Dieser Leitfaden führt Sie in die Welt der Innenraumluftqualität (IEQ) ein. Er richtet sich an alle, die mehr darüber erfahren möchten, was ein gesundes Raumklima ausmacht und wie man die Qualität des Raumklimas bei Neubauten oder Renovierungen verbessern kann.
Der Leitfaden ist in mehrere Abschnitte unterteilt. Im ersten Abschnitt werden das Konzept der IEQ, die Faktoren, die ein Gebäude gesund oder ungesund machen, und die Auswirkungen einer schlechten Umweltqualität auf die Gebäudenutzer erläutert. In den folgenden Abschnitten werden die einzelnen Umweltfaktoren im Detail untersucht, ihre Auswirkungen auf die IEQ beschrieben und Strategien und Techniken zur Verbesserung der IEQ vorgestellt.
Innenraumklimaqualität (IEQ)
Europäer verbringen durchschnittlich 90 Prozent ihres Lebens in Innenräumen. Und obwohl es naheliegend ist, dass die Bedingungen, die unser Raumklima prägen, einen großen Einfluss auf unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden haben, wird das Konzept der Raumluftqualität erst seit kurzem ernsthaft untersucht.
Diskussionen über das, was die Weltgesundheitsorganisation als „Sick-Building-Syndrom“ bezeichnet, tauchten in den 1970er Jahren auf, als die Krankheitsraten bei Menschen, die in neu errichteten Bürogebäuden arbeiteten, sprunghaft anstiegen.
Zu den gebäudebedingten Symptomen gehörten Husten, Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit, Müdigkeit, Augen-, Nasen- und Rachenreizungen sowie Hautprobleme, die keine spezifische Ursache zu haben schienen, sich jedoch besserten, sobald die Betroffenen das Gebäude verlassen hatten.
Untersuchungen ergaben, dass neue Bauweisen wie luftdichte Konstruktionen mit unzureichender Belüftung und die weit verbreitete Verwendung emissionsreicher synthetischer Baumaterialien für diese Symptome verantwortlich waren. Diese Entdeckung führte zu einer noch immer andauernden Untersuchung der Auswirkungen des Raumklimas auf die menschliche Gesundheit.
Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) definieren IEQ nun als „die Qualität der Umgebung eines Gebäudes in Bezug auf die Gesundheit der darin befindlichen Personen“. Diskussionen über IEQ beziehen sich manchmal nur auf die Innenraumluftqualität (IAQ), aber der Begriff umfasst alle Umweltfaktoren, die sich auf die Bewohner oder Nutzer eines Gebäudes auswirken, einschließlich Beleuchtung, Akustik, thermischer Komfort, Ergonomie und sogar die Gebäudeplanung.
Innenraumluftqualität
Die Innenraumluftqualität ist der bekannteste und am besten untersuchte Faktor, der zur IEQ beiträgt. IAQ bezieht sich einfach auf die Qualität der Luft in einer bebauten Umgebung. Eine hohe IAQ ist frei von Schadstoffen, Allergenen, organischen Stoffen wie Schimmelsporen und Partikeln. Eine schlechte IAQ kann einen hohen Gehalt an einem oder mehreren dieser Stoffe aufweisen.
Eine schlechte Luftqualität hat verschiedene Auswirkungen auf die Gesundheit:
- Kopfschmerzen, Müdigkeit und Atemnot
- Verschlimmerung von Allergie- und Asthmasymptomen
- Verstopfte Nasennebenhöhlen, Husten und Niesen
- Reizungen der Augen, Nase, des Rachens und der Haut
- Schwindel und Übelkeit
Langfristig kann schlechte Luftqualität zu Atemwegs- und Herzerkrankungen, kognitiven Problemen und Krebs führen.
Die Risiken sind für Kinder, ältere Menschen und Menschen mit Vorerkrankungen erhöht. Eine schlechte IAQ tritt häufiger in marginalisierten Bevölkerungsgruppen und Haushalten mit niedrigem Einkommen auf.
Zu den häufigsten Quellen für Innenraumverschmutzung gehören: Verbrennungsheizungen wie Kamine und Gasherde, ältere Baumaterialien, die Asbest enthalten, neue Baumaterialien, die VOCs und andere schädliche chemische Verbindungen enthalten, Schimmel, Haushaltsreinigungsmittel, Pestizide, Außenverschmutzung und Radon.
Wie wird die IAQ bestimmt?
Die EPA erklärt, dass es vier grundlegende Methoden gibt, um festzustellen, ob in einem Gebäude ein Problem mit der IAQ vorliegt. Erstens empfiehlt sie, auf Gesundheitssymptome zu achten, „insbesondere wenn diese nach einem Umzug, einer Renovierung oder einer Neumöblierung der Wohnung oder nach einer Behandlung der Wohnung mit Pestiziden auftreten“.
Zweitens rät sie, „potenzielle Quellen der Innenraumluftverschmutzung zu identifizieren“, beispielsweise Gasherde oder neu verlegte Teppiche.
Drittens empfiehlt die EPA, alle Lebensgewohnheiten zu überprüfen, die zur Innenraumluftverschmutzung beitragen könnten (z. B. Rauchen). Und schließlich empfiehlt sie, ein Haus auf Anzeichen von Belüftungsproblemen zu untersuchen, darunter Feuchtigkeitsprobleme, Schimmel und Moder sowie stickige Luft.
Verbesserung der IAQ
Bei Bau- und Renovierungsprojekten gibt es viele Möglichkeiten, die IAQ zu verbessern. Der Whole Building Design Guide empfiehlt die folgenden Strategien für den Neubau von Häusern:
- Sorgen Sie für eine ausreichende Belüftung und Zufuhr von Außenluft, um eine akzeptable Raumluftqualität zu gewährleisten.
- Verhindern Sie Luftkeime, Schimmel und andere Pilze sowie Radon durch eine Gebäudehülle, die Feuchtigkeitsquellen von außen und innen richtig reguliert, und durch Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK), die die Raumluftfeuchtigkeit wirksam kontrollieren.
- Verwenden Sie Materialien, die keine Schadstoffe abgeben oder zumindest emissionsarm sind.
Weitere wirksame Strategien sind die Dekarbonisierung von Heizungssystemen und Kochgeräten, die Installation von Kohlenmonoxid- und Radonmessgeräten sowie die Verwendung von natürlichen oder VOC-freien Farben, Oberflächenbehandlungen und Einrichtungsgegenständen.
Beleuchtung
Studien kommen übereinstimmend zu dem Ergebnis, dass natürliches Licht die beste Beleuchtungsstrategie für die menschliche Gesundheit ist, da wir uns im Laufe der Evolution an natürliches Licht angepasst haben. Künstliche Beleuchtung erzeugt andere Lichtspektren – Spektren, die nicht annähernd dem entsprechen, was unser Körper als biologischer Organismus benötigt.
Eine Literaturübersicht des National Renewable Energy Laboratory (NREL) aus dem Jahr 2002 über die Auswirkungen von natürlichem Licht berichtet, dass Tageslicht „mit einer verbesserten Stimmung, einer gesteigerten Arbeitsmoral, geringerer Müdigkeit und einer geringeren Belastung der Augen“ sowie mit weniger stressbedingten Erkrankungen in Verbindung gebracht wird.
Künstliche Beleuchtung hingegen, insbesondere „längerer Aufenthalt in kühlem, weißem Neonlicht“, wirkt sich negativ auf den Tagesrhythmus des Menschen aus, was schädliche Auswirkungen auf unser Nervensystem, unseren Blutdruck, unser endokrines System und unser psychisches Wohlbefinden hat.
Das NREL empfiehlt, Gesundheitsprobleme durch einen besseren Zugang der Gebäudenutzer zu Tageslicht oder, falls dies nicht möglich ist, durch den Einsatz heller Vollspektrumleuchten zu reduzieren.
Positive Beleuchtungsstrategien sind jedoch komplexer als das einfache Hinzufügen von Licht. Das NREL weist darauf hin, dass Probleme mit Blendung sowie hohe Innentemperaturen unbeabsichtigte gesundheitliche Folgen wie Kopfschmerzen, Müdigkeit, hitzebedingte Beschwerden und Augenbelastung haben können.
Verbesserung der Beleuchtung
Die Planung der Tageslichtnutzung ist eine komplexe Aufgabe, bei der Designer die geografische Lage auf Makro- und Mikroebene, die Topografie des Standorts, die Gebäudeaufteilung, das Klima und die Baumaterialien berücksichtigen müssen, da all diese Faktoren eine Rolle bei der Bestimmung der verfügbaren Lichtressourcen spielen.
Der Architekt Gregg D. Ander erklärt, dass eine effektive Tageslichtplanung nur bei Neubauten möglich ist, da hier die Ausrichtung des Gebäudes optimiert und ein „klimareaktives Verhältnis von Fenster- zu Wandfläche“ entwickelt werden kann, das Wärmegewinn und -verlust ausgleicht und Blendung sowie mögliche Schwankungen in der Lichtverfügbarkeit berücksichtigt.
Er empfiehlt hochleistungsfähige Verglasungssysteme für Fenster und aktive oder passive Oberlichter, die unter Berücksichtigung des Wärmegewinns und -verlusts konzipiert sind. Diese und andere Empfehlungen, wie Beschattungsmechanismen und stärker reflektierende Decken und Wände, sind auch bei einer Nachrüstung möglich.
Der Einbau von Oberlichtern, das Hinzufügen von Seitenteilen an einer Tür oder der Austausch einer massiven Tür durch Fenstertüren sind einfache Möglichkeiten, um bei Renovierungen mehr Tageslicht zu gewinnen. Selbst hellere Farben und Fensterdekorationen oder das Anbringen von Spiegeln und reflektierenden Oberflächen können einen Innenraum aufhellen.
Akustik
Akustischer Komfort ist gegeben, wenn eine gebaute Umgebung eine ausreichende akustische Umgebung für Interaktion, konzentriertes Arbeiten und Vertraulichkeit bietet.
Die gleichen Ziele gelten für den Wohnungsbau. Ein Familienmitglied sollte sich in einem Raum ungestört auf seine Hausaufgaben konzentrieren können, während ein anderes in einem anderen Raum ein Gespräch führt.
Lärmbelastung, insbesondere durch Lärm von außerhalb eines Gebäudes, kann überraschende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben und wirkt sich unverhältnismäßig stark auf Menschen in einkommensschwachen Haushalten aus. Untersuchungen des Europäischen Rechnungshofs (ECA) haben ergeben, dass „Lärm 12.000 vorzeitige Todesfälle und 48.000 neue Fälle von ischämischer Herzkrankheit verursacht, zu Lernstörungen bei Kindern beiträgt, Schlafentzug und Belästigungen verursacht und die Europäer jährlich schätzungsweise 40 Milliarden Euro kostet“.
Verbesserung der Akustik
Die Verbesserung des akustischen Komforts ist komplex. Politische Maßnahmen wie Verkehrsmanagement und Lärmschutzverordnungen können für die Minderung der Lärmbelastung ebenso wichtig sein wie bauliche Verbesserungen.
Bei Neubauten oder umfassenden Sanierungen können Technologien wie schalldämmende Gipskartonplatten mit laminiertem Kern, Schalldämmung oder schalldämmende Fenster einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung von Lärmproblemen in einem Gebäude leisten.
Giovana Martino von ArchDaily schlägt einen praktischen Ansatz für akustische Verbesserungen vor. Sie weist darauf hin, dass kein gewöhnliches Gebäude jemals vollständig von Lärm isoliert werden kann, insbesondere da herkömmliche Baumaterialien nur wenig Schalldämmung bieten.
Anstatt zu versuchen, ein Gebäude vollständig zu isolieren, rät sie daher, die Ursachen oder wahrscheinlichen Ursachen von Problemgeräuschen zu identifizieren. Durch die strategische Installation von Doppelverglasung, Akustikplatten, Deckenpaneelen und Gummiplatten in Räumen, in denen Lärm eindringt, lässt sich der akustische Komfort verbessern, sagt sie.
Nicht jede Maßnahme muss umfangreich sein. Selbst einfache Ergänzungen wie Teppiche, schwere Vorhänge und größere, gepolsterte Möbelstücke können dazu beitragen, Geräusche zu dämpfen, indem sie Schallwellen absorbieren, anstatt sie zu reflektieren.
Thermischer Komfort
Thermischer Komfort bezeichnet die Fähigkeit der Gebäudenutzer, ihre Räume so warm oder kühl zu gestalten, wie es für sie angenehm ist. Der USGBC bietet weitere Details und erklärt, dass thermische Komfortregelungen „den Nutzern, unabhängig davon, ob sie sich in einzelnen Räumen oder in gemeinsam genutzten Räumen befinden, die Möglichkeit geben, mindestens einen der folgenden Faktoren in ihrer lokalen Umgebung anzupassen: Lufttemperatur, Strahlungstemperatur, Luftgeschwindigkeit und Luftfeuchtigkeit“.
Komfort ist natürlich subjektiv, und viele Faktoren, die den persönlichen Komfort beeinflussen, liegen außerhalb der Einflussmöglichkeiten von Bauherren oder Planern. Laut dem International WELL Building Institute (IWBI) haben thermische Faktoren jedoch mehrere messbare Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit.
Kalte Temperaturen und plötzliche Temperaturabfälle stehen in Zusammenhang mit einer Abnahme der Lungenfunktion und können Asthma auslösen. Das IWBI zitiert die BASE-Studie der EPA, die feststellte, dass höhere Innentemperaturen im Winter und kältere Innentemperaturen im Sommer mit gebäudebedingten Krankheitssymptomen in Verbindung stehen.
Auch die Luftfeuchtigkeit fällt unter den Begriff thermischer Komfort. Übermäßig hohe oder niedrige Luftfeuchtigkeit kann laut IWBI zu Atemwegsreizungen, allergischen Reaktionen und Asthma führen.
Verbesserung des thermischen Komforts
IWBI bietet praktische Lösungen zur Optimierung des thermischen Komforts. Sie schlagen vor, dass Strahlungsheizungen und -kühlungen anstelle von Zwangsbelüftungssystemen eine gute Option für die Gesundheit in Gebäuden sind, da sie Allergene reduzieren, die sonst im Gebäude zirkulieren würden. Sie empfehlen außerdem, darauf zu achten, dass HLK-Anlagen richtig dimensioniert sind.
Eine personalisierte oder lokalisierte Steuerung der thermischen Bedingungen ermöglicht es den Bewohnern besser, ihr individuelles Wohlbefinden zu regulieren. Zu den lokalen Steuerungsmaßnahmen zählen einfache Maßnahmen wie zu öffnende Fenster.
Die Verbesserung der Isolierung, die Nutzung passiver Kühlstrategien wie schattenspendende Bäume und natürliche Belüftung sowie die richtige Dimensionierung der HLK-Anlage sind einfache Lösungen, die auch zur Energieeinsparung beitragen.
Unabhängig davon, ob es sich um einen Neubau oder eine Sanierung handelt, verbessert die Abdichtung von Luftundichtigkeiten den Komfort, indem Zugluft vermieden wird.
Wenn es das Budget zulässt, kann eine Fußbodenheizung den Komfort der Bewohner erhöhen und eine bessere Kontrolle über die thermischen Bedingungen ermöglichen.
Ergonomie
Ergonomie ist „die Wissenschaft von der Arbeit“, so die Internationale Ergonomie Vereinigung. Sie befasst sich mit der Untersuchung der physischen, kognitiven und organisatorischen Interaktion zwischen Menschen und ihrer Arbeitsumgebung.
Die Architekturprofessorin Buthayna Eilouti erklärt, dass „das Hauptziel der Integration von Ergonomie in die Architekturplanung die Optimierung der Interaktion zwischen Mensch und gebauter Umwelt ist, um die Zufriedenheit der Menschen mit ihrer gebauten Umwelt zu steigern und die Leistungsfähigkeit von Gebäuden zu verbessern“. Sie stellt fest, dass ergonomische Gebäude „menschenzentrierter“, leistungsfähiger und sozial nachhaltiger sind.
Die Anwendungsmöglichkeiten der Ergonomie in der Gebäudegestaltung sind unglaublich vielfältig. In der Praxis reicht dies von der Frage, ob die Treppen im Flur gut genug beleuchtet sind, um sicher begangen werden zu können, bis hin zur richtigen Höhe der Küchenarbeitsplatten für die Person, die kocht.
Folglich sind die gesundheitlichen Auswirkungen der Interaktion mit einem Gebäude, das nicht ergonomisch gut gestaltet ist, sehr unterschiedlich. Alle üblichen gesundheitlichen Auswirkungen einer schlechten Ergonomie am Arbeitsplatz – wie wiederholte Verletzungen, Verstauchungen, Zerrungen, Sturzgefahr, Kopfschmerzen, chronische Schmerzen, Stress und vieles mehr – können bei Personen auftreten, die regelmäßig mit einem Raum interagieren, der nicht unter Berücksichtigung ihrer Bedürfnisse gebaut wurde.
„Obwohl alle menschlichen Aktivitäten in einer gebauten Umgebung ausgeführt werden, gibt es offenbar nur wenige Studien über eine Gebäudedesignmethodik, die auf einem ergonomischen Ansatz basiert“, sagen die Architektinnen Erminia Attaianese und Gabriella Duca.
Baunormen wie WELL und LEED fördern zwar die Gesundheit und das Wohlbefinden der Bewohner, sie konzentrieren sich jedoch nicht unbedingt darauf, wie die Merkmale des gebauten Raums selbst auf gesunde Weise mit den Bewohnern interagieren oder nicht interagieren.
Attaianese und Duca schlagen vor, dass das Ziel einer ergonomischen Gebäudegestaltung darin bestehen sollte, „Arbeits- und Lebensräume zu schaffen, die tatsächlich den Bedürfnissen der Bewohner entsprechen“. Sie sind der Meinung, dass die Beteiligung der Nutzer an der Gebäudegestaltung und die Interpretation der Bedürfnisse unterschiedlicher Nutzer durch den Gebäudedesigner entscheidend für den Erfolg einer solchen Methodik sind.
Verbesserung der Ergonomie
Wenn man das Gebäude als System betrachtet, können Designer die Beziehungen zwischen den Nutzern und ihrer gebauten Umgebung besser optimieren. Sie räumen ein, dass dies schwierig ist, wenn architektonische Entwürfe bestimmte Standards und Vorschriften einhalten müssen.
Neubauten und Sanierungen können die Ergonomie verbessern, indem sie sich auf die beabsichtigte Nutzung, die Fähigkeiten, Bedürfnisse, möglichen Verhaltensweisen und Vorlieben der Gebäudenutzer sowie auf eventuell erforderliche zukünftige Anpassungen (z. B. Maßnahmen für das Wohnen im Alter) konzentrieren.
Titelbild: Spacejoy; Bild 1: José Santarém; Bild 2: Kari Shea; Bild 3: Kam Idris
