Auswirkung von Luftbefeuchtung auf das Sick-Building-Syndrom

Auswirkung von Luftbefeuchtung
auf das Sick-Building-Syndrom

Autoren: Klas Nordström, Dan Norbäck, Roland Akselsson

Originaltitel: Effect of air humidification on the sick building syndrome and perceived indoor air quality in hospitals: a four month longitudinal study.

Quellenlink: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/80004935

Veröffentlicht: 1994


Kurzzusammenfassung



Empfindungen von Trockenheit und Reizungen sind ein wesentlicher Bestandteil des Sick-Building-Syndroms (SBS). Solche Symptome treten häufig bei Angestellten in Büros und Krankenhäusern auf. In Skandinavien liegt die relative Luftfeuchtigkeit in gut belüfteten Gebäuden im Winter üblicherweise bei 10–35%. Ziel dieser Studie war die Evaluation der Auswirkungen von Dampfluftbefeuchtung auf das SBS und die wahrgenommene Luftqualität während der Heizperiode. Grundlage der Studie war eine dynamische Population von 104 Krankenhausangestellten, die in vier neuen, gut belüfteten geriatrischen Krankenhausabteilungen in Südschweden beschäftigt waren.

In zwei Abteilungen wurde die relative Luftfeuchtigkeit über einen Zeitraum von vier Monaten über Luftbefeuchtung auf 40–45% gesteigert, während die anderen zwei Abteilungen mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 25–35% als Kontrollen fungierten. Die Symptome und die wahrgenommene Luftqualität wurden vor Beginn und nach Ende des Studienzeitraums mittels eines eigenständig auszufüllenden Fragebogens ermittelt.

Aus technischer Sicht wurden die Raumtemperatur, die Luftfeuchtigkeit, die statische Elektrizität, der Abluftstrom, die Aerosole, die Mikroorganismen und die in der Luft vorhandenen flüchtigen organischen Verbindungen in Messungen erfasst. Die markanteste Auswirkung der Luftbefeuchtung bestand in einer signifikanten Abnahme der Empfindung von Lufttrockenheit, der statischen Elektrizität und von Symptomen der Atemwege. Nach vier Monaten der Luftbefeuchtung während der Heizperiode berichteten 24% der Versuchspersonen in den befeuchteten Anlagen von einem wöchentlich auftretenden Trockenheitsempfinden, verglichen mit 73% in den Kontrollen. In der Kontrollgruppe wurden keine signifikanten Veränderungen der SBS-Symptome oder der empfundenen Luftqualität im Verlauf der Studie festgestellt.

Die Raumtemperatur betrug in allen Anlagen 21–23°C und es konnte kein signifikanter Einfluss der Luftbefeuchtung auf die Konzentrationen von Aerosolen oder flüchtigen organischen Verbindungen gefunden werden. In den Zuluftkanälen wurde kein Wachstum von Mikroorganismen festgestellt und im Versorgungswasser des Luftbefeuchters wurden keine Legionellen gefunden. Allerdings wurde die gemessene persönliche Belastung mit statischer Elektrizität durch Luftbefeuchtung signifikant reduziert. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass Luftbefeuchtung während der Heizperiode in kälteren Klimaten die Symptome des SBS und die Wahrnehmung von Lufttrockenheit verringern kann.



Studie von Klas Nordström, Dan Norbäck, Roland Akselsson



Das Sick-Building-Syndrom (SBS) geht mit unspezifischen Symptomen wie Irritationen der Augen, der Haut und der oberen Atemwege, Kopfschmerzen und Abgeschlagenheit einher.1 In den letzten Jahren sind zahlreiche epidemiologische oder experimentelle Untersuchungen solcher Symptome veröffentlicht worden.2–14 Darin wurden verschiedene Einflussfaktoren auf die Prävalenz des SBS identifiziert, etwa das Gebäudealter,2,3 die Art des Belüftungssystems,4–6 die Raumtemperatur,7, die statische Elektrizität,8,9 flüchtige organische Verbindungen3,8,10 und mikrobielles Wachstum11. Trockenheits- und Reizungsempfindungen sind wesentliche Merkmale des SBS,1 und solche Symptome treten sowohl bei Büro-2,4,5,12 als auch bei Krankenhausangestellten häufig auf.13 In Skandinavien bewegt sich die relative Luftfeuchtigkeit an Arbeitsplätzen in Gebäuden im Winter typischerweise zwischen 10 und 35%,8,14 und Luftbefeuchtung ist selten.8

In der wissenschaftlichen Literatur finden sich gegensätzliche Informationen über die Auswirkungen von Luftbefeuchtung. Studien in Versuchskammern mit sauberer Luft konnten keine signifikante Beziehung zwischen gemessener und wahrgenommener Luftfeuchtigkeit feststellen.15,16 Auch negative Auswirkungen von Luftbefeuchtung auf die Gesundheit sind möglich. In einer umfangreichen Studie in Großbritannien wurde gezeigt, dass in Gebäuden mit Klimaanlagen die Prävalenz des SBS höher ist, möglicherweise aufgrund von mikrobiellem Wachstum in Luftbefeuchtern oder Kühleinheiten.5

Kontrollierte experimentelle Feldstudien aus Finnland dagegen haben vorteilhafte Effekte moderater Luftbefeuchtung während der Heizperiode auf das Trockenheitsempfinden und die Symptome des SBS ergeben.14,17 In einer Crossover-Studie konnte eine durch Dampfluftbefeuchtung erzeugte relative Luftfeuchtigkeit (von 30–40%) die Prävalenz der Symptome des SBS verglichen mit der relativen Luftfeuchtigkeit ohne Luftbefeuchtung (von 20–30%) signifikant reduzieren.14 Es gibt jedoch nur wenige Längsschnittstudien, die sich mit den Auswirkungen von Luftbefeuchtung auf sowohl Symptome als auch andere Belastungen in Innenräumen befassen.

Unsere Untersuchung hatte zwei Ziele. Das Hauptziel bestand in der Untersuchung der Auswirkungen von Dampfluftbefeuchtung auf das SBS und die wahrgenommene Luftqualität während der Heizperiode. Das zweite Ziel war die Untersuchung möglicher Einflüsse von Luftbefeuchtung auf ausgewählte physikalische, chemische und mikrobielle Belastungen in den Gebäuden.

Material und Methoden
Versuchspersonen
In einer früheren Erhebung (Daten nicht veröffentlicht) wurden für alle neun geriatrischen Krankenhausabteilungen in einem Krankenhausbezirk in Südschweden das Gebäudealter und der Zuluftstrom ermittelt. Zur Erhöhung der Homogenität der Studienpopulation wählten wir für diese Untersuchung die vier neuesten und am besten belüfteten Krankenhausabteilungen aus, die sich in zwei Krankenhäusern befanden. Zu Beginn der Studie im Dezember 1991 waren 100 Versuchspersonen in diesen Abteilungen beschäftigt. Die Versuchspersonen wurden gebeten, an einer Untersuchung des Innenraumklimas teilzunehmen, aber nicht darüber informiert, dass in einigen Abteilungen Luftbefeuchtung Teil dieser Studie war. Die Untersuchung wurde auf jene 90 Mitarbeiter beschränkt, die tagsüber und stets in der gleichen Abteilung beschäftigt waren. Die Basis der Studie war dynamisch und bestand aus Mitarbeitern, die im Studienzeitraum in den vier Abteilungen gearbeitet haben (Dezember 1991–April 1992). In zwei zufällig ausgewählten Abteilungen, jeweils einer pro Krankenhaus, wurde in dem viermonatigen Zeitraum die Raumluft über Dampf befeuchtet. Mit der Dampfluftbefeuchtung wurde im Dezember 1991 nach Ausfüllen des ersten Fragebogens begonnen. Die anderen zwei Abteilungen, jeweils eine pro Krankenhaus, dienten als Kontrollen. In keiner der vier Abteilungen war zuvor irgendeine Art der Luftbefeuchtung im Einsatz.

Beurteilung von Symptomen und Wahrgenommener Raumluftqualität
Zur Evaluation der Wahrnehmung von Symptomen des SBS und der wahrgenommenen Raumluftqualität (trockene Luft, stickige Luft, Gerüche und statische Elektrizität) wurde das Personal gebeten, eigenverantwortlich einen standardisierten Fragebogen auszufüllen. Der Fragebogen wird in Schweden seit einigen Jahren verwendet und die meisten Fragen sind bereits validiert worden. Die aktuelle Version mit der Bezeichnung MM-040-NA wurde im Ministerium für Arbeitsschutz in Örebro, Schweden, entworfen.18 Sie besteht aus Fragen zur wahrgenommenen Raumluftqualität, zu Symptomen des SBS, zu persönlichen Faktoren und zum psychosozialen Klima am Arbeitsplatz. Für den Fragebogen wurde ein Erinnerungszeitraum von drei Monaten verwendet. Arbeitsbedingte Symptome wurden in dem Fragebogen nicht erfasst. Eine Frage war, ob die Befragten ihre wahrgenommenen Symptome mit Raumklimafaktoren in Zusammenhang brachten. Diese Information wurde in dieser Studie jedoch nicht berücksichtigt, da hier alle Symptome unabhängig von den Meinungen der Versuchspersonen zu möglichen Ursachen betrachtet werden.

Für jedes Symptom oder jede Wahrnehmung zur Luftqualität konnte eine von drei Antworten ausgewählt werden: „Nein, niemals“, „Ja, manchmal“ und „Ja, häufig“. Häufig bedeutet jede Woche. Jedem der Symptome wurde entsprechend der Antwort ein Indexwert zugewiesen, 2, 1 oder 0. Der Fragebogen umfasste zwölf Fragen zu medizinischen Symptomen, eine zu Reizungen der Augen, drei zu Symptomen der Atemwege, drei zu Symptomen der Haut und fünf zu allgemeinen Symptomen. Die Prävalenz der Versuchspersonen mit mindestens einem wöchentlich auftretenden Symptom der Augen, der Atemwege, der Haut oder allgemeinen Symptomen wurde berechnet. Außerdem wurde durch die Summierung der individuellen Symptom-Scores ein Gesamtscore für SBS-Symptome von 0 bis 24 generiert. Für jede Einzelperson wurden Veränderungen von Symptomen oder Wahrnehmungen zwischen –2 und 2 berechnet, indem jeder Index (0–2) zu Beginn des Studienzeitraums vom Score am Ende des Zeitraums subtrahiert wurde. An alle Krankenhausangestellten wurde vor Beginn und nach Ende des Studienzeitraums ein identischer Fragebogen verteilt. Die Antworten wurden anonym erfasst und die Versuchspersonen wurden angewiesen, die Fragen zu beantworten, ohne das von Kollegen berichtete Erleben der Raumluftqualität zu berücksichtigen. 

Beurteilgung persönlicher Faktoren
Aus dem Fragebogen wurden Informationen über das Alter, das Geschlecht, die Berufskategorie, die Arbeitsstunden, die Rauchgewohnheiten, Heuschnupfen und asthmatische Symptome gewonnen. In der aktuellen Version des Fragebogens waren vier Fragen zu verschiedenen Aspekten der psychosozialen Arbeitsbedingungen enthalten. Die Frage zu „interessanter/anregender Arbeit“ diente als Maß der Arbeitszufriedenheit. Die Frage zu „zu viel Arbeit“ beschäftigte sich mit Arbeitsstress. Die Frage „Werden Sie von Ihren Kollegen unterstützt, wenn Sie bei der Arbeit ein Problem haben?“ erfasste den Grad sozialer Unterstützung und die Frage, zur „Möglichkeit, auf Arbeitsbedingungen Einfluss zu nehmen“, zeigte auf, in welchem Maß die Versuchspersonen persönliche Einflussmöglichkeiten erlebt haben. Auf die Fragen zu psychosozialen Bedingungen gab es vier mögliche Antworten: „Ja, häufig“, „Ja, manchmal“, „Nein, selten“ und „Nein, niemals“. Jeder dieser Variablen wurde entsprechend der Antwort ein Indexwert von 3, 2, 1 oder 0 zugewiesen; durch Addition der drei Indizes wurde ein psychosozialer Unzufriedenheitsindex berechnet (0–12). 

Beurteilung der Belastung
Die technische Untersuchung umfasste eine Gebäudebegutachtung. Durch einen erfahrenen Sicherheitsingenieur wurden Messungen der Temperatur, der Raumluftfeuchtigkeit, der statischen Elektrizität, des Abluftstroms/Person, von Mikroorganismen, flüchtigen organischen Verbindungen und Partikelkonzentrationen vorgenommen. Die Raumtemperatur, die Zulufttemperatur, der Abluftstrom und Belüftungsgeräusche wurden gemessen, um sicherzustellen, dass diese Bedingungen sich über den Studienzeitraum nicht veränderten. Die anderen Faktoren wurden gemessen, um zu untersuchen, ob diese von der Luftbefeuchtung beeinflusst wurden.

In der Gebäudebegutachtung wurden Informationen über das Gebäudealter, die Art des genutzten Belüftungssystems, die Art der Bodenbeläge, Anzeichen von Feuchtigkeit und Rauchbeschränkungen im Gebäude zusammengetragen. Außerdem wurden Informationen über berufsbedingte Belastungen, etwa durch die Arbeit mit Bioziden, den Umgang mit Isphagula in großen Mengen und das Tragen von Handschuhen gesammelt.

Die Raumtemperatur und die relative Luftfeuchtigkeit wurden über den gesamten viermonatigen Zeitraum in jeweils einem Raum pro Abteilung mit einem Thermohygrographen (CASELLA T 9420) gemessen. Zudem wurde mit einem Vierkanalgerät (MITEG MTM 20) in jeder Abteilung eine Woche lang stündlich die Temperatur gemessen und mit einem Datenlogger aufgezeichnet. Die Messstellen des Vierkanalgeräts befanden sich an der Außenluft, in der Zuluft und an zwei Standorten in verschiedenen Räumen. Der Abluftstrom wurde in jedem Patientenzimmer mit einem Thermoanemometer (ALNOR GGA 65 P) gemessen. Zur Erfassung der persönlichen Belastung mit statischer Elektrizität wurde ein mit einem Metallarmband verbundenes Feldmeter (EMF 57) eingesetzt; die Ladung wurde mit einem Stiftplotter aufgezeichnet. Die Ladung wurde in jeder Krankenhausabteilung für eine Minute standardisierten Gehens an fünf Testpersonen gemessen. Mit einem Partikelzähler (NET 2000) wurde die Partikelkonzentration im Atembereich und in den Zuluftkanälen gemessen. Dieses Instrument erfasst Partikel von 0,5–5 µm Größe. Insgesamt wurden 40 dreiminütige Mittelwertmessungen durchgeführt.

Flüchtige organische Verbindungen wurden in einer Abteilung mit Luftbefeuchtung sowie in einer Kontrollabteilung unter Verwendung von Sorptionsröhrchen auf Basis von Aktivkohle (SKC-226-01) getestet. Die Luft-Samplingrate betrug 1 l/min für mehr als 90 min. Die Aktivkohle-Röhrchen wurden vor der Analyse durch Gaschromatographie mit 1 ml Kohlenstoffdisulfid desorbiert, innerhalb von zwei Wochen vor dem Untersuchungsdatum. 8 Berechnet wurden die Konzentrationen von 16 häufigen Verbindungen sowie die Gesamtkonzentration der identifizierten und nicht identifizierten flüchtigen organischen Verbindungen (µg/m3). Abgelagerter Staub in den Belüftungskanälen wurde auf lebensfähige Schimmelpilze und Bakterien untersucht. Bakterien wurden auf Trypton-Glucose-Agar kultiviert. Schimmelpilze wurden auf Malzagar kultiviert. Die Anzahl gebildeter Kolonien wurde gezählt und im Labor mit den Normalwerten für Staub in Belüftungskanälen, bezogen vom Swedish Building Research Institute, verglichen.19 Zudem wurde die Wasserversorgung der Befeuchtungseinheiten durch das mikrobiologische Labor der Universitätsklinik in Lund, Schweden, auf Legionellen untersucht.

Alle Messinstrumente wurden vor der Durchführung von Messungen kalibriert. Die Temperaturmessgeräte wurden vor und während des Messzeitraums durch Abgleich mit einem präzisen Quecksilberthermometer kalibriert. Der Thermograph wurde durch Abgleich mit einem Schleuder-Psychrometer kalibriert. Die Temperatur, die relative Luftfeuchtigkeit, flüchtige organische Verbindungen sowie Partikelkonzentrationen wurden für die Studie 1,5 m über dem Boden gemessen. Vor Abschluss der Fragebogen-Untersuchung wurden den Krankenhausabteilungen keine Informationen über die Ergebnisse der technischen Messungen bereitgestellt.

Statische Methoden
Unterschiede im Symptomindex zwischen den Gruppen mit Luftbefeuchtung und den Kontrollen zu Beginn der Studie wurden durch χ2-Analyse für 2x3-Tabellen ermittelt, oder mit dem Mann-Whitney-U-Test, falls die Zahl in einer der Zellen Null war. Für wöchentlich auftretende Symptome wurden rohe Odds-Ratios (OR) mit 95%-Konfidenzintervall (95% CI) berechnet. Auf die berechneten angepassten ORs wurde zudem die multiple logistische Regression angewandt. Unterschiede in den Scores der Veränderung von Symptomen zwischen Personen mit Luftbefeuchtung und Kontrollen wurden mit dem Mann-Whitney-U-Test analysiert. Unterschiede in der Belastung zwischen befeuchteten Abteilungen und Kontrollen wurden mit dem t-Test oder dem Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test analysiert. In allen statistischen Analysen wurden zweiseitige Tests und ein Signifikanzniveau von 5% angewandt.

Ergebnisse
Die Rücklaufquote betrug sowohl für den ersten Fragebogen als auch für die zweite Erhebung am Ende des Studienzeitraums 89%. Aufgrund von Veränderungen der dynamischen Population im Verlauf der Studie hat jedoch eine Gesamtzahl von 104 Versuchspersonen an der Studie teilgenommen. Vierundzwanzig Testpersonen beantworteten nur den ersten Fragebogen. Weitere vierundzwanzig Testpersonen beantworteten nur den zweiten Fragebogen, während 56 Versuchspersonen beide beantwortet haben. Für den Studienzeitraum wurden keine signifikanten Unterschiede in Alter oder Beschäftigungsdauer zwischen den Abteilungen festgestellt (Tabelle 1). Die Prävalenz aktueller Raucher lag im Dezember 1991 bei 45% in den befeuchteten Abteilungen und bei 39% in den Kontrollabteilungen. Für den Studienzeitraum wurde kein signifikanter Unterschied in den Anteilen von Rauchern, Männern oder Berufskategorien zwischen den befeuchteten und den Kontrollabteilungen festgestellt. Allerdings war der Anteil von Versuchspersonen mit Asthma oder Heuschnupfen in den Kontrollabteilungen signifikant höher (p < 0,05, Tabelle 2).

Befeuchtete Abteilungen Kontrollabteilungen
Merkmal Dezember 1991
(n = 42)
April 1992
(n = 38)
Dezember 1991
(n = 42)
April 1992
(n = 38)
Alter 39 (12) 40 (13) 36 (10) 38 (9)
Dauer der Beschäftigung (y) 4,2 (4,0) 3,9 (2,8) 4,3 (2,6) 5,6 (5,7)
Alle Ergebnisse sind nicht signifikant. (NS)

Tabelle 1
Mittleres Alter und mittlere Jahre der Beschäftigung (Standardabweichung) in einer dynamischen Population von Krankenhausangestellten in zwei befeuchteten und zwei Kontrollabteilungen, vor Beginn und nach Ende eines viermonatigen Studienzeitraums



Befeuchtete Abteilungen Kontrollabteilungen
Merkmal Dezember 1991
(n = 42)
April 1992
(n = 38)
Dezember 1991
(n = 42)
April 1992
(n = 38)
Frauen 100 100 93 92
Aktuell Tabakraucher/-in 45 35 39 50
Asthma oder Heuschnupfen* 17 13 43 31
Krankenpfleger/-in 12 11 12 13
Hilfskrankenpfleger/-in 81 79 79 72
Andere Berufskategorie 7 10 9 15
*p < 0,05 befeuchtete vs. Kontrollabteilungen

Tabelle 2
Ausgewählte demografische Daten (%) einer dynamischen Population von Krankenhausangestellten in zwei befeuchteten und zwei Kontrollabteilungen, vor Beginn und nach Ende eines viermonatigen Studienzeitraums.



Gebäudemerkmale und berufsbedingte Belastungen
Alle Krankenhausabteilungen waren in Kleinstädten (5000–10.000 Einwohner) und nicht in der Nähe von hohem Verkehrsaufkommen oder umweltbelastenden Industrien gelegen. Das Gebäudealter betrug zwischen fünf und acht Jahren. Alle Gebäude waren erbaut aus Beton oder Backsteinen mit schrägen Ziegeldächern und Sonnenschutzvorrichtungen über den Fenstern zur Minimierung von Temperaturschwankungen. Zwei Abteilungen wiesen Anzeichen von Feuchtigkeit in den Betonböden auf, was durch Feuchtigkeitsmessungen verifiziert wurde. Die Bodenbeläge bestanden in allen Abteilungen aus Polyvinylchlorid (PVC) und es waren keine Teppichböden vorhanden. Alle Gebäude waren mit mechanischen Belüftungsanlagen für Zu- und Abluft (Mischsystem) ausgestattet. Die Belüftungssysteme arbeiteten mit rotierenden Luft/Luft-Wärmetauschern ohne Rückluftvorrichtung. Geheizt wurde stets mittels Zentralheizung auf Wasserbasis mit Heizkörpern, kombiniert mit Luftheizung über die Zuluft. Das Rauchen war in einer befeuchteten und einer Kontrollabteilung allgemein gestattet und in den anderen beiden Abteilungen jeweils auf bestimmte Räume beschränkt. Die Reinigung der Böden erfolgte durch tägliches Wischen mit Wasser. Weder in Reinigungsmaterialien noch im Belüftungssystem wurden Glutaraldehyd oder andere Biozide festgestellt. In keiner der vier Abteilungen wurde mit Isphagula in großen Mengen umgegangen und Latexhandschuhe wurden überall ähnlich oft getragen.

Physikalische Messungen
In den befeuchteten Abteilungen war die relative Luftfeuchtigkeit wie erwartet signifikant höher (Tabelle 3): In einer Abteilung rangierte sie von 35–45%, in der anderen von 40–45%. In beiden Kontrollabteilungen rangierte die relative Luftfeuchtigkeit von 28–38%. Die Luftbefeuchtung resultierte zudem in einer signifikanten Verringerung der persönlichen Belastung mit statischer Elektrizität (p < 0,05). Für die durchschnittliche Raumtemperatur am Tag bestand kein signifikanter Unterschied zwischen den befeuchteten und den Kontrollabteilungen. Die Zulufttemperatur rangierte in allen Krankenhausabteilungen von 21,0–22,0°C. Der Grad der Belüftung und die Partikelkonzentration in der Luft wiesen keine signifikanten Unterschiede zwischen befeuchteten und Kontrollabteilungen auf.

Variable Befeuchtete Abteilungen
Arithmetische Mittel
(Wertebereich)
Kontrollabteilungen
Arithmetisches Mittel
(Wertebereich)
Raumtemperatur (°C) 22,4 (21,5–23,5) 21,7 (20,5–23,0)
Relative Luftfeuchtigkeit (%) 40 (35–45) 31 (28–38)
Abluftstrom (l/s/Person) 14 (7–22) 14 (6–22)
Statische Elektrizität (V) 183 (25–400) 305 (50–500)*
Partikel nach µm (103/f3):
0,5–0,7 29,9 (20–51) 29,8 (19–53)
0,7–1,0 6,9 (2–13) 8,1 (2–17)
1,0–5,0 5,1 (1–11) 5,2 (1–12)
> 5,0 0,10 (0,01–0,6) 0,07 (0,01–0,2)
*p < 0,05 per Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test.

Tabelle 3
Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Belüftungsstrom, statische Elektrizität und Konzentration von Partikeln in der Luft in zwei befeuchteten und zwei Kontrollabteilungen



Chemische und biologische Messungen
Flüchtige organische Verbindungen im Atembereich wurden in den beiden Krankenhausabteilungen mit erhöhtem Feuchtigkeitsgehalt im Betonboden gemessen. Tabelle 4 zeigt, dass in allen Räumen 2-Ethyl-1-hexanol festgestellt wurde; es bestand aber kein signifikanter Unterschied der chemischen Zusammensetzung der Luft zwischen der befeuchteten und der Kontrollabteilung. Die biologischen Untersuchungen konnten für keine der Abteilungen im Staub der Zuluftkanäle lebensfähige Schimmelpilze oder Bakterien ermitteln. In der Wasserversorgung der Befeuchtungssysteme wurden keine Legionellen gefunden.

Verbindungen Befeuchtete Abteilung
(n = 6)
Arithmetisches
Mittel (Wertebereich)
Befeuchtete Abteilung
(n=5)
Arithmetisches
Mittel (Wertebereich)
Aromaten1 12 (3–29) 23 (4–63)
n-Alkane2 3 (3–6) 4 (3–6)
Terpene3 5 (2–11) 6 (2–9)
Butanole4 7 (4–8) 9 (1–12)
2-Ethyl-1-hexanol 10 (6–17) 9 (1–12)
Nicht identifizierte niedrig siedende Verbindungen 6,9 (2–13) 8,1 (2–17)
Nicht identifizierte hoch siedende Verbindungen 5,1 (1–11) 5,2 (1–12)
Gesamtkonzentration flüchtiger organischer Verbindungen 0,10 (0,01–0,6) 0,07 (0,01–0,2)
1Summe aus Toluol, m-Xylol, o-Xylol, p-Xylol und
Ethylbenzol.

2Summe aus n-Octan, n-Nonan, n-Decan
und n-Undecan.

3Summe aus α-Pinen, β-Caren und
Limonen.

4Summe aus n-Butanol und Isobutanol.

Summe nicht identifizierter
organischer Verbindungen mit einer Retentionszeit < n-Dodecan. ǁSumme
nicht identifizierter organischer Verbindungen mit einer Retentionszeit ≥ n-Dodecan.

Tabelle 4
Konzentration flüchtiger organischer Verbindungen in Innenräumen (µg/m3) in einer befeuchteten und einer Kontrollabteilung



Wahrnehmung der Raumluftqualität
Im Dezember 1991, vor Beginn der Luftbefeuchtung, wurden zwischen befeuchteten und Kontrollabteilungen keine signifikanten Unterschiede in der Wahrnehmung festgestellt. In allen vier Abteilungen waren Missempfindungen im Zusammenhang mit trockener Luft, statischer Elektrizität und stickiger Luft vorherrschend. Durchschnittlich 73% der 84 Beantworter des ersten Fragebogens 1991 berichteten über wöchentliches Trockenheitsempfinden, 39% fühlten sich jede Woche durch statische Elektrizität beeinträchtigt und 35% berichteten über die wöchentliche Wahrnehmung stickiger Luft.

Die Luftbefeuchtung hatte starke Auswirkungen auf das Empfinden trockener Luft und statischer Elektrizität. Im April 1992, nach vier Monaten konstanter Luftbefeuchtung, betrug die Prävalenz der wöchentlichen Klagen über trockene Luft in der befeuchteten Gruppe 24% (n = 38), in den Kontrollen aber nach wie vor 73% (n = 38) (OR = 0,1; 95% CI 0,04–0,3, p < 0,001). Wöchentliche Beschwerden über statische Elektrizität wurden durch 26% der Versuchspersonen in der befeuchteten Gruppe vorgebracht, verglichen mit einer Prävalenz von 55% in den Kontrollen (OR = 0,3; 95% CI 0,1–0,8; p < 0,05). Die Abnahme dieser Missempfindungen war in beiden befeuchteten Abteilungen vergleichbar. Für andere Formen der Wahrnehmung der Luftqualität wurden im April 1992 keine signifikanten Unterschiede festgestellt. Vergleichbare Ergebnisse ergaben sich, wenn für die Analyse nur jene 56 Versuchspersonen betrachtet wurden, die sowohl im Dezember 1991 als auch im April 1992 den Fragebogen beantwortet hatten. 

Für viele Beschwerden hinsichtlich physikalischer Faktoren wie Zugluft, Temperatur und ungenügender Beleuchtung traten Abweichungen der Wahrnehmung sowohl in negativer als auch in positiver Richtung häufig auf; dies deutet darauf hin, dass die Wahrnehmung des Innenraumklimas allgemein hohe Fluktuationen aufweist. Trotz dieser Fluktuationen wurden signifikante Unterschiede zwischen befeuchteten Abteilungen und Kontrollen für Veränderungen der Wahrnehmung von Lufttrockenheit (p < 0,01) und statischer Elektrizität (p < 0,05, Tabelle 5) festgestellt.

Tabelle 5
Art der Wahrnehmung Befeuchtete Abteilungen
(Häufigkeit (%) von)
Kontrollabteilungen
(Häufigkeit (%) von)
Verminderte*
Wahrnehmung
Gesteigerte**
Wahrnehmung
Verminderte*
Wahrnehmung
Gesteigerte**
Wahrnehmung
p-Wert***
Zugluft 11 54 4 30 NS
Temperaturschwankungen 17 26 42 17 NS
Zu hohe Temperatur 33 11 22 13 NS
Zu niedrige Temperatur 22 44 25 33 NS
Stickige „schlechte“ Luft 25 18 28 20 NS
Trockene Luft 62 0 21 13 < 0,01
Unangenehmer Geruch
22 15 32 20 NS
Statische Elektrizität 27 8 4 21 < 0,01
Passivrauchen 7 15 4 28 NS
Lärm 28 14 12 8 NS
Ungenügende Beleuchtung 37 33 32 28 NS
Staubigkeit 24 17 29 17 NS
Berechnet als Differenz des Wahrnehmungsindex (0–2) vor Beginn und nach Ende des Studienzeitraums.

* Anteil Versuchspersonen (%) mit Veränderungen der Wahrnehmung im negativen Bereich (Spektrum –2 bis 2).

** Anteil Versuchspersonen (%) mit Veränderungen der Wahrnehmung im positiven Bereich (Spektrum –2 bis 2).

***Überprüfung auf Unterschiede der Wahrnehmungsveränderungen in befeuchteten Abteilungen verglichen mit Kontrollabteilungen mittels Mann-Whitney

Tabelle 5
Veränderungen der Wahrnehmung des Raumklimas unter den Mitarbeitern in zwei befeuchteten Krankenhausabteilungen (n = 30) und zwei Kontrollabteilungen (n = 26) über einen viermonatigen Studienzeitraum



Sick-Building-Syndrom
Im Dezember 1991, vor der Luftbefeuchtung, wurden für keine Symptom-Scores signifikante Unterschiede zwischen den Kontroll- und den Versuchsabteilungen festgestellt. Die Prävalenz wöchentlich auftretender Symptome war in allen Abteilungen hoch. Die durchschnittliche Prävalenz bei der Betrachtung aller Versuchspersonen (n = 84) lag bei 28% für Augensymptome, 34% für Symptome der Atemwege, 39% für Symptome der Haut und 37% für allgemeine Symptome. 1991 wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen Versuchs- und Kontrollpersonen ermittelt (Tabelle 6). 

 
Art der Symptome
Augen Atemwege Haut Allgemein
Vor der Luftbefeuchtung:
Symptom-Prävalenz (%) in
Vor exposition (n = 42) 35 35 46 35
Kontrollen (n = 42) 21 32 32 38
Rohe OR (95% CI) 2,0 (0,7 - 5,3) 1,2 (0,5–3,0) 1,8 (0,7–4,6) 0,9 (0,3–2,2)
Angepasste ORII (95% CI) 1,4 (0,4–4,5) 1,4 (0,4–4,9) 2,8 (0,8–9,8) 1,1 (0,3–3,6)
Nach Luftbefeuchtung:
Symptom-Prävalenz (%) in
Nach Exposition (n = 38) 19 11 39 32
Kontrollen (n =38) 28 39 36 27
Rohe OR (95 % CI) 0,6 (0,2–1,8) 0,2 (0,06–0,6) 1,1 (0,4–2,9) 1,3 (0,5–3,6)
Angepasste ORII (95 % CI) 0,5 (0,1–1,9) 0,2 (0,04–0,7) 1,5 (0,5–5,1) 1,3 (0,4–4,5)

Tabelle 6
Angepasste ORs für wöchentlich auftretende Symptome٠ (0–1) unter den Mitarbeitern in zwei befeuchteten Krankenhausabteilungen und zwei Kontrollabteilungen vor Beginn und nach Ende eines viermonatigen Studienzeitraums



Im April 1992 war die Prävalenz von Symptomen der Atemwege in den befeuchteten Abteilungen signifikant niedriger (p < 0,001) als in den Kontrollabteilungen (angepasste OR = 0,2; 95 % CI 0,04–0,7; Tabelle 6). Für andere wöchentlich auftretende Symptome wurden im April 1992 keine signifikanten Unterschiede festgestellt. Bei der Analyse ausschließlich der Scores von Versuchspersonen, die beide Male den Fragebogen beantwortet hatten (n = 56), ergaben sich vergleichbare Ergebnisse. In den befeuchteten Abteilungen zeigte sich eine signifikante Verringerung des Scores für Halstrockenheit verglichen mit den Veränderungen in den Kontrollen (p < 0,001). Eine grenzwertige Signifikanz ergab sich auch für die Reduktion geistiger Ermüdung (p = 0,05) und von Husten (p = 0,05, Tabelle 7). Für die 56 Versuchspersonen, die den Fragebogen beide Male beantwortet hatten, wurde kein signifikanter Einfluss der Luftbefeuchtung auf Veränderungen des Gesamtscores für SBS-Symptome, des Auftretens von Asthma oder des psychosozialen Scores gefunden. Insgesamt kam es in 4% der Versuchspersonen zu neuen asthmatischen Symptomen und in 16% zum Verschwinden solcher Symptome.

Befeuchtete Abteilungen (Häufigkeit (%) von) Kontrollabteilungen (Häufigkeit (%) von)
Art der Wahrnehmung Vermindertes Symptom** Gesteigertes Symptom*** HautVermindertes Symtom** AllgemeinGesteigertes Symtom*** p-Wert §
Allgemeine Abgeschlagenheit 20 13 35 8 NS
Gefühl der Niedergeschlagenehit (mentale Ermüdung) 34 7 12 16 0,05
Kopfschmerzen 24 14 26 17 NS
Übelkeit oder Schwindel 18 4 8 19 NS
Konzentrationsschwierigkeiten 14 14 15 12 NS
Jucken, Brennen oder Reizungen der Augen 29 7 12 11 NS
Irritierte, verstopfte oder laufende Nase 20 10 12 16 NS
Rauer, trockener Hals 61 4 16 32 < 0,01
Husten 28 4 17 25 0,05
Trockene Geischtshaut 21 10 19 15 NS
Juckende Kopfhaut oder Ohren 7 14 12 12 NS
Trockene Haut an den Händen 11 18 16 36 NS
* Berechnet als Differenz des Symptomindex (0–2) vor Beginn und nach
Ende des Studienzeitraums.

** Anteil Versuchspersonen (%) mit Veränderungen der Symptome im negativen
Bereich (Spektrum –2 bis 2).

*** Anteil Versuchspersonen (%) mit Veränderungen der Symptome im positiven
Bereich (Spektrum –2 bis 2).

§Überprüfung auf Unterschiede der Symptomveränderungen in befeuchteten
Abteilungen verglichen mit Kontrollabteilungen mittels Mann-Whitney-U-Test.

Tabelle 7
Veränderungen von Symptomen* unter den Mitarbeitern in zwei befeuchteten Krankenhausabteilungen (n = 30) und zwei Kontrollabteilungen (n = 26) über einen viermonatigen Studienzeitraum



Diskussion
Diese experimentelle Studie hat gezeigt, dass die Befeuchtung der Luft auf eine relative Luftfeuchtigkeit von 40–45% die Wahrnehmung trockener Luft und schlechter Gerüche verringert. Die Luftbefeuchtung reduzierte zudem die Prävalenz der mit SBS einhergehenden Symptome.

Epidemiologische Querschnittsstudien bringen zahlreiche Probleme mit sich, insbesondere wenn den untersuchten Phänomenen multifaktorielle Ursachen zugrunde liegen. Einige dieser Probleme lassen sich durch die Auswahl eines experimentellen Längsschnittdesigns reduzieren. Sowohl aufgrund eines inkorrekten Studiendesigns als auch infolge einer niedrigen Rücklaufquote kann es zu Selektionsverzerrungen kommen. Diese Studie befasst sich mit den vier neuesten geriatrischen Krankenhausabteilungen innerhalb eines geografischen Gebiets; die zwei zu befeuchtenden Abteilungen wurden zufällig ausgewählt, die anderen zwei dienten als Kontrollen. Zudem war die Teilnahmequote hoch. Aufgrund der dynamischen Populationsstruktur könnten Fluktuationen der Versuchspersonen im Verlauf des Studienzeitraums die Ergebnisse beeinflusst haben. Bei der Durchführung paarweiser Vergleiche wurden für die dynamische Population jedoch vergleichbare Ergebnisse erzielt. Folglich erscheint es weniger wahrscheinlich, dass das Ergebnis unserer Studie durch Selektionsverzerrungen wesentlich beeinflusst wurde.

Ein weiteres Problem für die Aussagekraft stellt die Antwortverzerrung durch das Wissen um eine Exposition dar. In dieser Studie jedoch wurden den Teilnehmern während des Studienzeitraums keine Informationen über den Zweck der Studie gegeben. Zudem wurden die Ergebnisse der Messungen und der Fragebogen-Untersuchung den Abteilungen erst nach Abschluss der Befragungen mittels Fragebogen mitgeteilt. Nur spezifische Expositionen und Wahrnehmungen wurden mit der Luftbefeuchtung in Beziehung gesetzt. In Studien, die mit multiplen Effekten einer Exposition arbeiten, könnten die Ergebnisse durch eine gehäufte Signifikanz beeinträchtigt werden. In unserer Studie waren jedoch die meisten Ergebnisse signifikant und < 1%; zudem stimmte das Gesamtmuster der Ergebnisse mit der Hypothese überein. Wir denken nicht, dass die interne Aussagekraft unserer Ergebnisse durch multiple statistische Tests, Antwort- oder Selektionsverzerrung übermäßig beeinflusst wurde.

Die Wahrnehmung schlechter Raumluftqualität, insbesondere von Lufttrockenheit und Reizungen, ist ein wesentliches Kennzeichen des SBS gemäß der Definition einer Arbeitsgruppe der Weltgesundheitsorganisation.1 Dieses Syndrom umfasst Reizungen der Augen, der Haut und der oberen Atemwege sowie allgemeine Symptome wie etwa Kopfschmerzen und Abgeschlagenheit. Andere Studien haben sich hauptsächlich mit den Beschwerden von Büroangestellten befasst. In der Danish Town Hall Study2 klagten 52% der Frauen über trockene Luft und 16% über statische Elektrizität. Vergleichbare Zahlen ergab eine Studie aus Nordschweden,12 in der 43% der Frauen über trockene Luft klagten. Es gibt jedoch Hinweise, dass die Symptome des SBS auch bei Krankenhausangestellten häufig auftreten.9,13

Häufige Beschwerden in unserer Studie bezogen sich auf trockene Luft und statische Elektrizität. Wir haben gezeigt, dass schon eine moderate Luftbefeuchtung die Häufigkeit solcher Wahrnehmungen dramatisch reduziert hat. Auch ergab sich eine signifikante Verringerung von Symptomen der Atemwege, insbesondere von Halstrockenheit. Unsere Ergebnisse stehen im Einklang mit anderen aktuellen Studien aus Finnland,14,17 Schweden13 und dem Vereinigten Königreich.20 In einer experimentellen Crossover-Feldstudie konnte die Prävalenz von durch Trockenheit ausgelösten Symptomen durch Dampfluftbefeuchtung (relative Luftfeuchtigkeit von 30–40%) gegenüber der Situation ohne Luftbefeuchtung (relative Luftfeuchtigkeit von 20–30%) signifikant reduziert werden.14 Eine andere experimentelle Studie in einem großen Bürogebäude ergab eine signifikante Reduktion der Prävalenz von Symptomen der Haut und der Atemwege sowie der Wahrnehmung trockener Luft durch Luftbefeuchtung (relative Luftfeuchtigkeit von 45–55%) verglichen mit der Situation ohne Luftbefeuchtung (relative Luftfeuchtigkeit von 10–20%).17 Ähnliche Ergebnisse erbrachte eine experimentelle Feldstudie in einem schwedischen Krankenhaus, in dem über die Raumluft geklagt wurde.13 Schließlich brachte eine nichtexperimentelle Längsschnittstudie aus dem Vereinigten Königreich eine höhere Luftfeuchtigkeit mit weniger ausgeprägten Symptomen in Zusammenhang.20 Es gibt auch Anzeichen dafür, dass durch Luftbefeuchtung die Anzahl der Krankentage unter Büroangestellten reduziert werden könnte.21

Unsere Ergebnisse stehen nicht im Widerspruch zu anderen Studien, die nachteilige Gesundheitseffekte aufgrund von mikrobiellem Wachstum in Luftbefeuchtern oder Klimaanlagen ergeben haben.5,22 Diese Studien verdeutlichen, wie wichtig es ist, die Verbreitung und das Wachstum von Luftkeimen in Innenräumen zu vermeiden. Aus diesem Grund ist eine moderate Dampfluftbefeuchtung unter sicheren Bedingungen die beste Wahl. Es ist noch immer unklar, welche Mechanismen an der Reduktion von Symptomen, Lufttrockenheit und schlechten Gerüchen in befeuchteten Gebäuden beteiligt sind, aber es wurde empfohlen, die relative Luftfeuchtigkeit auf 40–60% einzustellen.23 Der mögliche Einfluss von Luftbefeuchtung auf die Luftqualität scheint in den meisten anderen experimentellen Feldstudien nicht gemessen worden zu sein. Wir konnten keinen Effekt der Luftbefeuchtung auf die Konzentration flüchtiger organischer Substanzen oder Partikel feststellen, dafür eine signifikante Reduktion der gemessenen statischen Elektrizität. Unsere Ergebnisse machen deutlich, dass für ein Verständnis des Mechanismus der positiven Gesundheitseffekte von Luftbefeuchtung in nordischen Ländern, wo die Luftfeuchtigkeit in kalten Wintern extrem niedrig sein kann, weitere Forschung erforderlich ist.

Diese Studie wurde durch das National Swedish Institute for Building Research und die Kreisverwaltung von Malmöhus mit Fördermitteln unterstützt.



Quellen


Originaltitel: Effect of air humidification on the sick building syndrome and perceived indoor air quality in hospitals: a four month longitudinal study.

Quellenlink: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/80004935

Veröffentlicht: 1994




1 Akimenko VV, Andersen I, Lebowitz MD, Lindvall T. The "sick" building syndrome. In: Berglund B, Berglund U, Lindvall T, Sundell J, Hrsg. Indoor air, Vol 6. Evaluation and conclusions for health sciences and technology. Stockholm: Swedish Council for Building Research, 1986:87–97. (D13.)
2 Skov P, Valbjorn O, Danish Indoor Climate Study Group. et al. The "sick" building syndrome in the office environment: the Danish town hall study. Environment International 1987;13:339–49.
3 Norbäck D, Torgen M, Edling C. Volatile organic compounds, respirable dust, and personal factors related to prevalence and incidence of sick building syndrome in primary schools. Br J Ind Med 1990;47:733–41.
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6 Skov P, Valbjorn O, Pedersen BV, Danish Indoor Climate Study Group. Influence of indoor climate on the sick building syndrome in an office environment. Scand J Work Environ Health 1990;16:363–71.
7 Jaakola JJK, Heinonen OP, Seppanen O. Sick building syndrome, sensation of dryness and thermal comfort in relation to room temperature in an office building: need for individual control of temperature. Environment International 1989;15:163–8.
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