Η ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ (ΟΠΕ) ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ VOCs (αγγλ.): Volatile Organic Compounds COV (γαλλ.): Composés Organiques Volatifs Γεώργιος Καλύβας Πολιτικός Μηχανικός1. Γενικά Στο εσωτερικό περιβάλλον των κτιρίων, πολλά οικοδοµικά υλικά, κυρίως αυτά των τελειωµάτων, αποδεσµεύουν πλήθος από οργανικές πτητικές ενώσεις που ονοµάζονται και νέοι ρυπαντές. Σε αυτές θα πρέπει να προστεθούν και οι VOCs που βρίσκονται στα προϊόντα οικιακής χρήσης και ένα µικρό ποσοστό από τις VOCs εξωτερικού περιβάλλοντος, που κατά µέσον όρο είναι δέκα φορές µικρότερο του αντίστοιχου εσωτερικού.Source: association pour la prévention de la pollution atmosphérique www.appa.asso.fr (d’après un schéma de J. Trouvet)Το 1997 η Ευρωπαϊκή Επιτροπή για την ποιότητα του εσωτερικού των κτιρίων (Evaluation of VOC Emissions from building products - solid flooring materials - Report ECA No 18/1997) παρουσίασε µια διαδικασία εκτίµησης των αποδεσµευόµενων VOCs από τις επενδύσεις των δαπέδων, η οποία στη συνέχεια άρχισε να εφαρµόζεται και στα υπόλοιπα υλικά εσωτερικών τελειωµάτων.1/7Οι VOCs είναι οργανικές ουσίες αποτελούµενες από άνθρακα και οξυγόνο. Πρόκειται για υδρογονάνθρακες εκτός από το µεθάνιο. Το κοινό τους γνώρισµα είναι ότι εξατµίζονται για να καταλήξουν σε αέρια ή υδρατµούς στις θερµοκρασίες που επικρατούν εντός των κατοικιών και να µολύνουν τον αέρα. Η µόλυνση αυτή εξαρτάται και από τη συχνότητα ανανέωσης του εσωτερικού αέρα, την ηλικία του κτιρίου, την εσωτερική θερµοκρασία, τη σχετική υγρασία, την ύπαρξη καπνιζόντων στους χώρους, όπως και από το ενσωµατωµένο -µε εσωτερική προσπέλαση- γκαράζ στο κτίριο. Στους παράγοντες αυτούς, θα πρέπει να προστεθεί και η γειτνίαση της κατοικίας µε οδούς έντονης κυκλοφορίας ή µε σταθµό βενζίνης. Από το µεγάλο πλήθος των οργανικών πτητικών ενώσεων, πολλαπλών προελεύσεων, διακρίνονται 50 έως 100 VOCs στον εσωτερικό αέρα µε συγκεντρώσεις µερικών µg/m3 έως πολλών δεκάδων µg/m3. Γενικά, οι µετρούµενες συγκεντρώσεις VOCs στον εσωτερικό αέρα είναι µικρότερες από 50 µg/m3. Στις VOCs περιλαµβάνονται οι διαλύτες και οι αιθυλογλυκόλες όπως η φορµαλδεϋδη που µετράται µε διαφορετικές µεθόδους από τις υπόλοιπες VOCs. Η τελευταία, λόγω ειδικού χαρακτηριστικού της, προσδίδει στα υλικά ικανότητες συντήρησης, ειδικότερα στα προϊόντα οικιακής χρήσης.2. Κατηγοριοποίηση των Οργανικών Πτητικών Ενώσεων Λόγω του µεγάλου αριθµού των VOCs που υπάρχουν ή εµφανίζονται στην οικοδοµή, έχουν προταθεί διάφορες κατηγοριοποιήσεις, όπως: ανάλογα των χηµικών τους χαρακτηριστικών - υδρογονάνθρακες (αλεικυκλικοί, αρωµατικοί, αλογόνοι, παραφινικοί, ολεφινικοί) - αλκοόλες, αιθέρες γλυκόλης, αλδεϋδες, εστέρες, κετόνες, φθαλικά άλατα (phtalates)2/7ανάλογα των φυσικών τους χαρακτηριστικών -σηµείο βρασµού πίεση ατµού κλπανάλογα µε τις επιδράσεις τους στην υγεία -ερεθισµοί, νευροτοξικότητες, πιθανότητα ή ενδείξεις καρκινογεννέσεωνΣύµφωνα µε την προταθείσα από τον Παγκόσµιο Οργανισµό Υγείας (WHO) και την Ευρωπαϊκή Επιτροπή για την ποιότητα του εσωτερικού αέρα (Report ECA No18/1997) οι VOCs από πλευράς σηµείου βρασµού διακρίνονται σε: πολύ πτητικές, VVOCs, µε σηµείο βρασµού από 0 °С έως 50-100 °С πτητικές, SVOCs ,µε σηµείο βρασµού 50-100 °С έως 240-260 °С σε ηµιπτητικές, SVOCs, µε σηµείο βρασµού από 240-260 °С έως 380-400 °С σε πτητικές ενώσεις που περιέχουν µόρια διαµέτρου µικρότερης των 2,5 µm (POM) µε σηµείο βρασµού µεγαλύτερο των 380 °С 3.Οι πηγές των οργανικών πτητικών ενώσεων µέσα στα κτίρια Από το εξωτερικό περιβάλλον Στις φυσικές πηγές των οργανικών πτητικών ενώσεων (VOCs) από (ενδεχοµένως) υπάρχοντες εξωτερικούς χώρους πρασίνου (κήποι, πάρκα, δάση) προστίθενται και αυτές από την οδική κυκλοφορία και ειδικά το βενζόλιο. Η γειτνίαση µε βιοµηχανικές περιοχές µπορεί να είναι αιτία της αύξησης της συγκέντρωσης των VOCs στο εσωτερικό των κτιρίων. Από τις ανθρώπινες δραστηριότητες Ο καπνός από τα τσιγάρα είναι σηµαντική πηγή VOCs που απορροφώνται και αποβάλλονται από τις επενδύσεις δαπέδων, τοίχων, επίπλων. Τα προϊόντα καθαρισµού, όπως επίσης και τα αποσµητικά συµβάλλουν και αυτά στην αύξηση των VOCs στα κτίρια.Από τις πηγές καύσης Τα διάφορα θερµαντικά µέσα, ιδίως αυτά µε τοπική καύση (π.χ. συσκευές που χρησιµοποιούν αέριο), αλλά και το τηγάνισµα και το µαγείρευµα, αποδεσµεύουν πλήθος VOCs.3/7Από τα οικοδοµικά υλικά τελειωµάτων Όλα τα οργανικά υλικά φυσικής ή συνθετικής προέλευσης που χρησιµοποιούνται στις εργασίες τελειωµάτων των εσωτερικών χώρων, αποδεσµεύουν οργανικές πτητικές ενώσεις. Ανάλογες αποδεσµεύσεις δηµιουργούνται από τον εξοπλισµό και την διακόσµηση των κατοικιών, καθώς και από τα υλικά καθαρισµού και προστασίας από βιολογικούς παράγοντες (ρύπους). Αποδεσµεύσεις VOCs από τα υλικά παρατηρούνται τόσο κατά την φάση της βιοµηχανικής παραγωγής τους, όσο και µετά την ολοκλήρωση και αποθήκευσή τους ή/και αµέσως µετά την επί τόπου εφαρµογή και τοποθέτησή τους. Ο ρυθµός αποδέσµευσης του κάθε συστατικού εξαρτάται από την θερµοκρασία, την σχετική υγρασία, την ταχύτητα κίνησης του εσωτερικού αέρα και από διάφορους άλλους παράγοντες. Για τον λόγο αυτό οι αποδεσµεύσεις αυτές διακρίνονται σε πρωτογενείς και δευτερογενείς. Οι δεύτερες επηρρεάζουν περισσότερο από τις πρώτες την ποιότητα του αέρα (φαινόµενο διαρκείας). Πρωτογενείς αποδεσµεύσεις -οφείλονται στα συστατικά των υλικών είναι σηµαντικές αµέσως µετά την βιοµηχανική παραγωγή των υλικών µειώνονται κατά 60-70% στο διάστηµα των πρώτων έξη µηνών γενικά, εξαφανίζονται µετά από ένα χρόνο αφότου τοποθετήθηκαν τα υλικά στο έργο∆ευτερογενείς αποδεσµεύσεις - Προέρχονται από τις επιδράσεις επί των υλικών -λόγω της υγρασίας και της αλκαλικότητας (π.χ. τοποθέτηση υλικού σε υγρή στρώση τσιµεντοκονίας) λόγω της υψηλής θερµοκρασίας λόγω του όζοντος που αυξάνει τις αποδεσµεύσεις των αλδεϋδών που έχουν έντονες οσµές λόγω των διαφόρων χηµικών συντήρησης- δύνανται να αυξάνουν µε το χρόνο και να διατηρούνται Στους εσωτερικούς χώρους των κτιρίων, οι αποδεσµευόµενες οργανικές πτητικές ενώσεις προέρχονται από τα οικοδοµικά υλικά τελειωµάτων όπως παράγωγα ξύλων, επενδύσεις δαπέδων και τοίχων, χρώµατα, βερνίκια, κόλλες, υφάσµατα κλπ.4/7∆ιαφοροποίηση των υλικών ως προς τις αποδεσµευόµενες ποσότητες VOCs Παρουσιάζονται µεγάλες αποκλίσεις στην αποδεσµευση ποσοτήτων VOCs µεταξύ των διαφόρων υλικών τελειωµάτων, όπως αυτό προκύπτει και από τον παρακάτω πίνακα. ΥΛΙΚΑ χρώµατα Επενδύσεις τοίχων Μοκέττες Κόλλες ξύλαΑΠΟ∆ΕΣΜΕΥΣΕΙΣ mg/m2/h 120 10 0,5 87 1∆ιαφοροποίηση των υλικών ως προς την διάρκεια αποδέσµευσης VOCs Τα στερεά υλικά όπως οι µοκέττες, οι ταπετσαρίες, τα παράγωγα ξύλου, τα υφάσµατα επενδύσεων, τα έπιπλα µε συνθετικά υλικά παρουσιάζουν σταθερή αποδέσµευση VOCs για µήνες.Τα υγρά υλικά όπως τα χρώµατα, τα βερνίκια, τα υλικά συντήρησης (κυρίως των ξύλων) παρουσιάζουν αποδέσµευση VOCs που διαρκεί από µερικές µέρες έως µήνες. ∆ιαφοροποίηση των υλικών ως προς την διάρκειας προσρόφησης (adsorption) και έκλυσης (desorption) ποσοτήτων VOCs ‘Ολα τα υλικά εκτός από το γυαλί συγκρατούν περισσότερο ή λιγότερο ποσοτήτες VOCs που αποδεσµεύονται στον αέρα. Τα πορώδη υλικά (π.χ. τα ηχοαπορροφητικά υλικά σε φύλλα, τα χαρτιά ταπετσαρίας, οι συνθετικές µοκέττες κλπ) απορροφούν εύκολα ποσότητες VOCs και τις αποδίδουν σταδιακά επί απροσδιόριστο χρονικό διάστηµα (η διάρκειά του δεν είναι ευχερώς προσδιορίσιµη).5/7Τα φαινόµενα απορρόφησης-προσρόφησης παίζουν σηµαντικό ρόλο στις επαναµολύνσεις του εσωτερικού αέρα, ανάλογα µε την συµπεριφορά των υλικών στην συγκράτηση ή αποδέσµευση των χηµικών ρύπων και ανάλογα του τύπου του VOC. Οι µοκέττες και οι υφασµάτινες επενδύσεις είναι τα πλέον απορροφητικά υλικά. Η προσρόφηση των υλικών επιβραδύνει την εξουδετέρωση των VOCs του εσωτερικού αέρα.Ορισµός των εννοιών απορρόφηση (absorption), προσρόφηση (adsorption) και έκλυση (desorption) των υλικών. Απορρόφηση είναι η συγκράτηση των ουσιών στο εσωτερικό των στερεών (αν πρόκειται για πορώδη υλικά µε τριχοειδή διάκενα στην δοµή τους) Προσρόφηση είναι η συσσώρευση µιας χηµικής ουσίας στην επιφάνεια ή εντός των πόρων ενός στερεού ή στην ενδοεπιφάνεια στερεού-αέρα, στερεού-νερού Εκλυση (απώθηση) είναι η επαναφορά στον αέρα ή στο νερό µιας ουσίας που απορροφήθηκε από ένα στερεό. Κατά τον καθηγητή Ε.Μ.Π. Θ. Σκουλικίδη, οι έννοιες "προσρόφηση" και "απορρόφηση" πρέπει να ενιαιοποιούνται µε τον όρο “ρόφηση”.6/7Βιβλιογραφικές αναφορές 1. Drs SUZANNE et PIERRE DEOUX: “Le Guide de l’ Habitat sain” - Έκδοση Medieco, Γαλλία 2004. 2. CLAUDE-ALAIN ROULET: ”Santé et qualité de l’ environnement intérieur dans les bâtiments” - Έκδοση Presses Polytechniques et Universitaires ROMANDES - LAUZANNE 2008. 3. ΟΜΑ∆Α ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΩΝ ΣΥΓΓΡΑΦΕΩΝ «Ρύπανση και ποιότητα εσωτερικού περιβάλλοντος στα κτίρια» - Έκδοση ΤΕΚ∆ΟΤΙΚΗ , Αθήνα 2007.7/7