1. No category

Side 1 av 31
Side 2 av 31
Forord‐Fraheksesottilkjemisksverting
Heksesot er et svertefenomen som oppstår i nye og nyoppussede boliger. Svertingen oppstår gjerne i vinterhalvåret, kan ved gitte betingelser komme til syne svært brått, og er ofte vanskelig å fjerne. Fenomenet har de siste årene i økende grad kommet i offentlighetens søkelys. Problematikken rundt denne formen for sverteskader griper direkte inn i gjeldende praksis for boligbygging og produksjon av moderne byggevarer. Dette var bakgrunnen for oppstart av et utredningsprosjekt i 2011. Prosjektet er forlengelsen av et “state of the art” forprosjekt ‐ begge initiert av Boligprodusentenes Forening og finansiert av følgende medlemmer; Block Watne AS, Fjogstad Hus AS, IRIS, Selvaag Bolig AS, Mestergruppen AS, Systemair AS, Flexit AS, Jordan AS, Byggevareprodusentenes Forening, Entreprenørforeningen Bygg‐ og Anlegg, Maler‐ og byggtapetsermestrenes Landsforbund (MLF) og Norsk Teknologi. Prosjektet er gjennomført av Mycoteam i samarbeid med NILU. Det foreligger ulike teorier omkring fenomenet heksesot. Tidligere har det ikke vært noen fullgod forklaringsmodell på alle aspektene rundt denne formen for sverteskader. Ut fra tidligere observasjoner og internasjonal forskning mener vi imidlertid at det er etablert en godt underbygget kobling mellom SVOC (Semi Volatile Organic Compounds) og svertefenomenet heksesot. I tillegg har vi også godt grunnlag for å forklare hovedtrekkene til de aktuelle avsetningsmekanismene for denne typen sverteskader. I denne rapporten har vi derfor valgt å bytte ut begrepet “heksesot” med “kjemisk sverting”. Der det refereres direkte til forskning fra utlandet benyttes “BMD” (Black Magic Dust), som har blitt konvensjonell term innen dette forskningsfeltet, om det samme fenomenet. Foreliggende rapport er en enkel gjennomgang av forskning, litteratur, felterfaringer og forsøk med tilknytning til kjemisk sverting. Rapporten tar således ikke mål av seg å beskrive forskningsartikler eller utførte forsøk i detalj. Målet er imidlertid å bidra til informasjon som kan klargjøre forståelsen av Side 3 av 31
denne problematikken og forhåpentligvis være praktisk anvendelig. For ytterligere informasjon om dannelses‐ og avsetningsmekanismer samt forebyggende tiltak, henvises det til blad i Byggforskserien, Byggforvaltning 740.112: Heksesot. Årsaker, påvisning og tiltak (Hauer 2011). Heksesot kan lett forveksles med andre former for sverteskader. Det henvises til samme publikasjon for å kunne skille mellom kjemisk sverting og andre sverteskader. Oslo 29/8 – 2011 David Hauer Kolbjørn Mohn Jenssen Mari Sand Sivertsen Dette dokumentet er
kvalitetssikret, korrekturlest og digitalt
arkivert etter Mycoteams interne rutiner
Se: www.mycoteam.no
Side 4 av 31
Innholdsfortegnelse Forord ‐ Fra heksesot til kjemisk sverting ............................................................ 1 Sammendrag ........................................................................................................ 7 1. Innledning ......................................................................................................... 9 2. State of the art ...............................................................................................11 Internasjonal forskning på BMD .....................................................................12 Optisk synlig misfarging er forårsaket av fine partikler. .............................12 Kuldebroer og luftstrøm er avgjørende faktorer. .......................................12 SVOC – bruk og egenskaper ...........................................................................13 Kjemisk sverting i Norge – status quo 2011 .......................................................16 3. Resultater .......................................................................................................17 Sverteskader innrapportert til heksesot.com .................................................18 Kjemisk analyse av sverteavsetninger ............................................................18 Kammerforsøk ................................................................................................20 4. Diskusjon ........................................................................................................23 SVOC i inneluft................................................................................................23 Partikler i inneluft ...........................................................................................24 Effekt av temperatur og luftfuktighet ............................................................25 Effekt av ventilasjon .......................................................................................26 5. Konklusjon ......................................................................................................27 Vedlegg: ..............................................................................................................31 Carl Henrik Gørbitz, professor, Kjemisk Institutt, UiO Kjemisk egenskaper for 2,2,4‐trimetyl‐1,3‐pentandiol monoisobutyrat (TMPD‐MIB) ............................. Heksesot – gjennomgang av opplysninger gitt til heksesot.com ........................ Side 5 av 31
Side 6 av 31
Sammendrag
Mycoteam har gjennomført et utredningsprosjekt rundt fenomenet heksesot (her kalt kjemisk sverting) initiert av Boligprodusentenes Forening. Heksesot oppstår oftest i nyoppussede og helt nye boliger. Boliger med dårlig ventilasjon er spesielt utsatt. Undersøkelsene er finansiert av bedrifter og organisasjoner i byggenæringen. Mycoteam har siden 2004 mottatt flere tusen henvendelser fra norske huseiere med heksesot i sine boliger, noe som har gitt en bred kunnskapsbase om de praktiske aspektene ved fenomenet. Kunnskapsbasen er ytterligere utvidet i og med opprettelsen av nettstedet heksesot.com, der enkeltpersoner kan registrere sverteskader i boliger. I utredningsprosjektet er erfaringskunnskapen supplert med en oppdatert oversikt over internasjonal forskning rundt kjemisk sverting og tungt flyktige organiske forbindelser (Semi‐Volatile Organic Compounds, SVOC), i tillegg til analyser av prøver tatt i boliger med kjemisk sverting og forsøk gjort i prøvekammer. Resultatene viser at fenomenet kjemisk sverting er tett knyttet til SVOC, og det er enkelte forbindelser som peker seg ut. En av disse er 2,2,4‐trimetyl-1,3pentandiol monoisobutyrat, forkortet TMPD‐MIB, med kjemisk formel C12H24O3. Dette er et stoff som virker filmdannende, og som blant annet finnes i de fleste av dagens malingstyper. Stoffet kan også finnes i gulvpolish, trykkfarger og andre materialer som finnes i boliger. TMPD‐MIB og tilsvarende stoffer fordamper over veldig lang tid og binder seg med ultrafine partikler i lufta, som i sin tur blir til større partikler som fester seg som kjemisk sverting. Kjemisk sverting oppstår bare om vinteren. Dette har sammenheng med at prosessene som er involvert i fenomenet er avhengige av relativ luftfuktighet og temperatur. Lav relativ luftfuktighet og store temperaturgradienter gir større risiko for kjemisk sverting. Vinterstid er lufta innendørs ofte svært tørr, og det finnes samtidig flere kilder for sotpartikler, fra bruk av stearinlys, peis eller ovn. SVOC kondenserer på disse ørsmå partiklene ved lav luftfuktighet, partiklene blir større og de avsettes på overflater. Ved høyere luftfuktighet vil Side 7 av 31
denne prosessen blir hemmet av vann. Kuldebroer, områder med sterke luftstrømmer, elektrostatiske flater og smale spalter er spesielt utsatt for sverting. Kjemisk sverting er også svært avhengig av ventilasjonsrate. Skadene oppstår overveiende i boliger med reell ventilasjonsrate < 0,5 ach (air changes per hour, luftskifter pr. time). God utlufting øker sjansen for at både SVOC og sotpartikler finner veien ut i stedet for å sette seg på veggen. Ut fra dagens kunnskapsnivå er økt ventilasjonsrate det beste forebyggende tiltaket mot kjemisk sverting. Side 8 av 31
1.Innledning
Enkeltforekomster av heksesot er rapportert i Europa fra slutten av 1980‐
årene, men som forskningsfelt ble fenomenet først viet oppmerksomhet i Tyskland på midten av 1990‐tallet. På tysk kalles fenomenet «schwarze Wohnungen», på engelsk «black magic dust» (BMD). De første kjente registreringene av fenomenet i Norge ble rapportert i 2004. Begrepet “heksesot” ble samme år introdusert av Mycoteam. De siste to årene har begrepet “heksesot” i økende grad preget oppslag på nett, aviser, bransjepublikasjoner og innslag på radio og tv. Informasjon om årsaksforhold og utbedring har kommet fra mange hold og vært sprikende. Typiske overskriftstekster har vært; “Hva er heksesot?”, “Nå kommer heksesoten”, “Hjemsøkt av heksesot”, “Heksesot ødelegger nye boliger”, “Pusser du opp? Pass på heksesoten” “Fikk 110.000 kroner i erstatning for heksesot”. Sistnevnte overskrift kom i forbindelse med at vi i juli 2011 fikk den første domsavsigelse i Norge for denne typen sverteskader hva angår ansvarsforhold mellom beboer og utbygger. Dommen gikk i beboers favør. Mycoteam og ansvarsfulle aktører i byggebransjen har vært interesserte i å ta steget videre i forhold til denne problematikken. Dette var bakgrunnen for et ”state of the art” forprosjekt initiert av Boligprodusentenes forening og gjennomført av Mycoteam i 2009 (Jenssen og Hauer 2009), i samarbeid med en prosjektgruppe bestående av representanter fra NILU (Norsk institutt for luftforskning) og aktører fra byggebransjen. Denne rapporten er et ledd i et utredningsprosjekt i forlengelsen av forprosjektet. Også utredningsprosjektet er initiert av Boligprodusentenes Forening. Side 9 av 31
Måleneforutredningsprosjektetharvært:
1. Identifikasjon av eventuelle kjemiske forbindelser knyttet til sverteskader definert som heksesot. a. Utført tiltak: Kjemisk analyse av partikkelavsetninger ved skadesteder (Innsamling ved Mycoteam, analyser ved NILU). 2. Praktisk og teoretisk vurdering av de eventuelle kjemiske forbindelsene med hensyn til partikkeldannelse og avsetning. a. Utført tiltak: Laboratorieforsøk i kammer (utført i Mycoteams laboratorier). Teoretisk vurdering av SVOC TMPD‐MIB (utført av professor Gørbitz, Kjemisk Institutt, UiO). Kjemisk analyse av partikkelavsetninger ved skadesteder (innsamling ved Mycoteam, analyser ved NILU). 3. Innsamling av informasjon om skadesteder med tanke på å kartlegge utbredelse og inneklimamessige fellestrekk for skadeforekomst. a. Utført tiltak: Etablering av web‐siden www.heksesot.com – en nettbasert, anonym skaderegistreringsside hvor detaljer om skadeforhold innrapporteres. 4. Skaffe til veie oppdatert ”State of the art‐informasjon” om kjemisk sverting (heksesot, Black magic dust , Ghosting, Attacke des schwartzen Staubes). a. Utført tiltak: Utarbeidelse av foreliggende rapport. Rapporten inneholder en oppsummering av siste års resultater fra relevant internasjonal forskning, og Mycoteams oppdaterte beskrivelse av dannelses‐ og avsetningsmekanismer basert på felterfaringer, forsøk og litteraturstudier. Side 10 av 31
I tillegg har Mycoteam i økende grad sett viktigheten av god ventilasjon for å unngå kjemisk sverting. Dette har medført at vi har sett nærmere på muligheter for å kartlegge reell luftutvekslingsrate. Ulike metoder for dette praktiseres – mange med teoretisk luftutvekslingsrate som resultat. I forbindelse med utredningsprosjektet har Mycoteam tilpasset en kostnadseffektiv og pålitelig metode for reell luftutvekslingsmåling ved bruk av CO2 som sporgass. Metoden følger ASTM E741. Side 11 av 31
2.Stateoftheart
InternasjonalforskningpåBMD
Inneværende år har sentrale aktører fra den tyske forskningen på BMD presentert en oppsummerende artikkel på dannelses‐ og avsetningsmekanismer (Salthammer et al. 2011). Artikkelen er et sammendrag av forskningen fra begynnelsen av 1990‐tallet til 2010. I regi av det tyske miljøverndepartement er det i denne perioden gjennomført store spørreundersøkelser for å kartlegge nøkkelfaktorer i hjem hvor fenomenet forekommer. Ved hjelp av feltundersøkelser er det kartlagt en rekke korresponderende faktorer som forekommer der det finnes misfarging. I tillegg er det i Tyskland gjort forsøk på simulering i dobbelt klimakammer (mao. med ute‐ og innetemperatur), varmekilder, simulerte kuldebroer, tilførsel av SVOC (DEHP (di‐2‐ethylhexyl phthalate) og DBP (di‐n‐butyl phthalate)) og partikler (husstøv og sot fra levende lys). Ved ulike forhold i kamrene ble det ikke observert misfarging på overflater (Schripp et al. 2008). Simulering av BMD har hittil ikke latt seg gjøre. Med tilgjengelig informasjon fra den tyske forskningen har en altså ikke funnet nøkkelfaktorene til triggermekanismene for dannelse og avsetning. I det følgende er en punktvis oppsummering av observasjoner og resultater fra BMD‐forskningen i Tyskland: • Optisk synlig misfarging er forårsaket av fine partikler. • Tilstedeværelsen av SVOC på flater fremmer adsorpsjonen av partikler. Det må skilles mellom klebrig film‐effekt og en luftbåren “fogging”‐
effekt. Det har ennå ikke latt seg gjøre å få klarhet i om SVOC er en nødvendig triggermekanisme som første ledd for svertefenomenet. • Kuldebroer og luftstrøm er avgjørende faktorer. • Forekomststed og intensitetsgrad ved de individuelle skadesteder avhenger av individuell beboeradferd. • Utendørsluft og VOC har ingen innvirkning på BMD. • BMD oppstår generelt sett i løpet av kort tid (i løpet av dager til noen uker), og i noen tilfeller i løpet av måneder. Side 12 av 31
I oppsummeringsartikkelen (Salthammer et al. 2011) konkluderes det med at kombinasjonen av SVOC, partikler og kuldebroer ikke nødvendigvis forårsaker BMD, og at det ennå ikke foreligger noen universell gyldig forklaring for denne typen sverteskader. Selv om det tyske miljøet innen forskningen på BMD langt på vei har identifisert viktige faktorer for dannelse og avsetning, er det altså ikke fremkommet ny avgjørende informasjon de siste årene. SVOC–brukogegenskaper
På 2000‐tallet, spesielt de siste fem år, er det publisert en rekke artikler om fysikalske og kjemiske egenskaper ved SVOC. Dette har sammenheng med at en nasjonalt og internasjonalt gjennom mange år har hatt fokus på å redusere bruken av flyktige organiske forbindelser. (VOC ‐ volatile Organic Compounds, flyktige organiske forbindelser), deriblant byggevarer. Dette har eksempelvis gjort seg gjeldende ved EUs direktiv om VOC, som kom i 1999. Resultatet har vært at VOC i stor utstrekning har blitt erstattet med SVOC. Direktivet ble gjort gjeldende i norsk lov fra 15. oktober 2001. I følge Statens forurensningstilsyns veileder til Forurensningsforskriften kapittel 9 (om begrensning av utslipp av flyktige organiske forbindelser (VOC) forårsaket av bruk av organiske løsemidler), omfattes blant andre følgende virksomheter av forskriften: Fremstilling av trykkfarger, lim, maling og lakk, impregnering av tre og laminering av plast og tre (Statens forurensningstilsyn 2003). I følge kapittel 9‐3 i forskriften defineres flyktig organisk forbindelse (VOC) som: “Enhver organisk forbindelse som ved 293,15 K har et damptrykk på 0,01 kPa eller mer, eller som har en tilsvarende flyktighet under de særegne bruksforhold” (Forurensningsforskriften 2004). Med andre ord ble det innført et krav om lavere grad av flyktighet hos organiske forbindelser, noe som i praksis initierte bruk av SVOC. Som det kommer frem av forskriften er det rene fysikalske krav som stilles til de organiske forbindelsene, og det er ikke tatt noen forbehold om eventuelle bivirkninger av bruken SVOC. Vi mener at kjemisk sverting er en bivirkning som skyldes egenskaper ved SVOC. I samspill med lav ventilasjonsgrad, kan SVOC og ultrafine partikler ved gitte betingelser lede til sverteavsetninger. Side 13 av 31
SVOCoghelse
Det er også gjort mye forskning rundt helseaspekter ved SVOC, og det er publisert mye om dette de senere årene. Dette ligger utenfor området til utredningsprosjektet om kjemisk sverting. Mycoteam opplever at mange som utsettes for kjemisk sverting er bekymret for helsefare ved å puste inn det de ser avsatt som sverteskader. Partiklene er til stede i lufta uavhengig av om det oppstår sverteskader. Kjemisk sverting er et resultat av sammenslåing av ultrafine partikler og SVOC i luft, med påfølgende avsetning. Det er ikke foretatt vurderinger av om endringen av partikkelstørrelse (fra ultrafine til fine partikler) som dette medfører, leder til økt grad av respiratorisk effekt. SVOC er en fellesbetegnelse for svært mange kjemiske forbindelser. Det er ukjent hvorvidt sammensetningen og konsentrasjonene av SVOC som er nødvendig for dannelsen av kjemisk sverting, overskrider verdier som kan ha negativ helseeffekt. I forbindelse med forskningen som foregår rundt helseaspektene ved eksponering for SVOC er det publisert en rekke artikler om emisjonsdynamikk, transport og kjemisk endring i ulike faser (eksempelvis gassfase i luft). Denne forskningen er også svært verdifull med tanke på kjemisk sverting. Det er blant annet vist at partikler spiller en viktig rolle for transport av SVOC som er avdampet, idet det er en sterk affinitet mellom SVOC i gassfase og luftbårne partikler. Utarbeidelser av flere transportmodeller for SVOC i luft, basert på empiriske data, underbygger dette. Målinger av summen av luftbåren SVOC viser at rundt to ganger summen av SVOC i gassfase er bundet til partikler. I tillegg underbygges det fra flere studier at tilstedeværelsen av partikler i luft fremmer avdampingsraten for SVOC (Xu og Little 2006, Benning et al. 2011). På denne måten tjener partikler som luftbårne SVOC‐reservoarer. Siden SVOC har stor evne til faseskifte, er polare og av hydrofob karakter, vil de ha en sterk affinitet til hydrofobe molekyler og overflater. Dette underbygger i stor grad det vi har observert av avsetningslokaliseringer av kjemisk sverting i felt. For nærmere beskrivelser av avsetningsmekanismer vises det til Byggforskserien 740.112 (Hauer 2011). Side 14 av 31
Siden SVOC ofte er relativt stabile kjemiske forbindelser kan de gå gjennom svært lange kretsløp. Dette kan skje gjennom partikkelavsetninger, resuspensjon av partikler med adsorbert SVOC, og faseskifte mellom gass‐, overflate og partikkelfase. I tillegg kan SVOC tas opp i porøse bygningsmaterialer som tjener som buffere, for deretter å emittere i gassfase. Disse prosessene fører dermed til en forlenget tilstedeværelse i innemiljøet – opptil flere år (Weschler og Nazaroff 2010). Et av “lagringsreservoarene” som bidrar til forlenget tilstedeværelse av SVOC er gipsplater. Denne problemstillingen er behandlet i flere artikler samt i en doktoravhandling (Lin 2006). Vi gjør oppmerksom på at det i denne forskningen kun er sett på aluminium, betong og gips som underlag for maling, og at trefiberplater og heltre ikke er undersøkt. Resultatene av denne forskningen peker på at TMPD‐
MIB, en type SVOC som finnes i maling, kan migrere til gipsplater og bufres i materialet i opptil to år (Ramirez et al. 2010). Mye av avdampningen skjer gjennom malingsfilmen, og avdampningsraten styres i stor grad av partikler i luft, temperatur, vanninnholdet i malingen og styrken på luftstrømmen over malingsflaten. Økt vanninnhold i maling fører til høyere avdamping på kort sikt, og kraftigere luftstrøm fører til høyere avdampning. Likevel er det interessant at avdampingen av TMPD‐MIB fra våt maling på gipsplater (første 100 timer) generelt sett er relativt liten i forhold til langtidsavdampningen fra eldre tørr maling, og at migrasjons‐ og lagringsevnen til gipsplater med hensyn til TMPD‐
MIB er signifikant (Lin, Corsi 2006). Side 15 av 31
KjemisksvertingiNorge–statusquo2011
I likhet med Tyskland har vi også i Norge hatt fokus på SVOC. Men mens det tyske miljøet i den senere tid har stilt spørsmål ved nødvendigheten av tilstedeværelse av SVOC for skadeutvikling, har Mycoteam fra de første befaringsrapportene (2004) fastholdt nødvendigheten av SVOC. Mycoteam har videreutviklet forklaringsmodellene med mer felterfaring, observasjoner, skadekorresponderende faktorer og litteraturgjennomgang. Vi har gjennomført et forprosjekt initiert av Boligprodusentenes Forening i 2009 (Jenssen og Hauer 2009), og utarbeidet en anvisning i Byggforskserien i 2011 (Hauer 2011). Vi mener at de fysikalske og kjemiske egenskapene ved ulike SVOC er direkte årsak til de spesifikke dannelsesmekanismene. Dessuten mener vi at det tyske miljøet har sett bort fra at tilbøyeligheten hos SVOC til sammenslåing med partikler, og påfølgende avsetning, synker ved økende RF (relativ luftfuktighet). De tyske forsøkene ble gjennomført ved 23 °C og 50 % RF. Her i Norge er det normalt vesentlig lavere RF i boliger om vinteren, ofte under 20 %. Inneværende år har vi hatt muligheten til å arbeide videre med dette i utredningsprosjektet i forlengelsen av forprosjektet. Et av feltene vi har prioritert i dette utredningsprosjektet er å kontrollere vår hypotese om hvilken rolle SVOC spiller i dannelsen av denne typen sverteskader. Selv om disse undersøkelsene er i en startfase har vi funnet gode indikasjoner på at vi følger rett spor. Vi mener fremdeles at SVOC, som er med i dannelsesmekanismene til de aktuelle partiklene, kan komme fra ulike bygningsmaterialer, og være kjemisk ulike stoffer. Skadene forekommer i nye og nyrehabiliterte boliger, men også i boliger som kun er malt. Innenfor rammene av dette prosjektet har vi derfor valgt å avgrense området ved å se nærmere på maling. Undersøkelsene har omfattet tre hovedområder: • Kartlegge hvilke kjemiske stoffer som forekommer i sverteavsetningene. • Undersøke om maling virker inn på tilfanget av de aktuelle stoffene i luft. • Undersøke hvordan disse stoffene oppfører seg med partikler i luft. Side 16 av 31
Resultatene av disse undersøkelsene og de overordnede målsettingene for utredningsprosjektet er integrert i følgende beskrivelse av kjemisk sverting, sammendrag av fosøksresultater, og i avsluttende diskusjon. Side 17 av 31
3.Resultater
Sverteskaderinnrapporterttilheksesot.com
Det er gjort en sammenstilling av opplysningene som er innrapportert til nettstedet heksesot.com. Sammenstillingen er gjort på grunnlag av tilfellene som var rapportert inn fram til slutten av juli 2011. Det er gitt en detaljert beskrivelse av resultatene i vedlegg 2, her gis kun et kort sammendrag: Boliger der det er rapportert om rask, uforklarlig sverting er fordelt utover landet i et mønster som tilsvarer befolkningsmønsteret generelt. Boligtype og konstruksjon tilsvarer også mønsteret generelt i landet, bortsett fra at leiligheter er noe overrepresentert i forhold til eneboliger. De fleste (91 %) av boligene er enten relativt nye eller pusset opp i løpet av de siste 5 år. Det er i mange av tilfellene oppgitt svertemekanismer som erfaringsmessig ofte er forbundet med heksesot; avsetninger på kalde flater (91 %), på eller nær plastgjenstander (64 %) og i smale spalter (54 %). Respondentene har oppgitt varmekilder som brukes i boligen, men fordi det ikke finnes offentlig tilgjengelig statistikk angående dette kan vi ikke si om disse resultatene innebærer en overrepresentasjon av enkelte typer varmekilder. Kjemiskanalyseavsverteavsetninger
Mycoteam har lenge vært svært interessert i å foreta kjemisk analyse fra skadesteder som karakteriseres som kjemisk sverting. Med utredningsprosjektet fikk vi anledning til innsamling av slike prøver, hvorpå NILU har bidratt med prøvetakingsutstyr og kjemisk analyse. Et problem som raskt meldte seg var det faktum at de fleste sverteavsetningene forekommer på materialer som i seg selv inneholder SVOC, noe som i sin tur fører til en ukvantifiserbar usikkerhet med hensyn til bakgrunnsstøy. Løsningen ble å ta prøver fra vindusflater eller andre inerte flater med sverteavsetning. Prøvene ble samlet inn vinter/vår‐sesongen. Vindusflater er kjølige og danner grunnlag for kondensering. Samtidig vil all eventuell organisk kjemi fra en prøve på en glassflate være avsetninger, ettersom glasset i seg selv ikke inneholder organiske stoffer. Side 18 av 31
I samtlige boliger med kjemisk sverting var vinduene vesentlig svartere på innsiden i forhold til utsiden. Fellestrekkene for boligene er: Eldre boliger, samme beboere over flere år, ingen rehabilitering utover at boligen var malt, kraftig utviklede sverteskader få måneder etter at det var malt, ingen ildsteder, ingen til moderat bruk av levende lys, tilgjengelige våtprøver fra malingen som har vært brukt. Prøver ble tatt fra glassflater med rensede kvartsfiltre. Filtrene er skjøre, men blankverdiene er veldig gode (ingen bakgrunnsstøy fra organiske forbindelser). Termodesorpsjon og løsemiddelekstraksjon er mulig med disse filtrene, og begge metodene er brukt. Kvalitativ analyse av prøvene viste at det var avsatt svært få organiske stoffer på filtrene. Kvantitativt var imidlertid konsentrasjonene store nok til å identifisere substansene entydig: TMPD‐MIB (2,2,4‐trimetyl‐1,3‐pentandiol monoisobutyrat), Met‐met‐acrylat og/eller 1‐Tridecanol var til stede i alle prøvene (tabell 1). Disse stoffene er alle i kategorien SVOC. Selv om denne undersøkelsen gjaldt maling, antar vi at tilsvarende undersøkelser, med eksempelvis vinyl gulvbelegg, vil gi tilsvarende resultater – da med andre typer SVOC involvert. Tabell 1. Funn av tre tungt flyktige organiske forbindelser i 4 prøver tatt med rensede kvartsfiltre. Angitt i tre nivåer: R=rikelig, M=moderat mengde og T=til stede (svært liten mengde). Mer nøyaktig kvantifisering var ikke mulig grunnet ulikheter i filterstørrelser og mengde oppsamlet sverteavsetning. TMPD‐MIB Met‐Met‐acrylat 1‐Tridecanol
Prøve 1 R R T
Prøve 2 M T R
Prøve 3 R T R
Prøve 4 R T ‐
Side 19 av 31
I tillegg til å analysere for innhold av SVOC ble det gjort analyser av partiklene i prøvene, og det ble overveiende funnet sotpartikler med opphav i vedfyring. I og med at det ikke var ildsteder i boligene må dette være partikler fra uteluften. Kammerforsøk
Det ble benyttet et prøvekammer på 60 liter, som ble rengjort etter hver kjøring. Kammeret ble plassert i sterilbenk (absolutt steril og partikkelfri luft – 100 % av alle partikler fra 12 nm filtreres ut). Prøvekammeret ble akklimatisert i sterilbenken frem til det var tilnærmet 0 partikler i luta i kammeret. Kammeret har en smal spalte som gir en viss ventilasjon – målt med sporgass (CO2) til en ventilasjonsrate på 0,3 ach (air change/hour). Med bakgrunn i funnene fra den kjemiske analysen fra skadestedene, utførte vi forsøk der vi ville undersøke om emisjon fra maling virker inn på tilfanget av de aktuelle stoffene i luft. Det ble benyttet Tenaxrør og samme pumpe til alle målinger. Det er kjørt 30 liter luft ved hver prøvetaking, henholdsvis ved oppstart, etter 1 time og etter 24 timer. Hovedtrendene er presentert. Det ble benyttet fire ulike oppsett: 1. Glasskammer – helt rent. Resultat: TMPD‐MIB. µg/m3 gjennom perioden: 20‐115 (bakgrunnsstøy). 2. Gipsplater malt med maling fra skadested (etter tre mnd tørk i normalt inneklima). Resultat: TMPD‐MIB. µg/m3 gjennom perioden: 385‐468 3. Maling fra skadested. Løse, tørkede (3 mnd) malingsskiver 100x4mm: Resultat: TMPD‐MIB. µg/m3 gjennom perioden: 750‐893 4. TMPD‐MIB. 1,0 gram, ren – lagt på petriskål i kammer. Resultat: TMPD‐MIB. µg/m3 gjennom perioden: 1542‐1552 (antatt likevekt/metning ved gjeldende ventilasjonsrate). Side 20 av 31
Kommentar til funnet av TMPD‐MIB i sverteavsetninger: En vurdering av de kjemiske egenskapene til TMPD‐MIB er gitt i vedlegg 1 (Carl Henrik Gørbitz 2011). I tillegg til å inneha de egenskapene hos en SVOC som vi tidligere har vurdert som sentrale for dannelsen av kjemisk sverting, har denne kjemiske forbindelsen en svært høy kjemisk stabilitet og vil under normale omstendigheter ha meget lang levetid. Dette gjør at den beholder sine egenskaper som virkningsfaktor for svertedannelse, og kan gjennomgå et langt kretsløp i et innemiljø. Funnet av TMPD‐MIB ledet til et forsøk hvor vi ville undersøke hvordan dette stoffet oppfører seg med partikler i luft. Forsøket ble utført ved forbrenning av 0,4 g “kakelys”, tilsvarende forbrenning av tre “kronelys” i et rom på 15 m2. Det ble utført partikkeltelling i 6 størrelsesordener fra 0,3 – 10 µm, logget hvert kvarter i 25 timer (100 målinger). To målinger ble utført før lyset ble satt inn, for å dokumentere tilnærmet rent kammer. Lysene ble tent utenfor kammeret og satt inn – 0,4 g lys brenner ned i løpet av ca 6 minutter. Temperatur og RF i kammeret ble logget kontinuerlig. RF ble holdt kunstig lav (under 30 % RF) ved bruk av blågel i to prøveglass. Hovedtrendene er presentert. Det ble benyttet fire ulike oppsett: 1. Glasskammer – helt rent. Resultat: Umiddelbar økning av antall fine partikler, antallet avtar deretter jevnt. Fallkurven avhenger av RF (se kommentar under). En enkel “partikkelsum” gir 6,8 millioner i dette testoppsettet i minste partikkelgruppe. 2. Gipsplater malt med maling fra skadested (etter tre mnd tørk i normalt inneklima). Resultat: En enkel “partikkelsum” gir 3,7 millioner i dette testoppsettet i minste partikkelgruppe. Side 21 av 31
3. Gipsplater, ikke malt: Resultat: En enkel “partikkelsum” gir 4,5 millioner i dette testoppsettet i minste partikkelgruppe. 4. Maling fra skadested. Løse, tørkede (3 mnd) malingsskiver 100x4mm: Resultat: Ultrafine partikler (under deteksjonsgrensen) bygger seg opp over tid og gir et stort tilskudd på 300‐500 nm (0,3 – 0,5 µm) store partikler. En enkel “partikkelsum” gir 11 millioner i dette testoppsettet i minste partikkelgruppe. Kommentar til innvirkning av RF (relativ luftfuktighet): Trenden viser at jo høyere RF vi har i kammeret, desto lengre tid vil fine partikler holde seg suspendert (luftbårne). Blir RF lavere synker antallet luftbårne partikler. Dette gjør at det vil være større risiko for sverteavsetninger ved lav RF. Figur 1: Kammerforsøk. Venstre figur viser 100 målinger av partikler i rent
kammer, mens i høyre kammer er det inntørket maling som gir TMPD-MIB
til kammerluften. Partikkelmengden øker. Temperatur og RF er tilnærmet
like.
Side 22 av 31
4.Diskusjon
Mycoteam har opparbeidet en bred kunnskapsbase angående kjemisk sverting på grunnlag av henvendelser vi har fått fra 2004 og fram til i dag og inspeksjoner i boliger med sverteskader. Dette har vært avgjørende for å komme fram til den forståelsen vi har av kjemisk sverting i dag. Etableringen av nettstedet heksesot.com ble gjort for å kunne fortsette arbeidet med å samle inn relevante data om skadetilfeller på en enhetlig måte. De foreløpige resultatene fra nettstedet viser at de innmeldte skadene stemmer godt med det vi har av tidligere erfaringer. På sikt har vi store forhåpninger til at etableringen av denne nettsiden skal bringe oss ytterligere et steg videre, ved å gi oss en enda bredere kunnskapsbase. Per dags dato er det registrert 316 tilfeller av sverteskader på denne siden. Vi ser at skaderegistreringene er landsdekkende. Vi ser også at det oppstår skader uavhengig av partikkelbelastning i uteluft; det er registrert skader i Lofoten så vel som i skjærgården på Sørlandet. Avsetningsmønstrene som blir meldt inn, og som vi observerer ved inspeksjoner av skadetilfeller, er ikke nye. Det nye er at vi ser at avsetningene kommer raskt, og at de kommer i nye eller nyoppussede boliger. Våre resultater, og vurderingen av egenskapene ved én av forbindelsene vi har funnet (vedlegg 1), tyder på at årsaken til dette er at SVOC med gitte egenskaper gjør at det dannes partikler med hygrofob overflate, og som blir elektrostatiske ved lav relativ luftfuktighet. SVOCiinneluft
De senere årene har omfanget av SVOC i boliger økt. Flere faktorer har bidratt til dette: • Fokus på å redusere bruken av flyktige organiske forbindelser, VOC (Volatile Organic Compounds), i byggevarer har økt (jfr. Forurensningsforskriften kap. 9). Resultatet har vært at VOC i stor utstrekning har blitt erstattet med SVOC. Dette gjelder for eksempel trefiberplater (spon eller mdf), laminert innredning, golvbelegg, maling, lim og avrettingsmasser. Side 23 av 31
• Bruken av komposittmaterialer som inneholder SVOC har økt. Slike materialer er for eksempel trefiberprodukter, mørteltilsetninger, laminater, lim‐ og fugeprodukter samt polymere isolasjonsmaterialer. • Energisparetiltak i form av økt lufttetthet og isolasjonsgrad har økt muligheten for høyere konsentrasjon av organiske forbindelser i innelufta. Høyere grad av lufttetthet og isolasjon i moderne boliger er effektive virkemidler for energisparing. Imidlertid kan finjustert ventilasjon for å spare energi resultere i en lavere luftutvekslingsrate. I kombinasjon med avdamping fra ulike bygningsprodukter kan lavere luftutveksling føre til høyere konsentrasjon av organiske forbindelser i inneluften. Partikleriinneluft
Partikler i inneluft består av en sammenblanding av partikler generert og infiltrert fra uteluft, partikler generert innendørs og partikler dannet gjennom reaksjoner mellom partikler i luft og stoffer i gassfase. På grunn av svevetid og partikkelladning er det de ultrafine og fine partiklene som inngår i dannelsen av kjemisk sverting. Partikler større enn 2,5 μm vil i takt med økende størrelse avsette seg på horisontale flater på grunn av gravitasjon. For partikler mindre enn 0,1 μm er diffusjon største drivkraft – de oppfører seg altså som gass. For partikler mellom 0,1 μm og 2,5 μm er begge mekanismene svake, og slike partikler får dermed lang svevetid. Lang svevetid gir lengre reaksjonstid med stoffer i gassfase, som SVOC, og dermed større potensiale for dannelse av kjemisk sverting. Endringer i temperatur og relativ luftfuktighet kan forsterke koagulering av partikler ved at ultrafine partikler lettere klumper seg sammen med SVOC i gassfase. Eventuelt kan SVOC polymerisere og bygges opp i faseendring fra gass til partikkel. Partikler i en viss størrelsesorden fremmer avdamping av SVOC, de bidrar dermed til spredning av disse forbindelsene og øker risikoen for dannelse av kjemisk sverting. Side 24 av 31
Det er grunn til å anta at oppvarmingssystemet i den enkelte bolig har betydning for spredning av partikler til lufta. Vedfyring er opphav til store mengder ultrafine og fine partikler, og i boliger med vedfyring vil det trolig være overveiende slike partikler SVOC binder seg til. På den annen side var partiklene i prøvene analysert hos NILU infiltrert fra uteluft, og vi har ikke funnet noen sammenheng mellom vedfyring og kjemisk sverting. Vi ser ofte at det oppstår mye sverting lokalt rundt gassovner/ ‐peiser. Slike varmekilder produserer i seg selv ingen partikler, men gir opphav til store temperaturgradienter som igjen gir grunnlag for avsetning. I tillegg kan sverting rundt gassfyrte ildsteder ha sammenheng med at temperaturen rundt brennkammeret blir svært høy, slik at støvpartikler brennes til sotpartikler, som igjen kobles med SVOC og avsettes der luftstrømmene rundt brennkammeret møter himling/vegg. Luftstrømmer, spesielt kraftige luftstrømmer fra eksempelvis luft/luft‐varmepumper, transporterer fine partikler som i sin tur kan avsettes på kjølige flater, flater med høy affinitet mot disse forbindelsene, eller ved avsetning ved brownske bevegelser i smale spalter. Effektavtemperaturogluftfuktighet
De aller fleste tilfeller av kjemisk sverting oppstår vinterstid. Dette henger sammen med innvirkningen av temperatur og relativ luftfuktighet på luftbårne partikler og SVOC. Avdampingsraten for VOC og SVOC er temperaturavhengig – den øker ved økt temperatur. Hvis temperaturen senkes, vil det tilgjengelige reservoaret av flyktige forbindelser konsolideres og tømmes svært langsomt. Ved en brå oppvarming etter en lengre, kjølig periode kan man få høy avdampingsrate over kort tid. Mycoteam kjenner til skadetilfeller der det har oppstått omfattende kjemisk sverting på få dager der leiligheter blir varmet opp etter at beboerne har vært bortreist i noen tid (juleferie utenlands eller lignende). I den kalde årstiden lufter man mindre og fyrer mer. Konsentrasjonen av SVOC i innelufta kan dermed bli høyere, både grunnet mindre luftgjennomstrømning og økt avdampingsrate lokalt rundt varmekilder. Større temperaturforskjeller på overflater gir økt faseendringspotensial. I fyringssesongen er dessuten relativ fuktighet i innelufta vanligvis meget lav. Tørrere luft gir en høyere Side 25 av 31
elektrostatisk effekt, som gir større ladning til partikler og dermed større tendens til sammenslåing og avsetning. Motsatt kan høyere RF forebygge avsetning. Det er velkjent at mange organiske molekyler, slik som TMPD‐MIB, splittes opp til kortere kjeder og til slutt opptrer som enkeltmolekyler av TMPD‐
MIB i fuktig miljø. Effektavventilasjon
Avgassing fra et nytt materiale kan i noen tilfeller være avhengig av fordampningsbetingelsene, slik at økt ventilasjon og temperatur gir økt avgassing. Med tanke på kjemisk sverting er dette interessant. I følge ny teknisk forskrift (TEK 10) er normen for ventilasjonsrate 0,3 ach før nye boliger tas i bruk. I tillegg blir ofte temperaturen senket i påvente av innflytting. Dette kan altså bremse avdampingen og gi en brått stigende avdampingsrate ved økt temperatur og eventuelt svak økning i ventilasjonsgrad. Et typisk scenario for en slik sverteskade er følgende: Boligblokk ferdigstilt vår/sommer, de fleste leilighetene blir solgt. En leilighet som ikke blir solgt står ubebodd utover høsten/vinteren med lav luftutveksling (0,1‐0,3 ach) og lav temperatur (12‐15 °C). Leiligheten blir solgt med innflytting i januar/februar, som medfører noe økt luftutveksling (0,3‐0,5 ach) og temperatur på 22°C, eventuelt fyring i ildsted (sterk varmekilde – økt avdampingsrate lokalt og evt. sottilskudd) og brenning av stearinlys (sottilskudd). Resultatet kan bli kjemisk sverting i hele boligen etter to uker. I hus med naturlig ventilasjon eller avtrekksventilasjon stenges ofte veggventilene og spalteventilene i vinduene i vintersesongen av komforthensyn. Erfaringsmessig er det også vanlig å kjøre avtrekksventilasjon på laveste effekt for å minimalisere trekk og støy. Noen ventilasjonsanlegg kan gi dødlommer med redusert luftutskifting. Ved balansert ventilasjon kan dette forekomme hvis det er svært kort avstand mellom til‐ og fraluft, eller ved romløsninger som er dårlig tilpasset anlegget. Samlet sett kan dette resultere i lavere reelle luftutvekslingsrater, og dermed høyere konsentrasjoner i innelufta Side 26 av 31
av fine partikler samt VOC og SVOC fra bygningsmaterialer. I boliger der det oppstår kjemisk sverting bør det derfor utføres målinger av reell luftutvekslingsrate ved hjelp av sporgassmålinger i flere rom. Gjeldende anbefalinger for luftutvekslingsrate i Byggteknisk forskrift forutsetter at det ikke forekommer avdamping. Både ut fra internasjonal forskning, felterfaringer fra Norge, og forsøk beskrevet i denne rapporten, peker alt i retning av at dette ikke er tilfellet. Omfattende sporgassmålinger av reell luftutvekslingsrate i sverteskadede boliger indikerer at selv 0,5 ach kan være et for lavt tall om en tar emisjoner fra moderne bygningsprodukter i betraktning. I tillegg vil redusert ventilasjon føre til høyere konsentrasjoner av partikler med lang svevetid, som både kan inngå i dannelsen av kjemisk sverting og ha en negativ helsemessig effekt. Med bakgrunn i feltmålinger mener vi derfor det bør vurderes om 0,7‐1 ach er et riktigere nivå. Luftutvekslingen i rom som ikke er oppholdsrom må også justeres opp. Det ser ganske enkelt ut som moderne bygningsmaterialer ikke tilfredsstiller forutsetningene som ligger til grunn for anbefalt ventilasjonsgrad. Med tanke på det som er i emning innen forskning på negative helseeffekter som resultat av SVOC‐emisjoner, er det desto viktigere å ta tak i dette i en tidlig fase. Økt ventilasjonsrate er i henhold til dagens kunnskapsnivå det beste forebyggende tiltaket for å unngå kjemisk sverting. 5.Konklusjon
Resultatene fra dette utredningsprosjektet underbygger at heksesot, eller kjemisk sverting, har sammenheng med at tungt flyktige organiske forbindelser som damper av fra maling og andre byggematerialer binder seg til luftbårne partikler. En forbindelse som finnes i de aller fleste vannløselige malingsprodukter, og i mange andre byggematerialer (TMPD‐MIB), har vist seg å ha egenskaper som legger til rette for at det kan oppstå sverteskader der det skjer avdamping av denne forbindelsen. Svertingen kan oppstå på grunnlag av partikler fra uteluft eller partikler produsert innendørs. Risikoen for kjemisk Side 27 av 31
sverting er sterkt avhengig av temperatur, luftfuktighet og ventilasjon. Økt ventilasjonsrate vil være et godt forebyggende tiltak for å unngå kjemisk sverting.
Side 28 av 31
Litteratur
Benning, J., Z. Liu, A. Tiwari, J. Little, L. C. Marr, 2011, Characterizing gas‐
particle interactions of phtalate plasticizer emitted from vinyl flooring, Indoor Air, 2011 Forurensningsforskriften, 2004, FOR 2004‐06‐01 nr 931: Forskrift om begrensning av forurensning Hauer, David, 2011, Heksesot ‐ Årsaker, påvisning og tiltak. Byggforskserien (740.112).Byggforvaltning – mars 2011 Jenssen, Kolbjørn Mohn , David Hauer, 2009, Heksesot og sverteskader. Oslo: Mycoteam, 2009 Lin, C., 2006, Emissions of 2,2,4‐trimethyl‐1,3‐pentanediol monoisobutyrate from latex paint, Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy, The University of Texas at Austin, 2006 Lin, C., R. L. Corsi, 2006, Texanol® ester alcohol emissions from latex paints: Temporal variations and multi‐component recoveries, Atmospheric Environment 41, p. 3225‐3224, Elsevier 2011 Morawska, Lidia og Tunga Salthammer. Indoor Environment. Weinheim, Germany: Wiley‐VCH, 2003 Ramirez, L. A., H. M. Liljestrand, R. L. Corsi, 2010, Fate of a coalescing aid after latex paint application, J. Coat. Technol. Res., 7 (3), p. 291‐300, 2010 Salthammer T., C. Fauck, T. Schripp, P. Meinlschmidt, S. Willenborg, H‐J. Moriske, 2011, Effect of particle concentration and semi‐volatile organic compounds on the phenomenon of ‘black magic dust’ in dwellings, in Building and Environment 46, p. 1880‐1890, Elsevier 2011 Schripp T., C. Fauck, P. Meinlschmidt, M. Wensing, H‐J Moriske, T. Salthammer, 2008, Relationship between indoor air particle pollution and the phenomenon of “Black Magic Dust” in housings, Indoor Air 2008, Paper ID: 122 Side 29 av 31
Wensing M., H‐J. Moriske, T. Salthammer, 2003, The phenomenon of “Black magic dust” in housing units, in Morawska L., T. Salthammer (edt.), Indoor environment – Airborne particles and settled dust, p. 340‐355, Weinheim: WILEY‐VCH 2003 Salthammer, Tunga og Erik Uhde. Organic Indoor Air Pollutants. 2. utg. Weinheim, Germany: Wiley‐VCH, 2007 Statens forurensningstilsyn 2003, TA‐nummer 1963/2003 Weschler, C. J., W. W. Nazaroff, 2010, SVOC partitioning between the gas phase and settled indoor dust, Atmospheric Environment 44, p. 3609‐3620, Elsevier 2010 Wierzbicka, Aneta. What are the characteristics of airborne particles that we are exposed to? Focus on Indoor Environments and Emissions from Biomass Fired District Heating. Lunds Universitet, 2008 Xu, Y., J. C. Little, 2006, Predicting emissions of SVOCs from polymeric materials and their interaction with airborne particles, in Environmental Science and Technology 40, p. 456‐461 Side 30 av 31
Vedlegg:
1. Carl Henrik Gørbitz 2011, professor, Kjemisk Institutt, UiO. Kjemisk egenskaper for
2,2,4-trimetyl-1,3-pentandiol monoisobutyrat (TMPD-MIB).
2.
Heksesot – gjennomgang av opplysninger gitt til heksesot.com
Side 31 av 31
Vedlegg 1
CarlHenrikGørbitz,professor,KjemiskInstitutt,UiOKjemiskegenskaper
for2,2,4‐trimetyl‐1,3‐pentandiolmonoisobutyrat(TMPD‐MIB)
Oppbygning
En skisse av TMPD-MIB er gitt i Fig. 1.
Fig. 1. Skjematisk tegning av TMPD-MIB. C-atomene er nummerert fra 1
– 12, H-atomer bundet til C er ikke vist. De to funksjonelle gruppene er
markert med A og B.
Molekylet innehar to funksjonelle grupper, en esterfunksjon A og
alkoholfunksjon B (en såkalt sekundæralkohol siden C-atomet som binder –OH
gruppen samtidig er bundet til to andre C-atomer). Det er interessant å merke
seg fraværet av umettethet, dvs. kjemiske dobbelt- eller trippelbindinger (her er
ikke >C=O dobbeltbindingen i esterfunksjonen medregnet), samt høy grad av
substituering med metylgrupper på atomene C-2, C-6 og C-8.
Kjemiske egenskaper
Den overveiende dominansen av metylgrupper gir TMPD-MIB en klar hydrofob
karakter, men de to polare gruppene A og B gir likevel en liten vannløselighet (i
motsetning til molekyler av omtrent samme størrelse i for eksempel bensin, som
er helt uløselige i vann). Man forventer dermed en høy oktanol-vann koeffisient
og sterk affinitet for hydrofobe molekyler og overflater.
Side 1 av 6
Et annet aspekt ved strukturen til TMPD-MIB er at den gir meget høy kjemisk
stabilitet. Esterfunksjonen A er svært lite reaktiv. Den eneste typiske reaksjonen
innebærer at esterbindingen brytes, enten ved hydrolyse i surt miljø eller
forsåpning i basisk miljø. Alkoholfunksjonen B er noe mer reaktiv, den kan for
eksempel selv opptre som nukleofil eller bli oksidert av kraftige
oksidasjonsmidler til et keton. Molekylet har ingen sure eller basiske egenskaper
og reagerer følgelig ikke med syre eller base. For mange organiske molekyler er
videre C=C dobbeltbindinger sentrale angrepspunkter for nedbrytning i naturen
(ved addisjonsreaksjoner, oksidasjon osv.). TMPD-MIB mangler altså slike og
vil ved nøytral pH og vanlige betingelser ha meget lang levetid.
TMPD-MIB molekyler vil heller ikke reagere kjemisk med hverandre, men
har potensial til å danne hydrogenbindinger. Alkoholfunksjonen er i denne
sammenheng svært viktig; H-atomet i hydroksylgruppen vil donere sitt H-atom
til en akseptor, som gjerne kan være et O-atom i en annen funksjonell gruppe:
—O—H··· O—
donor
akseptor
Å få dekket hydrogenbindingsbehovet for OH-gruppen blir svært avgjørende for
TMPD-MIB’s egenskaper.
Strukturelle egenskaper
Strukturell oppbygning for TMPD-MIB er ikke studert med fastfasemetoder
(røntgendiffraksjon), slik at man må forholde seg til studier som er gjort av
beslektede molekyler. Det er bestemt énkrystallstrukturer for syv beslektede
stoffer vist i Fig. 2. Disse gir et godt bilde av hvordan molekylene kan
vekselvirke med hverandre.
Side 2 av 6
Fig. 2. Skisse av syv molekyler med kjent 3-dimensjonal struktur (fast fase)
som inneholder samme fragment som TMPD-MIB vist øverst.
Det viser seg at molekyler som med fragmentet vist øverst i Fig. 2 oppfyller sine
hydrogenbindingsbehov på tre essensielt ulike måter:
A) For molekyl 2 og 7 dannes en intramolekylær hydrogenbinding (innen et
molekyl) mellom de to funksjonelle gruppene, Fig. 3.
Side 3 av 6
Fig. 3. Intramolekylær hydrogenbinding for molekyl 2.
Molekylene vekselvirker altså ikke sterkt med noen nabomolekyler. Merk ellers
at estergruppen har to mulige O-atomer som akseptorer, de har ikke samme
egenskaper. I praksis er det uten unntak O-atomet i karbonylgruppen (>C=O)
som opptrer som akseptor slik det vises i Fig. 3.
B) For molekyl 3, 4 og 5 binder to og to molekyler seg sammen til dimerer vha.
to intermolekylære hydrogenbindinger.
Fig. 4. Intermolekylær hydrogenbinding for molekyl 3 med dannelse av en
dimer.
Side 4 av 6
C) Molekyl 1 og 6. Molekylene danner intramolekylære hydrogenbindinger der
molekylene hektes sammen til lange kjeder.
Fig. 5. Intermolekylær hydrogenbinding for molekyl 1 med kjededannelse
Fig. 3 – 5 viser at alle tre motiver kan finnes for temmelig like molekyler (se 1,
2 og 3 i Fig. 2). Imidlertid skiller TMPD-MIB seg stereokjemisk fra de øvrige
molekylene i Fig. 2 på et par vesentlige punkter:
- Det inneholder ingen dobbeltbindinger eller aromatiske ringer. Alle C-atomer
(bortsett fra i karbonylgruppen) er dermed sp3-hydridisert, noe som gir en
plasskrevende tetraedrisk konfigurasjon ved hvert atom.
- Videre er molekylet tungt substituert med metylgrupper ikke bare i
estergruppen (C-5 – C-12 i Fig. 1), men også på C-2.
Sammen gir dette et molekyl der det er betydelig sterisk konflikt, dvs. at mange
atomer kommer fysisk nærmere hverandre enn det som er energetisk gunstig og
som vanligvis observeres. Selv om en fullstendig analyse av hvilke(n)
tredimensjonal(e) form(er) TMPD-MIB primært foretrekker ikke er
gjennomført, synes det som om oppbygningen gjør dannelse av isolerte
molekyler med intramolekylære H-bindinger mindre gunstig. Evnen TMPDMIB molekyler har til å danne dimerer er det noe tidlig å uttale seg om, men
evnen til å danne kjeder synes å ikke bli påvirket da de intramolekylære
hydrogenbindinger uten videre kan beholdes.
Side 5 av 6
Vannets påvirkning
I teksten over er det tatt for gitt at TMPD-MIB-molekylets hydroksylgruppe
tilfredsstiller sitt hydrogenbindingspotensial ved vekselvirkning med andre,
tilsvarende molekyler. Imidlertid kan dette også skje ved dannelse av
hydrogenbindinger til andre typer molekyler med polare grupper som kan
akseptere H-atomer. Et nærliggende alternativ er vann. Det er velkjent at mange
organiske molekyler med –OH grupper binder seg sammen til dimerer eller
kjeder i upolare løsninger, mens de ved økende vanninnhold splittes opp til
kortere kjeder og til slutt opptrer som hydratiserte enkeltmolekyler i overveiende
vandig miljø, der H-atomet i hydroksylgruppen aksepteres av et vannmolekyl.
Slike interaksjoner ser vi også i krystaller grodd fra vann, for eksempel for 2,5dimetylheksan-2,5-diol dihydrat som vist i Fig. 6.
Fig. 6. Intermolekylære hydrogenbindinger til vannmolekyler i
krystallstrukturen til 2,5-dimetylheksan-2,5-diol dihydrat
Det er derfor naturlig å anta at TMPD-MIB-molekylenes tilbøyelighet til å
polymerisere (som altså innebærer hydrogenbindinger og ikke kovalente
bindinger) også i luft vil være høy ved lav fuktighet, og deretter avta med
økende innhold av vannmolekyler i luften.
Side 6 av 6
Vedlegg 2
Heksesot–gjennomgangavopplysningergitttilheksesot.com
Mycoteam har lansert internettsiden heksesot.com, der det er åpent for alle som ønsker det
å registrere tilfeller av rask, uforklarlig sverting innendørs. Pr. juli 2011 er 278 tilfeller
beskrevet, med detaljerte opplysninger om hver enkelt sverteskade og boligen den har
oppstått i.
Boligene registreres på postnummer. Boliger der det er rapportert om rask, uforklarlig
sverting innendørs er fordelt utover i landet i et mønster omtrent tilsvarende
befolkningsmønsteret generelt.
Figur 1. Fordeling av boliger der det er rapportert om sverteskader til heksesot.com. Fordelingen tilsvarer
befolkningsmønsteret i Norge
Side 1 av 5
40 % av boligene som er beskrevet er oppgitt å være blokkleiligheter eller andre leiligheter,
mens 46 % er eneboliger og 14 % er rekkehus. Sammenlignet med boligstatistikken fra SSB
innebærer dette at leiligheter er noe overrepresentert (boligblokk + tomannsbolig utgjorde 32
% i 2011), mens eneboliger er underrepresentert (52 % i 2011). Rekkehus er tilnærmet likt
representert i vår undersøkelse og på landsplan (12 % på landsbasis i 2011).
Figur 2. Boliger i undersøkelsen, fordelt på boligtype
Figur 3. Antall boliger i Norge, fordelt etter bygningstype (SSB 2011)
Side 2 av 5
Boligtype
Eneboligene er for det meste bygget i tre, mens leilighetene overveiende er bygget i mur
(figur 4).
Figur 4. Boligene i undersøkelsen fordelt etter boligtype og konstruksjon. Eneboliger er for det meste
bygget i tre, mens leiligheter og blokkleiligheter for det meste er bygget i mur.
Omtrent 35 % av boligene er relativt nye (fra 2001 eller nyere), og av de som er eldre enn 10
år har 87 % pusset opp for fem år siden eller mindre. Hos de fleste (81 %) har man opplevd
at skadene oppsto i løpet av kort tid (fra timer til måneder).
1,00
nei
0,75
0,50
ja
0,25
0,00
0-5 år 5-10
år
eldre
Alder bolig
Figur 5. Alder på boliger i undersøkelsen og hvorvidt de er pusset opp i løpet av de siste 5 år. Antallet
boliger som er pusset opp øker med alderen på boligen. Boliger som er eldre enn 10 år og ikke pusset
opp de siste 5 år utgjør 9 % av totalantallet.
Side 3 av 5
Figur 6. Boliger i undersøkelsen, fordelt etter over hvor lang tid skaden utviklet seg før den ble oppdaget.
De fleste skadene ble oppdaget i løpet av måneder, og kun 19 % har utviklet seg over år før de ble
oppdaget.
Mange av de som har svart på undersøkelsen oppgir svertemekanismer som i Mycoteams
erfaring ofte er forbundet med heksesot: Sverting på yttervegger og andre kalde flater (91
%), sverting på eller i umiddelbar nærhet av plastgjenstander (64 %) og sverting i smale
spalter (51 %).
Der det er opplyst hvilke varmekilder som brukes i boligen er det vedfyring i 62 % av
boligene, gasspeis i 18 % og varmepumpe i 51 % av boligene. I 31 % av boligene er det kun
panelovner, noe som omtrentlig tilsvarer andelen på landsbasis i følge SSB (38 % i 2001).
Det finnes ingen fullstendig oversikt over oppvarmingssystemer hos SSB, men det ble i 2001
laget statistikk over boliger med ett enkelt eller to ulike oppvarmingssystemer. Ut fra denne
statistikken er det ikke grunnlag for å konkludere angående hvorvidt våre data innebærer en
overrepresentasjon av vedfyring, varmepumpe eller gasspeis.
Side 4 av 5
Figur 7. Antall boliger med ulike former for varmekilder, og prosentandel av totalt antall boliger der
varmekilde(r) er oppgitt. Henholdsvis 62, 18 og 51 % har vedfyring, gasspeis og/eller varmepumpe, alene
eller i kombinasjon med andre varmekilder. Ingen har kun gulvvarme, mens 31 % har kun panelovner.
Side 5 av 5