönnenen t acoustique / Les effets du buit/ Degrés de nuisances d'origine mixte
Aujourd'hui le confort de la maison urbaine est largeient menacé parles bruits des véhicules, des avions, du chemin de fer et par d'autresnuisances sonores. Les divers rapports exposition: réaction de cesbruits en tant que degré de nuisance ont ete étudiés. M is i l resteencore a préciser les effets bruits d'origine lixte.
Une étude de laboratoire en trois phases a été effectuée dans desSalles de Séjour Siiulées à ISVR (Université de Southampton) et à HTECJapon. Dans la première phase, à ISVR, les sujets ont été exposés à desbruits de circulation, soit routière, soit ferroviaire, à des niveauxdifférents; par la suite on a rassemblé les réactions, qui précisaient ledegré de nuisance. Les résultats ont été comparés avec ceux obtenus lorsde la deuxième expérience effectuée à MTEC suivant le même formatexpérimental. La troisième phase, à NTIEC, concernait l'exposition dessujets à plusieurs enseibles de bruits de circulation simultanémentroutière et ferroviaire. Les rapports exposition: réaction trouvés dansle cas d'une unique exposition étaient transformés, bien évidement, lorsde l'exposition mixte. Une modèle de nuisances d'origine Mixte a étéformulé.
Les études sur le terrain ont eu lieu aux environs de Muroran City,que traversent et une ligne de cheiin de fer et une rue de circulationimportante. Après avoir été interviewés, les riverains ont reipli desformulaires -- questions-clés: nuisances aux plans communauté et maison-- que l'on a ensuite rassemblés. Après les interviews on a mesurépendant 24 heures les niveaux sonores de la circulation routière etferroviaire. Les corrélations entre les niveaux sonores et les degrés denuisance éprouvés ont été analysées, également la contribution d'autresfacteurs de l'environnement à ces mêmes degrés de nuisance.
Enfin les rapports exposition: réaction obtenus dans les etudes delaboratoire et sur le terrain ont été comparés et une nouvelleproposition formulée -- une future évaluation des degrés de nuisnaces
. d'origine mixte provenant de la circulation en même temps routière etferroviaire.
\
305
DISTURBANCE DUE TO NOISE THROUGH PARTY FLOORS
C J Raw, N A Oseland and L C Fothergill
Building Research Establishment, Bucknalls Lane, Carston,Watford, WD2 7JR, United Kingdom
Ve have carried out a study of the factors vhlch influence response to
noise in large houses converted into flats. Overall, 502 of respondents
thought the sound insulation betveen their flats vas poor, and some
found the need to be quiet very restricting. Subjective response can
reliably be measured, with a vorkable degree of separation or noise from
above, noise from below, airborne and Impact noise. Noise exposure is
more difficult to assess, but the number of different types of noise
heard it.ay provide a useful proxy for physical measurements. This
measure, together vith sensitivity to noise, accounted for nearly 6<H of
the variance in response to noise both from above and from below. The
most important difference between response to noise from above and from
below is that impact noise seems to be the dominant component of noise
from the flat above, and disturbs in a different vay from airborne
noise, tending to disturb by surprise rather than loudness and therefore
being potentially the more serious problem in relation to sleep. This
would explain why noise from above is ranked more disturbing.
307
EFFECTS OF DURATION OF REPEATED IMPULSIVE SOUNDSON NOISINESS
T Yano, A Kobayashi and K Izumi*
Faculty of Engineering, Kumamoto University, Kurokami 2-39-1,Kumamoto, Japan*Muroran Inst. of Technology
Key words: repeated impulsive sound, noisiness, penalty for doubling of duration
Nowadays office automation has progressed so much that impulsive sound
sources like dot-printers and typewriters have found their way into almost
all offices. Accordingly it is an important problem to establish an
evaluation method for such impulsive sounds in order to produce
comfortable working environments. No satisfactory method, however, has yet
been proposed.
Since 1982, round robin tests for the evaluation of impulsive sounds
have been conducted by Japanese researchers including ourselves. As the
durations of stimuli used in these tests were less than 2 seconds, it is
necessary to find out the effects of longer exposure on noisiness in order
to apply the findings obtained in these tests to the real-life environment.
A considerable number of reports have so far been presented which
investigated the effects of the duration of steady-state sounds on loudness
or noisiness. However, there are few studies which have researched the
effects of the duration of repeated impulsive sounds on noisiness.
In this study, we performed psycho-acoustic experiments by magnitude
estimation method, using 1 kHz pure tone impulsive sounds, which were the
stimuli common to the round robin tests, and real-life printer sounds. The
repetition rate of these stimuli was 3 pps.
The following findings were obtained from this study.
1) Noisiness of both repeated impulsive sounds grows systematically with
duration from 2 to 256s.
2) The printer sounds were always noisier than the 1 kHz pure tones. The
differences of noisiness between then ranged from U dB at a peak level of
50 dB(A) to 12dB at a peak level of 80 dB(A).
3) The penalty for doubling of duration is about 5 dB for the 1 kHz pure
tones, and 3 dB for the printer sounds. The latter is consistent with that
of steady-state sounds.
In conclusion, it is suggested that the noisiness functions of steady-
state sounds are applicable to quasi-steady impulsive sounds such as
printer sounds.
308
EFFECTS DE LA DUREE DES SONS IMPULSIFS REPETES SUR LE TAPAGE
T Yano, A Kobayashi et K Izumi*
L'Université de Kumamoto, école d'ingénieurs, Kurakami 2-39-1,Kumamoto, Japan*L'lnstitue de technologie de Muroran
Hots-clés: son impulsif répété, tapage, pénalité d'un doublement de la durée
Récemment l'automatisation des bureaux est si répandu que l'on peut
trouver dans n'importe quelle salle de travail des machines comme les im-
primantes par points ou commes des machines à taper qui sont sources de sons
impulsifs. Il est donc très important d'établir une méthode d'évaluation
de ces sons impulsifs â fin de créer des bureaux plus confortables pour tra-
vailler.
Depuis 1982, des expérimentations en cercle ont ét'e faites par un groupe
de chercheurs japonais, les auteurs inclus, sur les évaluations des sons
impulsifs. Ces expérimentations sont faites de stimulations de moins de
2 secondes. Il reste nécessaire de rechercher l'effet des expositions des
durées plus prolongées afin de pouvoir appliquer les résultats de ces re-
cherches dans l'environnement des bureaux actuels.
Beaucoup de recherches ont déjà *ét"e présentées sur l'investigation
des effets de la durée des sons d'état constant sur le bruit ou le tapage.
Dans le présent rapport, nous avons fait des expérimentations psycho-
acoustique utilisant la méthode d'estimation de magnitude avec des sons impul-
sifs de 1 kHz son pur qui étaient communs à toutes les recherches ci-dessus
et avec les sons des imprimantes actuelles. La cadence des répétitions des
stimulations étaient de 3 impulses par seconde.
Les données suivantes sont les résultats de ces recherches.
(1) Le tapage de deux sons impulsifs répétés s'aggrandit progressive-
ment en durée de 2 à 256s.
(2) Les bruits des imprimantes font toujours plus de tapages que ceux
de 1 kHs son pur. La différence de tapages entre les deux varie de 4 dB
dans le cas d'un sommet de courbe de 50 dB(A) jusqu'à 12 dB dans le cas d'un
sommet de courbe de 80 dB(A).
(3) La pénalité d'un doublement de la durée est à peu près de 5 dB
pour les 1 kHz sons purs et de 3 dB pour les bruits des imprimantes. Ce
3 dB est en accord avec la pénalité pour les sons d'etat constant.
En conclusion, il est suggéré que les fonctions des tapages de sons
d'etat constant peuvent être aussi appliqués aux sons impulsifs d'état quasi-
constant comme pour les bruits des imprimantes.
311
HUMAN REQUIREMENTS ON LIMITING BUILDINGMATERIAL EMISSIONS
Hans Urs Wanner
Inst. fur Hygiene und Arbeitsphisologie, ETH-Zentrum8092 Zurich, Switzerland
312
EXIGENCES DE L'HOMME EN MATIERE DE LIMIATIONDES EMISSIONS DES MATERIAUX DE CONSTRUCTION
Hans Urs Wanner
institut fur Hygiene und Arbeitsphsiologie, ETH-Zentrum,8092 Zurich, Switzerland
La pollution de l'air anbiant des habitations provo-quée par les natériaux de construction peut conduire A desnuisances de longue durée auxquelles les habitants ne peu-vent pas se soustraire. Panni les polluants les plus impor-tants, on trouve le formaldehyde (provenant des panncaux departicules de bois non revétus, des matériaux d1isolationet des colles), les solvants organiques (des peintures etvernis) ainsi que les biocides des produits de preservationdu bois. Ce genre de pollution doit autant que possibleétre combattu a la source. Par des prescriptions, il fautréduire les emissions de pollutants de maniére ä ce quelors d_ 1'utilisation normale des matériaux il n'apparaissepas dans l'air ambiant des concentrations de polluants qui
avoir des consequences né fas Les pcu> "! u
>,
A CHOICE OF SOLUTIONS AND MATERIALS- THE ARCHITECT'S VIEW
Nils Carlson
Nils Carlson Arkitektkontor AB, Arkitektuset, Götgatan 18,S 116 46 Stockholm
A building is a complicated product, different from place toplace depending on its local surroundings and on the circum-stances under wich it has been produced. The planning and thebuilding processes have in themselves great influences on thequalities of the final product. The users impression of abuildings healthyness is a combination of psychological, phy-sical and social qualities. The architect is responsible forthe planning of this combination. He should have the generalview and the knowledge of the criterias for the healthynessof the building. Enough time and possibilities should begiven to fulfill this overview. Today this is not the case.In the planning and building processes financial questionsand timesaving are dominating. Incidents and changes occurbecause of that which effects general qualities of healthy-ness. This is especially the case in the production of hous-ingestates and industrial workplaces - were it especiallyshould be important to care for healthyness.
317
ADSORPTION AND DESORPTION OF ORGANIC COMPOUNDSIN INDOOR MATERIALS
Birgitta Berglund, Ingegerd Johansson and Thomas Lindvall
University of Stockholm, National Inst. of Environmental MedicineBox 602 08, 104 01 Stockholm, Sweden
Key words revitw, indoor materials, adsorption, desorption, .emission
organic compounds
A literature review is presented of organic compounds in indoor airwith special attention to emission/adsorption/desorption effects in indoormaterials. It includes characterization of indoor sources based upon modelstudies of indoor materials and household products in environmental testchambers. The focus is on semivolatile organic compounds and odors. Studiesare presented of th*> effects of aging of materials and buildings. Denendingon indoor climate variables, organic compounds are adsorbed from roc::i airto indoor materials or desorbed from materials to room air. Results arepresented from a field study of volatile organic compounds in a ventilationsystem with a rotating heat exchanger, before and after cleaning theventilation system. Adsorption/desorption effects werp observed, resultingin £ trtr.sfer cf pollutants from exhaust air to supply air hctr-; craning.The atlsorption/desoi-ption interactions between materials and iiuiuoi. airhave to be considered in recommending selection of indoo: materiuls,household products and ventilation requirements.
318
ADSORPTION ET DESORPTION DE COMPOSES ORCANIQUESDANS LES MATERIAUX INTERIEURS
Birgitta Berglund, Ingegerd Johansson et Thomas Lindvall
Université de Stockholm, Institut national suédois de la Médecinede I1 Environment, Inst. Karolinska, Box 602 08, 104 01 Stockholm, Suéde
Mots-clés: compte rendu, matériaux d" intérieur, adsorption,desorption, emission, composes organiques
Presentation d'un compte rendu de documentation sur les composesorganiques en presence dons l'di> intérieur, et notamment bur le^effets d'emissinr. d'artsorption et de desorption dani les maLé» iau.\ut i l ises en intérieur. Caractérisation des sources intérieures baséesur des études de modéles de matériaux d1intérieur et de biensd'equipercent manager réaiisées dans des chambres climatiques. L'accentest mis sur les composes organiques semi-volatils et les odeurs.Presentation d'etudes réalisées sur les effets du vieillissementdes matériaux et des constructions. En fonction des variables duclimat intérieur, les composes organiques sont adsorbés de 1'airde la piece par les matériaux d' intérieur, ou désorbes dans 1'autresens. Presentation des resultats d'une etude in situ de composesorganiques volati ls dans un systéme de ventilation comprenant unéchangeur de chaleur ra tat i f , avant et apres nettoyage du systéme.Observation des effets d1adsorption et de desorption, qui se sonttraduit par un transfert de polluants de I1air extrait ä 1'airalimenté avant le nettoyage. Les interactions d'adsorption et dedesorption entré les matériaux et 1'air intérieur doivent étreprises en consideration lorsque l'on recommande une selection dematériaux d'intérieur et de biens d'equipment ménager et que Tonétabli t les specifications de la venti lation.
319
MEASUREMENT OF INDOOR AIR QUALITY IN OFFICE BUILDINGENVIRONMENTS IN RELATION TO CONSTRUCTION MATERIALS
Marilyn S. Black and Charlene W. Bayer
Georgia Tech Research Institute, Emerson Building A112,Atlanta, Georgia 30332, USA
Key Words Office Pollutants, Construction Itaterials, Mitigation
A research project was undertaken to compare the indoor airquality of three office buildings. One building had beenspecifically designed to minimize indoor air quality concerns.Special construction materials' building operating techniques»and internal pcMcies had been formed to provide this specialenvironment. The air quality of this building was quantitativelymonitored with respect to occupant comfort and health complaints»ventilation parameters» and pollutant levels. The results werecompared to findings obtained in two other office buildings' oneof similar design as the special building but without the specialtechniques and features and the third of similar design but withknown occupant health complaints. This study was conducted inthe Atlanta» Gft» metro area during the spring neason of 1987.
320
i
MESURE DE LA QUALITE DE L'AIR ENVIRONNANT L'INTERIEURD'UN IMMEUBLE DE BUREAUX PAR RAPPORT AUX MATIERIAUXUTILISES POUR LA CONSTRUCTION
Marilyn S. Black et Charlene W. Bayer
Georgia Tech Research Institute, Emerson Building A112,Atlanta, Georgia 30332, USA
Mots-clés Matières polluantes dans les byreaux, Matériaux facteursde la pollution, Mitigation
Comment un immeuble est construit, les matériaux utilisés, l'ameublement
intérieur, les systèmes de filtrat'on interne, sont des facteurs extrêmement
importants poui la m'alite de l'aii qui régnera à l'intérieur i-- cet immeuble.
Les émanations provenant de divers produits tels que agglomérés, isolants,
adhésifs, colles, peintures, vernis, tapis, capitonnage, peuvent intoxiquer
de nombreuses espèces organiques ou minérales. Ces émanations peuvent être
encore amplifiées par la fume't- de tabac. A l'heure actuelle, quelques structures
sont construites et aménagées avec des matériaux qui sont supposés émettre
beaucoup moins de matières polluantes dans l'air, pendant une période plus
courte, améliorant ainsi la qualité de l'.iir. En plus, def> appareil;-, de l i m . » i""
spéciaux sont utilisés dans le bâtiment et dans les systèmes centraux de courant
alternatif à haute tension, en vue de contrôler les diverses émanations.
Les résultats des recherches faites ne tuellement sur la qualité de l'air intérieur
de plusieurs complexes de bureaux, seront discutés. Dans cette étude, on ,i utilisé
pour la construction d'un bâtiment, des matériaux, ameublements et appareils de
filtration spéciaux pour améliorer la qualité de l'air intérieur. Une révision
complète des données obtenues sera présentée, y compris les résultats des
questionnaires sur la santé personnelle des employés, ainsi que les évaluations
des matières polluantes et des aérations. Les matières polluantes mesurées
comprennent le formaldehyde, les composés organiques volatiles, la nicotine,
les particules, les métaux, lo ni oxyde de carbone, l'oxyde de carbone, l'oxyde
d'azote et les micro-or^, ini suies dans l'air.
Les techniques d'inspection des matières polluantes seront discutées.
321
TOXIC INDUCED PERSONALITY CHANCES AND DETERIORATIONOF PERFORMANCE AFTER EXPOSURE TO WOOD PRESERVATION- RESULTS OF A SERIES OF CLINICAL EVALUATIONS
C Bort, C Heydt and P Dietsch
Med. Klinik III, Burger-hospital, Tunzhoferstr. 14-16,7000 Stuttgart, Germany
We present the results of a series of examinations undertaken onnon-professional users of wood preservation. 39 persons were underexamination, but due to their history 9 persons had to be disregarded asthey clearly showed the symptoms of alcoholism, cerebral trauma andpsychiatric disease. In the atmosphere of their homes traces ofpentachlorphenole and lindane have been found. 15 out of the remaining 30persons who had undergone psychiatric and psychological tests revealedpersonality changes and deterioration of performance. The correlationbetween the permanent exposure to those products and their damages isnot significant but in tendency.
322
CHANGEMENT DE PERSONNALITE ET DIMINUITIO DE RENDEMENTAPRES L'EXPOSITION A PENTACHLORPHENOLE ET LINDANE
C Bort, G Heydt et P Dietsch
Med. Klinik III, Bùrgerhospital, Tunzhoferstr. 14-16,7000 Stuttgart, Germany
Mots-clés psychosyndrome organique-test psycho!ogiques-lindane-penta-chlorphenole-dibenzo-p-dioxines
Nous présentons les résultats d'une serie d'examens recherches faitschez des personnes appliquant des produits de préservation de bois. Entout il y a avait 39 personnes examinées, mais seulement les résultatsde 30 personnes étaient utisable. Les neuf autres étaient exclus àcause d'alcoolisme ou selon leur anamneses des maladies psychiatriquesou d'un traumatisme crânien.D'après les examens psychiatriques et les tests psychologiques on a puconstater chez 15 personnes un changement de personnalité et unediminuition de rendement. On a pu prouver l'existence depentachlorphenole et de lindane dans l'atmosphère. Il existe donc unecorrélation tendencieuse mais pas significative de l'exposition à cesproduits et d'une lésion.
1
323
ORGANIC COMPOUNDS RELEASED FROM BUILDING MATERIALSAND FURNISHINGS
K Engström, L Nyman, M Haikola and H Saarni
Turku Regional Institute of Occupational Health,Hämeenkatu 10, 20500 Turku, Finland
Key words emission, synthetic materials, organic volatile compounds
Emissions from different synthetic materials give rise to a variety of organic
indoor air pollutants. Their concentrations, while usually low and far below
occupational health standards, have nevertheless been associated with the
"sick-building" syndrome. Our routine service includes the examination of
volatile organic compounds released from different building materials used in
ships. The main advantage of this kind of service is that once an important
source of pollution has been identified it will be possible for manufacturers to
employ substitutes. Also, it helps designers and architects to select materials
with low-emission characteristics.
So tar about 200 building materials, including insulations, furnishings,
textiles, paints and adhesives, have been tested. Our test conditions are as
follow: The quantity of material used in the test is chosen so that it equals
the normal application. The material is pre-incubated for three days in a
0.06 m cylindrical chamber with a temperature of 40 + 2 °C and a ventilation
rate of 0.12 m /h. Thereafter, samples are taken from the chamber air on three
consecutive days while the conditions in the chamber remain constant. Depending
on the particular compound either adsorbents or absorber solutions are used for
the sampling. The collected compounds are analyzed by gas or liquid
chromatography.
In 60 % of cases the tests showed that one or several comp unds are released
from the materials in measurable amounts. Polymer additives like solvents,
blowing agents, lubricants and plasticizers were identified as were also monomer
intermediates and oligomers. Formaldehyde, phenol and different solvents are the
compounds most often found. Phthalates and v'-.yl chloride have not been
detected. The measured concentrations of individual compounds were usually low.
The total emission of volatile organic compounds per material ranged from 0.0016
to 5.2 mg/m .
324
COMPOSES ORGANIQUES DEGAGES PAR LES MATERIAUX DECONSTRUCTION ET D'AMEUBLEMENT
K Engström, L Nyman, M Haikola et H Saarni
Institut Regional de Medicine du Travail é Turku,Hämeenkatu 10, 20 500 Turku, Finland
Mots-clés emission, matériaux synthétiques, composés organiques volatiles
Les substances émises par les différents matériaux synthétiques donnent
naissance à une variété de polluants organiques de l'air ambiant. Leurs
concrntrations, bien que faibles et inférieures de loin à celles permises per
les normes de santé professionnelle, ont été associées au syndrome
"sick-building" (habitat malsain). Notre service routinier comprend l'examen de
composés organiques volatiles libérés par les différents matériaux de
construction utilisés dans les bateaux. Ce genre de service permettra aux
fabricants, en cas d'identification d'une source de pollution importante, de
recourir à d'autres solutions. Il aidera en plus les designers et les
architectes à choisir des matériaux à faibles émissions.
Environ 200 matériaux de construction (isolants, ameublement, textiles,
peintures et adhésifs) ont déjà été testés. Les tests, effectuée sur une
quantité éqale à celle de l'application normale du matériau en question, se
déroulent comme suit. Le matériau 1 tester est préincubé pendant trois jours
dans une chambre cylindrique de 0.06 m , sous une température de 40 ± 2°C et
avec un débit de ventilation de 0.12 m /h. Ensuite/ on prélève, pendant trois
jours consécutifs, des échantillons sur l'air de la chambre, les conditions à
l'intérieur de la chambre, restant constantes. Pour les prélèvements, on utilise
soit des adsorbants, soit des solutés absorbants. Les composés recueillis sont
analysés par chromatographie en phase gazeuse ou liquide.
Dans 60 % des cas, les tests ont démontré qu'un ou plusieurs composés sont
libérés par les matériaux en quantités mesurables. On a pu identifier des
additifs polymériques comme des issolvants, des agents de soufflage des
lubrifiants et des plastifiants ainsi que des intermédiaires »nonomériques et des
oligomères. Le formaldehyde, le phénol et les différents dissolvants sont les
composés que l'on retrouve le plus. On n'a pas pu déceler de phttlates ou de
chlorure de vinyle. Les concentrations des différents composés étaient
d'ordinaire faibles. L'émission totale de composés organiques volatiles par
matériau allait de 0.0016 à 5.2 mg/m .
325
PROPOSAL OF AN "EURO CHAMBER" FOR TESTING FORMALDEHYDEAND OTHER INDOOR AIR POLLUTANTS
Hans N.O. Gustafsson
Swedish National Testing Institute, P.O. Box 857, 501 15 Borås, Sweden
Key words emission, building materials, full scale testing chamber
A small scale method for testing emission of volatile pollutantsfrom e g building materials is described. The method is illustratedwith some measurements on formaldehyde. Based upon the experienceof testing in small chambers dimensions of a full scale testingchamber is proposed. The chamber has the dimensions of a small room-Requirements on height and area of the smalliest room (often a bed-room) in European countries based on national regulations are re-wiewed.
326
PROPOSITION D'UNE "CHAMBRE EUROPEENNE" POUR TESTERL'ALDEHYDE FOKMIQUL DET D'AUTRES POLLUTANTS INTERIEURS
Hans N.O. Gustafsson
Institut National d'Essai Suédois, P.O. Box 857, 501 15 Borås, Suéde
Mots.clés Mots clés emissions, materiel de construction, chambred'essai grandeur naturelle.
Une description d'une méthode å petite échelle pour tester lesemissions de polluants volatils provenant des matériaux deconstruction. Cette méthode est illustrée par quelques mesuresd1aldehyde formique. En se basant sur les experiences d'essais dansdes chambres de petites dimensions, une chambre d'essai de grandurnaturelle est alors proposée. Cette chambre a les dimensions d'unepetite piece. Critique des prescriptions basées sur des loisnationales et concernant la hauteur et la surface des pieces lesplus petites (souvent une chambre) dans las pays européens.
ELECTRO-IONIC MICROCLIMATE WITHIN BUILDINGS FROMDIFFERENT MATERIALS
Miloslav Jokl and Ladislav Hapl
Technical University of Prague, Thåkurova 7, ä66 29 Prague 6,Czechoslovakia
Keywords Indoor Environment, Electro-ions, Microclimate,Air Quality
From experiments within buildings made from different materials
it may be concluded: a) The level of electroionic microclimate
(EM) in building depends on the level of EM outdoors and on the
partial water vapour pressure indoors, b) There is the lowest
level of EM in winter and the highest one in spring and summer,
c) In contrast to buildings built from concrete panels, in buil-
dings made from classic materials (bricks, woods) and in buildings
with lightweight external cladding the course of lightweight nega-
tive ions concentration and unipolarity quotient follows the same
ones outdoors, d) The proposal of criteria for EM by Dokl (1981)
was proved.
329
RENOVATION, ENERGY CONSERVATION AJMD FORMALDEHYDE
Virgil J . Konopinski
Indiana State Board of Health, 1330 West Michigan, Indianapolis,Indiana 46206, USA
Key words Energy conservation, formaldehyde, renovation
The consumer health effects experienced from urea-formaldehyde foaminsulation in the late 1970's focused attention on indoor formaldehydeemissions. Various researchers have documented that wood compositematerials used in residential construction offgas formaldehyde. Inaddition the wood products such as furniture, kitchen and bathroomcabinets used in homes also offgass formaldehyde.
During the early 1980's a homeowner agreed to cooperate in a studyof formaldehyde emissions The purpose of the study was to betterthe understanding of lifestyle, normal home renovation and energvconservation efforts on measured formaldehyde concentrations overa multi-year time frame.
Previous studies have shown that tormaldhydc emissions in a structureexhibit a seasonal effect with higher indoor concentrations duringthe hot summer and coircspoivlingly lower concentrations in winter.There is also ;i noted decay in formaldehyde emissions with increasingage of a structure and no substantial renovations.
The structure under study was a sirgle family residence which hada measured formaldehyde concentration of 0.03 ppm during the summerof 1982. The first renovation took place in the summer of 1983 withthe addition of new kitchen cabinets. Measured formaldehyde concentrationincreased 60% to 0.05 ppm. During the winti-r of 1983-84 the measuredformaldehyde concentration was O.03 ppm. Measured formaldehydeconcentration was 0.05 ppm in the summer of 1985. In the autumn of1985 thermal insulated windows were added in four rooms of the homeas part of an energy conservation project. The measured winterformaldehyde concentration increased 30% over the previous winterconcentration.
The field data show the effects of fresh sources added to a structureand the effects of homeowner energy conservation. Significant increasesin formaldehyde concentration can occur regardless of the seasonaleffect. The decrease in ir infiltration and thus dilution offormaldehyde because of energy conservation affects source aging.
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LA RENOUVELLEMENT, LA CONSERVATION DE L'ENERCIE ETLE FORMALDEHYDE
Virgil J. Konopinski
L'Office de Sante de I'Etat d'lndiana, 1330 West Michigan,Indianapolis, Indiana 46206 USA
Mots-clés la Conservation de 1'Energie, le Fori^a]dehyde,et la Renouvellement
Les effets de sante des consonunateurs experimentes de 1'isolationmousse d'urea-formaldehyde 3 la fin de la dé cennie des 1970 se sontconcentres rur les emissions d'interieur du formaldehyde. Desdifferents rechercheurs ont documente que les matieres composées debois dans la construction residentielle degagent du formaldehyde.Aussi, les produits tabriques de bois, comme les meubles, lej placardsde cuisine ou de la salle de bains, employes dans la maison degagentdu formaldehyde.
Au debut des 1980, un propiietaire a ete d'accord de cooperer avec1'etude des emissions de formaldehyde. Le but de 1'étude etaitd'ameliorer la comprehension de la renouvellement typique etquotienne de la maison et des efforts de conservation d'energie surles concentrations mesurées pendant une periode de plusieurs ans.
Les etudes precede,lies ont montre que les emissions de formdldéhydc-d'une structure montrent un effet des saisons avec les concentrationsd'interieur en eté" quand il fait chaud et les concentrations plusbasses qui correspondent en hiver. On s'apercoit aussi la decadencedes emissions de formaldehyde avec I'augmentation de 1'age de lastructure et peu de rensuvellements substantiels.
La structure qu'on a etudie etait une residence d'une seule famillequi avait une concentration mesuree du formaldehyde de 0,03 (morceauxpour chaque million) pendant l'ete de 1982. Le premier renouvellementa eu lieu pendant 1'eté de 1983 avec 1'addition des nouveaux placardsde cuisine. La concentration mesuree de formaldehyde a augmenté'soixante pour cent a 0,05 (morceaux pour chaque million). Pendant1'hiver de 1983-84 la concentration mesuree de formaldehyde etait
r 0,03 (morceaux pour chaque million). La concentration m^surée de'•• formaldehyde etait 0,05 (moiceaux pour chaque million) pendant l'etej de 1985. En automne de 1985 les fen£tres isolees thermiques ont eté"*• ajoutees dans quatre pieces de la maison dans un pro.jet de conservation'{ de l'energie. La concentration mesuree du formaldehyde en hiver a' augmente trente pour cent plus de la concentration precedente en• hiver.
\ Les donnees du domaine montrent les effets des ressources fraichesi qui ont ete ajoutees et lcs effets de conservation d'energie de la
part du proprietaire. Les augmentat'ons significatives de laconcentration du formaldehyde peuvent se presenter sans tenir comptede l'effet de la saison. La diminuation de 1'inf lit ration d'air etainsi, la dilution du formaldehyde 5 cause de l'Snergie conservationaffecte 1'age de la source.
33,
AIR PROFILE - A METHOD TO CHARACTERIZE INDOOR AIR
J Kristensson and Å Lunden
University of Stockholm, Analytical Chemistry Dep., 106 91 Stockholm,Sweden
'/,
Key Words Analysis, volatile organic compounds, diffusivesampling, gas chromatography.
For a human person, the average intake of air by weight,consists to 63% of indoor air from homes. This part is almostwithout any regulations. Other parts like workplace air andoutdoor air are thoroughly regulated.
Usually the composition of the indoor air is very complex.Contributions to this complexity might come from emission frombuilding materials like paint, glue, plastic materials and fibreplates or from emission from the surrounding ground or fromhuman activities. The emission might also be indirect, likevolatile metabolites from growing mould fungi.
Biological effects from exposure to complex mixtures at lowconcentrations are almost unknown, but symptoms like those inthe WHO definition of the "Sick-Building-Syndrome", SBS, arereported in the litterature.
Air Profile Measurement is a step-by-step procedure to findhouses with increased concentration of volatile organiccompounds, to identify the compounds and the source: of theiremission.
Sampling of volatile organic compounds in the indoor air isperformed by diffusive sampling (ATD-50) on a solid adsorbent,(Tenax TA). The sample is thermally desorbed into a gaschromatograph and separated in a capillary column. Detection isperformed by use of a mass selective detector (ITD - Ion TrapDetector).
Step 1 of the step-by-step procedure consists of samplingand analysis. The chromatogram is stored in a computer for thefollowing investigations. In the obtained chromatogram, theretention time axis is devided into five different sections. Ineach section the sum of all peak areas is calculated (comparewith simulated destination). A bar-graph is drawn from the sumsof the peak areas for each section. The bar-graph is comparedwith a similar graph from a sample from the outdoor air. Theintensities are compared to reference measurements from "healthybuildings".
Step 2. If the bar graph indicate that the total amount ofvolatile organic compounds in the indoor air is too high, thestored chromatogram is investigated once more. Qualitative andquantiative analysis of the different peaks are performed. Thisinvestigation gives indication of possible sources of theemission.
Step 3. To find the sources, futher sampling m specificplaces might by necessary. This sampling is performed by pumpedsampling, using the same equipment for sampling and analysis.
After elimination of the sources of the emission ofvolatile organic compounds, a new measurement according to step1 can be performed to ensure the elimination of the sources ofthe emission.
333/
A3INFLUENCE OF ENVIRONMENT AND BUILDING PHYSICS ONDAYTIME CONCENTRATIONS OF FOPM\LDEHYDE IN WALLCAVITIES OF HOUSES
Robert Magee, Cliff Shirtliffe ar- . jhn Sullivan
National Research Council er _anada, Bldg M-24 IRC,Ottawa, Canada K1A OR*
Key words: f maldehyde, detector, tubes, active samplersseasonal influence, building physics, daytime,UFFI, aging
The impact of environmental and physical factors on formalcehyde(HCHO) levels ii. exterior wall cavities of 26 houses insulated »ith ureaHCHO foam (UFFI) was examined. Sampling was conducted over an II monthperiod using Gastec #91L detector tubes. Cavity HCHO levels we'eobserved to vary exponentially with both external temperature aridabsolute humidity. HCHO concentrations increased by a factor ot 3.5 asexternal temperature increased from 10 to 30°C. h linear relationshipwas observed between cavity HCHO and squared wind speed (dynamicpressure». Weak correlations with barometric pressure, wind directionand waii orientation were observed. Houses with brick veneer exterior.'generally had higher cavic/ HCHO levels than houses with exteriorsiding. Relative tc foam age, an exponential decay was noted, such thatthe effective *Mf-l.i fe of the HCHO concentration w s ' "' ;'»arc V o
infl'ieare of a1' ?i"?h factor" s^ou'D be consider*3'"* '" =»"y *i*»i »««>'""of HCHO levels.
FORMALDEHYDE REGULATION IN THE U.S.A.: A CASE STUDYOF THE IMPLEMENTATION OF INDOOR AIR RESEARCH
C Beat Meyer and Patricia M. Ayd
2701 Second Ave., // 302, San Diego, CA 92103, USA
Key words Formaldehyde, Exposure, Regulations, Guidelines
The need for control of formaldehyde- emission from building products
has been recognized for 25 years. Even though abatement requires
complex interdisciplinary coordination among manufacturers and build-
ers significant progress has been made during the pat. t decade: (i)
3.ow formaldehyde emitting adhesive and building products technology
has been developed, and emission from building products has been gre-
atly reduced, (ii) new standard test methods have been developed for
sampling and analyzing building materials and indoor air environmen-
ts, (iii) factors that determine formaldehyde indoor air concentra-
tions have been identified, (iv) industry, labor, public organiza-
tions and government have developed voluntary and mandatory guideli-
nes and regulations for formaldehyde levels at the workplace. in of-
fice buildings, public bv.ildingt and in residences, (v) indoor air
levels have been reduced, and, finally, 'vi) indoor air formaldehyde
air levels can now be predicted, and high levels can be avoided, if
standardized building product emission is known, and if building des-
ign parameters are adequately characterized. However, implementation
of progress is still limited by insufficient communication and insuf-
ficient understanding of the technical, health and economic benefit.'
that derive from abatement action. Thus, exposure in some new officp
buildings is still high, and, in some sun-drenched areas of the USA,
formaldehyde levels in poorly insulated mobile homes often still ex-
ceed occupational threshold levels for certain population groups-...
such as homemakers, infants and the infirm. This paper analysis the
work thtit remains to be done to eliminate unnecessary formaldehyrlr
exposure, it analyzes the regulatory process in the USA, identifies
the purpose and tools of the participating agencies, and dircusner
possible future trends. Finally, a check list is provided of techni
cal, organizational and public issues thai require further action
before unnecessary formaldehyde problems are eliminated.
337
THE IMPORTANCE OF BUILDING MATERIALS AND BUILDINCCONSTRUCTION TO THE "SICK BUILDING SYNDROME"
Peter A. Nielsen
Danish Building Research Inst., P.O.Box 119, 2970 Hörsholm, Denmark
KeyWords Building materials, 'fleecy materials', accumulation, emission,pollutants,'sick building syndrome1
Building materials and their integration in a building can in many ways in-fluence the quality of the indoor air.
A large number of buiJding materials emits substances to the indoor aii. Thesemight derive from the raw materials of which the building materials ar>=- com-posed as well as from the production processes. Furthermore, substances mightalso be emitted from the materials during wear and tear or, if they LT, otherwaye are broken down, for instance by humidity and cleaning agents.
In many materials a deposit/accumulation of pollutants may take place. It hasturned out that this material property - expressed by 'fleece index1 and 'shelfindex1 - is of great importance to the presence of the 'sick building syndrome'.
In correlation with the construction of the building the ventilation system aswell as the running and utilization of the building are of great importanceto the variation of the concentration of different pollutants in rela i-j», totime and location.
The mechanisms causing the emission of substances to the indoor air will bedescribed in this paper and suggestions will be submitted as to how this canbe used in order to reduce the amount of pollutants of the indoor air whenpeople are present, and how the building can be 'cleaned' when the buildings(rooms) are not in use. Or, in other words, proposals will be made how to'cure' sick buildings, and principles will be given how to build healthybuildings.
338
L'IMPORTANCE DES MATERIAUX DE CONSTRUCTION ET DE LACONSTRUCTION DE BATIMENT AU SUJET DU "SYNDROME DESBATIMENTS MALSAINS"
Peter A. Nielsen
Danish Building Research Inst., P.O.Box 119, 2970 Htfrsholm, Danemark
Mots-clés Matériaux de construction, "matériaux de velu", accumulation,polluants, "syndrome des maisons malsaines" émission
Les matériaux de construction et leur incorporation dans le oStiment peuventde bien de façons influencer la qualité de l'air intérieur.
Un grand nombre de matériaux de construction émettent des substances à l'airintérieur. Celles-ci peuvent dériver des matières premières desquelles sontcomposés les matériaux de construction aussi bien que des procès de production.En plus, les substances peuvent être émises des matériaux pendant usure ou •si elles sont dégradées d'une autre manière, par example par l'influence del'humidité ou par des articles de nettoyage.
Dans beaucoup de matériaux un dépôt/accumulation des polluants peut avoirlieu. Il s'est trouvé que cette propriété du matériau - exprimée par"l'indicede velu" et "l'indice de rayon" est de grande importance pour la présencedu syndrome des bâtiments malsains".
Ln relation avec la construction du bâtiment le système ût- ventilation aussibien que le fonctionnement de l'utilisation du bâtiment sont très importantsen ce qui concerne la variation en temps et lieu de la concentration des jdifférents polluants. j
L'exposé décrit les mécanismes qui causent l'émission des substances à l'air 'intérieur et présente des propositions comment ceci peut être utilisé à une jréduction du nombre des polluants dans l'air intérieur durant la présence des '.personnes et comment le bâtiment peut être "nettoyé quand les bâtiments (leschambres) sont inoccupés. Ou, autrement dit, des propositions seront faitespour savoir s'il sera possible de "guérir" des bâtiments malsains et desprincipes seront présentés pour pouvoir construire des maisons saines.
339 /
ANALYSIS OF THE EMISSION FROM BUILDING MATERIALSBY A MODIFIED HEAD SPACE TECHNIQUE
Karl-Heinz Pannwitz
Dragerwerk AG, Moislinger Allee 53/55, 2400 Lubeck, Germany F.R.
Key words Modified head space sampling
Building materials such as wood chiohoards, insulating layers, floorcoverings, adhesives, varnishes and paints often evaporate hazardoussubstances which can affect the health of the people living in thesehouse. The localisation of the emission sources by analyzing theindoor air requires an enormus expenditure of analysis equipmenthecause the concentrations of the hazardous compounds are usually inthe low pom- resp. ppb-range. In such cases it is recomnended toanalyse a sample of the possible emission source.
A known method to determine the hazardous gaseous compounds evaporatingfrom the solid materials is the so called head space analysis bygaschromatography. Thereby the sample is heated in a sealed vial bya special head space analysator, so that the volatile components aretransfered from the solid material to the atmosphere of the bottle.Oubsequentely an aliquote of the bottle atmosphere is analysed by"aschromatograDhy.
Our researches have led to a modified head space sampling technique withsubsequently gc-analysis which requires apart from a conventionalgaschromatograph only a few commercial laboratory utensils. The volatileorganic components of the solid sample are adsorbed inside of a sealedvial by the diffusive sampler ORSA 5 which contains activated charcoalas adsortion material. The test can be carried our at room temperatureover periods of several weeks or month, so that temperature effects onthe material can be excluded. Short term tests at higher temperatures(e.g. 50°C) are possible too. After the sample taking the enrichedsubstances are desorbed from the charcoal by an organic solvent(e.g. carbon disulphide)and analysed by gaschromatography.Some selected building materials have been tested in this manner.
341
HEALTHY BUILDINGS AS A RESULT OF USING SOMEEFFICIENT FUNGICIDES
Atanasie Popescu , lonescu-Homoriceaunu and F Halalau
^NERC-Bukarest, 2ICITPR-Ploiesti, 3lnst. Pathol, Anathomy, "V-Babes".Bucharest
INERC - Lab.Build. Anticor. Prot. Sos. Pantelimon 266, Bucarest!,73559, Romaina, ICITPR - Blvd Republicii 291, A Ploistei 2 000 Romaina
Key words: Moulds, fungicides, building
The mould growth on building walls is well known as deleterious from severalpoints of view:
- sanitary - increased incidence of allergic and respiratory diseases tolodgers, infection of food and related products with toxic and carcinogenichazard.
- aesthetic - disconfortable and unwholesome rooms due to spotted anddiscoloured walls and too unpleasant smell.
- technical - mortar and walls coating degradation by mechanical andchemical action of mould mycelia.
- economic - supplementary upkeep for recovery of degraded walls andincreased medical and social expenses.
The mould growth on the building walls is linked with the dampness and thecondensation at the dew point. If the mould growth is installed, thehumiditiy lowering do not eliminate the problem.
This paper displays the results in using FUNGOSTOPR products as efficientfungicides. The base fungicide is a synergistic mixture of an organicsulphur containing compound and a saturated triazine.
The experiments for demonstrating antimould activity of FUNGOSTOPR productsin various building and finishing materials in laboratory and in amodell-flat as well as the toxicologie and pathologic studies arepresented.The susceptibility to mould growth on clay finishing and emulsionpaints was evidenced in the performed tests.
The products are safe in use either for applying personnel and lodgers. Theprotective life of FUNGOSTOPR treated walls is at least of 3 years but couldbe extended to 10 in special cases.
Aspects from actual FUNGOSTOPR application in various dwellings andindustrial halls (food industries, textiles, dye works, wood processing,etc.) are also presented.
312
CONSTRUCTIONS SAINES REALISEE PAR L'UTILISATION DESFONGICIDES EFFICIENTS
Anastasie Popescu , lonescu-Homoriceaunu et F Halalau
^NERC-Bukarest, 2ICITPR-Ploiesti, 3lnst. Pathol, Anathomy, "V-Babes",Bucharest
INERC - Lab. Buld. Anticor. Prot. Sos. Pantelimon 266, Bucarest,73554, Romaina, ICITPR - Blvd Republicii 291, A Ploistei 2 300 Romania
Mots-clés moisissure, fongicides, construction
L'épanuissement des moisissures sur les parois des bâtiments seremarque par quelques aspects essentiels:
sanitaire, par l'incidence accrue des affections alergiques etrespiratoires des locataires, de même que la possibilitéd'infection des aliments et d'autres dérivés, du fait du risquetoxique et oncologiqueesthétique, par une sensation d1 inconfort et de malsain deshabitations a cause de l'apparition des tâches de couleursdiverses et aussi de l'adeur characteristique,technique, la dégradation des ours par l'action mécanique etchimique du micélium,économique, par suite des frais supplémentaires imposés par lesfréquentes réparations des parois dégradées et des frais» augmentésd'assistence médicale et sociale.
Le développement des moisissures sur les parois des bâtiments estaccompagné par l'humidité et la condensation aparaissant sous le pointde rosée. Si le phénomène de moisissure s'est installée, la diminutionde l'humidité n'élimine point le problème. La ocnnunication présenteles résultats de l'utilisation des produits FUNGOSTOP canne fongicidesefficients. Le fongicide fondamental est un mélange synergétique decomposés organiques ayant canne principal élémentée soufre et lestriasines saturées.On y présente les expérimentations pour démontrer l'activitéantimoisissure des produits FUNGOSTOP chez différents types debâtiments et matériaux de finissage au laboratoire et sur des maquettesd'ouvrages de maçonnerie, de même que les études concernant la toxicitéet la pathologie, susceptibilité à la moisissure de certains finissageset peintures émulsionnées a été évidentié par les tests réalisés.Les produits sont inoffensifs pour les applications réalisées par lesspécialistes ou les locataires. La durée de protection des paroistraitées avec des produits FUNGOSTOP est d'approximativement 3 ans,mais elle peut être prolongée jusqu'à 10 ans, en utilisant destechnologies spéciales.On présente aussi des applications actuelles avec des produits et destechnologies FUNOOSTOP pour les habitations et les halles industrielles(industrie alimentaire, textile, tannerie, usinage du bois, etc).
343
METHODOLOGY OF HOUSING AIR POLLUTION RESEARCH
Maurice Stupfel
French National Inst. of Health and Medical Research.Le Vésinet 78110 France
%
Key words Housing air pollution, Methodology.
Several causes of air pollution may be encountered in closed buildings or houseswhere most part of one's life is spent. They depend from grounds (radioactivity,previous chemical deposits), dangerous vicinities (industrial emissions, high -ways, parkings), building materials (plastic substances, asbestos). More usuallythey result from individual or family life habits (heating, cooking, air renewal,deodorants, insecticides, tobacco, animal pets). Housing air pollution may notonly at long-term result in bronchitis, pneumopathies, asthma, but also at short-term be the causes of infections diseases (microbial, viral, fungous), allergiesand various accidents (neurological, renal, cardiovascular, gastrointestinal).
Epidemiological surveys have pointed out the importance of sociodemographical andgeographical conditions. Experimental research has demonstrated the interferenceof all environmental parameters (temperature, humidity, light, ventilation), theimportance of chronobiological variations and the interaction with genetic factor-
The .omplexity and the ubiquity of the risks of an air that at first sight looksmore innocuous than dangerous, necessitate, a) a methodology closely associatingepidemiology to an experimental determination of toxicities in the concomitantnoxious and environmental conditions, b) guidelines for building materials andventilation (these last ones according to specific circumstances), c) investiga-tions on molecular mechanisms.
THE EFFECT OF VENTILATION ON EMISSION RATES OFWOOD FINISHING MATERIALS
Bruce A. Tichenor and Zhishi Cuo
U S Environmental Protection Agency, MD-54, Research Triangel Park,NC 27711, USA
345 /
h346
Key words emission rates, organics, building materials, ventilation
The rate of emission of organic coapounds from building Materialsvaries according to: type of Material, aaterial loading (area ofaaterial/voluae of rooa), coapound eaitted, teaperature, humidity, andventilation rate. For soae coapounds and aaterials (e.g., foraaldehydefroa particleboard), the relationship between eaission rate and thesevariables is well established. For aost Materials and coapounds,however, such relationships are unavailable. Research, using snailtest chaabers, is being conducted by the U.S. Environmental ProtectionAgency (EPA) to develop data on eaission rates froa a variety ofbuilding Materials. This paper presents selected results froa the EPAstudies. Eaphasis is placed on the effect of ventilation (airchanges/hour) and aaterial loading on the eaission rate for selectedorganics and total Measured organics. Test data for three woodfinishing Materials (i.e., stain, polyurethane, and wax) are presented.The data are anal.vied to show the effect of ventilation on the em i o .si oncharacteristics of each aaterial.
• 3 »
QUALI
349/fie
INDOOR AIR QUALITY STANDARDS AND CODES IN THE JJQUNITED STATES
Preston McNall and Kevin Teichman
Phoenix Engineers, 15000 Codd Meadow Ct. Caithersburg,M D 20878-9998, USA
This paper covers some of the policy option» used in the U.S.concerning regulation of building construction. The extensive codesystem is discussed, and the voluntary standards upon which the codesare usually based. While the codes set out the aandatory requirements,the standards are voluntary only. Some of the important background,research and philosophy of the standards are covered, as well as otherinformation which has been offerred to users to promote the voluntaryuse of energy conserving strategies which are compatable with acceptableIndoor air quality.
353
COMPARISON OF COLLECTION METHODS FOR VOC CONSUMERPRODUCT EMISSIONS USING ENVIRONMENTAL CHAMBER/GASCHROMATOGRAPHIC-MASS SPECTROMETRIC TECHNIQUES
Charlene W. Bayer and Marilyn S. Black
Georgia Tech Research Inst., Emerson Bldg A112, Atlanta,Georgia 30332, USA
Key words: VOC, Consumer Products, ilethods, Environmental Chamber
Volatile organic compound emissions emanating from variousconsumer products were examined using two different collectiontechniques: (1) on-line» real-time gas chromatography/massspectrometry (GC/MS) and (2) on-line solid sorbent collectionfollowed by off-line analysis. Two types of direct analyses wereinvestigated. The f irst consists of direct injection ofemissions from a consumer product loaded into an environmentalchamber which has been interfaced with a gas chromatographequipped with a mass selective detector or e flame-ionizationdetector for compound detection and identification. The seconddirect method scrutinized is direct injection of headspacecollected emissions into a gas chromatograph equipped with a massselect ive detector. Two types of on-line solid sorbentcollection followed by off-line analysis techniques were studied.The first technique consists of loading consumer products into acontrolled environmental chamber and collecting sample consumerproduct VOC emissions on solid sorbent tubes which ares u b s e q u e n t l y analyzed by thermal desorpt ion/gaschromatography/mass spectrometry. Loading of the consumerproduct into an ambient headspace chamber followed by collectingthe VOC emissions on solid sorbent tubes with subsequent thermaldesotption/gas chromatographic/mass spectrometric analysis is thesecond method that was examined. Comparisons are made betweenthe four methods.
354
COMPARISON OF COLLECTION METHODS FOR VOC CONSUMERPRODUCT EMISSIONS USING ENVIRONMENTAL CHAMER/CASCHROMATOGRAPHIC-MASS SPECTROMETRIC TECHNIQUES
Charlene W. Bayer et Marilyn S. Black
Georgia Tech Research Inst., Emerson Bldg AT 12, Atlanta,Georgia 30332, USA
Mots-clés: Composes organiques volatiles, Produits de consommation,Méthodes, Chambre d'environnement
Comparaison cntre les différentes méthodes employees pour rassembler les informations
sur les emanations dps produits de consommation composes organiques volatiles (COV),
en utilisant les techniques Chambre d'environnement/ appareil dc Chromatographie
des gaz- Spectrométrie en masse.
Charlene W. Bayer, Ph. D., Marilyn S. Black, Ph. D., et Linda M. Galloway, Georgia
Tech Research Institute, L'nerson Building A112, Atlanta, GA 30332
Les emanations des composes organiques volatiles provenant des produits dp
consommation, furent examinees au moyen de trois techniques différentes: (1) la
chroma iugtaphie des az/spectrométric ert masse, en ligne at tempt reel (CVSM);
(2) des tubes a absorbant solide; (3) des échantilions prélevés. au hasard, Les
resultats obtenus pour chaque méthodt ont été alors compares.
Divers produits de consommation furent places dans une chambre d'environnement.
Les conditions du milieu furent controlées et toute source ue contamination
éliminé- . Durant le controle en temps reel, la ligne d'echantillonnage de la
chambre fut raccordée å un capillaire de 1'instrument CG/SM équipé de vannes
spéciales pour les échantiHons de gaz. Les emanations des composes organiques
volatiles (COV) furent ensuite congelées en cristaux de glace avant d'etre
évaporées dans la colonne de 1'instrument CG ou elles subirent une analyse
chromatographique normale. Des tubes multiabsorbants furent utilises pour Irs
échantillons absorbants solides avant que I'en ne procéde å une elimination
thermique et une analyse. Les échantillons préli-vés au hasard furent recuoillis
dans des boftes nétalliques Summa vides. On procéda alors ä 1'analyse des cristsux
des échantillons en les envoyant sur la tete de la colonne au moyen des vannes.
Les emanations provenaient de divers produits de consommation tels que tapis,
de désodorisants de salle de bains et de maison et adhésifs.
355
INDOOR AIR QUALITY SYSTEM MAINTENANCE ANDCONTAMINATION CONTROL
Peter W.H. Binnie
ACVA Atlantic Inc., 10378 B Democracy Lane, Farifax, VA 22030. USA
Indoor air quality in office buildings and homes is a comparatively recentconcern. The problems and complaints associaated with Sick Building Syndromehave now reached the proportions of an epidemic.
Among the reasons which have brought the situation about are energyconservation measures, increased use of synthetic materials, and moreeffluents from indoor source. Detection methods have been improved and thereis a much greater level of general public awareness of the problem.
The air contaminants involved vary widely in size distribution and are composedof gases, smokes, dusts, fibers, and microbes. The control and removal ofthese contaminants requires a combined effort on the part of architects,engineers, buildings owners and managers, industrial hygienists,microbiologists, and chemists.
Improved designs of buildings and air conditioning equipment good buying andconstruction, and good maintenance and air monitoring all play vita) partsin the control of indoor air contamination.
It should be possible to construct new buildings in which energy savingmeasures can be .sed without reducing the quality of the circulating air.Where problems have developed, it is essential to identify the sources ofairborne contamination so that effective and practical remedies can berecommended.
356
MAINTIEN DE LA QUALITE DE L'AIR A L'INTERIEUR DES BATIMENTSET CONTROLE DU NIVEAU DE CONTAMINATION
Peter Binnie
ACVA Atlantic Inc., 10178 B Democracy Lane, Fairfax, VA 22030, USA
la qualité de l'air à l'intérieur des bureaux et des habitations est unproblème relativement récent. Les problèmes et les plaintes liés ausyndrome des bâtiments insalubres ont maintenant atteint desproportions qui touchent à l'épidémie.
Parmi les raisons qui sont à l'origine de cette situation nous citeronsles mesures de conservation d'énergie, une utilisation accrue devatériaux synthétiques et une quantité plus importante d'effluentsprovenant de l'intérieur des bâtiments. Les méthodes de détection ontété améliorées et le public en général est beaucoup plus conscient duproblème.
Les impuretés de l'air varient énormément quant a leur répartition etse composent de gaz, de fumées, de poussières, de fibres et demicrobes. Le contrôle et l'élimination de ces impuretés nécessitent uneffort coRHun de la part des architectes, des ingénieurs, despropriétaires et gérants d'imneubles, des hygiénistes industriels, desmicrobiologistes et des chimistes.
Une conception améliorée des bâtiments, l'achat de systèmes declimatisation performants, une construction solide, un bon entretien etun suivi de l'air, jouent tous un rôle primordial dans le contrôle dela contamination de l'air à l'intérieur des bâtiments.
Il devrait être possible de construire des bâtiments nouveaux danslesquels les mesures de conservation d'énergie peuvent être appliquéessans pour autant réduire la qualité de l'air qui y circule. lorsqu'ily a des problèmes il est essentiel d'identifier les sources decontamination de l'air de sorte que des solutions efficaces et pratiquepuissejnt être recommandées.
357
MEASUREMENT TECHNIQUES FOR AIR INFILTRATION AND VENTILATION
Peter S Charlesworth
Air Infiltration and Ventilation CentreOld Bracknell Lane West. Bracknell, Berks., RC12 4AH, Great Britain
Key Words air leakage, air infiltration, inter-zone air movement,measurement techniques
The provision of an adequate supply of uncontaminated outdoor airIs an important factor in maintaining a comfortable internalenvironment within a building. Dilution by incoming air is one meansby which pollutants from sources in the building can be maintainedwithin tolerable concentration limits. Therefore air infiltration andventilation must be taken into account when considering the indoor airquality of any internal environment. Three important parameters can beidentified : ventilation rate, interzonal air flow and air leakagecharacteristics. The importance of these parameters is discussed andvarious techniques for their measurement are described. Descriptionswill be necessarily brief and further information about measurementtechniques may be obtained from the Air Infiltration and VentilationCentre.
358
METHODES DE MESURE DE L'INFILTRATION D'AIR
Peter S. Charlesworth
Air Infiltration and Ventilation CentreOld Bracknell Lane West, Bracknell, Berkshire, RC12 4 AH, Great Britain
Mots-clés fuite d'air, méthodes de mesure, inf i l t rat ion d'air,mouvement d'air "inter-zone"
L'entrée d'air frais a travers l'enveloppe du bâtiment produit un effet sur laqualité de l 'a i r intérieur et sur la consommation d'énergie du bâtiment. Lemouvement de l 'a i r intérieur est important en considérant le transfert despolluants de leurs sources aux autres parts du bâtiment.
Cette présentation identifie trois paramètres mesurables qui amènent a unemeilleure compréhension de la qualité de l 'a i r intérieur et de la consommationd'énergie dans de différents bâtiments.
1. étanchéité a l'air
2. infiltration d'air
3. mouvement d'air "inter-zone"
La présentât-on éclairera de plusieires techniques qui existent pour mesurerces paramètres, et les types de bâtiment dont on peut les appliquer L'.-..f fichageveut introduire le sujet de la mesure de l'infiltration d'air, donc le prix etla disponibilité des méthodes présentées, et leur complexité seront divers.
Pour ceux qui voudraient encore d'information, la documentation complète seradisponible a l'Air Infiltration and Ventilation Centre.
359
A GLOBAL APPROACH TO INVESTIGATE INDOOR AIR QUALITYAND PERFORMANCE OF THE VENTILATION SYSTEM
Nicole Goyer and Van Hiep Nguyen
IRSST, 505 de Maisonneuve 14th floor, Montreal, Quebec H3A 3C2, Canada
Recent investigations of indoor air quality are not satisfactory No the office buildingoccupants. The reason is that they only look at one aspect oi the complex problem ofindoor air quality (chemical contamination, micro-biological agents, ventilation performance..w
Our Research institute for Occupationnal Health and Safety has formed a multi-discipli-nary tea m to elaborate a global method of investigation consisting of:
- an environmental survey of chemical contaminants most commonly present such as:formaldehyde, organic compounds, ozone, nitrogen oxydes, total dust, carbon oxides;
- a micro-fcriological monitoring of fungi and bacteria in the air supply and air return ductsof the central ventilation system, and in some offices;
- an investigation of the amount of fresh air introduced into the buildinus by thetwo methods ;mass and energy conservation, and CO-method;
- a •Tt-.iriy of thp HVAC [Ysrfi^^^nce 3.n^ its F*???!"^^! parts (detectors, Iv'.-.'ei , start-up..!
- a series of comofrt measurements including effective temperatures, relative humicHty,air motions etc... based on the ASHRAE standard 55-1981;
- a questionnaire conceived to establish the perceptions of the indoor air quality.
This global method of investigation allows us to detect within one week the majorproblems in a sick building, and to make recommendations for further studies orsolutions. We use this global methode infour office buildings in Quebec, Canada
and we have found interesting problems.
The detailed global method and the details of the office building investigation willbe presented at the conference and on the manuscript.
360
METHODES D'INVESTIGATION DE LA QUALITE DE L'AIR. "UNE APPROCHECLOBALE POUR L'INVESTICATION DE LA QUALITE DE L'AIR ET DUSYSTEME DE VENTILATION DANS LES BATIMENTS A BUREAUX
Nicole Coyer et Van Hiep Nguyen
IRSST, 505 de Mainsonneuve ouest, 14e etage, Montreal, Quebec, Canada
Les occupants des tours ä bureaux, concemés par la qualité de 1'air intérieur, sontde plus en plus nombreux å demander des études sur le sujet et une investigation dusysteme de ventilation. Les investigations actuelles ne sont pas satisfaisantes pour euxcar elles n'etudient qu'une facette du probléme, sodt la contamination chimique, scitla presence d'agents micro-fcaologiques, soit le fonctionnement du systeme de ventilation.
Notre institut de recherche en santé et en sécurité du travail a nus au paint une méthodeglobale d'investigation de la qualité de l'ai'' 5t du systeme de ventilation. Cette mé-thoda mise au point par une équipe multi-distjplinaire consiste en:
stratégie d'echantillonnage ä des postes de travail ou il y a le plus de plaintesdes contaminants chimiques les plus com muns: formaldehyde, composes organiques,ozone, oxydes d'azote, poussieres totales, monoxyde de carbone et anhydride caiixauque.
- des prélevements d'agents micro-baologiqueE tels que champignons et bacténes dansl'air d'alimentation e t de retour du systeme central de ventilation ainsi que dans quelquessallesreprésentatives du batiment.
- une etude du debit, d'air frais par persor *e par deux méthodes complementaires qu'estcelle de la conservation de masse et d'energie, et celle du CO 2 •
- une investigation du fonctionnement et de l'entretien des parties essentLalles du sys-teme de ventilation tel que le fonctiorinement des louvres, la performance des détec-
teurs,....
- une etude des para metres de confort tels que la temperature operative, l'humiditerelative, les courants d'air, les gradients de temperature au sol et au poste de travailsuivant les recommandations de ASHRAE.
- un questionnaire sur la perception des occupants face a la qualité de l'air et ä1'efficad.té de la ventilation.
Cette méthode globale nous permet de diagnostiquer, en une semaine, les problémesmajeurs rencontres dans les batiments et de faire des recommandations de solutions.Elle a été appliquée dans Investigation de quatre edifices å bureaux au Quebec etnous a per mis de déceler des cas-problemes intéressants.
Un exemple d'inestigation dans un edifice ainsi que les details de la méthode globaleseront présentés å 1'exposé ainsi qu'au manuscrt
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361
MONITORING THE THERMAL ENVIRONMENT IN AIRCONDITIONED OFFICES
P.J. Jones and P.E. O'Sullivan
Welsh School of Architecture, U.W.I.S.T.,20/22, North Road, Cardiff CF1 3DT, U.K.
Key words Monitoring, sick buildings, air conditioned offices
This paper discusses a method for monitoring the thermal environment in airconditioned offices and relating the results to the design and operation of the airconditioning system. The monitoring includes the measurement of the variation ofair temperature and air velocity at 'gridded' points throughout the occupiedspace, as well as the time variations of the major parameters that affect thermalcomfort. The recorded measurements can be quickly analysed to a standard formatusing a specialised data base.
The survey and reporting of the air conditining system has also been carried outto a standard format.
The techniques have been applied to assess the thermal environmental conditions ina number of air conditioned offices that have shown symptoms of 'sick buildingsyndrome'.
362
LE CONTROLE DE [.'ENVIRONMENT THERMAL DANS DES BUREAUXA L'AIR-CONDITIONNE
P.J. Jones et P.E. O'Sullivan
Welsh School of Architecture, U.W.I.S.T.,70/22, North Road. Cardiff CF1 3DT, U.K.
Ce memoire discute une méthode de controle de l'environnement thermal dans desbureaux a l'air-conditionne et en reliant les resultats au dessin et a1'operations du systéme d'air-conditionne. Le controle inclus la mesure de latemperature et la vélocité de l'air a des points equidistants, en plus desvariations de temps des parametres majeurs qui affectent le confort thermal. Lesmesures enregistrées peuvent etre rapidement analysées a un format standardiseen utilisant une base de data specialisee.
Le sondage et 1'enregistration du systeme d'air-conditionne a egalement ététraité a un format standardise.
Les techniques ont été employe pour évaluer les conditions d'environnement thermaldans plusieurs bureaux a air-conditionne qui ont manifeste les symptomes dusyndrome de la 'maladie de batiment*.
363
AIRTIGHTNESS AND AIR INFILTRATION IN NEWAPARTMENT BUILDINGS
Per Levin
The Royal Inst. of Technology, 100 44 Stockholm, Sweden
Key words: Airtightness and ventilation measurements, apartment building:
Airtightness measurements have been performed in new apartmentbuildings connected to the so called Stockholm project. Air leakagebetween apartments could be quantified by measuring adjacentapartments at the same time in different configurations. For theenergy evaluation, this leakage could be subtracted leaving theleaks in the building envelope. The interior leaks, however, couldbe important from an indoor air quality standpoint. Results frommeasurements in two apartment buildings show interior leaks to be 14and 17 % of total leaks, respectively. The variation in totalairchange rate during unoccupied conditions has been measured with acontinuous tracer gas method in one apartment. The vaiiation withwind speed, wind direction and outdoor temperature was found to besmall, owing to an airtight building envelope and a big negativepressure indoors.
365
MEASURING HUMIDITY IN BUILDINGS WITH RECYCLINGDUCT SYSTEMS
Börje Mundt
The Royal Inst. of Technology, 100 44 Stockholm, Sweden
The humidity in a recycling duct system can be measured to deter-
mine the return air ratio and thus, to some extent, the air
quality in the system. This cheap and relatively simple method
is particularly useful for establishing whether the ventilation
system's mixing chamber is correctly built or if there are any
faults.
366
MEASURACE DE L'HUMIDITE DANS LES CANALISATIONS DESBATIMENTS AVEC RECYCLAGE D'AIR
Börje Mundt
Ecole Royale Polytechnique, 100 44 Stockholm, Suéde
Le mesurage de l'humidité dans des canalisations de recyclage d'air
peut être employé pour déterminer la quantité d'air recyclé, ainsi
que la qualité de l'air circulant dans ce réseau. Le mesurage peut
être spéciallement utile, d'une manière relativement simple et
économique, afin d'établir si la chambre de mélange de ce réseau
est correctement construite, et dans le cas contraire, pourquoi.
367
EVALUATION OF A PASSIVE TRACER TECHNIQUE FORAIR INFILTRATION MEASUREMENT
P Pier sol, W May hew and M Riley
Ontario Research Foundation, Sheridan Park Research Community,Mississauga, Ontario, L5K 1B3, Canada
Key words: Tracer gas, a i r i n f i l t r a t i o n , residential buildings
As part of a national program to monitor the performance of energy e f f i c ien thomes, a passive tracer technique was used to measure the home a i r change rates.These energy e f f i c ien t homes have t ight building envelope construction andmechanical heat recovery vent i la t ion. A study was performed to evaluate thepassive tracer gas technique for test periods of 30 days. Fifteen tests wereconducted in conjunction with a continuous automated SFc inject ion tracersystem in six experimental houses. 3ased on these validation tests, i t appearsthat the passive tracer technique was in good agreement with the continuousSFg technique when variations in the building a i r change rate (ach) were low,less than +_ 0.15 a i r changes per hour from the mean. Based on two testswhen the a i r change rate varied by a greater amount, +_ 0.45 ach from a meanof 0.84 ach, the differences between the passive technique and the automatedSFg technique were greater than 10 percent.
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369
SOURCE, NATURE AND SYMPTOMOLOCY OF INDOORAIR POLLUTANTS
Gray Robertson
ACVA Atlantic Inc., 10378 B Democracy Lane, Fairfax, VA 22030, USA
ACVA Atlantic Inc. specializes in the study of indoor airpollution. Since we established ACVA in 1981, we have pioneered amulti-disciplined approach to the investigation of Internal pollution.Investigators include chemists, microbiologlsCs, and air conditioningengineers -- three disciplines unused to working as a teaa. Our clientlist includes numerous government agencies; multi-national conpani.es ininsurance, finance, industry, banking, and property management;colleges, schools, and numerous hospitals. Most of our clients now notonly ask us to examine other buildings that they own, but also enterinto long term contracts of regular monitoring and preventivemaintenance. In fact, as of March 1988, we have now studied the indoorair quality of over 42 million square feet of property.
370
SOURCE, NATURE AND SYMPTOMOLOGY OF INDOORAIR POLLUTANTS
Gray Robertson
ACVA Atlantic Inc., 10378 B Democracy Lane, Fairfax, VA 22030, USA
Au ocurs des six derniéres années ACVA Atlantic a examine la qualité del'air intérieur sur plus de 36 million de pieds carrés dans desbätiments majeurs aux Etats-Uhis. Un des principaux obstacles a1'identfication des polluants qui sent a l'origine d'une reactionspecif ique chez les perscnnes exposées est que oes polluants provoquentles måme synptomes chez les personnes en question. De méme, en general,la pollution de 1'air est le resultat d'une pratique opérationnellespécifique qui provoque inévitablement une concentration de diverspolluants. vu qu'il y a chevaucheroent au niveau de leur symptomologie,aggravée par une possibilité de synergisme, il en résulte desccnpl icat ions.
Selon notre experience générale, deux déncminateurs cenrouns bien desbåtiments insalubres, sent une ventilation inadequate, avec in-suffjsance spécifique d'air frais, et une mauvaise filtration. Cedernier aspect est souvent å l'origine d'un troisiéme probléme, savoir1'accumulation de saletés, de poussiére et de microbes a 1'intérieurdes systémes de climatisation et de leur tuyauterie.
Les conceptions de bätiments futurs doivent tenir compte de cesprobi%nes. Si le facteur premier de la oonoeption d'un systéme deventilation dans un bätiment est la santé des employes plutot que lemaintien d'une temperature spécifique, on se ooncentrera alorsdavantage sur les niveaux minimum d'arrivee d'air frais. On fera dansce cas appel a des normes beaucoup plus strictes sur le plan de1'efficacité de la filtration et il sera essentiel d'apporter une plusgrande attention å 1'hygiene des systémes de climatisation.
Un air bien tempéré n'est pas nécessairement un air sain, toutefois lesexigences au niveau du confort et de la santé sent forts compatibles.Cependant, 1'amelioration de la oonoeption d'un systéme va de pair avecles normes d'entretien et de fonctionnenent, a savoir qu'unelegislation devrait étre introduite, laquelle rendra obligatoire1'utilisation continue d'un bätiment aux normes de oonoeption"corrigées" - ou au-dessus.
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371
DIAGNOSING THE TIGHT BUILDING SYNDROME; AN INTRADERMALMETHOD TO PROVOKE CHEMICALLY-INDUCED SYMPTOMS
Sherry A. Rogers
Northeast Center for Environmental Medicine2800 West Genesee Street, New York, 13219. USA
Key words: tight building syndrome, environmental illnessformaldehyde
Formaldehyde i but one of many chemicals capable of causing theThight Building Syndrome or Environmentally Induced Illness (E.I.).The spectrum of symptoms it may induce includes attacks of head-ache, flushing, laryngitis, dizziness, nausea, extreme weakness,arthralgia, unwarranted depression, dysphonia, exhaustion, ina-bility to think clearly, arrhythmia or muscle spasms. The non-specificity of such symptoms can baffle physicians from manyspecialties. Presented herein is a simple office method fordemonstrating that formaldehyde is among the etiologic agentstriggering these symptoms. The very symptoms that patientscomplain of can be provoked within minutes, and subsequentlythat abolished, with in intradermal injection of the appropriatestrength of formaldehyde. This aids in convincing the patientsom he can initiate measures to bring his disease under control.
372
DIAGNOSTIQUE DU SYNDROME D'EDIFICE SUPER-ISOLE (S D I)
Sherry A. Rogers
Northeast Center for Environmental Medicine,2800 West Cenesee Street, Syracuse, N.Y. , Etats-Unis
Mots-clés Syndrome d'édifice super-isolé (S.D.I.), hypersensibilité auxcomposés chimiques
Le contact direct à la mousse isolante d'urée formaldehyde nous a sensibilise p. .r son
éventail de symptômes, incluant: rnaus de tete, routeurs, larynpite, etourdissements,
nausées, fatip.ue extreme ou épuisement, arthrite, difficulté de concentration, depression
sans raison particulière, arythmie ou spasmes musculaires, ainsi oue la déroute comp'ète
de plusieurs médecins des plus specialises.
Peu après, nous avons découvert pue le: toluene, xylène, benzène, par. naturel,
trichloroethylent et plusieurs autres composes chimiques peuvent déclancher la maladie
causée par l'envi onnment (M.C.E.) ou le syndrome d'edi'ice super-isolée (S.D.I.)
Les symptômes élaborés par les patients peuvent être reconstitues et conseouernrnent
•str*î élimines par une injection du compose chimique, a h conconetration at a la f o r e
appropriées. Une etude sur cassette a double insu, démontrera cet eroose. Cette
convaincra le patient qu'il est en presence d'une substance qui r. déclenche le
(M.C.P.) ou le (S.D.l.) de sorte qu'il lui est maintenant possible de faire un lien entre les
symptômes causés par le contact avec l'environnement et initier des rnethrdes pour
contrôler la maladie.
'.'important dans les edifices super-isoles est de bien aérer, bien filtrer l'air et
éliminer l'utilisation de composes synthétiques oui dep.apent des vapeurs.
DEVELOPMENT OF AN INDICATOR FOR MONITORING HUMAN /'j XlJ
HEALTH EFFECTS OF AIR POLLUTION f (
H.U. Wanner, U. Ackermann and Ch. Braun
Dep. of Hygiene and Applied PhysiologyFed. Inst. of Technology, ETH-Zwentrum, 8092 Zurich
Key words: Nitrogen dioxide, air pollution, respiratory diseases
Longterm effects of air pollution on human health have to be assessed withreliable indicators. Monitoring these effects has to become a task as importantas measuring air pollution. The hypothesis, that any level of air pollution hasgot an effect on human health, has to be tested in very susceptible groups ofthe population and with different levels of poliuant concentrations.
In two Swiss cities (Basel and Zurich) and two more rural areas preschoolchildren's daily frequency of common airway symptoms are recorded by theirmothers during six weeks and individual NO2 concentration is measured by meansof personal sampler. The hypothesis to be tested is that frequency and durationof common respiratory diseases in preschool children can serve as an indicatorfor health effects of air pollution. The results of the data on approximately1200 children will be available at the end of 1987.
375
ENVIRONMENT RESPONSE LOGGER
T.J. Williamson and D Coldicutt
Dep. of Architecture, The Univ. of Adelaide,GPO Box 498, Adelaide 5001, Australia
Key words: Measurement built-environwnt occupants
Better understanding of the complex nature of people's behaviour in existing
buildings is an important pre-requisite to designing better buildings in the
future. An Environment Response Logger has been developed to help provide
information on this. It is a versatile electronic device which records simul-
taneous measurements of environmental variables (such as air temperature),
people's responses to the environment, and people's description of relevant
aspects of the environment. These responses and descriptions can be of any
relevant aspects which can meaningfully be described on a suitable scale.
The instrument is based on a micro-processor operating under software control,
it is conveniently small and relatively inexpensive. Data are stored on a
removable battery backed RAM 'Memory Module*. There is a facility fox easy
transfer of memory module records to a computer for filing and analysis.
The use of the device in a field survey of responses to the thermal environment
is described. In this study up to four occupants of a house could record their
comfort vote on a seven point ASHRAE scale at any time of day; they also recorded
information on their clothing and activity levels and on plant operation.
Simultaneous records of time, dry bulb temperature and humidity were made auto-
matically. Approximately 1000 voting records could be stored on a single memory
module. The Environment Response Logger provided a superior alternative to the
use of a self-administered questionnaire, as with the questionnaire technique
the subjects' responses might be influenced by knowledge of the relevant environ-
mental variables which they would be required to read. The logger also had the
advantage of being quick and easy to use. The device has a wide potential
application in the study of buildings, as the software and response panel can be
tailored for particular situations.
376
LE RECISTRATEUR DES REACTIONS A L'ENVIRONMENT
T.J . Williamson et S Coldicutt
Dep. of Architecture, The Univ. of Adelaide,GPO Box 498. Adelaide 5001, Australia
Mots-clés mesures bâtiments habitants
II faut toujours mieux comprendre la nature complexe du comportement Cis gens
dans les bâtiments actuels pour mieux dessiner les bâtiments neufs a l'avenir.
On a développé un régistrateur électronique des reactions a l'environnement
climatique pour en fournir tels renseignements. L'appareil enregistre les
mesures simultanées des variables (telles que la température de l'air), les
reactions des gens a l'environnement, et les descriptions des gens des aspects
pertinents de cette environnement. Ces réactions et descriptions peuvent inclure
tout aspect pertinent que l'on puisse décrire significativement au moyen d'une
échelle numérique.
L'appareil opère a base d'un microprocesseur controlle a programme; il est petit
et relativement peu coûteux, et enregistre les données dans un 'Module de Mémoire'
RAM detachable à pile. Il y a la possibilité de ficher directement dans un
ordinateur les contenus du module de mémoire pour l'analyse.
Ce papier décrit l'emploi de cet appareil dans une enquête 'sur le terrain' des
réponses a l'environnement thermique. Quatre habitants dans chaque maison
étudiée pouvaient enregistrer à toute heure de la journée leur vote individuel
de confort thermique sur une échelle ASHRAE à sept divisions. Ils enregistraient
aussi des données sur la quantité et l'épaisseur des vêtements, leur niveau
d'activité physique, et l'opération actuelle de l'équipement dans l'habitation.
; L'appareil lui-même enregistrait automatiquement les données simultanées de
l'heure, de la température et de l'humidité de l'air. Un seul module de mémoire
: peut enregistrer approximativement mille ensembles simultanés de votes. Le
' régistrateur a fourni une alternative supérieure à la questionnaire, avec laquelle
{ les réponses des sujets ont la possibilité d'etre influencées par la connaissance
des variables climatiques requise. Il est aussi tres convenable et facile à opérer.
L'appareil a donc 1er.- potentialités de diverses applications dans la recherche
sur les bâtiments, avec les programmes et les tableaux des clefs a voter
fonctionnalisés pour chaque situation particulière.
379
BALANCED VENTILATION SYSTEM, PRESSURE CONTROLLEDMETHOD OF CONTINUOUSLY RECULATINC THE OPERATIONOF A VENTILATION PLANT
Sune O. Bergs
AB Air Control. Skuggarvet 10, 790 15Sundborn, Sweden
This method is based on the princip to always maintain the same at-mospheric pressure Inside the building as it is outside.
The system will automatically adjust not only for the known factors,it will also adjust Tor all unknown differences and parameters.
The result is:
- No cold drafts from doors and windows.
- Considerable energy savings.
- The comfort will improve considerable due higher temperati-fs onthe inside of the walls and less cold draft.
- The thermal forces will be reduced to the lowest possible level.
- The volume of the air exchanged will be kept to the calculatedcapacity even if for example the outside temperatur changes. Noleveling of the air in the building.
The air pressure inside can if so desired be adjusted to a level 'above or below zero. Normally the pressurans of maximum plus and minus 2 Pascal.above or below zero. Nonmlly the pressure can be kept within a tole- '
380
"VENTILATION EQUILIBREE". METHOD POUR REGLER CONTINUELLEMENTUN SYSTEME DE VENTILATION
Sune O. Bergs
A B Air Control, Skuggarvet 10, 790 15Sundborn, Suéde
Cette méthode est basée sur le maintien constant de la même pressionde différence sur tout le bâtiment. Normalement, la pression doitêtre près de zéro, le plus possible.
[je système ajuste automntiquement des facteurs connues comme incon-nues.
[je résultat:
- Pas de courant d'air froid des fentes des fenêtres >-t des portes.
- Economie d'énergie importante.
- IJP comfort augnente considérablement par des murs plus chauds etcourant d';.T* diminué. Même, la chute de froiu u- U.»^ •'•••s .mur*est évité.
- L/ÎS forces thermiques se réduisent, au niveau le plus bas possible.
La pression de différence peut, s'il le faut être ajustée au niveauau dessus ou au dessous de zéro. \a pression peut normalement setenir dans une tolérance maximale plus/moins 2 Pascal.
THE TRANSFER FUNCTION OF AN INSULATED ROOM WITHTHE LEVEL OF AIR IONS CONTROLLED
A Bielecki
Technical Univ. of Wroclaw, Wybrzeze Wyspianskiego 27.50-370 Wroclaw, Poland
381 /
n
Key words: Air ionization, dynamics, control
The level and kind of air ions have defined influence on the indoor airquality and climate. It involves necessity of air ions controlling. Forthis purpose to know the dynamics of such phenomenon may be useful.
Presented results concern the dynamics of air icns obtained as the stepresponses of the object /an insulated room equipped with the ionsgenerator/.
The mathematical model of the object and some static and dynamiccharacteristics have been presented.
383
ALLERGIC PERSONS. HUMAN SENSORS RECARDINGINDOOR ENVIRONMENT QUALITY?
Liv B. Grande and Sten O. Hanssen
SINTEF 15, Div. of applied thermodynamics, 7034 Trondheim, Norway
Key words: Sick buildings, allergic persons, human sensors
A comparative investigation based on climate-technical Measurements com-bined with a comprehensive questionnaire has been carried out at twoschools in Trondheim. At school A there is a normal degree vf absenteeism;school B, however, shows an abnormal degree of absenteeism among the staff.
As to construction and design the two schools are alike, but there is a bigdifference in ventilation air flow rates.
Measurement on ventilation effectiveness, air flow rates, dust and fibres,organic compounds, air temperature, electrostatic charges, lightning ?ndnoise level were carried out. Low air exchange rate combined with newbuilding materials is probably the main cause of dissatisfaction atschool B.
In the questionnaire many of the employees claimed that they suffered trosallergy. Correlation analysis are to be carried out in order to seewhether they complain more frequently on the indoor environment than therest of the staff. Blood samplers are taken in order to test on generaland some spesific IGE.
384
PERSONNES ALLERCIQUES, MEMBRES D'UNE COMMISSIONPOUR LA PROTECTION DE LA QUALITE DE L'ENVIRONMENTINTERIEUR
Liv Grande et Sten O. Hanssen
SINTEF 15, Dep. de la thermodynamique appliquée7031 Trondheim, Norvege
Key words: Immeubles proxies a causer des maladies, personnesallergiques, membres d'une commission pour laprotection de lfenvironment interieur
Personnes allergiques, Nemberes d'une commission pour la protection dela qualité de 1" environment interieur.
One enquéte comparative fondéc sur des courants de mesures techniquesavec questionnaire complet a etc effectuée dans deux écoles de Trond-heim A l'erole A, on note un taux normal absentéisme; å 1'école B,par contre, on observe un taux anorna1 d'absenteisme parmi le person-nel.
Si la construction et le plan des deux écoles sont semblables, l'onronstate une important* difference en cs qui conc:rr.c It vitcsse decirculation de l'air.
On a effectué les nesures sur 1'efficacité de la ventilation, lavitesse de circulation de l'air, sur la presence 1e poussiére et defibres, de coaposants organiques, la temperature de l'air, les chargeselectrostatiques, le niveau de lumiére et du bruit. Le bas niveaud'echange d'air allié aux nouveaux matériaux de construction estproblement la cause principale du aécontentement enregistré å 1'écoleB.
Dans le questionnaire, de nombreux employes ont affirmé qu'ils souff-raient d'allergie. Des analyses de correlation ont été effectuéesaf in de voir s'ils se plaignent plus fréquenment de 1'environnementintérieur que le reste du personnel. Des prélévements intérieur desang sont effectués afin de faire des tests IGE généraux etspécifiques.
385
INDOOR AIR QUALITY REQUIREMENTS FOR HEALTHY OFFICEBUILDING BASED ON EPIDEMIOLOGIC STUDY
J J K Jakkola, L M Reinikainen, O P Heinonen, M Lindholm*,A Majanen*, M Sivukari* and O Seppänen*
National Public Health Inst., ^Helsinki Univ. of TechnologyN.P.H.I.. Kalliolinnantie 4, 00140 Helsinki, Finland
Key words: Health effects, indoor air, temperature, hunidity, ventila-tion, passive smoking.
Indoor Air quality requirements for healthy office buildings in Nordic climateare presented based on the results of an epidemiologic study. Tire study wasperformed in the Pasila Government Office Center, a modern 8 story buildingwith 2150 emloyees, located 5 km from the center of Helsinki. Floors 3 to 8consist of 1247 small office rooms, while the two bottom floors include hetero-genous spaces for service and commercial activities. Three floors ate belowground level and house clerical, printing and service workers. The ouilding ismechanically ventilated, mainly without recirculation and humidification. Thewindows are openable.
Baseline data collection of air handling and heating systems and measurementsof air flow, temperature, relative humidity and indoor air pollutants of officerooms were made in February. After the baseline collection the ventilation wasshut off in one part of the building, reduced in two areas and one part wasleft unaltered as a control. A self-adntistered questionnaire was made to eachemployee in February and twice after the change in ventilation in March-Apr?)These inquired into symptons, diseases, complaints, attitudes toward workingconditions and health behaviour.
Room temperature was an important determinant of sick building symptoms. A risein room temperature above 22'C increased the symptoms and sensation of drynessmonotonously. The employees in humidified (122 persons) rooms had less sickbuilding symptoms compared with employees in similar but non-humidified rooms(135 persons). The relative humidity in non-humidified rooms was extremely low(RH 10-20%) during the cold winter days. Air flow rate below 15 /l/s/personincreasedthe sensation of stuffyness and below 10 l/s/person also sick buildingsymptoms, which could be noticed after the decrease in ventilation rate. Per-sons exposed to passive smoking exhibited more symptoms than those not exposed.
Based on empirical data following indoor air quality requirements are made forhealthy office building:
1. The reoonnended room temperature is 21OC±2°C. The temperatureshould be individually controlled.
2. Relative humidity should exceed 20% in all conditions.
3. The minimum air flow for good ventilation is 10 l/s/person.The windows should be openable.
4. Exposure to tobacco smoke in the work environment should beavoided.
386
EXICENCES POUR LA QUALITE DE L'AIR INTERIEUR DANS LECADRE DE LA CONSTRUCTION D'IMMEUBLES DE BUREAUX SAINS,BASEES SUR UNE ETUDE EPIDEMIOLOGIQUE
J J K Jakkola, L M Reinikainen, O P Heinonen, M Lindholm*,A Majanen*, M Sivukari* et O Seppänen*
Inst. National de la Santé, dep. des statistiques, *Univ. deTechnologie de Helsinki, N.P.H.I., Kalliolinnantie 4,00140 Helsinki, Finland
Mots-clés: Effects sur la santé, air intérieur, température, humidité, ventila-tien, fumer passivement
Les exigenses pour la qualité de l'air intérieur en ce qui concerne la const-ruction d'immeubles de bureaux sains, en climat nordique, sont présentées, ba-sées sur les résultats d'une étude épidémiologique. Cette étude a été accompliedansle centre de bureaux gouvernemental de Pasila, un bâtiment moderne de 7étages, abritant 2150 employés, situé à 5 km du centre de Helsinki. Les étages2 à 7 contiennent 1247 petits bureaux, alors que le rez de chaussée et le pre-mier étage incluent des espaces hétérogènes pour des activités de services com-merciales. Dans les trois sous-sols il y a aussi l'admistration de l'immeuble,et le personnel pour l'imprimerie et les services de l'immeuble. Le bâtimentest ventilé mécaniquement, principalement sans recirculation et humidification.Les fenêtres sont ouvrables.
En février 85 on établit une base de données relative au maniement de l'air,aux systèmes de chauffage, ainsi qu'aux mesures de l'écoulement de l'*ir, de latempérature, de l'humidité relative et des polluants de l'air intérieur dansles bureaux. Après la collecte de ces données, la ventilation fut coupée dansune partie de l'immeuble, réduite dans deux endroits et une partie resta inal-térée pour servir de témoin-contrôle. Un questionnaire à rempi ir soi-même- futrempli par chaque employé en février, puis deux fois après le changement deventilation en mars-avril. Cesquestionnaires portaient sur les symtömes, lesmalaises, les complaintes, les attitudes envers les conditions de travail etsur les comportements de santé.
La température ambiante se révéla être un important facteur déterminant dansles symptômes en immeuble insalubre. Une augmentation de la température -ridan-te au dessus de 22 C eut pour conséquence un accroissement uniforme dessymptômes et de la sensation de sécheresse. Les employés des humidifies (122personners) présentèrent moins de symptômes en immeuble insalubre que ceux desbureaux similaires mais non humidifiés. L'humidité relative dans les pièces nonhumidifiées fut extrêmement basse (RH-10-20%) pendant les jours froids de l'hi-ver. Un taux d'écoulement d'air inférieur à 151/s par personne augmentai 1 lasensation de lourdeur et en dessous de 101/s par personne augmentait aussi lessymptômes en immeuble insalubre, ce qui devint notable après la diminution dutaux de ventilation. De plus les personnes exposées à fumer passivement présen-tèrent plus symptômes que celles non exposées.
Basées sur ces donées empiriques, les exigences suivantes en matière d'air in-térieur pour la construction d'un immeuble de bureaux sain ont été établies:
1. La température recommandée dans le local doit être de 21° ± 2°.La température devrait être contrôlée individuellement.
2. L'humidité relative devrait excéder 20% dans toutes les conditions.3. L'écoulement d'air minimun pour l'obtention d'une bonne ventilation
est de 101/s par personne. Les fenêtres devraient être ouvrables.4. L'exposition à la fumée de tabac dans un environnement de travail
devrait être évitée.
387 /
ENVIRONMENTAL STUDIES IN KINDERCARTENS ' JO Q
Gunnar R Lundqvist
University of Arhus, Universitetsparken, 8000 Arhus, Denmark
Key words: Indoor climate, air hygiene, kindergarten, day institutions
Field measurements in the indoor environment of day institutions
(Kindergartens) for infants and pre-school children have olearlv
demonstrated the need for consideration of envi1". mental health
aspects in building planning and design. Therefore, the existing
building regulations should be more specific in setting environ-
mental recommendations for this building category. The choice of
building envelope, interior materials and technical installations
can already by present knowledge be optimized by such rules. There-
after, user practice and maintenance has in future to be considered
as the most important parts of the strategy for healthy buildings.
389
IRREGULARITIES IN THE TEMPERATURES OF BUILDINGS
Börje Mur.dt and Folke Peterson
Royal Institute of Technology, 100 44 Stockholm, Sweden
Even temperatures in buildings are considered desirable for several
reasons. However, measurements in buildings show the difficulties
in adjusting a heating system to achieve a completely even tempe-
rature distribution, even in empty buildings. Real temperature
distributions shows deviations instead. These deviations cannot be
accepted if they are too large. The article deals with the Swedish
viewpoints on the nubject, gives results for a number of different
buildings and points out the deviations from the required climate
that can be obtained from them.
390
IRRECULARITES DES TEMPERATURES DES BATIMENTS
Börje Mundt et Folke Peterson
Ecole Royale Polytechnique, 100 44 Stockholm, Suéde
Une temperature réguliére dans les båtiments est souhaitée pour
plusieurs raisons. Cependant, les mesurages effectués dans les
båtiments montrent qu'il est difficile de regler un systéme de
chauffage afin d*avoir une distribution thermique totalement
réguliére, méme dans des bStiments vides. Les distributions
thermiques reelles montrent au contraire certains écarts. Ces
écarts ne peuvent cependant pas Stre acceptés s'ils sont trop
importants. L'article apporte des points de vue suédois sur ce
sujet, donne des resultats obtenus dans différents båtiments
et indique, enfin, les écarts susceptibles d'apparaltre lors du
reglage du climat souhaité.
AIR EXCHANGE AND POLLUTANT CONCENTRATION MEASUREMENTIN TWO OFFICE BUILDINGS
Andrew Persily, W Stuart Dols and Richard Grot
National Bureau of Standards, Bldg 226, Room A313,Gaithersburg. MD 20899, USA
391 /
Key words: air exchange, air quality, indoor air quality, measurements, officebuildings, ventilation
Long term measurements of air exchange rates and indoor pollutant concentration weremade in two, mechanically ventilated office buildings. In addition to providinginformation on ventilation and pollutant levels in this type of building, these dataenable the study of the relation of air exchange to indoor pollutant concentrations.One of the buildings has a long history of pervasive indoor air quality and thermalcomfort complaints, while the other building has only isolated air quality andcomfort complaints. This study of air exchange and pollutant levels in these twodifferent settings will enable examination of the impact of ventilation, andpollutant levels on the environmental conditions within a building.
The measurements employed automatic tracer gas measurement systems for thecontinuous monitoring of air exchange rates. Automated measurements of carbonmonoxide and dioxide were made concurrently. Passive monitors were employed tomeasure concentrations of radon and formaldehyde. Particulate concentrations,indoor environmental conditions, carbon monoxide, and carbon dioxide were monitoredlorally with real-time devices.
393
REDUCTION OF ETS IN OFFICES THROUCH DESIGNATEDSMOKING AREAS
T.D Sterling and C.W Collett*
Simon Fraser Univ., Burnaby B.C., V5A 1S6 Canada*Theodor D. Sterling Ltd., **70, 1507 West 12th Ave,Vancouver, B.C. V6J 2E2, Canada
Key words: Nicotine levels, office nicotine, office ETS, office smoking
Indoor concentrations of three conncnly measured indicators of environmentaltobacco smoke; carbon monoxide, respirable participates and nicotine were measuredin a nunber of offices that differed in how they defined smoking and nonsmokingareas.
Nicotine levels in offices without stroking restrictior averaged 4.9 ug/m ,at a smoking rate of 0.36 cigarettes/ lOnf. However, nonsmoking areas of officesserved by the same ventilation systan that serviced a designated smoking areadid not have a high enough nicotine level to be determined by the sensitivity ofthe analytic procedure, which was 1.5 ug/m . At the same time, nicotine levelsat the designated smoking area measured 75 ug/nF and smoking rate cf 4.4cigarettes/ 10m2. There were no significant differences in RSP, carbon monoxideand carbon dioxide concentrations between the no smoking area of the office witha .designated smoking area and the office without smoking restrictions. Providinga designated but not separately ventilated smoking area appears to be effectivein eliminating most components of E1S from tiie remainin,- office work area.
394
LA REDUCTION DE FUMEE DE TOBAC DANS LES BUREAUX ENRESTRICTANT LES ENDROITS OU IL EST PERMIS DE FUMER
T.D. Sterling and C.W. Collett*
Simon Fraser Univ., Burnaby B.C., V5A 1S6 Canada,*Tneodor D. Sterling Ltd., /?70, 1507 West 12th Ave,Vancouver, B.C. V6J 2E2, Canada
Mots-dés: nicotine, fumée de tobac, bureaux
Les concentrations intérieures de trois indicateurs de £unée de tobac - -les particules respirables, le monoxyde de carbone, et la nicotine -- ont étémesurées dans plusieurs bureaux. Les bureaux différaient dans leursdéfinitions d'endroits où il était permis où interdit de fumer.
Les bureaux sans réstriction de fumer atteignaient une moyenne de4.9 yg/m de nicotine, si on fumait 0.36 cigarettes/lOm . Les endroits où ilétait interdit de fumer n'atteignaient pas un niveau de nicotine mesurable(moins de 1.5 yg/m ), aussi bien s'ils existaient sous le même systèmed'aériation où il était permis de fumer. En même temps, le niveau de nicotinedans les endroits où il était permis de fumer atteignaient 75 pg/m , à 4.4cigarettes/10m . Il n'y ava<t pas de différences significatives dans lesniveaus de particules respirables, monoxyde de carbone, et bioxyde de carboneentre les bureaux sans réstriction de fumer et la partie d'un bureau où ilétait interdit de fumer si on pouvait fumer autrepart dans le bureau.
Il paraît être efficace de partager un bureau en endroits où 11 estpermis où interdit Ï* f'uner, même si le bureau entier existe sous le méiur-systerne d'aériation. La majorité de constituants de la fumée n'entrent pasdans les endroits où il est interdit de fumer.
395
EMISSION OF BACTERIA FROM AIR HUMIDIFIERS
Ove Strindehag, Ingmar Josefsson and Eva Henningson*
Fläkt Evaporator AB, 55181 Jönköping, Sweden,* National Defence Research Institute
Key words: Air conditioning, air humidifiers, bacteria.
An experimental study has been carried out of the spreading of bacteria from two
different types of air humidifier, in one of the humidifiers, water is finely
dispersed by nozzles into very small droplets, whereas in the other humidifier,
water is evaporated from a humid contact body with a large area. Both of these
humidifier types are cannon in air conditioning systems for buildings.
The study has been carried out at the Fläkt Evaporator laboratory in Jönköpino,
where two test rigs were built for this purpose. The two humidifiers that were
tested are of standard design and operate on recirculated water. The test rigs are
equipped with efficient air filters, and the air entering the humidifiers is
therefore virtually free from bacteria.
The tests were designed to determine the proportion of bacteria in the
recirculated water that was entrained by the humidified air. For this purpose,
some test bacteria were added to the humidifier water. Klebsiella bacteria were
used in the initial tests, and Pseudomonas aeroginosa in the final tests. 7b
simulate the spreading of bacteria, certain tests were also carried out with latex
particles.
Three different samplers were used for determining the bacteria count in the air
downstream of the humidifiers. The samplers used were the Andersen sampler, the .i
All Glass lmpinger-30 and the Cyclone sampler. Out of these units, the cyclone {
appears to be particularly well suited for this type of bacteria measurement.
The results obtained demonstrate that the spreading of bacteria from air
humidifiers based on the principle of water evaporation from humid contact bodies
can be maintained at a relatively low level.
396
DIFFUSION DE BACTERIES A PARTIR D'HUMIFICATEURS D'AIR
Ove Strindehag, Ingmar Josefsson et Eva Henningson*
Fläkt Evaporator AB, 551 81 Jönköping, Suéde ,"Centre de Recherche de la Defense Nationale de Suéde
Mots-clés: Climatisation, humidificateurs d'air, bactéries
Une étude expérimentale de la diffusion des bactéries à partir de deux types
différents d'humidificateurs d'air a été effectuée. Dans l'un des humidificateurs,
l'eau est vaporisée en très fines gouttelettes par l'intermédiaire de buses,
tandis que dans le second on évapore l'eau sur une grande surface de contact
humide. Ces deux types d'humidificateurs d'air sont couranment utilisés dans les
systèmes de climatisation de bâtiments.
L'étude a été réalisée dans le laboratoire de la société Fläkt Evaporator à
Jönköping, où deux montages d'essai ont été mis en place à cet effet. Les deux
humidificateurs testés étaient de modèle standard et fonctionnaient avec
recirculation d'eau. Les montages comportaient des filtres à air efficaces, de
sorte que l'air alimentant les humidificateurs était pratiquement libre de
bactéries.
Les essais avaient pour but de déterminer dans quelle proportion les bactéries
contenues dans l'eau de recirculation se trouvaient diffusées dans l'air
humidifié. lors des essais initiaux, on s'est servi d'une bactérie du type
Klebsiella, remplacée par la suite, pour les essais finals, par une autre espèce
de bactérie, Pseudomonas aeroginosa. BOUT simuler la diffusion de bactéries, on a
également procédé à certains essais avec des particules de latex.
Pour déterminer la teneur en bactéries de l'air sortant de l'humidificateur, on a
utilisé trois appareils de prélèvement différents : échantillonneur Andersen, Ail
Glass Impinger et échantillonneur cyclone. De ces trois appareils,
l'échantillonneur cyclone semble être le mieux approprié pour ce type de mesures
bactériennes.
Les résultats obtenus montrent que la diffusion de bactéries à partir
d'humidificateur d'air fonctionnant selon le principe de 1'evaporation d'eau sur
surfaces humides peut être maintenue a un taux relativement faible.
399
AN ANALYTIC REPORT ON THE DIAMETER SIZE DISTRIBUTIONFOR THE PARTIAL POLLUTION IN DWELLINGS
Ruenquan Lin
Shenyang Architectural Engineering Institute.Nanta, Shenyang, China
Key words: pollution;kitchen.
Through the observation of the respirabie particals pr'ducel i>.v
liquid petrolr-Jin f^c (Lrr;) lighted in kitchen? in an apartment in
be?jing,China,and in the meantime,through the monitoring ove; the
enviromental atmosp1 ere and the ventilation situations in kitc 'ens,
the features of number concentration,surface concentration and macs
concentration of respirable particals are studied seperstely. In
comburant,the nuir1 er of fine particals with their diameters lesn
than ? p m takes up 81.c>.« of the total partical number. This report
presents the concerned d^ta and the partical size distribution? un-
der various er-r.iitio-ip in kitchens. Through the comparision between
the distri but i .v.-, of repincle pgrtirrfus ini the listrihuti.-ir m
benzo (a) Pyrene [ii&i] in particals,some relationships between th^
partical pollution in kitchens 3nd the factors leading to the lung
cancer have been 1ra*n out i The result of the experiment shows that
the use of mechanical ventilation reduces greatly the concentration
of fine particals in kitchens and achieves a pretty good result
in the purification of the air of the residential kitchens in "hina.
400
RAPPORT ANALYTIQUE POUR LA DISTRIBUTION DE LAMESURE DIAMETRALE POUR LA POLLUTION DE D'ATOMECAUSEE PAR LPC DANS LES CUISINES DE LOGEMENTS
Ruenquan Lin
Inst. de travaux de construction de Shenyang,Nan ta, Shenyang, China
Mots-clés: (la) cuisine; (la) pollution
Observations faites des particules aspiratoires du combus-
tible de la cuisine utilisant le gaz de pétrole liquéfié et de
l'environnement atmosphérique ainsi qu'en état aéré ou non-aéré
de la cuisine dans un bloc d'habitation de la ville de Pékin en
R.F.C.. Sont respectueusement étudiés les caractéristique de la
densité du nombre de poussière aspiratoire, de celle ce la surface
superficielle et ne celle de la masse. Les p&rticulcc firrjs de
moins de 2um constituent 81,9% dans la matière combustible. Les
chiffres concernent et les schémas de la poussière de cuisine
sont également fournis dans le texte suivant. On constate que
certaines relations sont évidentes entre la pollution des par-
ticules de la cuisine et le cancer du poumon ainsi que certains
elements conduisant au cancer si l'on compare la distribution
de la poussière aspiratoire avec celle du benzopirène dans la
poussière. Le résultat de l'expérience montre qu'une baisse con-
sidérable de la densité des particules cuisinières avec le courant
d'air forcé et que les effets environnants sont bons afin d'a-
méliorer la qualité de l ' a i r dans la cuisine des Chinois.
401
INDOOR AIR CLASSIFICATION
Veijo Matilainen and Jorma Railio
Association of Finnish Manufacturers of Airhandling Equipment,Eteläranta 10, 00130 Helsinki, Finland
Key words: Ventilation, air conditioning, indoor climate, design
Our increased knowledge of indoor climat* and its influences has not yet been
effectively utilized in building practice. In order to fill this gap between
research and practice, the Indoor Air Classification project has been
established.
The purpose of the classification project is to develop an applied methodology
for the design, construction and inspection of ventilation and air-conditioning
systems. At the design stage, classification is a tool for discussion for the
builder and designer, so that the objectives, systems end components could be
clearly agreed and documented, with awareness of the costs and consequences.
The design should begin by defining those indoor air parameters regarded as
most important for the end users, e.g. maximum indoor air temperature in
summer. The design process will continue with technical/economical calculations
in order to analyze and select proper technical solutions.
At the construction stage, only approved products and methods for installation
should be used - these must also be defined in design documents.
At the commissioning stage, all essential indoor air parameters and the
performance of technical systems and components will be measured using
standardized methods.
402
CLASSIFICATION DE L'AIR INTERIEUR
Veijo Matilainen et Jorma Railio
Association of Finnish Manufacturers of Airhandling Equipment,Ete lä ranta 10, 00130 Helsinki, Finlande
Mots-clés: Ventilation, conditionnement de Tair, climat intérieur, etudes
Notre connaissance accrue du climat intérieur et de son influence n'a pas encore
été utilisée de maniére efficace dans la pratique constructive. Afin de comble»
ce fossé entré la recherche et la pratique, le projet de Classification d'air
intérieur a été lancé.
Ce projet de Classification a pour but d'elaborer une méthodologie appliquée pour
les études, la construction et 1'inspection du systéme de ventilation et de
conditionnement d'air. Dans la phase d'etudes, la classification est un outil de
discussion pour le constructeur et le concepteur, de maniére ä leur permettre de
s'entendre et de se documenter sur les objectifs, les systémes et les composants,
en étant conscients des couts et des implications.
Les études commenceront par définir les paramétres de 1'air intérieur considérés
comme les plus importants pour le utilisateurs finaux, par ex. la temperature
maximum de 1'air intérieur en été. Le processus d'etudes se poursuivra avec les
calculs techniques/économiques afin d'analyser et de sélectionner les solutions
techniques appropriées.
Lors de la phase de construction, seuls les produits et méthodes d'installation
approuvés seront utilises - ils doivent également étre définis dans les documents
d'etudes.
Lors de la phase de mise en marche, les principaux paramétres concernant. 1'air
intérieur et le fonctionnement des systémes techniques et des composants seront
mesurés en utilisant des méthodes standard!sees.
403
DESIGN RULES FOR VENTILATION OF A TIGHT HOUSE
Mikko Nyman
Techn Research Centre of Finland,Lämpömiehenkuja 3, 02150 Espoo, Finland
Key words: Ventilation, ventilation systems,ventilation system design
The main problems in ventilation of dwellings are draught andinadequate air change rates in bedrooms. Noise from mechanicalventilation systems is usually also a problem, which leads topoor ventilation due to reduced usage of fans.
Simple rules for designing a ventilation system have beendrawn up as a result from whole scale experiments in an unoccupiedtest house and laboratory tests of components. Obeying the ruleswill lead to following advantageous properties.
adequate ventilation during normal loadsventilation system does not cause noise
- ventilation system does not cause draughtventilation system does not need balancing after installing
ventilation system keeps the building underpressured.
The design rules and instructions contain specific numericalrequirements for most important components in a ventilationsystem such as fans, silencers, insulation, air terminal devicesetc.
When a controlled ventilation is considered as a target, atight building with as small uncontrolled infiltration as possibleis needed. It is also evident that a tight building is to beequipped with Mechanical ventilation; either mechanical exhaust-or mechanical supply- and exhaust system.
404
INSTRUCTIONS POUR LA CONCEPTION DU SYSTEME DEVENTILATION D'UNE MAISON INDIVIDUELLE ETANCHE
Mikko Nyman
Centre de Recherches Techniques en FinlandeLämpömiehenkuja 3, 02150 Espoo, Finlande
Mots-clés: Ventilation, systéme de ventilation,conception du systéme de ventilation
Les problemas principales dans la ventilation des logements sontles courants d' air et 1' aeration insuffisante dans les chambres.Aussi le bruit produit par les systémes de ventilations mécaniquesest en general un probléme qui conduit ä mauvaise aeration due åI1 utilisation å puissance réduite des appareils å cause du bruit.
Les instructions pour la conception des systémes de ventilationont été établies apres des essais dans des conditions normalas a'utilisation dans un batiment experimental inhabité et apres desessais de labcratoire des composants. La conception selon c~sinstructions conduit aux caractéristiques favorables suivantes:
ventilation suffisante pendant charges normalesle systéme de ventilation ne produit pas de bruitle systéme de ventilation ne produit pas des courants d' airle systéme de ventilation n' exige pas d1 équilibrage descourants d' air apres 1' installationle systéme de ventilation tient le batiment sous-pressionné.
hes instructions de conception contiennent des exigences envaleurs numériques pour les composants principals, comme lesventilateurs, les silenceurs, les isolateurs, les bouches d'airetc.
Quant on vise å une aeration contrölée, le batiment doit étreétanche ainsi que les fuites incontrolées soient minimales. Aussi,il est evident qu' un batiment étanche a besoin d1 un systemc deventilation mécanique: soit un systéme mécanique pour I' air extrait,soit un systéme mécanique pour 1' air neuf et I1 air extrait.
405 /
HEREDITY ACCENTUATES THE HAZARDOUS HEALTH EFFECTSOF INDOOR ENVIRONMENT RISK FACTORS
Esko Sammaljärvi
Univ. of Helsinki, Seiväskuju 2 as 3, 01280 Vantaa, Finland
Kev words* I n d o o r a i r pollution - sick-building symptoms - heredity -y ' environmental exposures - models - allergies
'Allergy and hyperreactivity" of the western populations have been
increasing during the last 50 years seemingly parallel with, for
example, the chemical contamination of our every day living environ-
ment. A disagreement appears about the possible causes and effects:
heredity or environment, or both together in synergizm. There are no
absolute "adjusting" reference methods for counting cases in
populations at different times (periods), and even no egreement on
the definition of 'allergy1 and hyperreactivjty responses (iununology/
phenomenology). Ho:;.e ±3 the environment people are exposed to a
great majority of their time3. It has drastically changed during the
la:;t 20-30 years as to the chemical indoor pollution, and especially
increasing air tightness of building envelope. Tightness is probably
one of the most important factors changing the basic chemistry and
physics of the indoor air as such.
Against thie backgroud it seems self-evident that people with
the susceptible heredity react more profoundly even to minor but
long lasting negative changes in the environments. Approximately
30-40 % of populations appears to suffer clearly from chemical
or physical maladaptation to the nearest contact environment.
Reacting organs or organ systems are lower respiratory airways
(asthma) 3-6%, upper respiratory airways ('allergic rhinitis') 10-
15 %, atopiu skin (a, eczema) 10-15 %, gut and storaache (food intoler-
ance) at least 6-15 % of the entire population. Many of these
3ymptom3 overlap in certain proportions. Some of the sick-building
aymptom3 are wore prevalent in the3e susceptible subpopulationo,
and symptom prevalences vary depending on the hone dusts (mostly
visible textile fibres), air exchange rate (or envelope air tightness
basic smell of nome, outdoor air pollution, heating system, average
he;;tinf; season indoor temperature, and interior surface materials,
Sensitive population suj^roups, independent on the definition crite-
ria of 'allergy' ar.. viewed as quality indicators for healthiness.
407/
A POSSIBILITY TO CALCULATE THE INDOOR-CONCENTRATION ' ' & QOF SUBSTANCES
Markus Zingg
Environmental toxicology, Hochstrasse 55, 8200 Schaffhausen, Switzerland
At discussions of possible burdens of the indoor-air throughsubstances or materials respectively, it is often very difficultto estimate the air concentration. Values of experience do not existfor many substances, or the substances are new on the market. Byfacts of known substances, it is possible to calculate the importantparameters of unknown substances, applying a multivariable structure-effect-analysis. Analogous structure-effect-analysis are used inthe pharmacology. In addition to the structure, the physical andchemical properties are used to the correlation.On this occasion, the following facts are taken intoconsiderution:
- the attribute of the active agent and of the solvent- the characteristic of the ground- the interaction of the used substances and the ground.A& this problem is r,.ultivariable, it is advantageous to use a computerfor the calculation.By the calculated parameters and by the used quantity, it is possibleto estimate the concentration of the substances in the indoor-air.By such a methode, it is feasible to discuss new or rarely used pro-ducts.
A POSSIBILITY TO ESTIMATE THE TOXICOLOCICAL EFFECTSOF INDOOR POLLUTION
4 0 ; ) /
/a
Markus Zingg
Environmental toxicology, Hochstrasse 55, 8200 Schaffhausen, Switzerland
M&i.y substances at work, also found indoors, are known to bea health hazard at high concentration. However, the effects of thesechemicals in low concentrations and by chronical exposition are veryoften not clear, especially the chemicals possessing carcinocenic,mutagenic or teratogenic properties. Animal experiments or epidemiologi-cal studies give only very limited information about the effects,because the concentration of exposition is generally higher thenthe indoor concentration ar* the studies in most of the cases consideronly a single toxic chemical. The interaction of different substancesis often not realized, but by the assessment of chemical molestation,it is necessary to consider this interaction, in contrast to theacute molestation, attributing generally to a single substance. Thegeneral effect can be determined from the efficiency of the individualsubstance. This efficiency involves organ-specifity, metabolism,exposition-mode etc. Many oi facts are known in the literature. Thegeneral efficiencies, composed of the specific efficiencies, canbe used for the assessment of possible effects. The possibility fordefinition of the efficiency and the assessment will be demonstratedby examples.
413
RISK-BASED STRATEGIES FOR HEALTHY BUILDING DESIGN
P.F. Ricci and T.E. McKone
University of California, Lawrence Berkeley and LawrenceLivermore Laboratories, 1 Cyclotron Road, Berkeley, CA,U.S.A. 94720
Indoor environments such as private residences, offices,schools, and commercial and public buildings are importantsources of air pollution exposure. In this paper we considerthe use of risk analysis for selecting strategies to limithealth risks associated with indoor environments. Ve beginwith a background on risk assessment and management. We thenpresent an example that deals with the problem of indoor airpollution attributable to volatile compounds in tap water.We use this example to illustrate how a systematic assess-ment of health risks and the evaluation of uncertainties as-sociated with these risks can be used to aid the decision tocontrol sources of indoor air pollution.
115
PRINCIPLES FOR OPERATING BUILDINGS TO ACHIEVEOPTIMAL OCCUPANT HEALTH AND COMFORT
P.R. Warren
Building Research Establ., Bucknalls Close, Garston,Watford WD2 7JR, Great Britain
The health and comfort of building occupants is prima-rily determined by the indoor environment. Many factorscontribute to the quality of the indoor environment in-cluding noise, lighting, sanitation, space, visualamenity, thermal conditions and indoor air quality,although this paper will refer mainly to the last twoof these. These factors, in turn, are dependant uponboth the design of the building and its services and theway that these are managed and operated.
As a starting point it is necessary to establish adefinition of a healthy and comfortable environment andthis is mainly accomplished through the establishment ofcriteria and the setting of standards, based upon thebest available scientific and medical evidence. Inpractise, standards, say for exposure to an airbornepollutant, implicitly contain a degree of optimisation,for instance between the severity or expected frequencyof occurrence of a health effect and the estimated costsof implementation.
Provided that the building is capable of achieving therequired conditions, then the main factors involved inoperation are control and maintenance. Control may beexercised either by the occupants themselves or byautomatic means. Because of individual variability,individual control of factors which influence comfortprovides the best approach to optimisation. Automaticcontrol is most appropriate where the occupant has nodirect feedback, which is often the case with regardto factors which affect health. Where the occupantsthemselves are the primary sources of a factor affectinghealth or comfort, education and dissemination of in-formation can often assist in improving conditions.Adequate maintenance, both of the fabric and services,is essential to ensure that buildings continue to pro-vide a safe, healthy and comfortable environment overtheir lifetime.
417
METHODS AND PROSPECTS IN BUILDING REGULATION ASA WAY TO HEALTHIER BUILDINGS
Ella Blousgaard
Boligministeriet, Byggestyrelsen, Stormgade 10, 1470 Köbenhavn, Denmark
More than traditional legislation is required to ensure thathealthier buildings are built. Regulating work must therefore beseen in a wider perspective. Other important elements include theestablishment of close collaboration between the regulating body andthe research world, establishment of a fruitful dialogue with theentire building sector, including the users, establishment of co-operation with the building material manufacturers concerning devel-opment of healthy building materials, provision of documentation forestablishment of indoor climate standards/limit values in the lowdose area, and ensuring that the users of buildings acquire goodhabits. This paper offers suggestions, based on Danish experience,on how TO tackle the broad regulating work.
421
ERGONOMICS FACTORS IN THE DESIGN OF HEALTHY ENVIRONMENT
S Erturk and Z Erturk
KTrJ, Mimarlik, Bölumu, Trabzon, Turkey
Key words: Ergonomics, Check-List, Human requirements
Ergonomics as a post-war development concetned relationship between man and his en-
vironment. Although its main area of interest is focused on the ambient environment
and human biological, anatomical, physiological and psychological features; but
without taking into account social environment, solving problems in ergonomics be-
comes difficult.
The first function of the building with which this paper is concerned is to house for
particular purpose and satisfy ergonomics requirements.
In this paper a review is given for the existing knowledge of the conditions for a
pleasant environment, and a check-list type of instrument is presented to be used
in housing appraisal.
Finally, the importance of the balance between functional requirements with symbcLu:
and easthetic requirements is discussed in order to get a sound picture of the re-
cent state of contemporary architecture in housing.
We briefly summarize the main objectives of the paper as given below;
- Thermal Requirements,
- Visual Requirements, Acoustical Requirements,
- Human Safety in the Home, Spatial Requirements,
- Suggested Ergonomics Check-List (ECL)
- Conslusions and discussions of the partical usefulness of the suggested Check-
List in Turkey.
Problems of rapid dc.ay and unhealty conditions constitute a serious problem with
housing in Turkey. Turkey is a developing country. The development find one of its
expression in a large quality of new housing construction.
Therefore, the development and usefulness of such check-list is important in the
design of healthy environment in Turkey.
422
FACTEURS ERGONOMIQUE EN CONCEPTION DES CONSTRUCTION SAINES
S Ertùrk et Z Ertûrk
KTD, Mimarlik Bolùmù, Trabzon, Turkey
MotS-clés: Ergonomique, La Liste de Contrôle
Ergonomie, née à la fin de la deuxième guerre mondiale, est une discipline inters-
cience qui étude des relations entre homme et environnement. Bien que l'ergonomie
soit concentrée sur le proche environnement physique, die doit envisager aussi des
facteurs à l'environnement social.
La première fonction de l'environnement construit, c'est de répondre aux exigences
déterminées et aux facteurs ergonomiques. Cette communiqué a pour but d'exposer de
divers travaux f3its sur des constructions saines, et de présenter une liste de
control utilisable en pratique. Cette liste de contrôle aligne des facteurs néces-
saires pour une construction saine, et donne les exemples en matière du logement.
Cette communiqué contient ces objets:
- Exigences thermiques
- Exigences acoustiques
- Exigences visuelle
- Exigences spatiales
- Exigences d'assurance
- La liste de contrôle ergonomique proposée
- La résultat et la discussion sur la possibilité d'utiliser la liste de contrôle
proposée.
Cette liste de contrôle e été développée en reposant sur des résultats de divers
recherches faites au champ ergonomique. Une telle liste a l'importance pour déter-
miner des particularités que doit contenir une construction saine.
La liste de contrôle est plus d'importance en pays, comme la Turquie, dans lesquels
la question de logement arrive à de grandes dimensions comme quantité et qualité.
423
BUILDING CODES DESIGNED FOR ENSURING GOOD INDOORAIR QUALITY
R.H. Ferahian,
4998 de Maisonneuve, //1416, Westmount, Quebec, H3Z1N2, Canada
Key words:Air-Quality» Indoor, Codes» Contamination» Maintenance, Laws.
All the findings about indoor air quality i s of l i t t l e use tot the average citizen, if they are not applied and translated into rulesIncorporated in our building codes for the design, construction, and
last but certainly not least maintenance of our buildings. And scient-ifically based up-to-date codes are not much use if they are not back-ed by strict, honest and competent building inspectors. This paper ma-kes recommendations for improvements in building codes to ensure goodindoor air quality by concentrating, but not exclusively, on ventilat-ion. Among the factors considered ares ensuring the good air qualityair quality of the air intake, ensuring against i t s contamination byexhausts of the building or adjacent buildings, ensuring that energyconservation measures do not compromise the quality or quantity of therequired ventilation air, and ensuring the good maintenance of thebuilding services that determine the quality of the ventilation airthroughout the lifetime of the building necessary for the health ofthe tenants* Examples are given from both the U.S. and Canadian exper-iences. Our laws must ensure good air quality in our living and work-ing habitat as an environmental human right not only in the buildingdesign but also i t s operation. The jurisdiction of our Clean Air Actsmust be extended to cover the air indoors which may be more pollutedthan that outdoors. And access to information necessary for citizensto determine the quality of their environment and thus enable them toprotect themselves is essential. Examples are given from the author'sexperience in light of present legislation.
CODES DE CONSTRUCTION POUR ASSURER LA BONNE QUALITEDE L'AIR INTERIEUR
R.H. Ferahian
4998 de Maisonneuve, //1416, West mount, Quebec, H3Z 1N2, Canada
Toutes les recherches et les déccuveretes concernant la bonnequalité de l 'air a l'intérieur du bâtiment ne sont d'aucune ut i l i l i t éaux citoyens, si elles ne sont pas appliquées et transformées en règlesincorporées dans nos codes pour le design, construction et l'entretiendes bâtiments. Et ces codes mis à jour seront inutiles s ' i l s ne sontpas appuyés par une équipe d'inspecteurs honnêtes et compétents. Leprésent article fait recommendations pour améliorer les codes du bât-iment enfin d'assurer la bonne qualité de l 'air d'intérieur, en conce-ntrant, mais pas exclusivement, sur la ventilation. Parmi les facteursconsidérées sont: l'assurance de la bonne qualité de l 'air d'entrée,
l'assurance contre la contamination d'air d'entrée par le? exh«uste»
du bâtiment ou celles des bâtiments voisines, l'assurance que lesmesures de conservation d'énergie compromise pas ni la qualité ni laquantité d'air de la ventilation, et l'assurance du bon entretien detoutes les services du bâtiment que determine la qualité de la ventil-ation durant la vie du bâtiment nécessaire pour la santé des locataires^Exemples sont données du Canada et Les Etats Unis. Nos lois doiventassurer la bonne qualité d'air dans nos bâtiments comme un droit envi-ronnemental de l'homme et la juridiction de nos «Lois sur la luttecontre la pollution atmospherique»doivent être étendu pour l'assurerparce aue l 'a ir d'intérieur de nos bâtiments est quelquefois plus poll-ué que l 'a ir extérieur. Aunsi, i l est essentiel d'assurer l'accès àl'information nécessaire pour les citoyens de determiner la qualitéde l'environnement a l'intérieur de leur bfctiments. Exemples sontdonnées de l'expérience de l'auteur en lumière des lois actuelles*
425
THE BUILDING OWNER AND MANAGER'S POINT OF VIEW:POLICY CONSIDERATIONS AND RECOMMENDATIONS FORINDOOR AIR QUALITY RELATED CONCERNS
Douglas A. Greenaway
Building Owners and Managers Association (BOMA), International,1250 I Street, N.W. Suite 200, Washington D.C., 20005, U.S.A.
This paper will examine some fndoor air quality related issues fromthe building owner's and manager's perspective. It will focus ontheir attitudes, approaches and concerns. It will briefly discusseconomic considerations. It will attempt to suggest policy conside-rations, response recommendations and areas for further research.
427
"HABITATS AND HEALTH": A NEW ACTION OFPLAN CONSTRUCTION
Jean-Pierre Marie
Plan Construction, M.E.L.A.T.T. 2, avenue du Pare de Passy,75016 Paris, France
Key words: Habitats, health, comfort, domestic, security,researches, programm
Since more than one century the question of salubrity of habitat isasked. Answers were defined by the ways of sanitary equipments, sunexposition for inside of the rooms, space, ... But everiday the apparitionof new products, new technics for buildings, and the necessity to masterpollutions ir our environnement, ... renew the questions and make thenecessity for new researches about healthy habitats.
Domestic accidents make more than 25.000 deaths by year in France,that is twice the number of road accidents. And these accidents hitchiefly very yours children or old people.So it seems that design of technical equipments of habitat and qualityof spaces should play a part in reducing accidents or in imnrovmentof living conditions for people with bodily handicaps.
In an other way; iraprovment of healthy conditions of life in haoitatdepends of our better knowledge about all the varied physiologicaland psychological conditions of comfort with all its dimensions : thermal,phonic, lighting, olfactive, spatial, ... dimensions, one by one, andsimultaneously.
At least, habitat musst be considered not only as home space. It'sinclude the near environnement. And it's naturally to extend this conceptto all the buildings where the living conditions are near of home conditionsand where people stay on a long time during the days, as schools, offices,hospitals, ... So it's what why we shall speak of "Habitats".
In june 1987, a first coordinated action shall be launched by PlanConstruction and the Delegated Ministry of Environnement and concertedwith Health Ministry, on the theme of Indoor air pollution.
Then other sectorial actions shall be launched but the accent shallbe put on multidisciplinary researchs and experiments actions to havea better and wider understanding of what makes quality of habitats,jointly on the points of vue of comfort, domestic security and health.
428
"HABITATS ET SANTE": UN NOUVEAU PROGRAMME DERECHERCHE POUR DE NOUVELLES EXICENES DE QUALITE
Jean-Pierre Marie
Plan Construction, M . E L.A.T.T. 2, avenue de Passy.75016 Paris, France
Mots-clés: Habitats, santé, confort, sécurité domestiquerecherches, programme
Depuis plus d'un siècle la question de la salubrité de l'habitat estposée. Des réponses ont été définies en termes de commodités sanitaires,d'ensoleillement, d'espace, ... Mais aussi chaque jour l'apparition denouveaux produits ou de nouvelles techniques dans la construction, lanécessaire maîtrise d'environnements polluants, ... nous interrogent.
Les accidents domestiques provoquent chaque année 25.000 décès, c'est-à-diredeux fois plus 4ue les accidents de la route. Ces accidents frappentsurtout les enfants en bas âge ou les personnes âgées.
Ainsi le rôle qui est joué ou peut être joué par les équipements techniquesde l'habitat et la qualité des dispositions et d'aménagements spatiauxen regard d'une réduction des accidents domestique^, de même que l'améliora-tion des commodités offertes aux accidentés interrogent très directementtous les acteurs (ie la construction, des concepteurs du logoi.ienc auxindustriels des équipements fixes ou mobiliers.
D'autre part, l'amélioration des conditions de santé dans l'habitat participefondamentalement d'une plus grande connissance et d'une meilleure priseen compte de la physiologie et de la psychologie du confort (en termed'analyses disjointes ou conjointes des perceptions des conditions deconfort thermique, sonore, lumineux, olfactif, spatial, . . . ) .
enfin, l'habitat ne saurait être réduit à l'espace logement. Il comprendaussi l'environnement immédiat. De plus nous étendons tout naturellementce concept d'haoitat aux locaux dont les conditions de vie sont prochesde celles au logement et où les personnes séjournent longuement : écoles,bureaux, hôpitaux, ... D'où le vocable pluriel "Habitats".
tn juin 1987, une première consultation sera lancée conjointement parle Plan Construction et le Finistère délégué à l'Environnement en liaisonavec le Ministère de la Santé, sur le thème de la pollution de l'airintérieur des locaux.
tn 1988, d'autres actions sectorielles seront définies (nuisances duesaux vibrations, pollutions de l'eau domestique, . . . ) . Mais avant toutl'accent sera mis sur un approfondissement et un élargissement du champde recherche pour une appréhension globale de la qualité de l'habitatoù confort, sécurité domestique et santé seraient indissociables.
429
USE AND ABUSE OF AMBIENT AIR QUALITY STANDARDSTO EVALUATE INDOOR ENVIRONMENTS
Jack E. Peterson
Peterson Associates, 660 Forest Crove Circle,Brookfield, Wl 53005, USA
Key words: Ambient, qua l i ty , standards, a i r , AAQS, indoor, buildingevaluation, environment, carbon monoxide, ozone, oxidant,hydrocarbons, nitrogen dioxide, SPM, suspended part iculatematter, TSP, total suspended part iculates, sulfur dioxide
Few standards exist for indoor air quality in non-industrial environ-ments. The ACGIH Threshold Limit Values (TLVs) and other relatedstandards (PELS, IlACs), developed to protect workers exposed toindustrial air contaminants, appear to be much toe lenient for appli-cation in typical office environments where health-related complaintsrelated to "tight building synd ome" may originate. Ambient airquality standards (AAQSs), developed in an effort to control airpollution, are stricter than TLVs, PELs, MACs, e tc . , and thereforehave been used by many people in their efforts to evaluate thequality of indoor air. Is such use scientifically valid? AAQSsv/ere developed mostly from pre-1970 world-wide research relatingshort- and long-term ambient air concentrations of sulfur dioxide,suspended particulate matter (total suspended particulates), carbonmonoxide, nitrogen dioxide, hydrocarbons, and photochemical oxidant(ozone) to health and other effects. Recent research on indoor/outdoor concentrations and on health effects of some of these airpollutants is occasionally cited as further justification for theuse of AAQSs to evaluate the indoor environment. The validity ofusing AAQSs in this manner is examined for each of the six airpollutants for which they exist.
430
L'USAGE ET L'ABUS DES NIVEAUX AMBIANTS DE LA QUALITEDE L'AIR POUR EVALUER LES ENVIRONMENTS D'INTERIEURS
Jack E. Peterson
Peterson Associates, 660 Forest Grove Circle,Brookfield, Wl 53005, USA
Les mots clefs:- Ambiant, la qualité, les niveaux, l'air, le AAQS.l'intérieur, le bâtiment, d'intérieur, l'environnement, l'oxydecarbone, l'ozone, l'oxydant, les hydrocarbures, le bioxydenitrogène, le SPM, la matière des particles suspendues, le TSP, lesparticules suspendues totales, le bioxyde sulfureux.
Synopsie: Peu de niveaux existent pour évaluer la qualité de l'aird'intérieur en les environnements gui ne sont pas industriels. Lesvaleurs de la limite du seuil de l'ACGIH (TLVs) et d'autres niveauxrattachés (PELs, MACs), développés pour protecter les ouvriersexposés aux agents industriels qui polluent l'air, apparaient êtretrop doux pour les appliquer aux environnements typiques des bureauxoù peut-être originent des plaintes rattachées à la santé quiregardent le syndrome du "bâtiment imperméable." Les niveaux pourla qualité ambiant de l'air (AAQSs) , développés dans un effort àcontroller la pollution de l'air, sont plus rigides que les TLVS,les P E L S , les MACS, et ainsi de suite, et ainsi ils sont étésemployés par beaucoup de gens dans ses ettorts à évaluer ia quaLitede l'air d'intérieur. Est-il valide scientifiquement, cet usage?Lfes AAGs étaient développés surtout de la récherché mondiale con-duite avant de 1970 qui établit des rappports entre les concentra-tions longues et courtes les deux et l'air ambiant du bioxydesulfureux, la matière des particles suspendues (les particulessuspendues totales), l'oxide carbone, le bioxyde nitrogène, leshydrocarbures, et l'oxydant photochimique (l'ozone) à la santé etaux autres effets. La recherche récente sur les concentrationsd'intérieur et au dehors et sur les effets à la santé de quelques deces agents polluants est cité de temps en temps comme justificationadditionnelle pour l'usage des AAQSs pour évaluer l'environnementd'intérieur. La validité de l'usage des AAQSs en cette manière estexaminée pour chacun des six agents qui pollue l'air pour ce qu'ilsexistent.
431 /
/b,HEATING. INDOOR DUSTS, STUFFINESS AND ROOM SPACE ' 1 3 jL
ELECTRICITY AS HEALTH AND WELL BEING RISKS
Esko Sammaljärvi
Univ. of Helsinki, Seiväskuju 2 as 3, 01280 Vantaa, Finland
Key words: Heating - ventilation - building envelope tightness -air infiltration - interior lining materials; health effectswell-being - sick-building symptoms: indoor pollution
Most of the health impacts excerted by volatile organic hydrocarbons
from building or furniture materials and radon daughter exposure
seem to be v/ell established. Health hazards associated with the
exposure to indoor dusts, suspended inviable particles or floating
textile fibres, are often suspected and sometimes documented in
research reports. Thio article based on a statistical questionnaire
study (conducted during the early spring 1985 in the cities of Oulu
and Vaasa in Finland) reports some interesting associations between
the type of heating, ventilation, building envelope structure,
interior surface materials, basic house reparations, and symptoms of
occupants, A simple cause and effect model is presented to tie to-
gether various indoor environmental features of homeu and the
symptomatology of dwellers.
Multiple logistic regression analyses of cnildren (n= 1577)
with direct electric heating a3 an independent variable, show risk
odd3 ratios of 1.6 (1.07-2.44), 1.4 (0.92-1.86), and 1.6 (0.95-2.6)
for strain symptoms of the central nervous jyjtern, maxillary sinusit-
is, and tonsillitis respectively. Thin heating system effect is
modified by ventilation, envelope tightness (air infiltration rate),'
indoor space du.itiiiejs, outdoor air pollution (ll^S* ^0 ), and
temperature. On the other hand in adults (n= 6u9O) asthmatic 3y:;iptomsfevor, eye irritaion, and tonsillitis seem to he. associated withthe direct electric heating system.
433
GUIDELINES FOR THE DESIGN AND CLASSIFICATION OFGOOD AIR-CONDITIONING SYSTEMS
Oil i Seppänen and Esko Kukkonen
Helsinki Univ. of Technology, 02150 Espoo, Finland
Key words: Air-conditioning, guidelines, indoor climate,indoor air quality, performance
A multi-year, multi-disciplinary project was conducted inFinland to find out the effect of air-conditioning systemson human beings and indoor air climate. The project includedfield measurements, laboratory tests and theoretical studies.Based on the results of the project guidelines for good indoorclimate, air flow rates and air conditioning systems werewritten.
Indoor climate and the performance of the system was classi-fied into three categories: preferable - acceptable - tolerable.The guidelines include thermal climate, the concentrations ofindoor air pollutants, ventilation rates and technical systems.The main result is that the thermal climate in general was foundto be the moust important part of the healthy environment.Guidelines for air pollutants are necessary but not very usefulfor the healthy buildings. For practical work, guidelines fortechnical systems are useful. The paper summarizes Finnishknowhow on good air-conditioning systems.
LIGNES DE CONDUITE POUR LA CONCEPTION ET LEFONCTIONNEMENT DE BONS SYSTEMES DE CONDITIONNE-MENT PAR AIR
Olli Seppânen et Esko Kukkonen
Univ. de Technologie de Helsinki, 02150 Espoo. Finlande
Mots-clés: Conditionnement par a i r , ligne de conduite,climat intérieur, qualité de l'air intérieur,performance
Un projet pluriannuel et multidisciplinaire a été réaliséen Finlande afin de trouver les effets des systèmes deconditionnement par air sur les hommes et sur le climatintérieur. Le projet comprenait des mesures sur place,des tests en laboratoire et des études théoriques.Des lignes de conduite pour l'obtention d'un bon climatintérieur, des taux d'écoulement d'air et de bons systèmesde conditionnement par air, sont sorties de ce projet.
Le climat intérieur et les performances des systèmes y sontclassés en trois catégories; préférable - acceptable -tolerable. Les lignes de conduite incluent le climatthermique, la concentration d'agents polluants de l'airintérieur, les taux de ventilation et les systèmes Lher;iii-ques. Le résultat pricipal est que le climat thermique,en général, a été trouvé être l'élément le plus importantde l'environnement sanitaire. Des lignes de conduite àl'égard des agents polluants de l'air sont nécessairesmais pas très utiles dans la conception des constructionssaines. Par contre an ce qui concerne les applicationspratiques les lignes de conduite pour les systèmestechniques sont très utiles. Cette publication résumele savoir-faire finlandais en matière de bons systèmesde conditionnement par air.
H35
VENTILATION STRATEGY
Sven A Svennberg
Ramas Teknik AB, Industrivägen 14, 135 HO Tyresö, Sweden
The goal of the work is to systematically analyze and ulilize knowledgeof how air quality is influenced by design and construction of venti-lation systems and to set recommendations on proper design data forventilation systems and buildings. Recommended air change rates fordifferent types of indoor environments are to be set.
Preliminary demands on a ventilation system:
1) The System shall give a good room climate during 95Z of the time thatthe ventilated space is serving in its normal operation.
2) The System design shall be as simple as possible, have a long TimeBetween Failures, be designed to allow rapid analyze of failures andsimplify maintenace, alteration, renovation, and renewal, and have lowcapital and running costs.
3) The System design shall be made in accordance with, not against the Lawof Nature. (Example: use energy storage to balance temperature variationrather than cooling or heating).
Demands on development of products and systems:
1. Ventilation rates to diminish tobacco smoke concentration.
2. Emittance of odours from materials in rooms.
3. Return Air influence on room air quality.
4. Development of selfactivated system for variabel flow rate.
5. Simplified individual ventilation systems for dwellings.
"The only way of finding the limit of the possible is to pass intothe impossible" (Clark's second law).
436
STRATEGIES POUR LA VENTILATION
Sven A Svennberg
Ramas Teknik AB, Industrivägen 14, 135 40 Tyresö, Suéde
Hots-clés: Efficacté de la ventilation, climat intérieur, taux derenouvellement de 1'air, influence de l'air recycle
Le bout du travail est d1 analyser et d'utiliser systéraatiquement1'experience concernant la qualité d'air est influenoée par le dessinet la ocnstxucticn des systénes de ventilation et aussi d'etablir desreocnmandations sur dates a utiliser pour le dessin correct desbåtiments et des systénes de ventilation. Les taux de renouvellementd'air pour différents types d'environnenents intérieurs doit étreprecises.
Demandes préliminaires sur les systémes de ventilation1) Le systéme doit rendre un climat selan les normes pendant 95% du
temps ou 1'éspace ventilé est en operation normale.2) Le dessin du systéme doit étre aussi simple que possible, doit
avoir un tenps entré pannes suffisamnent longue, doit étre dissinépour faciliter 1'analyse rapide des pannes, doit avoir un minj™^des frais 1'exploitation et de capital, doit étre dessiné poursimplifier 1'entretien, la restauration, les changements et lesrenouvellements.
3) Le dessin du systéme doit étre fait en utilisant les Lois de laNature, pas contre. (Exemple: utiliser le stockage de 1'énergiepour equilibrer la variation de temperature au lieu d'utiliser durefroidissement ou du chauffage).
Besoin de développement des produits et des systénes:1) Taux de renouvellement d'air pour limiter la concentration de
fumée de tabac.2) Mesures pour éviter des odeurs émanant des matériels utilises
interieurement.3) L1 influence de I1 air recycle a la qualité de 1'air intérieur.4) Regulateurs independent a debit réglable.5) Systémes simples pour la ventilation individuelle des
appartements.
"La seule voie pour constater oe qui est possible c'est de traverser lalimite å 1'impossible." (le deuxiéme loi de Clark).
437
SWEDISH INVESTIGATION ON HEALTHY AND SICK BUILDINGS- SUMMARY AND PRINCIPLES ON TECHNICAL DESIGN
Wilhelm Tell
National Board of Physical Planning and Building,Box 12513, 102 29 Stockholm, Sweden
Key words: Healthy problems, buildings, design, construction, maintenance,quality assurance, costs, authorities
The National Swedish authorities on building, health protection, and OccuptionalSafety and Health have prepared a report "Sound and sick houses - Investigationabout health hazards in the indoor environment". A survey of available knowledgeabout problems of health and comfort i3 presented, showing many gaps of knowledge.Only a few reliable data on the frequency of existing health problems andexposure for different influencing factors exist. In national regulations therequriements can be expressed as limit values for exposure in certain cases,such as temperature, sound level and concentration of pollutions in indoor airand drinking water. In many cases "substituting'requirements for material andtechnical solutions are adapted, based on experiences giving satisfactory healthand hygiene conditions. Three different levels of requirements are used for theconditions during time of use, after rebuilding and for new buildings, at leastin some fields, for instance sound,insulation. Eor radon daughtét concentrationthe levels are 400 Bq/m , 200 Bq/m"* and 70 Bq/m , respectively.It is essential that the building and its technical systems are designed toFunction well during the entire time of use. As ono condition among others, thetechnical systems should be adequately functionable, serviceable For the usersand reliable. Furthermore, explicit and detailed instructions for maintenanceand service should be available. The quality of the completed building isinfluenced by many parties during the building process, such as architects,contractors, installation engineers and manufacturers of building components.During the period of use the proprietor and the user are responsible for theproper use, maintenance and service of the building. When a building has beentaken into use, the engineering services must be adjusted and balanced, whichmeans trimming of the techical systems. Moreover, building moisture has to bedried out and volatile substances from building materials to be evaporated.The building should during entire period of use be inspected periodically andthe function of the techical systems periodically controlled. The report showsthat more than 50 % of building and management costs refer to measures in orderto achieve and maintain good health and hygiene quality. Furthermore, theactivities of the authorities and the need of better quality assurance areconsidered. Knowledge about health and hygiene problems due to building isinsufficient for most of the parties involved in the building process and duringthe period of use. The need of education and information efforts is considerable.13 proposals for efforts in order to limit healthy problems due to building arepresented ^nd 21 key areas concerning health and comfort problems are studied.Areas of the highest priorities are related to ventilation, building materialsand chemical substances, sick buildings, moisture problems and sound problems.
438
DES BATIMENTS SAINS !iT INSALUBRES
Wilhelm Tell
Adm. nationale de la Construction et de l'Aménagement du territoire.Box 12513, 102 29 Stockholm, Suéde
Les autorités suédoises nationales dans l'endroit de bâtisse, protection de santéet milieu de travail ont préparé un report "Des bâtiments sains et insalubre^ -Recherche de risques de santé dans l'endroit domestique". Un résumé d'acquis deiproblèmes de santé et de confort a été présenté, montrant, des manques on ce sujet.Seulement un certain nombre de faits existe concernant la fréquence des problèmesde santé et d'exposition des éléments variés d'influence sont accessibles. Dansles directives d' utorités le^ règlements se peuvent être présentés comme desvaleurs limités d'expostion dans certains cas, comme temperature, niveau de bruitet concentration de pollution dans l'air intérieur et dans l'eau potable. Dansplusieurs cas, des règlements "remplaçants" des matériaux -t des solutionstechniques sont adaptée, basés sur experience, donnant des conditions acceptablesde santé et d'hygiène. Trois niveaux différents des règlements sont employés -pour les conditions pendant le temps d'usage, après reconstruction et pour nouveau*bâtiments - dans certains endroits, par example isolation contre bruit. Pour laconcentration de radon filles les niveaux-sont 400 Bq/m pour le temps d'usaqe,2ti0 Bq/m après reconstruction et 70 Bq/m pour des nouveaux bâtiments. C'estimportant que le bâtiment et ses systèmes techiques sont achevés de fonctionnersatisfaisamment pendant tout le temps d'usage. Comme une condition parmi d autres,les systèmes techiques devraient être fonction contrôlés, en bon état pour lesconsommateurs et sûr". De plus, des instructions compréhensibles, claires etdétailléer. pour entretien et service devraient être accessibles. La qualité dubâtiment accompli est influeée par plusieurs parties pendant le procède de bâtisse,comme des architectes, des maîtres de l'ouvrage, des ingénieurs d'installationet des fabricants des matériaux de bâtisse. Pendant la période d'usage, lepropriétaire et les consommateurs sont respnsables de l'usage propre, du maintienet de service du bâtiment. Quand le bât'ment a commencé à être utilisé, l eservices machinaux devraient être règles et balancés, ca veut dire mise en pointsdes système^ techniques. La concentration d'humidité du bâtiment doit êtredesséchée et des matières volatiles des matériaux de hètisse do vent s'évaporer.Le report montre que plus de 50 % des frais de bâtisse et d'entretien se rapportentaus mesures d'atteindre et de maintenir bonne qualité de santé et d'hygiène.De plus, les activités des autorités et le besoin de meilleure _ssurånce dequalité sont conside.es. Savoir des problèmes de santé et d'hygiène à cause debâtisse est incomplet chez la plupart des parties engagées dans le procède debâtisse et pendant la période dûsage. Le besoin des efforts d'éducation etd'information est considérable.
HEALTHY BUILDINGS, HEALTHY LIVING - CONSUMER ASPECTSON HEALTH PROBLEMS IN BUILDINGS
Alire Thiberg
The National Swedish Board for Consumer Policies,Box 503, 162 15 Vällingby , Sweden
439 /
(U
Keywords: Consumer orient at iorijbuilding design
Consumers are concemed with healthy living in healthy buildings. This paper dealswith aspects of indoor air quality from the consumers' viewpoint. The relationshipbetween buildings and many problems experienced by consumers are difficult to assessobjectively. Some health hazards may affect more susceptible groups, while otherconsumers remain symptom free. Some hazards appear to be related to fittings,equipment and furniture rather than to the structure itself. Norms for new and existingbuildings differ in many cases. Uncertainty makes it harder to propose measures to dealwith unhealthy buildings. It is necessary to clarify the division of liability forentrepreneurs and others involved in the process of construction. Analyses of the effectsof conflicting objectives are required, as are investigations of the relationship betweenlong and short term costs and improved health. International cooperation should includeconsumer perspectives.
tA BID FOR HEALTHY BUILDINGS: THE SEARCH FOR MORE fljlj QEFFECTIVE TENDERING PRACTICES ' *"
Gilbert Turner
Dep. of Construction, Leeds Polytechnic,Brunswick Terrace, Leeds LS2 8BU, England
Key words: Organisation, finance, procurement, economics
Concern of this paper is about HOW society might move towards increasing its stock
of healthy buildings. Without doubt other contributions to the conference will
produce definitions of what healthy buildings need to be and also define the
problems of perception and production.
Society obtains its buildings by the complex interaction of a variety of
commercial interests. Commerce is about competition and ".he creation of wealth.
Wealth creation has been referred to as the art of squeezing money from ideas; lesscoarsely, we term the process as 'innovation'. Competition in the endeavours ofbuilding projects is confined by convention and overt custom to the twir. issues ofPrice and Time for construction.
This paper will:
- review the place and extent of competition in th; life of ar. o*. .T'E
involwmpr.i with a commissioned buildinc;
- classify the range of 'factors of competition' possible;
- pose alternative models of contractual arrangements incorporating such range;
- sugqert how 'limits of performance1 may be quantified commercially i.e. legally;
attempt lo relate how liability for 'lack of health'incurrable over the life ofa building may be made to reflect in competitive bidding;
analyse the opportunities for competitive innovation i.e. suggest how 'health'
might be squeezed from ideas;
- draw conclusions and contend criteria.
If a potential for improvement can be demonstrated to exist; then it should not be
beyond our cafweity to secure its release. Whilst properly many conference paj-ors
will focus on 'technological innovations'; my thesis contends that 'organisational
innovations' are required to match the hi-tech kind and to give a competitive route
towards Buildings as both value for money and as assets for Society.
AUTHORS INDEX/INDEX DES AUTEURS
443
Abildgaard, A.Abrantes, V.Ackermann, U.Agrawal, P.C.Akagi, I.Akagi. I.Akagi, I.Akutagawa, I.Akutagawa, I.Akutagawa, I.Akutsu, M.Albrechtsen, 0.Alfano, G.Allwinkle, S.J.d'Ambrosio, F.R.Andegiorgis, T.Andersson, C.Andersson, J.V.Andersson, K.Andersson, K.Andersson, K.A.Aratani, N.Aratani, N.Aratani, N.Aratani, N.Aratani, N.Armand, B.Arundel, A.V.Auger, P.L.Ayd, P.M.
Balâzs, K.Banhidi, L.Bânhidi, L.Bayer, C.W.Bayer, C.W.Beckert, J.Berge, B.Berglund, B.Bergqvist, B."îergs, S.O.Besler, G.J.Bielecki, A.Binnie, P.W.H.Bischof, W.Black, M.S.Black, M.S.Blousgaard, E.Bodin, L.Bort, G.Braun, C.Briffett, C.Bryn, I.Bunch-Nielsen, T.Burkart, W.
E23993373195891972198919721919924114311114324351
24527129724789107197207219265249
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146152320354
318148380150...356152320354...
322...114188...66
Carlson, N.Charlesworth, P.S.Clausen, G.H.Clausen, G.H.Coldicutt, S.Coldicutt, S.Collett, C.W.Collett, C.W.Crameri, R.Croome, D.J.Croome, D.J.
Danielson, A.Dietsch, P.Dois, W.S.van Dongen, J.E.F.Dowbaj, J.Dumont, R.
Eckman, T.Engström, K.Enzhe, Z.Erhorn, H.Eriksson, S.-O.Erturk, S.Erturk, Z.Etzion, Y.Evans, J.M.
Fabô, L.Fagerlund, I.Fanger, P.O.Fanger, P.O.Fanger, P.O.Fanger, P.O.Ferahian, R.H.Ferrer, L.M.Fiedler, K.Fortmann, R.C.Fortmann, R.C.Foss, I.Fothergill, L.C.Freitas, V.Fujita, S.Furrer, D.
Gardner, M.Gereben, Z.Goyer, N.Graeffe, G.Grahn-Ahlbom, I.Grande, L.B.Greenaway, D.A.Cirot, R.Gunnarsen, L.
E31335728328520137524939365153253
3932139125114983
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146
286424
374164180
94
66
105118360...276384
...
Guo, Z.Gur, S.O.Gustafsson, H.N.O.
Haikola, M.Halalau, F.Halliday, S.P.Hanssen, S.O.Hansson, T.Hapl, L.Harris, J.Harrje, D.T.Hashimoto, N.H&yashi, M.Hayashi, M.Hayashi, M.Hayashi, T.Heinonen, O.P.Heinonen, O.P.Henningson, E.Heydt. G.Holm, L.Hubbard, L.M.Hygge, S.Häggkvist, K.
Ionescu-Homoriceanu,Ishida, H.Ishii, A.Izumi, K.Izumi, K.Iwata, T.
Jaakkola, J.J.K.Jaakkola, J.J.K.Jacobsen, T.Jaffrin, A.Jardinier, P.Jantunen, M.J.Jantunen, M.Johansson, I.Jokl, M.V.Jones, P.J.Josefsson, I.JSgbeck, P.O.Jönsson, G.
Kalliokoski, P.Kalliokoski, P.Kalliokoski, P.Kalliokoski, P.Katayama, T.Kayano, S.Kazmer, K.C.Kendrick, J.D.Kimura. K.Kimura, K.Kishishita, K.Kobayashi, A.
E F34555 56325 326
323 324341 342253 ---383 384119 ---327 ---105 10667 68219 22089 90107 108197 198209 210287 288385 386395 396321 322
67 68301 30251 52
S 341 342207 208209 210JO3 304307 308279 ---
287 288385 386189 19095 96281 282123 ---129 130317 318327 ---361 362395 396255 ---26 26
71 72123 ---129 130289 290209 210213 214163 164225 ---221 222279 ---213 214307 308
Kokotti, H.Kokotti, H.Konopinski, V.J.Koontz. M.D.Koontz, M.D.Korsgaard, J.Kristensson, J.Kubota, H.Kubota, H.
Lauridsen, J.Lassue, P.Leaver, J.Lecompte, J.G.N.Levesque, M.Levin, P.Lin, R.Linden, E.Lindholm, M.Lindvall, T.Lunden, Å.Lundqvist, G.R.
Magee, R.Mainville, C.Majanen, A.Majanen, A.Malmström, T.-G.Malmström, T.-G.Marie, J.-P.Matialainen, V.Mayer, E.Mayer, E.Mayer, E.Mayhew, W.McKone, T.E.McNall, P.McNall, P.McQueen, T.Meerdink, G.Mehlert-Garms, E.-0.Meir, I.A.Meyer, C.B.Mintorogo, D.S.Mitric, M.Moghissi, A.Mundt, B.Mundt, B.Murthy, M.S.R.Morikawa, Y.Moschandrea'3, D.
Nagda, N.L.Nagda, N.L.Nakamurs, Y.Neculcea, D.Neculcea, J.Nevalainen, A.Neva.lainen, A.
E7128932916317931331211213
28315721697
363399297385317331387
333
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16317343- - -— * —
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58
218
366390
42
16418044122122- - •130
445
Nguyen, V.H.Niininen, M.Nielsen, A.F.Nielsen, 0.Nielsen, P.A.Nilsson, I.Nirmala, B.Nishida, M.Novakovic, V.Nyman, L.Nyman, M.
Ohara, S.Olesen, B.Olsson, L.E.Oseland, N.A.
Palonen, J.Pannwitz, K.-H.Parker, D.Persily, A.Pasanen, P.Pejtersen, J.Pejtersen, J.Penny, R.E.C.Peterson, F.Peterson, F.Peterson, F.Peterson, F.Peterson, J.E.Petras, D.Piersol, P.Pirsel, L.Popescu, A.Potyrala, G.
Railio, J.Raunemaa, T.Raunemaa, T.Raw, G.J.Raw, G..T.Raza, S.H.Reinikainen, L.M.Reinikainen, L.M.Reponen, T.Reponen, T.Reponen, T.Reynolds, J.3.Ricci, P.Riley, M.Robertson, G.Robertson, H.Robertson, H.Rogers, S.A.Rogers, S.A.Rollason, D.H.de R )0, F.Roth, B.Rosén, B.
£3591231252353377347209259323403
17713545305
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...76
Rozendaal, E.C.Rytkönen, A.-L.Rytkönen, A.-L.Saarni, H.Sagara, N.Sakakibara. N.Saleh, A.M.Sammaljärvi, E.Sammaljärvi, E.Samuelson, I.Sanchez, D.C.Sanders, C.Sandberg, P.I.Sasaki, T.Sasaki. T.Sasaki, T.Sasaki, T.Sato, N.M.N.Savolainen, T.Savolainen, T.Schaeffler, A.Schaeffler, A.de Schiller, S.Schultz, U.Schwab, R.Seppänen, O.Seppänen, O.Seppänen, O.Shi, J.Shih, J.C.Shirtliffe, C.Shylaja, G.Simon, T.Simonnot, J.Sivukari, M.Smoragiewicz, W.Somogyi, A.Sterling, E.M.Sterling, T.D.Stolwijk, J.Stolwijk, J.Stridh, G.Strindehag, 0.Stupfel, M.Sugiura, S.Sullivan, J.O'Sullivan, P.E.O'Sullivan, P.E.Sundberg, L.G.Svennberg, S.A.Szerman, M.Södergren, D.
Taesler, R.Taesler, R.Taheri, R.Tanabe, S.Tani, N.Teichman, K.
E111123129323177209494054318167857389107197219199712892632956126319126138543317317533347145281385
145249393
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446
Tell, I.Tell W.Thei-y, P.Thiberg, A.Tichenor, B.A.Trehan, A.K.Tsutsumi, J.Til ntci' f1UIKCC, "•
Turner, G.
Vikström, P.
Wadmark, T.Wang, Y.Wanner, H.U.Wanner, H.U.Warren, P.R.Werner, G.Widegren-Dafgård, K.Williamson, T.J.Williamson, T.J.Witteveen, C.J.E.Woods, J.Wyon, D.P.
Yano, T.Ydreborg, B.Yilmaz, Z.
Zingg, M.Zingg, M.Zhang, Q.Zhiyan, S.
Åkerblom, G.
ögård, 0.özdeniz, M.B.
E26437157439345179209
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174312
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210
...
260184
Art. no: 6702814
D14:1988ISBN 91-540-4907-5Swedish Council for Building Research,Stockholm, Sweden
Svensk Byggtiänst, Box 7853S-103 99 Stockholm, SwedenApprox. price: SEK 100
