Details

Probabilistic design for evaluation of indoor environment

by Ljungquist, Katarina

Abstract (Summary)
Världen över bedrivs det omfattande forskning på inomhusmiljö och luftkvalitet. Trots det finns det fortfarande ingen metod för att bestämma sannolikheten för att någon form av definierad skada inträffar på inomhusmiljön med konsekvenser för människors hälsa på samma sätt som det finns metoder i moderna konstruktionsregler för att bestämma risken för mekanisk påverkan på byggnadskonstruktioner. Förekomsten av en sådan metod skulle vara ett viktigt instrument för miljöbeslut i alla led i byggprocessen. En metod har utvecklats i denna licentiatuppsats för att bestämma risken för att höga koncentrationer av radon skall förekomma i inomhusluften. Metoden har tagits fram genom att tillämpa riskanalys på en platta på mark som är en vanlig handläggningsmetod för bostadshus i Sverige. Orsakerna till den oönskade händelsen "Läckage av radon in i byggnaden" har kunnat härledas med hjälp av felträdsanalys genom att starta i toppen av trädet och arbeta sig nedåt. Proceduren upprepas tills primärhändelser erhålls för vilka sannolikheter kan bestämmas. Felträdsanalys är en deduktiv metod som är utvecklad för system som är uppbyggda av elektroniska komponenter och för vilka sannolikheter för fel i form av relativa frekvenser är enkla att bestämma. Det är svårare att bestämma sannolikheter för fel i byggprocessen eftersom varje objekt oftast är unikt. Denna osäkerhet kan dock hanteras genom att använda samma säkerhetsfilosofiska modell som används för mekanisk påverkan på bärande konstruktioner där hänsyn kan tas till flera stokastiska variabler i samma analys vilket gör det möjligt att ersätta en hel gren i ett felträd. För att hantera osäkerheter används den säkerhetsfilosofiska modellen för bärande konstruktioner sannolikhetsteori och för att bestämma risken kan Monte Carlosimuleringar och 'första ordningens nivå 2'-metod användas. För att få en ohälsosam inomhusmiljö behövs miljöpåverkan tillsammans med ett fel i byggnaden orsakat i något led av byggprocessen. Exempel på fel som kan medföra en ohälsosam inomhusmiljö är att byggherren ändrar eller gör kompletteringar i byggnaden, konstruktionen är olämpligt utförd eller att materialleveranser är felaktiga. Flera undersökningar har kommit fram till att t.ex. bristande engagemang eller bristande kunskap många gånger är orsakerna till de fel som uppkommer i byggprocessen. Bristande kunskap kan också bero på att kunskapen inte finns, dvs byggnaden utförs på ett riktigt sätt med avseende på den kunskap som finns. Fel kan aldrig elimineras helt men användandet av felträdsanalys för att ta fram orsakerna till en ohälsosam inomhusmiljö och bestämmandet av risken skulle kunna vara ett värdefullt verktyg i kvalitetssystem för att få en överblick över hela byggprocessen och för att kunna identifiera de svaga länkarna. Bostadshuset som exemplifieras i den här uppsatsen är beläget utanför Linköping eftersom det där har förekommit långtidsmätningar på radonhalten i marken. Byggnaden ventileras genom självdrag och grundplattans konstruktion består, med start från schaktbotten, av en geotextil, 150 mm vältvättad makadam, 50 mm isolering, 100 mm armerad betong, avjämningsmassa samt golvbeläggning. Orsakerna till radonkoncentrationer inomhus har bestämts genom felträdsanalys och består av "Läckage av radonhaltig jordluft", "Radonhaltigt dricksvatten" och "Byggnadsmaterialet innehåller radium som sönderfaller till radon". Den huvudsakliga orsaken till radon i inomhusluften är "Läckage av radonhaltig jordluft" och den utvecklas därför vidare och orsakas av "Lägre lufttryck inomhus än utomhus", "Jordluften under eller runt byggnaden innehåller radon" och "Fel i byggnadsdelen med hänsyn till lufttäthet". En funktion som beskriver förhållandet mellan de olika primärhändelserna och dess stokastiska variabler har tagits fram och genom att använda både Monte Carlo-simulering och första ordningens nivå 2-metod har sannolikheten samt säkerhetsindex ? bestämts för att den oönskade händelsen skall inträffa. Hänsyn har bara tagits till läckage av radonhaltig jordluft genom sprickor i betongplattan och det har varit svårt att hitta lämpliga förhållanden mellan hur sprickor uppkommer, sprickvidd och betongens och armeringens egenskaper. Därför har antaganden gjorts i vissa fall. För normalriskmark, som 70 % av Sveriges yta består av, har simuleringarna och beräkningarna givit ett säkerhetsindex ? = 0.30 för bostadshus där människor uppehåller sig mer än tillfälligt. En jämförelse kan göras med de svenska konstruktionsreglerna där bärande konstruktioner i ett bostadshus skall uppfylla säkerhetsklass 2 med ett säkerhetsindex ? ? 4.3 för att ett bostadshus, byggt på normalriskmark med en platta på mark enligt denna uppsats, skall innehålla radonkoncentrationer över det svenska normgränsvärdet 200 Bq/m3, är alltså mer än 40.000 gånger större än risken för att den bärande konstruktionen inte skall hålla.
Bibliographical Information:

Advisor:

School:Luleå tekniska universitet

School Location:Sweden

Source Type:Master's Thesis

Keywords:

ISBN:

Date of Publication:01/01/2003

© 2009 OpenThesis.org. All Rights Reserved.