Effect of cleaning method and ventilation rate on chemical and microbiological exposure in school buildings

Loading...
Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis

Department

Major/Subject

Mcode

Language

en

Pages

58 + 2

Series

Abstract

The aim of this thesis was to study how cleaning method and ventilation rate affect chemical and microbiological exposure in Finnish school buildings. This thesis contains both a literature review and a field study conducted in a university building. According to the literature, the use of cleaning agents significantly increases indoor volatile organic compound (VOC) concentrations. Cleaning can also affect non-organic compound concentrations and biological pollutant occurrences. The results regarding the effect of cleaning on particulate matter (PM) concentrations are contradictory. Indoor air pollutants can cause various comfort and health effects and affect cognitive functions. According to the literature, ventilation rate correlates with indoor pollutant concentrations; pollutant concentrations were lower in more effectively ventilated spaces. The field study was performed over a 16-week period, during which the cleaning method was alternated between normal and water-only cleaning. Additionally, in the latter half of the field study, a ventilation intervention occurred, which likely increased the ventilation rate. The field study investigated chemical and biological pollutant concentrations in the studied room. Both chemical and microbiological pollutants were measured. The study methods consisted of real-time online monitoring and other additional air and surface samples of chemical and microbiological pollutants. The results imply that the daily average PM concentrations increased during water-only cleaning periods and that the total volatile organic compound (TVOC) concentrations were lower during ventilation intervention. No significant correlations were observed between the additional aldehyde and ketone, VOC, or microbiological pollutant field study results and the cleaning method or ventilation intervention. In future studies, longer field studies are needed to attain significant results regarding the effect of water-only cleaning and ventilation rate on chemical exposure in school buildings. This is an important area of study because faculty and children spend a significant amount of time in school buildings and are exposed there to various pollutants.

Tämän diplomityön tavoitteena oli tutkia, kuinka siivousmenetelmä ja ilmastointitaso vaikuttavat kemialliseen ja mikrobiologiseen altistumiseen suomalaisissa koulurakennuksissa. Diplomityö sisältää kirjallisuuskatsauksen ja yliopistorakennuksessa tehdyn kenttätutkimuksen. Kirjallisuuden mukaan siivousaineiden käyttö nostaa selkeästi sisäilman haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC-yhdisteet) pitoisuuksia. Siivoaminen voi myös vaikuttaa epäorgaanisten yhdisteiden pitoisuuksiin ja biologisten epäpuhtauksien esiintymiseen. Tutkimustulokset siivoamisen vaikutuksista sisäilman pienhiukkaspitoisuuksiin ovat ristiriitaisia. Sisäilman epäpuhtaudet voivat aiheuttaa erilaisia viihtyvyys- ja terveyshaittoja, ja ne voivat myös vaikuttaa kognitiivisiin toimintoihin. Kirjallisuuden mukaan ilmastoinnin tehokkuus korreloi sisäilman epäpuhtauspitoisuuksien kanssa; epäpuhtauspitoisuudet olivat alhaisempia tehokkaammin ilmastoiduissa tiloissa. Kenttätutkimukset toteutettiin 16 viikossa, jonka aikana siivousmenetelmää vaihdettiin tavallisen siivouksen ja vesisiivouksen välillä. Lisäksi jälkimmäisellä tutkimuspuoliskolla toteutettiin ilmastointi-interventio, mikä todennäköisesti kasvatti ilmastointitasoa. Kenttämittauksissa selvitettiin tutkitun huonetilan kemiallisia- ja biologisia epä-puhtauksia. Tutkimusmenetelmät koostuivat reaaliaikaisesta verkko-monitoroinnista sekä muista ilma- ja pintanäytteistä. Tulokset viittasivat siihen, että päiväkohtaiset pienhiukkasten keskiarvopitoisuudet olivat koholla vesisiivousjaksojen aikana ja haihtuvien yhdisteiden kokonaispitoisuudet (TVOC- pitoisuudet) olivat pienemmät ilmastointi-intervention aikana. Merkittävää korrelaatiota aldehydi ja ketoni, VOC- tai mikrobiologisten tutkimustulosten ja siivoustavan tai ilmastointitason välillä ei ollut havaittavissa. Tulevaisuuden tutkimuksissa tarvitaan pidempiä kenttätutkimuksia kattavampien tulosten saamiseksi, jotta vesisiivouksen ja ilmastointitason vaikutus kemialliseen ja mikrobiologiseen altistumiseen kouluissa selviäisi. Tutkimusaihe on tärkeä, koska henkilökunta sekä lapset viettävät merkittävästi aikaa koulurakennuksissa ja altistuvat siellä erilaisille epäpuhtauksille.

Description

Supervisor

Salonen, Heidi

Thesis advisor

Mikkola, Raimo
Castagnoli, Emmanuelle

Other note

Citation