Calitatea aerului din mediul interior construit – preocupari la nivelul Sucursalei INCERC Bucuresti

Poluarea mediului, in special poluarea aerului interior, a devenit o problema globala si afecteaza aproape toate domeniile vietii (Kumar et al., 2023). Poluantii aerului interior, atat substante naturale, cat si de natura antropica, conduc la deteriorarea ecosistemului si provoaca o serie de efecte adverse asupra sanatatii chiar si la cele mai scazute concentratii detectabile (Hoffmann et al., 2021).

Oamenii isi petrec aproximativ 80-90% din zi in spatii interioare (Tsumura et al., 2023; Kumar et al., 2023; Nair et al., 2022; Arar et al., 2022; Gonzalez-Martin et al., 2021; Karr et al., 2021; Petigny et al., 2021; Morin et al., 2019; Santos et al., 2019; Harb et al., 2016; Caron et al., 2016) cu diferite destinatii (locuinte, birouri, unitati de invatamant, spatii comerciale, cladiri publice, mijloace de transport etc.), unde sunt expusi la concentratii mari de diversi poluanti emisi de materiale de constructii, mobilier, produse de consum, ocupanti si activitatile acestora, cu efecte nocive recunoscute asupra sanatatii (Arar et al., 2022; Santos et al., 2019; Caron et al., 2016; Karr et al., 2021; Petigny et al., 2021). Mai mult, ca urmare a pandemiei globale COVID-19, oamenii au experimentat recent o izolare nationala, fapt care a crescut dependenta lor de spatiile interioare, facandu-i mai vulnerabili la expunerea masiva la poluarea aerului interior. Potrivit Organizatiei Mondiale a Sanatatii (OMS), 4,3 milioane de decese apar in fiecare an din cauza expunerii la poluarea aerului interior, fata de 3,7 milioane de decese din cauza poluarii aerului exterior (WHO, 2015). La scara globala, studiile au aratat ca poluarea aerului este responsabila pentru unul din zece decese (Gonzalez-Martin et al., 2021). Agentia pentru Protectia Mediului din Statele Unite (US EPA) defineste calitatea aerului interior (IAQ) ca fiind calitatea aerului din interiorul si din jurul cladirilor si structurilor, in special legata de sanatatea si confortul ocupantului cladirii (US EPA, 2023). Intelegerea si controlul poluantilor din mediul interior pot contribui la reducerea riscului de probleme de sanatate, efectele asupra sanatatii provocate de poluantii din aerul interior putand fi percepute la scurt timp dupa expunere sau, posibil, ani mai tarziu.

Principalele tipuri de poluanti, sursele acestora si efecte asupra sanatatii umane

 Un numar de aproximativ 200 de tipuri diferite de poluanti ai aerului, care pot dauna sistemului respirator uman, au fost identificati in ecosisteme, ceea ce a condus la concluzia ca poluarea aerului este cel mai mare risc pentru sanatatea mediului la nivel mondial (Kumar et al., 2023).

Calitatea aerului interior (IAQ) este evaluata, in principal, pe baza concentratiei a trei categorii principale de poluanti din aer, si anume compusii organici volatili (VOCs), particulele in suspensie (PM) si compusii anorganici volatili (VICs). Kumar si colegii (2023) grupeaza PM si VOCs alaturi de compusi aromatici policiclici (PAHs – polycyclic aromatic hydrocarbons) intr-o categorie numita poluanti tip aerosoli, iar poluantii anorganici sunt denumiti poluanti gazosi, din aceasta categorie facand parte: oxizii de carbon (CO si CO₂), ozonul (O₃), oxizii de azot (NOx) si dioxidul de sulf (SO₂) (Kumar et al., 2023).

Compusii organici volatili (VOCs sau COV-uri) sunt compusi care la temperatura camerei au o presiune mare de vapori si un punct de fierbere scazut, ceea ce face ca un numar mare de molecule sa se evapore in aerul inconjurator. COV-urile sunt numeroase si omniprezente, deoarece sunt eliberate atat din activitati naturale (eruptii vulcanice, incendii forestiere etc.) cat si din activitati antropice (exploatarea, depozitarea, rafinarea, transportul si utilizarea combustibililor fosili etc.), printre exemple numarandu-se izoprenul, terpenele si alcanii, formaldehida, PAHs si grupa BTX (benzen, toluen si xilen). Caracteristicile principale ale COV-urilor sunt toxicitate severa, volatilitate ridicata si degradabilitate slaba, putand provoca probleme grave atat mediului natural, cat si sanatatii umane. Cei mai multi dintre acestia sunt enumerati ca poluanti prioritari de control de catre OMS, US EPA, Uniunea Europeana (UE), China si alte tari si organizatii (Gan et al., 2023). COV-urile pot fi clasificate in diferite grupuri pe baza proprietatilor lor, sub aspectul punctului de fierbere, polaritatii moleculare si structurii moleculare. In functie de punctul de fierbere, COV-urile pot fi impartite in compusi organici foarte volatili (VVOC, de exemplu metan, formaldehida, metil mercaptan, aldehida, diclormetan), compusi organici volatili (COV, de exemplu acetat de etil, alcool etilic, benzen, metil-etil-cetona, metilbenzen, triclormetan, xilen, benzilena, nicotina), compusi organici semivolatili (SVOC, de exemplu dibutil ftalat, dietil ftalat) si particule organice (POMs, de exemplu bifenil policlorurat, benzopiren). Pe baza structurii moleculare, acestea pot fi clasificate in alcani, alchene, compusi aromatici, compusi halogenati, alcooli, aldehide, cetone si acizi etc., iar pe baza polaritatii lor, COV-urile pot avea caracter polar sau nepolar. COV-urile prezinta toxicitate ridicata si carcinogenitate pentru om, de exemplu expunerea pe termen lung la formaldehida putand provoca boli precum cancer nazofaringian, leziuni pulmonare, leucemie si simptome legate de sindromul cladirii bolnave.

Particulele (PM) sunt formate din picaturi lichide si particule solide, suspendate in aer si avand diferite forme, dimensiuni, origini si compozitii chimice, multe dintre ele fiind periculoase pentru sanatatea umana. PM sunt clasificate in patru fractii, in functie de diametrul lor aerodinamic, astfel: ultrafine (< 0,01 μm), fine (0,01-2,5 μm), grosiere (2,5-10 μm) si mari (10-100 μm) (Kumar et al., 2023). Se estimeaza ca, anual, la nivel global, numai particulele fine (PM 2,5) constituie cauza a peste 2 milioane de decese (Teiri et al. 2021). Sursele de PM sunt diverse si pot fi naturale (furtuni, eruptii vulcanice, incendii de padure, resturi de roci, emisii gazoase) sau antropice (arderea combustibililor, industria siderurgica, industria de fabricare a sticlei, emisii de la centrale electrice, exploatatii miniere, alte tipuri de procese industriale – fabricarea cimentului etc.). Sursele de PM 2,5 din interiorul cladirilor sunt reprezentate de arzatoare de uz casnic, incalzitoare, seminee, activitati casnice (de gatit – prajire, calcat, curatenie), echipamente de birou (fotocopiatoare), vopsele, materiale plastice, prezenta si activitatea membrilor familiei si animalele de companie. Mai multi factori, cum ar fi ventilatia, aerul conditionat, fizica cladirilor si structura joaca un rol major in stabilirea nivelului concentratiei de particule fine din spatiile interioare. Poluantul PM 2,5 poate avea continut de metal (1%), carbon elementar (3%), ioni de amoniu si apa (15%), sulfati si nitrati (30%) si carbon organic (50%) (Kumar et al., 2023). Radicalii liberi persistenti din punct de vedere ecologic (EPFR – environmentally persistant free radicals) sunt o noua clasa de poluanti emergenti care se incadreaza in categoria PM 2,5 (CHEN et al. 2019), fiind substante chimice cu reactivitate relativ scazuta, durabilitate crescuta si toxicitate ridicata. Sursele de EPFR sunt in principal diverse activitati antropice (procese metalurgice, contaminanti ai solului, incinerarea deseurilor, arderea biomasei, evacuarea motoarelor si procesari industriale de materiale organice care interactioneaza cu particulele care contin metale pentru a forma un poluant cu particule de radicali liberi) si precursori ai poluantilor secundari, cum ar fi PAHs si speciile reactive de oxigen (ROS): radicali hidroxil, peroxid de hidrogen (H₂O₂) si radicali anioni superoxid. Arderea incompleta a combustibililor fosili (in special motorina, lemn si carbune) dar si alti combustibili elibereaza carbon negru, o componenta a particulelor de funingine (PM 2,5). Dimensiunile reduse ale carbonului negru constituie un motiv de ingrijorare pentru sanatatea publica deoarece poate fi inhalat si depus direct in plamani, provocand grave probleme de sanatate. Este folosit ca masura a expunerii la funingine de motorina, un contaminant toxic al aerului care contribuie la schimbarile climatice induse de om intr-o varietate de moduri. Reglementarile privind poluarea aerului se concentreaza pe PM 2,5; cu toate acestea, expunerea mai mare la carbonul negru este o amenintare serioasa pentru sanatate, care poate provoca atacuri de cord si accidente vasculare cerebrale, dar si astm bronsic, hipertensiune arteriala, bronsita si boala pulmonara obstructiva cronica.

Poluantii anorganici importanti ai aerului sunt monoxidul de carbon (CO), dioxidul de carbon (CO₂), ozonul (O₃), oxizii de azot (NOx) si dioxidul de sulf (SO₂). Activitatile antropice precum serele, garajele, bucatariile ventilate, arderea combustibililor fosili (cuptoare, sobe, incalzitoare) si fumul de tutun produc gaze precum CO₂ si CO; cu toate acestea, aceste gaze sunt produse in mod natural de paduri, zone umede si marile lumii. Expunerea pe termen lung la aceste gaze provoaca tuse, ameteli, oboseala, stranut, iritatie oculara si probleme respiratorii, cardiovasculare si neurologice. Oxizii de azot, respectiv oxidul de azot (NO) si dioxidul de azot (NO₂), sunt frecvent eliberati in aer prin procese de ardere in cuptoare, sobe, incalzitoare, aparate cu gaz fara aerisire si seminee. Expunerea pe termen lung la oxizi de azot poate provoca probleme respiratorii, cum ar fi tuse, respiratie suieratoare, bronhospasm, dispnee, bronhoconstrictie, edem pulmonar, boli pulmonare cronice si pierderea simtului mirosului si gustului. Dioxidul de sulf (SO₂) este produs prin arderea combustibililor fosili, prin functionarea serelor, in urma ploilor acide si proceselor industriale, iar hidrogenul sulfurat (H₂S) este emis atat de procese naturale, cat si de activitatile umane, cum ar fi izvoarele calde si reci bogate in sulf, gunoi de grajd, cariere de carbune, rezervoare de petrol si gaze, sisteme hidrotermale si eruptii vulcanice. Aceste gaze irita tractul respirator si provoaca senzatie de arsura, ducand la simptome de astm si bronsita (respiratie scurta, respiratie suieratoare si apasare in piept), precum si infectie pulmonara. Ozonul este un produs rezultat in urma unei reactii fotochimice ce implica dioxidul de azot si compusii organici volatili. Chiar si in cantitati foarte mici, ozonul este potential nociv pentru sanatatea umana. Concentratia ozonului in aerul interior depinde de un numar de factori, incluzand concentratia exterioara de ozon, frecventa schimbului de aer, procentul de emisie din interior, reactiile intre ozon si celelalte substante chimice din aer. Sursa generatoare de ozon in spatiul interior cu destinatie de birouri este reprezentata de echipamentele electronice utilizate, inclusiv fotocopiatoarele si imprimantele laser (Darling et al., 2012).

O reprezentare schematica, prelucrare dupa Kumar et al., 2023, a principalelor tipuri de poluanti ai aerului din spatii cu diferite destinatii, precum si a surselor acestora, este redata in fig. 1.

Fig. 1: Tipuri de poluanti ai aerului din spatii cu diferite destinatii si sursele acestora (prelucrare dupa Kumar et al., 2023)

Numeroase studii anterioare ( Kumar et al., 2023; Tsumura et al., 2023; Gan et al., 2023; Gomes and Miranda, 2022; Arar et al., 2022; Suzuki et al., 2021; Brown et al., 2021; Shaw et al., 2020; Zoran et al., 2020; Chamseddine et al., 2019) au identificat o relatie semnificativa intre expunerea excesiva la concentratii ale poluantilor din aerul interior si aparitia unor simptome ce alcatuiesc asa-numitul sindrom al cladirilor bolnave (building-related symptoms – BRS) sau boli legate de cladire (building-related illnesses – BRIs). Ca un exemplu, in raportul Dubai Healthcare City, se estimeaza ca 15% dintre rezidentii din Dubai au suferit simptome de SBS, cum ar fi oboseala, dureri de cap, ochi rosii, iritatie ochi/nas/gat, tuse uscata, piele uscata sau mancarime, ameteli si dificultati de concentrare (Arar et al., 2022). SBS difera de BRIs, deoarece nu exista cunostinte de etiologie cu privire la simptomele descrise in cazul SBS si, prin urmare, nu este posibila asocierea simptomelor descrise de ocupanti cu expunerea lor particulara in interiorul cladirii (Gomes and Miranda, 2022). Astfel de simptome includ dureri de cap, iritarea ochilor si a cailor respiratorii, ameteli, greata, oboseala, somnolenta, iritabilitate si nervozitate (Kumar et al., 2023). Cu toate acestea, cele mai mari efecte asupra sanatatii imputabile poluarii aerului interior sunt bolile respiratorii si cardiovasculare (Chamseddine et al., 2019; Shaw et al., 2020; Zoran et al., 2020; Brown et al., 2021). Rezultatele studiului efectuat de Suzuki si colegii (2021) sugereaza ca persoanele cu antecedente de alergie si sensibilitate ridicata la substante chimice sunt mai susceptibile de a avea BRS, dar si faptul ca reactiile umane la poluantii din aerul interior depind atat de nivelurile de substante chimice cat si de alti factori, cum ar fi afectiunile medicale preexistente si sensibilitatea personala.

In anul 2021, World Health Organization (WHO) – Organizatia Mondiala a Sanatatii (OMS) a revizuit limita admisibila pentru diferiti poluanti ai aerului, in Tabelul 1 fiind enumerate cateva exemple de poluanti, limite aferente si efecte asupra sanatatii.

Tabelul 1: Nivelul-limita al diferitilor poluanti ai aerului interior si impactul acestora asupra sanatatii (Kumar et al., 2023; WHO, 2021)

 Preocuparile privind dezvoltarea domeniului calitatii aerului din mediul interior construit au aparut in INCERC Bucuresti inca din anul 2006, in cadrul fostului Laborator de Produse Polimerice si Finisaje, dar doar in anul 2009 au fost demarate studiile privind explorarea acestuia, odata cu admiterea la finantare a proiectului Conceptii de realizare a cladirilor „verzi” in alcatuiri si din materiale ecologice, cu consum redus de energie, parte integranta a Programului-nucleu: CONSTRUCTIILE – REPER MAJOR AL STRATEGIILOR NATIONALA SI EUROPEANA DE DEZVOLTARE DURABILA – CONSUS. Cu echipamentele specifice achizitionate si cunostintele teoretice acumulate, au fost efectuate, in perioada 2011-2015, studii de caz privind principalele categorii de emisii poluante prezente in mediul interior construit, in principal in spatii de birouri, de locuit si educationale. A fost realizata monitorizarea concentratiei a 16 (saisprezece) compusi organici volatili apartinand unor diferite clase, de la hidrocarburi aromatice, aldehide, alcani, compusi alifatici si aromatici halogenati, pana la esteri alifatici, alcooli alifatici si aromatici, amine si amide alifatice, alcadiene. Compusii organici volatili monitorizati in spatiile rezidentiale si birouri au fost: benzen, acroleina, octan, tetracloretilena, acetat de butil, clorbenzen, xilen, fenol, acetaldehida, metilamina, acrilat de etil, butadiena, bromura de metil, 1,1 dicloretena, 2 butoxietanol, n,n dimetilacetamida.

De asemenea, in anul 2022, in cadrul proiectului PN 19 33 04 02 – Solutii sustenabile pentru asigurarea sanatatii si securitatii populatiei in conceptul inovarii deschise si a prezervarii mediului inconjurator, parte a Programului-nucleu CERCETARI PENTRU SOLUTII SUSTENABILE SI INTEGRATE ECOLOGIC IN DEZVOLTAREA SPATIALA SI SIGURANTA MEDIULUI CONSTRUIT, CU POTENTIAL AVANSAT DE INOVARE DESCHISA- ECOSMARTCONS, a fost efectuata o campanie de monitorizare a calitatii aerului in cladiri publice de invatamant, respectiv patru scoli gimnaziale si doua gradinite, situate in Bucuresti (cateva imagini sunt prezentate in fig. 2), inregistrandu-se concentratia totalului de compusi organici volatili (TCOV), concentratiile dioxidului de carbon (CO₂) si particulele solide cu dimensiuni de 2,5µm (PM 2,5) si 10µm (PM10).

Fig. 2: Imagini din timpul campaniei de monitorizare a calitatii aerului in cladiri publice de invatamant

Totodata, au fost efectuate cercetari experimentale privind monitorizarea emisiilor materialelor si structurilor complexe obtinute prin valorificarea deseurilor agricole, de origine vegetala si animala, concepute si realizate in cadrul proiectului mentionat, in conditii variabile de ventilare.

Cercetarile efectuate s-au concretizat (pe langa rapoartele de cercetare aferente fiecarei faze din proiectele mentionate) in 7 articole in reviste cotate ISI si volume ale unor conferinte indexate ISI, 8 articole in reviste BDI, 15 premii si medalii, 48 de rezumate in volumele de rezumate ale unor conferinte nationale si internationale, comunicari prezentate sub forma a 38 de postere si 10 comunicari orale, la manifestari stiintifice din Romania, Austria, Bosnia-Hertegovina, Bulgaria, Cehia, Coreea de Sud, Grecia, Lituania, Republica Moldova si Suedia.

Echipamentele specifice, achizitionate in cadrul proiectelor de cercetare anterioare de catre Sucursala INCERC Bucuresti, sunt:

• echipamentul portabil alcatuit din sonda DirectSense IQ-610 si tableta GrayWolf ( 3a), producator GrayWolf Sensing Solutions – SUA, ce contine 5 senzori pentru masurarea urmatorilor parametri: totalul concentratiei de compusi organici volatili (TCOV) si un numar de 119 compusi individuali, monoxid de carbon (CO), dioxid de carbon (CO₂), temperatura si umiditate relativa, cu urmatoarele caracteristici tehnice :

– senzor PID (Photo-Ionization Detector) pentru compusi organici volatili (COV) – domeniu masurare: 0 – 20 ppm, rezolutie: 0,01 ppm

– senzor NDIR (Non-Dispersive Infrared) pentru CO₂ – domeniu masurare: 0 – 10.000 ppm; rezolutie: 1 ppm

– senzor electrochimic pentru CO – domeniu masurare: 0 – 750 ppm; rezolutie: 0,1 ppm

– rezistenta termica Pt100 pentru temperatura – domeniu de masurare:-25° ÷ +70°C; precizie ±0,3°C

– sonda capacitiva pentru umiditate relativa – domeniu de masurare: 0÷100 %; precizie:±2% ÷ ±3%

• echipamentul avansat, alcatuit din sonda DirectSense II-8 si instrumentul portabil AdvancedSense Pro, producator GrayWolf Sensing Solutions – SUA, ce contine 8 senzori pentru masurarea urmatorilor parametri: totalul concentratiei de compusi organici volatili (TCOV) si un numar de 119 compusi individuali, monoxid de carbon, dioxid de carbon, ozon, monoxid de azot, dioxid de azot, temperatura si umiditate relativa ( 3b), cu caracteristicile tehnice din Tabelul 2.

Tabelul 2: Detalii privind echipamentul DirectSense II-8

Fig. 3: (a) DirectSense IQ-610 si tableta GrayWolf; (b) DirectSense II-8 si AdvancedSense Pro; (c) Echipament pentru monitorizarea compusilor anorganici

• echipamentul portabil TG-501 pentru monitorizarea compusilor anorganici, producator GrayWolf Sensing Solutions – SUA, dotat cu senzori specifici ( 3c), ce determina oxizii de azot, ozonul, amoniacul si dioxidul de sulf prin metoda electrochimica. Gama de concentratii si precizia sunt mentionate in Tabelul 3.

Tabelul 3: Detalii privind echipamentul TG-501

• echipament de masurare a particulelor solide (in suspensie)

Principiul metodei de monitorizare consta in separarea, identificarea dimensionala si determinarea concentratiei de particule solide aflate intr-un volum de aer (0,1 CFM – 2,83 l/min), prelevat la intervale de timp prestabilite. Echipamentul este un numarator optic de particule (fig. 4), al carui principiu general de functionare se bazeaza pe fenomenul de imprastiere a luminii. Proba de aer este introdusa in instrumentul de masura cu ajutorul unei pompe. Particulele prelevate imprastie lumina provenita de la o sursa de tip dioda laser iar dispozitivul optic de colectare aduna si concentreaza aceasta lumina la nivelul unei fotodiode care are rolul de a converti micile scantei in impulsuri electrice. Intensitatea impulsului rezultat reprezinta o masura a dimensiunii particulelor iar in acest fel particulele sunt numarate, rezultand concentratia corespunzatoare unei anumite dimensiuni. Echipamentul, Gray Wolf Handheld 3016, producator GrayWolf Sensing Solutions – SUA, este de tip portabil si poate realiza masuratori pentru sase tipuri de dimensiuni de particule: 0,3 μm, 0,5 μm, 1,0 μm, 2,5 μm, 5,0 μm, 10,0 μm, cu o eficienta de: 50% pentru 0,3 µm; 100% pentru particulele cu dimensiuni >0,45 µm (conform ISO 21501-4).

Fig. 4: Numarator optic de particule | Fig. 5: Echipament pentru masurarea formaldehidei

• echipament de masurare a formaldehidei

Pentru detectarea formaldehidei prezente in aerul interior se utilizeaza un echipament RIKEN KEIKI, Japonia (fig. 5) al carui principiu de functionare se bazeaza pe fotometrie fotoelectrica, ce consta in emiterea unui fascicul de lumina ce se reflecta pe suprafata unei pastile etalon, ce contine o zona tratata cu o substanta chimica speciala si un agent de iluminare. Aerul este introdus in aparat, ajunge la nivelul pastilei etalon, unde are loc o reactie chimica in urma careia se produce modificarea culorii suprafetei pastilei. Modificarea de culoare este determinata de nivelul de expunere la formaldehida precum si de timpul de expunere. Nivelul intensitatii luminii transmise este corelat cu o curba de expunere aflata in memoria aparatului iar rezultatul final va fi afisat sub forma concentratiei de formaldehida in ppm.

Tot in cadrul Sucursalei INCERC Bucuresti sunt functionale doua standuri experimentale. Standul experimental S1 a fost preconizat a fi conceput, proiectat si implementat pe suportul unei cladiri de tip rezidential cu un singur nivel de inaltime (parter) amplasata in cadrul platformei Sucursalei INCERC Bucuresti (fig. 6a). Cladirea a fost initial proiectata si executata ca o cladire experimentala, cu elemente structurale si de inchidere din BCA, ulterior functionand ca o cladire de birouri. Incepand cu anul 2002, imobilul a facut obiectul mai multor proiecte de cercetare, care au vizat in special eficienta energetica si validarea unor modele matematice de calcul al microclimatului interior/eficientei energetice (fig. 7).

Fig. 6: (a) Cladirea experimentala din cadrul platformei INCERC Bucuresti, suport al standului S1; (b) Amplasarea sistemului de ventilare cu inregistrare a parametrilor specifici

Cladirea dispune de doua sisteme de ventilare care pot fi utilizate alternativ (fig. 6b), debitul putand fi reglat si masurat continuu:

•  sistem de ventilare mecanica cu aer introdus din spatiul solar (preincalzit),
• sistem de ventilare mecanica cu aer proaspat in doua conditii de operare: cerinte de confort uzual (0,5-0,6 schimburi de aer); ventilare nocturna/racire in anotimpul calduros (5-8,5 schimburi de aer).

Fig. 7: Activitati in cadrul unor proiecte de cercetare

In standul experimental S1 pot fi efectuate studii in vederea monitorizarii parametrilor mediului interior si a variatiei degajarilor de poluanti conform unui profil prestabilit.

Ca parte a Programului-nucleu 2019-2022, a fost implementat si standul experimental S2 (camera de testare a emisiilor) cu trei caracteristici tehnice importante, si anume:

• volumul standului – 28,8 m³;
• materialul de acoperire pentru pereti, tavan si pardoseala este unul inert chimic (folie de aluminiu gofrata pe ambele fete si membrana bariera de vapori impermeabila);
• modul de functionare al standului experimental S2 poate fi: inchis (numai cu functionarea instalatiei de recirculare aer), deschis (numai cu functionarea instalatiei de vehiculare aer proaspat) sau mixt (cu ambele instalatii in functiune).

Standul permite masurarea emisiilor generate de diferite tipuri de materiale, in conditii variabile de ventilare, in diverse scenarii experimentale, fiind o incinta etansa, de mari dimensiuni, pentru care mediul exterior nu reprezinta un factor de influenta asupra rezultatelor experimentale. Imagini ale standului experimental S2 sunt prezentate in fig. 8-10.

Fig. 8: Stand experimental S2 – vedere frontala si laterala

Fig. 9: Vedere interioara stand S2

Fig. 10: Amplasare proba pentru monitorizare emisii

 In concluzie:

• Calitatea aerului din spatiile interioare, unde ne petrecem intre 80 si 90% din timp, are o importanta covarsitoare asupra sanatatii noastre; existenta multiplelor surse de emisii de poluanti, precum si a numeroaselor tipuri de poluanti, conduce la deteriorarea ecosistemului si provoaca o serie de efecte adverse asupra sanatatii chiar si la cele mai scazute concentratii detectabile;
• Calitatea aerului interior este evaluata, in principal, pe baza concentratiei a trei categorii principale de poluanti din aer, si anume compusii organici volatili (VOCs), particulele in suspensie (PM), si compusii anorganici volatili (VICs);
• Expunerea la poluantii din aerul interior duce la aparitia unor simptome ce alcatuiesc asa-numitul sindrom al cladirilor bolnave (BRS) sau boli legate de cladire (BRIs), printre care se enumera: dureri de cap, iritarea ochilor si a cailor respiratorii, ameteli, greata, oboseala, somnolenta, iritabilitate si nervozitate, cele mai frecvente boli mentionate fiind bolile respiratorii, cardiovasculare, neurologice, alergice etc.;
• Institutul nostru, prin Sucursala INCERC Bucuresti, dispune de infrastructura de cercetare si personal specializat pentru realizarea de studii si cercetari experimentale privind monitorizarea nivelurilor de poluare, din diferite tipuri de spatii interioare si mediul inconjurator, precum si pentru cuantificarea emisiilor provenite de la diferite tipuri de materiale/obiecte de amenajare interioara (materiale de constructii, mobilier etc.).

BIBLIOGRAFIE

Arar M., Jung C. and Qassimi N.A. (2022), Investigating the Influence of the Building Material on the Indoor Air Quality in Apartment in Dubai, Front. Built Environ. 7:804216,

Brown L., Barnes J., Hayes E. (2021), Traffic-related air pollution reduction at UK schools during the Covid-19 lockdown, Science of the Total Environment, 780, 146651

Caron A., Redon N., Thevenet F., Hanoune B., Coddeville P. (2016), Performances and limitations of electronic gas sensors to investigate an indoor air quality event, Building and Environment, 107:19-28

Chamseddine A., Alameddine I., Hatzopoulou M., El-Fadel M. (2019), Seasonal variation of air quality in hospitals with indoor-outdoor correlations, Building and Environment, 148:689-700

Chen Q., Sun H., Wang J., Shan M., Yang X., Deng M., Wang Y., Zhang L. (2019) Long-life type—the dominant fraction of EPFRs in combustion sources, ambient fine particles in Xi’an, Atmospheric Environment, 219:117059

Darling E. K., Cros C. J., Wargocki P., Kolarik J., Morrison G. C., Corsi R. L. (2012), Impacts of a clay plaster on indoor air quality assessed using chemical and sensory measurements, Building and Environment, 57:370-376

Gan G, Fan S, Li X, Zhang Z, Hao Z (2023) Adsorption, membrane separation for removal, recovery of volatile organic compounds, Journal of Environmental Sciences, 123:96–115

Gonzalez-Martin J., Kraakman N.J.R., Perez C., Lebrero R., Munoz R. (2021), A state-of-the-art review on indoor air pollution and strategies for indoor air pollution control, Chemosphere, 262, 128376

Gomes M. I., Miranda T. (2022), Indoor air quality for sustainability, occupational health and classroom environments through the application of earth plaster, HERITAGE 2022 – International Conference on Vernacular Heritage: Culture, People and Sustainability, September 15th-17th, 2022 Valencia, Spain, Doi: https://doi.org/10.4995/HERITAGE2022.2022.15142

Harb P., Sivachandiran L., Gaudion V., Thevenet F., Locoge N. (2016), The 40m³ Innovative experimental Room for INdoor Air studies (IRINA): Development and validations, Chemical Engineering Journal, 306: 568–578

Hoffmann B. et al. (2021) WHO Air Quality Guidelines 2021–Aiming for Healthier Air for all: A Joint Statement by Medical, Public Health, Scientific Societies and Patient Representative Organisations, Int J Public Health, 66:1604465

Karr G., Nicolas M., Maupetit F., Ramel M. (2021), Cleaning product emissions and indoor built environments: Exposure and health risk assessments from experiments under realistic indoor conditions, Building and Environment, 206, 108384

Kumar R., Verma V., Thakur M., Singh G., Bhargava B. (2023), A systematic review on mitigation of common indoor air pollutants using plant-based methods: a phytoremediation approach, Air Quality, Atmosphere & Health, https://doi.org/10.1007/s11869-023

Morin J., Gandolfo A., Temime-Roussel B., Strekowski R., Brochard G., Berge V., Gligorovski S., Wortham H. (2019), Application of a mineral binder to reduce VOC emissions from indoor photocatalytic paints, Building and Environment, 156:225-232

Nair A.N., Anand P., George A., Mondal N. (2022), A review of strategies and their effectiveness in reducing indoor airborne, transmission and improving indoor air quality, Environmental Research, 213, 113579

Petigny N., Zhang J., Horner E., Steady S., Chenal M., Mialon G., Goletto V. (2021), Indoor air depolluting material: Combining sorption testing and modeling to predict product’s service life in real conditions, Building and Environment, 202, 107838

Santos T., Gomes M. I., Coelho F., Faria P. (2019), Earth-based and current plasters: assessment of efficiency and contribution to indoor air quality, in: 5th Historic Mortars Conference, Proceedings PRO 130, Alvarez JI, Fernandez JM, Navarro I, Duran A, Sirera R (ed.), 5-20, 19-21 June 2019, Pamplona, Spain, RILEM Publications S.A.R.L., Paris, France, ISBN: 978-2-35158-221-3

Shaw C., Boulic M., Longley I., Mitchell T., Pierse N., Howden-Chapman P. (2020), The association between indoor and outdoor NO2 levels: A case study in 50 residences in an urban neighbourhood in New Zealand, Sustainable Cities and Society, 56, 102093

Suzuki N., Nakaoka H., Nakayama Y., Tsumura K., Takaguchi K., Takaya K., et al. (2021), Association between sum of volatile organic compounds and occurrence of building-related symptoms in humans: A study in real full-scale laboratory houses. Science of The Total Environment, 750:141635, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141635 PMID: 32882497

Teiri H., Hajizadeh Y., Azhdarpoor A. (2021) A review of different phytoremediation methods, critical factors for purification of common indoor air pollutants: an approach with sensitive analysis,Air Quality, Atmosphere & Health, 1-19

Tsumura K, Nakaoka H, Suzuki N, Takaguchi K, Nakayama Y, Shimatani K, et al. (2023) Is indoor environment a risk factor of building-related symptoms? PLoS ONE, 18(1):e0279757

US EPA, Introduction to Indoor Air Quality, 2023, https://www.epa.gov/indoorair-quality-iaq/introduction-indoor-air-quality

Zoran M.A., Savastru R.S., Savastru D.M., Tautan M.N. (2020), Assessing the relationship between ground levels of ozone (O3) and nitrogen dioxide (NO2) with coronavirus (COVID-19) in Milan, Italy, Science of the Total Environment, 740, 140005

World Health Organization (2015), Reducing global health risks through mitigation of short-lived climate pollutants. Scoping report for policy-makers, https://www.who.int

World Health Organization (2021), New WHO global air quality guidelines aim to save millions of lives from air pollution, https://www.who.int

Autor:

Ing. Vasilica Vasile – CS III, INCD URBAN-INCERC, Sucursala INCERC Bucuresti

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 205 – august 2023, pag. 56-61