Emissioner

Det verkar ganska logiskt att någonting i byggnaden kan vara orsaken till hälsoproblem för människor. Det måste finnas en länk och den länken är oftast inomhusluften som människorna andas in. Inomhusluften kan vara kontaminerad av emissioner som kommer från byggnadsmaterial men självklart även från andra källor t. ex. ventilationssystem, kontorsutrustning osv.

Det fortsatta intresset för inomhusmiljö har hållit frågan om emissioner från byggmaterial vid liv. Dessa kan vara av två olika typer:

Primära emissioner

Emissioner som man kan säga byggs in i materialen och avsöndras successivt, normalt sett minskande i hastighet med tiden. Emissionerna från avjämningsmassor innehållandes kasein är typiska primära emissioner.

Läs mer om primära emissioner

Sekundära emissioner

Emissioner som inträffar pga. reaktioner mellan två olika material som kombineras. I detta fall spelar fukt ofta en viktig roll. En typisk sekundär emission är 2-eyhylhexanol som kan inträffa när golv av PVC limmas till ett fuktigt, högalkaliskt underlag som betong.

Läs mer om sekundära emissioner

Byggnadsmaterial och emissioner

De flesta byggnadsmaterial avger mer eller mindre emissioner. Den idag mest frekvent uppmätta gruppen av emissioner kallas VOC (flyktiga organiska ämnen) och summan av dessa (inom angivna begräsningar) kallas TVOC (totala flyktiga organiska ämnen). För byggnadsmaterial som har en stor ytarea är nivån av emissioner normalt sett angiven som µg/m2 *timme. Eftersom VOC kan innehålla tusentals olika kemiska föreningar måste varje mängden av varje förening normaliseras och detta görs genom att använda en så kallad toluenekvivalent. Det betyder att varje förenings emission beräknas som om den vore toluen.

Då TVOC kan bestå av tusentals olika föreningar är det ganska uppenbart att det inte kan finnas något direkt samband mellan mängden av TVOC och hälsoproblem. TVOC kan bestå av helt ofarliga ämnen även om de finns i stora mängder. Å andra sidan kan det finnas föreningar som är skadliga även i låga doser och därför är ett lågt TVOC ingen garanti för bra luft inomhus. Pga. av detta inkluderar TVOC-mätningar identifieringar av föreningarna med högsta mängder så att det går att undersöka om det finns några kända hälsorisker.

Men det finns även emissioner som kan vara viktiga trots det faktum att de inte visar sig i omfånget av TVOC-mätningarna. De kommer från föreningar som har en lukt i redan vid extremt små koncentrationer – under detekteringsgränser för VOC-utrustningen. Lukter som folk inte tycker om – illaluktande- är oftast de viktigaste då en illaluktande doft indikerar att det finns någonting som bör undvikas. För att hantera illaluktande emissioner finns det olika tekniker som använder sig av testpaneler med människor.

Mer info:

Metoder

Eftersom frågan om emissioner är ganska komplex finns behovet av ett klassificeringssystem för att stimulera utvecklingen av bra produkter och diskvalificera dåliga. För att göra det måste tillförlitliga tekniker användas. Det finns två huvudsakliga metoder tillgängliga för att mäta emissioner från byggmaterial – kammarmetoden och cellmetoden enligt ISO/DIS 16000 – 9, 10, 11. Dessa standarder hanterar provtagning av emissioner från materialet medan andra standarder – ISO/DIS 16000 –3, 6 – täcker den analytiska delen av mätningen.

Klassificeringssystem

Klassificeringssystem fokuserar på primära emissioner eftersom den stora variationen av möjliga kombinationer av olika material gör det svårt att hantera sekundära emissioner (men de är trots allt minst lika viktiga). I Sverige finns P-märkningssystemet för avjämningsmassor sedan år 2000. Weber var först med att P-märka avjämningsmassor. P-märkningen sätter upp krav för hållfasthet, funktion, produktionskontroll och inte minst emissioner. Begränsning av egenemissioner av TVOC, ammoniak, formaldehyd samt sekundära emissioner enligt GBRs standard. Dessutom finns lukttest som är tänkt att sortera ut illaluktande produkter. Ett annat klassificeringssystem är det finska “Emission Classification of Building Materials”. Den täcker många olika typer av byggmaterial. Den sätter en begränsning av TVOC men begränsar även specifika emissioner av formaldehyd, ammoniak och cancerframkallande ämnen. Dessutom inkluderar den en sensorisk utvärdering med doftpaneler så att illaluktande produkter sorteras ut. För avjämningsmassor finns det även krav på att produkten inte får innehålla kasein. Systemet har en annorlunda klassificering men i praktiken används bara den bästa klassen, M 1.

Ytterligare ett annat klassificeringssystem är tyska EMICODE. Den täcker primers, avjämningsmassor, bruk och bindemedel. Precis som i det finska systemet finns det olika klasser med även här används bara den bästa klassen EC 1 i praktiken. EMICODE sätter även begränsningar för TVOC och cancerframkallande ämnen (vilka en av dem är formaldehyd), men har inga begränsningar för ammoniak. Inte heller finns det någon sensorisk utvärdering eller krav gällande kasein. Så på sätt och vis är de finska M 1-kraven striktare än EMICODE. Men kraven för cancerframkallande ämnen fastställs i ett tidigare skede i EMICODE jämfört med M 1, vilket gör EMICODE striktare i detta avseende.

För att minimera risken för att en produkt ger primära emissioner med kända hälsorisker bör man uppfylla både kraven för P-märkning, M 1 och EC 1. Begränsningarna som satts för TVOC i klassificeringssystemet baseras inte på vetenskapliga bevis utan reflekterar tanken att om TVOC är mycket höga finns det en högre risk att den kan innehålla någonting mycket ohälsosamt. Därför är det inte meningsfullt att döma produkter pga. dess TVOC-värden så länge som de uppfyller klassificeringskriteriet.

Det är naturligtvis viktigt att kontrollera den primära emissionen och att uppnå de gällande kriterier. Men det är inte mycket till hjälp när den faktiska situationen i en byggnad är väldigt annorlunda och förhindrar att den primära emissionen testas. Det är då den sekundära emissionen blir viktig.

För avjämningsmassor är den mest kritiska situationen gällande sekundär emission när ett PVC-golv limmas vid avjämningsmassan och det finns fukt i betongunderlaget. De sekundära emissionerna som inträffar under sådana omständigheter har två huvudsakliga orsaker.

  • Den första är att bindemedlet angrips av alkalihydrolys och – beroende på limmets komposition – alkohol 2-ethylhexanol och/eller 1-butanol utsöndras.
  • Den andra är mjukmedlen i PVC, ofta en ftalat, bryts ner och utsöndrar 2-ethylhexanol. Andra mjukningsmedel kan utsöndra andra nedbrytande föreningar.

Testmetod

För att möjliggöra studie om sekundära emissioner från golvkonstruktioner har Svenska Golvbranschens Riksorganisation, GBR, utvecklat ett standard, “Branschstandard för emissionsmätningar av sammansatta golvkonstruktioner”, vilken publicerades 2004. Denna testmetod involverar en referensbetong, torkad till runt 85 % RF, ett referensgolvlim och en golvbeläggning av PVC. Vid denna referenskonstruktion mäts emissionen 26 veckor efter appliceringen av golvbeläggningen. Slutresultatet av de sekundära emissionerna redovisas som två alkoholer 2-ethylhexanol och 1-butanol (signalsubstanser).

Vid testning av avjämningsmassa efter metoder utförs en så kallad testkonstruktion som är identisk med referenskonstruktionen förutom att avjämningsmassan även är applicerad ovanpå betongen. Torkningstiden för avjämningsmassorna är i enlighet med tillverkarens instruktioner och inkluderas i betongens uttorkningstid. Därför kan fukthalten i testkonstruktionen aldrig vara lägre än i referenskonstruktionen.

Än en gång, de sekundära emissionerna, uttryckt som summan av alkohol, mäts 26 veckor efter applicering av golvbeläggningen. Tre olika klasser har upprättats där den bästa klassen AN1 kräver ett högst värde av 30 µg/m2 *timme, tex. mindre är en tiondel av vad som utsöndras från referenskonstruktionen där ytbeläggningen limmas direkt mot betongen.

Lågalkaliska; Långsiktiga effekter

Avjämningsmassor klassificeras som “lågalkaliska” om bindemedlet består till mer än 50 % av kalciumaluminatcement (CAC) och gips. Sådana avjämningsmassor är mycket mindre aggressiva med tanke på alkalisk nedbrytning än betong vilken baseras på vanlig Portland-cement (OPC). Därför har den lågalkaliska avjämningsmassan visat sig ha bra möjligheter att uppnå den bästa klassen AN 1. Webers golvprodukter – t.ex. finspackel som Floor 4032, Floor 4042 och avjämningsmassor som Floor 4150 och 4310 – den nya generationen av avjämningsmassor har testats i enlighet med branschstandard och har funnits fullfölja kraven för klass AN 1.

Men detta är inte hela historien om sekundära emissioner och avjämningsmassor. Den testmetod som beskrivs ovan är mycket närmare den verkliga situationen i en byggnad än vid testet av primära emissioner (inga kombinationer, torra förutsättningar). Men den täcker fortfarande inte en viktig aspekt och det är: Vad händer om underlaget har en högre fukhalt än de 85 % RF i testet? Dessutom, kan emissionerna uppträda senare, efter de 26 veckor som används i testet?

Dessa frågor har studerats in i detalj när det gäller Weber produkter och resultatet har publicerats som rapport TVBM-3115 vid Avdelningen för Byggnadsmaterial vid Lunds Tekniska Högskola (se rapport). I denna studie kördes en rad tester med vanlig betong som torkats upp till tre olika nivåer av relativ fuktighet (85, 91 och 96 % RF). Weber avjämningsmassa applicerades, referenslim och golvbeläggning av PVC användes. Jämförelse gjordes med samma konstruktion men utan avjämningsmassa. Den sekundära emissionen följdes under 4 år efter applicering av golvbeläggningen. Resultaten visas i följande diagram.

Emission 1 Emission 2 Emission 3

Resultat av långtidstest

Resultaten var slående. Vid de två lägre RF-värdena finns det knappast några sekundära emissioner från konstruktionen med Weber golvavjämning ens efter 4 år. För konstruktionen med bara betong ökar de sekundära emissionerna både med tiden och när den relativa fuktigheten ökar.

Men för testerna med den högsta fuktigheten av 96 % RF, är situationen annorlunda. Efter ett halvår verkar avjämningsmassan fortfarande ha en bra skyddande kapacitet, då de sekundära emissionerna är mycket låga jämfört med resultatet av bara betong. Men när tiden går börjar den sekundära emissionen att öka även med avjämningsmassa och de fortsätter att öka i upp till 3 år. Anledningen till detta är antagligen att alkali från betongen har möjligheten att transporteras genom avjämningsmassan vid denna höga fuktighet vilket naturligtvis inte är fallet vid lägre fuktigheter. Detta har säkerligen att göra med det faktum att alkali endast kan transporteras i flytande tillstånd och inte i gasform.

Så sammanfattningsvis visar dessa och många andra tester att Webers lågalkaliska, cementbaserade avjämningsmassor har förmåga att skydda limmet och golvbeläggningen från alkali-angrepp från den underliggande betongen, förutsatt att den kritiska fuktigheten inte överskrids och att skiktet är tjockt nog. Baserat på omfattande undersökning har vi på Weber satt gränserna vid 90 % RF och tjocklek av 5 mm, vilket ger en viss säkerhetsmarginal.

Kalsiumsulfat – gips och anhydrit

Sekundära emissioner från golv innehållandes kalciumsulfatbaserade avjämningsmassor och bruk är ovanliga. Fuktigheten (fuktkvoten) i materialet måste vara mycket låg (0,5 % för vanliga golv och 0,3 % för värmegolv) för att kunna beläggas.
Avjämningsmassan eller bruket har ett pH-värde nära 7. Detta är mindre än så kallade “lågalkaliska” cementbaserade produkter.
Det får inte vara direktkontakt mellan betong och kalciumsulfatbaserade avjämningsmassor eller bruk. Innan dessa appliceras används en alkrylbaserad primer, tex. Floor 4716 utspädd 1:3 med vatten. Om betongen har en fuktkvot om mer än 3 % men lägre än 5 %, används en epoxibaserad primer. Genom att använda en epoxibaserad primer förhindras transporten av alkalin från betongen in i avjämningsmassa eller bruk.