Ρύπανση εσωτερικού περιβάλλοντος από υπομετρικά σωματίδια με ελεγχόμενες συνθήκες αερισμού σε κτίρια

Abstract

The present thesis investigates the experimental and theoretical evaluation of the Indoor Environmental Quality in residential buildings and schools in areas of Attika with different microclimatic characteristics. Extensive experimental measurements of air pollutants were carried out while particular emphasis was given on the recording and analysis of particulate matter (PM) aiming to determine their generation sources. It was found that PM largely depend on occupants' activities and on ventilation rates whose levels were extensively recorded. Furthermore, significant positive correlations were found between PM and airborne fungi. The perception of the Indoor Environmental Quality and the assessment of sick building symptoms through a questionnaire survey as well as the investigation of students' productivity in relation to the levels of air pollutants were also examined. It was found that temperature was a determinant for the satisfaction of students with the indoor air quality and the negative effect of the increased CO2 concentrations to students' productivity was also established. Finally, PM concentrations were simulated using a mathematical model and a satisfactory correlation was found between the predicted and measured PM10 concentrations. The emission rate of PM10 due to the presence of students was also calculated and a proposal for the optimum management of the teaching periods was further made.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή διερευνάται η πειραματική και θεωρητική αξιολόγηση της ποιότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος σε κτίρια κατοικιών και σχολεία σε περιοχές της Αττικής με διαφορετικά χαρακτηριστικά μικροκλίματος. Πραγματοποιήθηκαν εκτενείς πειραματικές μετρήσεις αέριων ρύπων ενώ ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στην καταγραφή και ανάλυση των συγκεντρώσεων αιωρούμενων σωματιδίων (PM) με σκοπό τον προσδιορισμό των πηγών δημιουργίας τους. Βρέθηκε ότι τα PM εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις δραστηριότητες των χρηστών στα εσωτερικά περιβάλλοντα των κτιρίων αλλά και από τον βαθμό αερισμού τα επίπεδα του οποίου αποτυπώθηκαν εκτενώς σε φυσικά αεριζόμενες σχολικές αίθουσες. Επιπλέον βρέθηκαν σημαντικές θετικές συσχετίσεις μεταξύ PM και αερομεταφερόμενων μυκήτων. Η προσωπική αξιολόγηση της ποιότητας εσωτερικού περιβάλλοντος και η αποτύπωση συμπτωμάτων άρρωστου κτιρίου μέσω έρευνας ερωτηματολογίων αλλά και η διερεύνηση της παραγωγικότητας των χρηστών του κτιρίου σε σχέση με τα επίπεδα των αέριων ρύπων αποτέλεσε ακόμα μία σημαντική παράμετρο μελέτης. Βρέθηκε ότι η θερμοκρασία ήταν καθοριστικός παράγοντας για την ικανοποίησή των μαθητών με την ποιότητα του εσωτερικού αέρα και επιπλέον διαπιστώθηκε η αρνητική επίδραση των αυξημένων συγκεντρώσεων CO2 στην παραγωγικότητά τους. Οι συγκεντρώσεις PM προσομοιώθηκαν με τη χρήση μαθηματικού μοντέλου απ' όπου διαπιστώθηκε ικανοποιητική συσχέτιση προβλεπόμενων και μετρούμενων τιμών, υπολογίστηκε ο ρυθμός εκπομπής ΡΜ10 από την παρουσία των μαθητών και επιπλέον έγινε πρόταση για την καταλληλότερη διαχείριση των διδακτικών περιόδων.