Komplexní způsob hodnocení mikroklimatu budov na základě odezvy lidského organizmu – Část 3.

Hodnocení odérového mikroklimatu z hlediska fyziologie a psychologie člověka

Článek je zaměřen zejména na nežádoucí zvyšování koncentrací CO₂, který je i indikátorem „zkaženého“ vzduchu. Rovněž těkavé organické látky znehodnocují ovzduší a dráždí zejména sliznice a další citlivé tkáně člověka. Proto je žádoucí snižovat jejich nepřípustné koncentrace. Metoda posuzování vlivů odérů, teplot, vlhkosti, apod. podle decibelových stupnic umožňuje lépe porovnat rozdílné vlivy na organizmus a zejména je srovnatelným způsobem hodnotit a stanovovat jejich podíl při souhrnném hodnocení. Svědčí o tom celá publikovaná série článků autora na toto téma.

Recenzent: Vladimír Galád

3.1 Úvod

Po udělení Nobelovy ceny za fyziologii a medicínu Buckové a Axelovi (viz obr. 3.1) za objev receptorů odérové složky prostředí v roce 2001 se dostává této složce zvýšené pozornosti, i když již předtím to byla v roce 2000 práce Herzova o Proustově fenoménu, jež zapůsobila stejným způsobem.

Z jejich prací je zřejmé, že odéry hrají důležitější roli v životě člověka, než se dosud předpokládalo. Linda Bucková a Richard Axel nalezli skupinu genů, z nichž 18 produkuje receptory, které jsou aktivní v nose a nikde jinde. Každý receptor je schopen identifikovat mnoho různých pachových molekul. Z hlediska klimatizace a větrání budov jsou odéry zvláště závažné, neboť determinují potřebné množství větracího vzduchu; není to potřeba vzduchu na dýchání, jak se často mylně předpokládá, ta činí pouze asi 1 m³/h na osobu.

Posouzení úrovně odérové konstituenty pro účely větrání je nutno provést jednak z hlediska fyziologie člověka, jednak s ohledem na jeho psychiku, tj. vytvořit takový způsob hodnocení této části stavu prostředí, který by co nejlépe vystihoval, jak je vnímána člověkem. To je předmětem této práce.

3.2 Hodnocení z hlediska fyziologie člověka

Vliv prostředí na fyziologii člověka je popsán diferenciální rovnicí prostředí (viz Jokl 1989).

Pro odérovou konstituentu jakožto indikátora bioefluvií platí, vyjádříme-li odéry váhovou jednotkou

y [a·m^–3] = r [kg·m^–3]

kde

• r … odérová indikační koncentrace (koncentrace TVOC nebo CO₂) [kg·m^–3]

Fyzikálním kritériem interakce fyziologie člověka a odérové konstituenty pro účely větrání je koncentrace indikační odérové látky.

Pro posuzování kvality odérového stavu prostředí s převažujícím pobytem člověka se volí oxid uhličitý CO₂ (ČSN EN 15251, EUR 14449 EN, ČSN EN 13779) v ostatních případech komplex těkavých organických látek TVOC (viz např. EUR 14449 EN).

3.3 Hodnocení z hlediska psychologie člověka

Fyzikální kritérium interakce psychologie člověka a odérové konstituenty umožňuje stanovit zákon Weber-Fechnerův (WF) (viz též Jokl 2011, část 1):

R = k·logS       (3.1)

Kde

• R … odezva lidského organizmu (response)
• S … stimul (stimulus) prostředí, který odezvu vyvolává
• k … součinitel úměrnosti (proporcionality)

3.3.1 Návrh nového způsobu hodnocení

Pro odérový stav prostředí bude mít tento zákon tvar (Jokl 1997)

L_odor = k_odor·log (r/r_threshold)        (3.2)

Kde

• L_odor… hladina odéru [deciodor], [dOd]
• r … odérová indikační koncentrace [ppm, µg/m³]
• r_hreshold… prahová odérová indikační koncentrace [ppm, µg/m³]

k = 135/log (r₁₃₅/r_threshold)

kde

• r₁₃₅… koncentrace korespondující 135 dOd.

Tento vztah koresponduje se vztahem pro hodnocení hluku tzv. hladinou akustického tlaku [dB] a pro hodnocení tepelného stavu, tzv. termální hladinou operativní teploty [dTh] (Jokl 2007).

3.3.1.1 Oxid uhličitý

Oxid uhličitý je plyn zcela bez zápachu jak se lze snadno přesvědčit např. čichnutím k bublinkám unikajícím ze sodovky. Jaký je tedy důvod pro jeho po­užití jako indikátoru odérového stavu prostředí, a to dokonce pro stanovení výměny vzduchu v interiéru?

Koncentrace CO₂ v interiéru závisí na počtu osob v místnosti a na jejich aktivitě: s počtem osob a s jejich aktivitou

• a) stoupá koncentrace CO₂ v interiéru (obr. 3.2),
• b) vzrůstá negativní nepříjemný odér v interiéru (CO₂ je výborný indikátor emisí bioefluvií člověka, jež jsou hlavním zdrojem těchto odérů) a za
• c) stoupá potřeba výměny vzduchu.

Jako indikátor odérové kvality vzduchu je CO₂ úspěšně používán více jak sto let (Pettenkofer 1858, Huber a Wanner 1983), Bylo to ověřeno i ve vzduchotechnické praxi: senzory CO₂ jsou úspěšně používány pro regulaci větracího výkonu v závislosti na odérové kvalitě vzduchu v interiéru (Novakovic, Ogard 1988). Evropský standard ČSN EN 13779:2004 dokonce zavádí kategorizaci kvality vzduchu v místnosti dle CO₂, viz tab. 3.1 (platí pro místnosti s přítomností osob se zákazem kouření).

Tab. 3.1 • Hladina koncentrace CO₂ v místnosti nad koncentrací CO₂ ve venkovním vzduchu (EN 13779:2004(E)

Tab. 3.2 • CO₂ Hladina koncentrace CO₂ v místnosti nad koncentrací CO₂ ve venkovním vzduchu (EN 15251:2007 (E))

Stejné kategorie, ale označené I, II, III a IV pro energetické výpočty zavádí ČSN EN 15 251:2007(E), pouze kategorie IV se lehce liší (IV (> 800 ppm místo > 1000 ppm), viz tab. 3.2.

Stejné limity respektuje i BSR/ASHRAE 62-1989 R, viz Appendix F v tomto standardu.

Akceptujeme-li také CO₂ jako indikátor odérové kvality vzduchupak rovnice hladiny odérové indikační koncentrace bude mít tvar (Jokl 1995, 1997, 1998, 2000):

L_odor,CO2 = [135/log(r_˘135,CO_2/r˘_{threshold,CO2)}]· log(rCO₂/r˘threshold,CO₂) decicarbdiox, dCd]        (3.3)

Vztah (3.3) umožňuje ke každé prahové hodnotě přiřadit stupnici odérových hladin oxidu uhličitého.

Stanovení odérových hladin CO₂

Indikační koncentrací CO₂ korespondující 135 dCd je nesporně 15 000 ppm (krátkodobě únosné maximum, viz např. Guidance Note EH 40/90 from HSE of GB). Dosazením klasické Pettenkoferovy hodnoty 1000 ppm do druhé kategorie (ČSN EN 15251), tj. k hodnotě 15 dCd, lze stanovit prahovou koncentraci CO₂ 700 ppm. To umožňuje pro běžnou praxi navrhnout vztah (3a):

L_odor,CO2 = 101,428 log(r˘/700) [dCd]        (3a)

K prahové hodnotě 700 ppm lze tedy přiřadit stupnici, na které lze vyznačit optimální rozmezí kategorie I (A), II (B) a III (C) dle ČSN EN 15251 a navíc i rozmezí krátkodobě a dlouhodobě únosné (obr. 3.3).

Obr. 3.3 • Stupnice odérových hladin koncentrací CO₂

Prahovým koncentracím odérů, obdobně jako u tepla a odérů, odpovídá dCd = 0 neboť log1 = 0.

Odérové hladiny dlouhodobě únosných koncentrací CO₂: Jejich začátek je totožný s maximálními hodnotami optima a konec je omezen 90 dCd stejně jako u dTh. Rozsah v dCd: 23 až 90, viz tab. 3.3, obr. 3.4.

Oblast dlouhodobě únosných hodnot je současně oblastí syndromu nemocných budov SBS, neboť je již mimo optimální hodnoty, avšak zároveň je dlouhodobě snesitelná.

Odérové hladiny krátkodobě únosných koncentrací CO₂: Jejich začátek je totožný s maximálními hodnotami dlouhodobě únosnými, konec koresponduje 135 dCd. Rozsah v dCd = 91 až 134.

Odérové hladiny neúnosných koncentrací CO₂: Analogicky jako u hluku a odérů lze této hodnotě přiřadit dCd = 135.

Přehled limitních hodnot je v tab. 3.3 a 3.4.

3.3.1.2 TVOC

Těkavé organické látky (VOC) jsou emitovány mnoha přírodními materiály a zvláště pak značným počtem uměle vyrobených stavebních materiálů, nábytkem a zařízením budov. WHO je definuje jako látky mající bod tání pod teplotou interiéru a bod varu v rozmezí od 50 do 260 °C, ale jsou ještě další definice. VOC detektovatelné v interiéru budov se skládají ze stovek dalších různých organických látek, takže jejich stanovení může být obtížné.

Lidé vnímají VOC svými čichovými a chemickými senzory. Dochází i k menší adaptaci v průběhu času. Reakce člověka na přítomnost VOC v interiéru je vnímána jako akutní znehodnocení prostředí, provázené akutními nebo sub­akutními reakcemi na kůži a sliznicích, nebo subakutními stresovými reakcemi.

Pro prostředí, pro jehož úroveň kvality vzduchu není rozhodující přítomnost lidí, ale jiné zdroje odérů, byly pak navrženy praktické směrnice pro hodnocení vnitřního prostředí na základě TVOC (Total Volatile Organic Compound) (součet koncentrací jednotlivých VOC) (VOCs 1996) (mimo formaldehyd a karcinogenní VOC) (Molhave 1990). Byla navržena následující klasifikační rozmezí: komfortní rozmezí (max. 200 µg/m³), dlouhodobě únosné rozmezí (200 až 3000 µg/m³), rozmezíkrátkodobě únosné (3000 až 25000 µg/m³⁾ a toxické (ne­únosné) rozmezí (nad 25000 µg/m^3).

Tato klasifikace byla také akceptována BSR/ASHRAE 62-1989 R, viz Appendix D.

Jelikož TVOC jsou emitovány stavebními materiály, nábytkem a různými zařízeními, doporučuje se volit materiály s minimální emisí těchto těkavých organických látek. TVOC koncentrace v obytných prostorách obecně bývají vyšší než v nerezidenčních místnostech (VOCs 1996 [22]). Ve většině souborných pracech v nerezidenčních budovách jsou uváděny koncentrace TVOC v rozmezí od méně než 150 µg/m³ do 1000 µg/m³. Ve Švédsku v Umea byl vybudován dům s denní péčí o alergické děti, kde tato hodnota byla snížena až na 24 µg/m³. Typická intenzita zdroje TVOC pro široký okruh budov vypočítaná ze změřené koncentrace v interiéru a výměny vzduchu se pohybuje v rozmezí od 200 to 1500 µg/(m²·h) (VOCs 1996 [22]).

V USA CRI (The Carpet and Rug Institute, Dalton, Georgia] zavedl emisní limit pro koberce TVOC = 500 µg/(m²·h).

Ve Finsku podle emisí TVOC klasifikují stavební materiály:

• Třída M1: TVOC méně než 200 µg/(m^2·h)
• Třída M2: TVOC méně než 400 µg/(m^2·h)
• Třída M3: Materiály mimo třídu M2

Je-li TVOC fyzikálně-psychologickým kriteriem (EUR 14449 EN) pak rovnice hladiny odéru bude mít tvar (Jokl 1995, 1997, 1998, 2000)

L_odor,TVOC =[135/log(r135,TVOC/r_{threshold,TVOC)}]· log(rTVOC_{/r threshold,TVOC) [decitvoc, dTv]     (3.4)}

Vztah (3.4) umožňuje ke každé prahové hodnotě přiřadit stupnici odérových hladin TVOC.

Stanovení odérových hladin TVOC

Pro horní komfortní mez (22,5 dTv) byla zvolena max. hodnota 200 µg/m³ (viz Molhave 1990). Koncentrace TVOC 25 000 µg/m³ (krátkodobě únosné maximum, viz např. Molhave 1990) byla zvolena jako korespondující 135 dCd. Na základě těchto hodnot pak byla vypočítána optimální koncentrace TVOC 76 µg/m³. To umožňuje pro běžnou praxi navrhnout vztah (3.4a):

L_odor,TVOC = 53,633 log(r˘/76) [dTv] (3.4a)

K optimální hodnotě 76 µg/m³ lze tedy přiřadit stupnici, na které lze vyznačit optimální rozmezí kategorie I (A), II (B) a III (C) dle ČSN EN 15251 a navíc i rozmezí krátkodobě a dlouhodobě únosné (obr. 3.5).

Prahovým koncentracím odérů, obdobně jako u tepla a odérů, odpovídá dTh = 0 neboť log1 = 0.

Odérové hladiny dlouhodobě únosných koncentrací TVOC: Jejich začátek je totožný s maximálními hodnotami optima a konec je omezen 90 dTv stejně jako u dTh. Rozsah v dTv: 23 až 90, viz tab. 3.3, obr. 3.4.

Oblast dlouhodobě únosných hodnot je současně oblastí syndromu nemocných budov SBS, neboť je již mimo optimální hodnoty, avšak zároveň je dlouhodobě snesitelná.

Odérové hladiny krátkodobě únosných koncentrací TVOC: Jejich začátek je totožný s maximálními hodnotami dlouhodobě únosnými, konec koresponduje 135 dTv. Rozsah v dTh = 91 až 134.

Odérové hladiny neúnosných koncentrací TVOC: Analogicky jako u hluku a odérů lze této hodnotě přiřadit dTv = 135.

Přehled limitních hodnot je v tab. 3.3 a 3.5.

3.2 Nová možnost: Hodnocení vlivu odérů na celkovou úroveň prostředí

Nespornou výhodou nových deciodérových jednotek je možnost nového hodnocení mikroprostředí (vnitřního prostředí budov). Nejprve se vyhodnotí zvlášť každá konstituenta a pak její vliv na celek, na celkovou úroveň prostředí. Deciodéry také mohou být základem pro výzkum interakce, vzájemného působení jednotlivých složek prostředí. K tomuto účelu lze použít práce (Rohles et al. 1989). Vliv jednotlivých konstituent na výslednou úroveň prostředí se liší, např. naše zdraví je více ohroženo chladem než pozitivními aeroionty.

Předběžné výsledky dle Rohlese a kol. jsou souhrnně uvedeny v tab. 4. Tepelně vlhkostní konstituenta, kterou lze použít při konstantním optimálním proudění vzduchu a konstantní relativní vlhkosti vzduchu, má vliv vůbec největší (30 %). Je následován konstituentou světelnou (24 %), akustickou (22 %), toxickou (10 %), odérovou (8 %) a aerosolovou (6 %).

Vliv hygrotermální, akustické a odérové konstituenty na celkovou úroveň prostředí s požadovanou optimální teplotou 22 °C lze stanovit následovně:

3.3 Měření deciodérů

Deciodéry lze měřit každým přístrojem na měření koncentrací, doplněným o stupnici dCd nebo dTv.

3.4 Diskuze

U systému PMV je kritériem vlivu prostředí na psychiku člověka PPD (procento nespokojených), a to i pro oblast odérů. PPD a dOd by tudíž měly být v určitém vzájemném vztahu, čemuž tak skutečně je, viz obr. 3.6 a 3.7. Mezi oběma kritérii je však značný rozdíl:

• dOd lze přesně stanovit jednak výpočtem, jednak měřením,
• dOd reaguje citlivěji na změnu prostředí (obr. 3.7),
• dOd poskytuje nesrovnatelně vice informací, viz následující odstavec 3.5.

PPD je založeno na jednotce olf (odér produkovaný v klidu sedícím člověkem, který se myje 0,7x za den) a decipol (1 olf plus 10 l/s venkovního vzduchu) zavedených Fangerem (1988). K tomuto systému hodnocení publikovali závažné připomínky jednak Mayer a Kroger (1992), jednak Aizlewood et all. (1996), jednak Parine (1994).

Dle Mayera a Krogera olfy nelze považovat za standardní jednotku neboť pro jejich stanovení neexistuje standardní metoda. Hodnoty zjištěné tzv. olfaktometry jsou hodnoty subjektivní, jejich vylepšení statistikou je zcela nedostatečné. Touto metodou take nelze detekovat toxické nebo iritující částice, které jsou odérově neutrální nebo pod prahovou hodnotou. Není brána v úvahu adaptace, jež je zvláště výrazná na počátku.

Dle Aizlewood et all. (1996) jsou teoretické a metodologické nedostatky v samém principu odvození jednotek olf a decipol. Především tyto jednotky nebyly porovnány ani s jejich vlivem na zdraví a comfort člověka, ani s jakýmikoliv korespodujícími fyzikálními jednotkami. Pro stanovení množství větracího vzduchu jsou zcela nepoužitelné, což byl vlastně důvod jejich odvození.

Dle Parine (1994) pokusy ku stanovení minimálně přípustných množství vzduchu byly prováděny v nereálných, umělých podminkách. Definice je take založena na mnoha dosud neověřených předpokladech. Potenciální energetická pokuta Fangerovy práce bude katastrofická.

3.5 Závěr – výhody použití decibelové stupnice

Výhody lze shrnout do následujících bodů:

1. Nespornou výhodou je skutečnost, že deciodéry podstatně lépe vystihují vnímanou odérovou úroveň prostředí než samotné koncentrace.
2. Deciodéry odpovídají číselně decibelům pro teplo dTh a hluk, tj. lze je navzájem porovnávat a jim odpovídající úroveň konstituent prostředí.
3. Deciodéry umožňují stanovení vlivu odérů na celkovou úroveň prostředí.
4. Deciodéry umožňují posuzovat vzájemnou interakci jednotlivých složek prostředí.
5. Deciodéry lze stanovit každým přístrojem ke stanovení koncentrace CO₂ a TVOC; stačí stupnici v koncentracích doplnit o stupnici v deciodérech dCd a dTv.
6. Deciodéry umožňují posoudit stupeň vhodnosti odérového stavu prostředí, tj. do jaké míry je příjemný či nikoliv.
7. Deciodéry umožňují nově definovat rozmezí optimálního, dlouhodobě a krátkodobě únosného odérového stavu prostředí.
8. Deciodéry umožňují novou definici syndromu nemocných budov SBS, jehož příčinou je odérový stav prostředí – odpovídá dlouhodobě únosným hodnotám.
9. Deciodéry umožňují stanovit stav ohrožení lidského organizmu vysokými koncentracemi CO₂ a TVOC, a to překročením hodnot dlouhodobě únosných.
10. Deciodéry umožňují posoudit účinnost klimatizačních zařízení z hlediska odérů novým způsobem – do jaké míry mohou zabezpečit optimální úroveň pro uživatele.

Literatura

[1] Air quality guidelines for Europe 1987 WHO Regional Office for Europe, Co-penhagen.
[2] Aizlewood, C. E. (1996): Decipols: Should we use them? Indoor Built Environ 1996; 5: 263–269.
[3] British Standard 5990, 1981. Direct Fired Air Heaters. British Standard Institution.
[4] Brown, V. M., Crump, D. R., Man, H. S.: Concentrations of volatile organic compounds and formaldehyde in five UK homes over a three year period. In: VOC in the Environment. IAI, London 1995.
[5] BSR/ASHRAE Standard 62-1989 R Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality.
[6] Buck, L. et al. 2001: Nature 414, Nov. 8.
[7] Environmental health directorate: Exposure guidelines for residental indoor air quality 1989. A report of the Federal-Provincial advisory committee on environmental and occupational health. Ottawa.
[8] EN 13779: 2004 (E) Ventilation for non-residental buildings-Performance requirements for ventilation and room-conditioning system.
[9] EN 15251: 2007 (E) Indoor environmental output parameters for design and assessment of energy performance of buildings adressing indoor air quality, thermal environment, lighting and acoustics.
[10] EUR 14449 EN: 1992 Guidelines for ventilation requirements in buildings, report no 10. Commission of European Communities, Luxembourg.
[11] Fanger, P. O. (1988): Olf and decipol: new units for perceived air quality. Built Serv Eng Res Technol 1988; 9: 155–157.
[12] First Groop Space Flight. 1964 (In Russian). Izdatelstvo Akademii Nauk SSSR, Moskva.
[13] First Space Flights of Man 1963 (In Russian). Izdatelstvo Akademii Nauk SSSR, Moskva.
[14] Guidance Note EH 40/90, HSE Occupational Exposure Limits of GB, London 1990.
[15] Huber, G., Wanner, H. U. (1983): Indoor air quality and minimum ventilation rate. Environmental International 9, 153–156.
[16] Jokl, M. V. Part 1. A Methodology for the Comprehensive Evaluation of the Indoor Climate Based on the Human Body Response, Part 1: Environment and Man – Theoretical Principles. ASHRAE Transactions 2011, Volume 117, Part 1.
[17] Jokl, M. V. 1997: Evaluation of indoor air quality using the decibel concept. Part I. Proposal of new units. Centr. eur. J. publ. Hlth 5, 1: 3–8.
[18] Jokl, M. V. Part 2.2 A Methodology for the Comprehensive Evaluation of the Indoor Climate Based on the Human Body Response, Part 2.2: Environment and Man – Theoretical Principles. ASHRAE Transactions 2011, Volume 117, Part 1.
[19] Jokl, M. V.: Komplexní způsob hodnocení mikroklimatu budov na základě odezvy lidského organizmu. Část 1: Mikroklima a člověk – teorie hodnocení. Topenářství instalace 45, 2011, 1: 36–39.
[20] Jokl, M. V., Kabele, K., Jordán, F.: Komplexní způsob hodnocení mikroklimatu budov na základě odezvy lidského organizmu. Část 2.1: Hodnocení tepelně-vlhkostního mikroklimatu z hlediska fyziologie člověka. Topenářství instalace 45, 2011, 3: 26–31.
[21] Jokl, M. V., Jirák, Z., Malý, S., Kabele, K., Tomášková, H..: Komplexní způsob hodnocení mikroklimatu budov na základě odezvy lidského organizmu. Část 2.6: Návrh novely mikroklimatické části vládního nařízení č. 68/2010 Sb. Topenářství instalace 45, 2011, 5: 38–40.
[22] Jokl, M. V.: Komplexní způsob hodnocení mikroklimatu budov na základě odezvy lidského organizmu. Část 2.2: Hodnocení tepelně-vlhkostního mikroklimatu z hlediska psychologie člověka. Topenářství instalace 45, 2011, 6: 26–30.
[23] Jokl, M. V.: Komplexní způsob hodnocení mikroklimatu budov na základě odezvy lidského organizmu. Část 2.3: Přípustná rozmezí optimálních operativních teplot. Topenářství instalace 45, 2011, 7: 44–46.
[24] Jokl, M. V.: Komplexní způsob hodnocení mikroklimatu budov na základě odezvy lidského organizmu. Část 2.4 Optimální vlhkost vzduchu v interiéru. Topenářství instalace 45, 2011, 8: 24–28.
[25] Jokl, M. V.: Komplexní způsob hodnocení mikroklimatu budov na základě odezvy lidského organizmu. Část 2.5 Hodnocení neuniformního tepelně-vlhkostního mikroklimatu (tepelně-vlhkostní asymetrie). Topenářství instalace 46, 2012, 1: 26–38.
[26] Mayer, E., Kroger, W. (1992): Comparative evaluation of odors according to Fanger and VDI Standards.Contribution to the CIB W 77 Meeting in Lyng by, Denmark 1992.
[27] Molhave, L. (1990): Volatile Organic Compounds, Indoor Air Quality and Health. Proceedings Indoor Air ’90 in Toronto, Vol. 5, 15–33.
[28] Novakovic, V., Ogard, O.: Dynamics of the control-loop in ventilation on demand. In: Healthy Buildings ’88, page 93–102. Swedish Council for Building Research. Stockholm 1988.
[29] Parine, N. (1994): The use of odour in setting ventilation rates. Indoor Environ 1994; 3: 87–95.
[30] Pettenkofer M.1858 Über den Luftwechsel in Wohngebauden (Air change in residential housing). (In German). Cottasche, Munich
[31] Rohles, F. H., Woods, J. E., Morey, P. R. 1989: Indoor environment acceptability: The development of rating scale. ASHRAE Transactions 95, 1: 3197.
[32] VOCs (1996): Sources, emissions, concentrations, and design calculations. Indoor Air Bulletin 3, 1996, 5: 1–12.

---

A Methodology for the Comprehensive Evaluation of the Indoor Climate Based on the Human Body Response

Part 3 Odour microclimate evaluation based on human physiology and psychology

A new metodology for the comprehensive evaluation of the odour state of the environment for ventilation purposes is presented. It is based on the interaction between the state of the odour environment and the physiology and psychology of the human organism. The first is expressed by the differential equation of the environment (odour representative concentrations, i.e. CO₂, TVOC concentrations) and the impact on psychology by the criterion according to the Weber-Fechner law so called deciodor (decicarbdiox, deci­tvoc). This enables an assessment based on the sensual perceptions of man. Deciodors allow a comparison with decitherms used to evaluate the thermal environment and with decibels used for noise assessment and, finally, a total environment level assessment by adding the individual constituent levels multiplied by corresponding impact factors can be made. Additionally, numerical values can be given to SBS and the rating of air-conditioning system efficiency as far as odours are concerned and the assessment of the degree of danger due to high levels of CO₂ and TVOC concentrations to the human body is possible.

Keywords: indoor air quality, indoor categories based on ventilation, indoor air quality, assessment, odour microclimate