Air contaminants in different indoor sports facilities
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2021-10-18
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Building Technology (CIV)
Language
en
Pages
83 + 15
Series
Abstract
Determining the quality of indoor air in indoor sports facilities is important because increased physical activity in sports facilities increases respiratory rate and potential exposure to various contaminants. In addition, sports facilities are characterized by many people in the room at the same time. The literature review studied properties of investigated contaminants and related reference and guideline values, as well as existing research on various dry indoor sports facilities. In the experimental part, indoor air contaminants were researched in different types of sports facilities in 14 buildings in the Helsinki metropolitan area. The research included the counting of viable microbes from air samples, the determination of volatile organic compounds (VOCs) and aldehydes from air samples, as well as the measurement of total VOCs (TVOC), carbon dioxide content, particulate matter (PM10, PM2.5 and PM1) concentrations, temperature and relative humidity. Microbial samples were collected on growth strips from 40 sports facilities, and VOC and aldehyde samples were collected on Tenax TA tubes and Sep-Pak collectors from 27 sports facilities. Continuous measurements were conducted for approximately one month in the same sports facilities as the collection of VOC and aldehyde samples. Calculated as colony counts, concentrations of total microbial counts and concentrations of only fungi ranged 5-382.5 CFU/m3 and 0-51 CFU/m3. Concentrations of only fungi determined indoors were lower in all buildings than those determined from outdoor air, suggesting that there were no microbial growths indoors. TVOC concentrations determined from air samples from researched indoor sports facilities ranged from 3.1 to 194.4 μg/m3. VOC concentrations were affected by the facility types. In continuous measurements, there were instantaneous exceedances of the national limit values in TVOC (average 76 ppb, range 0-55087 ppb), carbon dioxide (average 433 ppm, range 366-1402 ppm), PM10 (average 3 μg/ m3, range 0-5519 μg/m3), PM2.5 (average 2 μg/m3, range 0-5519 μg/m3) and PM1 concentrations (average 2 μg/m3, range 0-4919 μg/m3), but only as short-term peaks. Temperature and relative humidity averaged 19 °C (range 13–28 °C) and 26% (range 9–45%). Thus, indoor air quality was good in the researched sports facilities. Exposure to indoor pollutants can be limited, in particular, through efficient ventilation, filtration of outdoor contaminants and control of indoor sources, for example by optimizing cleaning and the number of people in facilities at the same time. During this research, the use of sports facilities was very low due to the prevailing COVID-19 pandemic. As a further study, similar measurements are recommended during normal operation of facilities and considering the effect of ventilation on indoor air quality.Sisäliikuntatilojen sisäilman laadun selvittäminen on tärkeää, koska liikuntatiloissa tapahtuva fyysisen aktiivisuuden lisääntyminen lisää hengitystiheyttä ja mahdollista altistumista erilaisille epäpuhtauksille. Lisäksi liikuntatiloille on tyypillistä tilassa samanaikaisesti olevien henkilöiden runsas määrä. Kirjallisuuskatsauksessa selvitettiin tutkittavien epäpuhtauksien ominaisuuksia ja niihin liittyviä viite- ja ohjearvoja sekä tutkimustietoa erilaisista kuivista sisäliikuntatiloista. Kokeellisessa osiossa sisäilman epäpuhtauksia tutkittiin erityyppisissä liikuntatiloissa 14 rakennuksessa pääkaupunkiseudulla. Tutkimus sisälsi elinkelpoisten mikrobien laskemisen ilmanäytteistä, haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC) ja aldehydien määrittämisen ilmanäytteistä sekä VOC- yhdisteiden kokonaismäärän (TVOC), hiilidioksidipitoisuuden, pienpartikkeleiden (PM10, PM2,5 ja PM1) pitoisuuksien, lämpötilan ja suhteellisen kosteuden mittaamisen jatkuvatoimisilla sensoreilla. Mikrobinäytteitä kerättiin kasvuliuskoille 40 liikuntatilasta, ja VOC- ja aldehydinäytteitä kerättiin Tenax TA -putkiin ja Sep-Pak-keräimiin 27 liikuntatilasta. Jatkuvatoimiset mittaukset suoritettiin noin kuukauden ajan samoissa liikuntatiloissa kuin VOC- ja aldehydinäytteiden keruu. Mikrobien kokonaismäärien pitoisuudet sekä pelkkien sienten pitoisuudet pesäkemäärinä laskettuina vaihtelivat välillä 5–382,5 CFU/m3 sekä 0–51,0 CFU/m3. Sisätiloista määritetyt pelkkien sienten pitoisuudet olivat kaikissa rakennuksissa matalampia kuin ulkoilmasta määritetyt, mikä viittaa siihen, että tiloissa ei ollut mikrobikasvustoja. Tutkittujen sisäliikuntatilojen ilmanäytteistä määritetyt TVOC-pitoisuudet vaihtelivat välillä 3,1–194,4 μg/m3. VOC-pitoisuuksiin vaikutti liikuntatilan tyyppi. Jatkuvatoimisissa mittauksissa esiintyi hetkellisiä kansalliset raja-arvot ylittäviä TVOC- (keskiarvo 76 ppb, vaihteluväli 0–55087 ppb), hiilidioksidi- (keskiarvo 433 ppm, vaihteluväli 366–1402 ppm), PM10- (keskiarvo 3 μg/m3, vaihteluväli 0–5519 μg/m3), PM2,5- (keskiarvo 2 μg/m3, vaihteluväli 0–5519 μg/m3) ja PM1-pitoisuuksia (keskiarvo 2 μg/m3, vaihteluväli 0–4919 μg/m3), mutta vain lyhytaikaisina piikkeinä. Lämpötila ja suhteellinen kosteus olivat keskimäärin 19 °C (vaihteluväli 13–28 °C) ja 26 % (vaihteluväli 9–45 %). Sisäilman laatu oli kansallisiin raja-arvoihin verrattuna hyvä kaikissa tutkituissa liikuntatiloissa. Altistumista epäpuhtauksille sisäliikuntatiloissa voidaan rajoittaa erityisesti tehokkaalla ilmanvaihdolla, ulkoilman epäpuhtauksien suodattamisella ja sisälähteiden kontrolloinnilla, esimerkiksi siivouksen ja tiloissa yhtäaikaisesti olevien henkilöiden määrän optimoinnin avulla. Tämän tutkimuksen aikana liikuntatilojen käyttö oli hyvin vähäistä vallitsevan COVID-19- pandemian vuoksi. Jatkotutkimuksena suositellaan vastaavia mittauksia tilojen normaalikäytön aikana ja ottaen huomioon ilmanvaihdon vaikutuksen sisäilman laatuun.Description
Supervisor
Salonen, HeidiThesis advisor
Vornanen-Winqvist, CamillaWirtanen, Leif
Keywords
indoor air quality, indoor sports facilities, microbes, VOCs, particulate matters, climate factors