Indoor emissions - a study on various sources of volatile organic compounds in a close-to-reality model room

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit verschiedenen Aspekten der Innenraumluftqualität in Holzgebäuden. In einem ersten Schritt wurden zwei Modellräume aus Holzwerkstoffen konzipiert und errichtet. Mit Hilfe dieser Modellräume wurden Versuche zur Innenraumluftqualität im Realmaßstab unter Laborbedingungen durchgeführt. Zunächst wurden beide Modellräume langfristig hinsichtlich ihrer VOC-Emissionen untersucht. Es wurde festgestellt, dass in beiden Räumen die VOC-Emissionen über einen Zeitraum von sechs Monaten deutlich absinken. Untersuchungen zur Stabilität der Klimaparameter in den Modellräumen belegen ihre Eignung als Testsystem im Großmaßstab. In der nächsten Phase wurden beide Modellräume schrittweise mit Innenausbauten versehen. Nach jedem Ausbauschritt wurden die VOC-Emissionen analysiert. Dies lieferte neue Informationen über den Einfluss verschiedener Bauphasen auf die Innenraumluftqualität und die Veränderung durch das gemeinsame Einbringen verschiedener Materialien. Es wurden materialabhängige Änderungen der VOC-Emissionen sowie Senken- und Barriereneffekte beobachtet. Zuletzt wurden sechs Nutzerszenarien simuliert, um den Einfluss von Tätigkeiten des Raumnutzers auf die Innenraumluftqualität zu untersuchen. Neben VOC-Emissionen wurden im Rahmen dieses Versuchs Aldehydemissionen, Feinstaub- und CO2-Konzentration erhoben. Die Ergebnisse zeigen, dass Nutzertätigkeiten zu sehr stark erhöhten Werten aller angeführten Parameter führen können. Die Werte überschreiten die Emissionen von Baustoffen teilweise deutlich, sinken jedoch nach Beendigung der Tätigkeit rasch wieder ab. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit liefern neue Erkenntnisse zur Innenraumluftqualität in verschiedenen Nutzungsphasen von realen Holzgebäuden unter Ausschluss unerwünschter Umgebungseinflüsse.

This thesis deals with different aspects of indoor air quality in wood-based constructions. In a first step, two model rooms built from wood-based construction products were designed and constructed. This model rooms were used for different tests concerning indoor in quality in real rooms but under laboratory conditions. In both model rooms long-term VOC emissions were examined. The VOC emissions declined over a period of six months. The VOC profiles emitted by the wood-based materials were comparable to those determined in other studies. Climate parameters inside the model rooms were monitored to prove the suitability of the model room as a large-scale test set-up. Next, the model rooms were stepwise equipped with interior fittings. VOC emissions were analyzed after each fitting step to gain further information about the influence of different fitting stages on indoor air quality. Mutual influences of materials installed together in a room and their effect on indoor air quality were investigated. Both VOC concentration and VOC profile vary with the installed materials which partly also act as VOC sinks or barriers. Finally, six user scenarios were simulated to investigate the influence of user activities on indoor air quality. Beside VOC also aldehydes, particulate matter and CO2 were analyzed. The results show distinct changes of these parameters due to user activities. The results to some extent exceeded those measured from building products but decreased quickly after the end of the activity. Altogether, the results of the present study offer new insights into indoor air quality in different utilization phases of wood-based constructions.