Geringe Kohlendioxidwerte in Innenräumen können die Entscheidungsfindung beeinträchtigen
"In unserem Bereich hatten wir immer das Dogma, dass CO2 selbst auf dem Niveau, das wir in Gebäuden finden, einfach nicht wichtig ist und keine direkten Auswirkungen auf die Menschen hat", sagte William Fisk, Ph.D., ein Co-Mitarbeiter Autor der Studie und Wissenschaftler im Lawrence Berkeley National Laboratory des Energieministeriums.
"Diese Ergebnisse, die ziemlich eindeutig waren, waren also überraschend."
Die Studie, die mit Forschern der Upstate Medical University der State University of New York durchgeführt wurde, ergab, dass Testpersonen auf sechs der neun Skalen der Entscheidungsleistung bei CO2-Werten von 1.000 ppm (parts per million) und „large“ „signifikante“ Reduzierungen zeigten ”Reduzierungen auf sieben der Skalen bei 2.500 ppm.
Die dramatischsten Leistungseinbußen, bei denen die Probanden als „dysfunktional“ eingestuft wurden, waren laut den Forschern auf Initiative und strategisches Denken zurückzuführen.
Mark Mendell, Ph.D., Mitautor der Studie, sagte, die Ergebnisse seien verblüffend und stellten fest, dass frühere Studien 10.000 ppm und 20.000 ppm untersuchten. "Auf dieser Ebene begannen die Wissenschaftler, dass die Effekte begannen", sagte er.
Die Forscher stellen fest, dass die Ergebnisse zwar in einer größeren Studie wiederholt werden müssen, die Ergebnisse jedoch auf mögliche wirtschaftliche Konsequenzen der Verfolgung energieeffizienter Gebäude ohne Rücksicht auf die Bewohner hinweisen.
"Da die Energieeffizienz gesteigert werden muss, müssen die Gebäude enger und kostengünstiger betrieben werden", sagte Mendell. "Es besteht ein gewisses Risiko, dass bei diesem Prozess nachteilige Auswirkungen auf die Insassen ignoriert werden.
„Eine Möglichkeit, um sicherzustellen, dass die Insassen die Aufmerksamkeit erhalten, die sie verdienen, besteht darin, auf die nachteiligen wirtschaftlichen Auswirkungen einer schlechten Raumluftqualität hinzuweisen. Wenn die Menschen nicht so gut denken oder arbeiten können, könnte dies offensichtlich negative wirtschaftliche Auswirkungen haben. "
Die Hauptquelle für CO2 in Innenräumen ist der Mensch. Während typische Außenkonzentrationen bei 380 ppm liegen, können Innenkonzentrationen bis zu mehreren tausend ppm betragen. Höhere CO2-Konzentrationen in Innenräumen sind auf niedrige Belüftungsraten zurückzuführen, die häufig auf die Notwendigkeit zurückzuführen sind, den Energieverbrauch zu senken.
In der realen Welt überschreiten die CO2-Konzentrationen in Bürogebäuden normalerweise nicht 1.000 ppm, außer in Besprechungsräumen, in denen sich Gruppen von Menschen über einen längeren Zeitraum versammeln, erklären die Forscher. In Klassenzimmern überschreiten die Konzentrationen häufig 1.000 ppm und gelegentlich 3.000 ppm.
Die Bundesrichtlinien legen eine maximale berufliche Expositionsgrenze von 5.000 ppm als zeitgewichteten Durchschnitt für einen achtstündigen Arbeitstag fest.
Fisk sagte, er habe beschlossen, die konventionelle Weisheit in Bezug auf CO2 in Innenräumen zu testen, nachdem er auf zwei kleine ungarische Studien gestoßen war, in denen berichtet wurde, dass Expositionen zwischen 2.000 und 5.000 ppm negative Auswirkungen auf die menschlichen Aktivitäten haben könnten.
Das Forschungsteam bewertete die CO2-Exposition in drei Konzentrationen: 600, 1.000 und 2.500 ppm. Sie rekrutierten 24 Teilnehmer, hauptsächlich Studenten, die in Vierergruppen in einer kleinen büroähnlichen Kammer für 2,5 Stunden für jede der drei Bedingungen studiert wurden.
Hochreines CO2 wurde in die Luftzufuhr injiziert und das Mischen wurde sichergestellt, während alle anderen Faktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Belüftungsrate konstant gehalten wurden, so die Forscher. Die Sitzungen für jede Person fanden an einem einzigen Tag mit einer einstündigen Pause zwischen den Sitzungen statt.
Obwohl die Stichprobengröße gering war, waren die Ergebnisse nach Ansicht der Forscher unverkennbar.
"Je stärker der Effekt ist, desto weniger Motive müssen Sie sehen", sagte Fisk. "Unser Effekt war so groß, dass er selbst bei einer kleinen Anzahl von Menschen sehr deutlich war."
In der Studie wurde ein Test zur Bewertung der Entscheidungsleistung verwendet, der als SMS-Test (Strategic Management Simulation) bezeichnet wird. In den meisten Studien darüber, wie sich die Raumluftqualität auf Menschen auswirkt, erhalten die Testpersonen einfache Aufgaben, z. B. das Hinzufügen einer Zahlenspalte oder das Korrekturlesen von Text.
"Es ist schwer zu wissen, wie sich diese Indikatoren in der realen Welt übersetzen lassen", sagte Fisk. "Die SMS misst ein höheres Maß an kognitiver Leistung, deshalb wollte ich das in unser Forschungsgebiet einbringen."
Die SMS wird meistens verwendet, um die Auswirkungen von Medikamenten, Arzneimitteln oder Hirnverletzungen auf die kognitive Funktion zu bewerten, sowie als Schulungsinstrument für Führungskräfte. Es gibt Szenarien - Sie sind beispielsweise der Manager einer Organisation, wenn eine Krise auftritt. Was tun Sie? - und bewertet Teilnehmer in neun Bereichen.
"Es werden verschiedene Dimensionen betrachtet, z. B. wie proaktiv Sie sind, wie konzentriert Sie sind oder wie Sie nach Informationen suchen und diese verwenden", sagte Fisk. "Der Test wurde auf andere Weise validiert und sie haben gezeigt, dass er für Führungskräfte das zukünftige Einkommen und das Beschäftigungsniveau vorhersagt."
Der nächste Schritt für die Forscher des Berkeley Lab besteht darin, ihre Ergebnisse zu reproduzieren und zu erweitern.
"Unser erstes Ziel ist es, diese Studie zu replizieren, weil sie so wichtig ist und so große Auswirkungen haben würde", sagte Fisk. „Wir brauchen eine größere Stichprobe und zusätzliche Tests der menschlichen Arbeitsleistung. Wir möchten auch einen Experten einbeziehen, der beurteilen kann, was physiologisch vor sich geht.
"Angenommen, es wird repliziert, hat dies Auswirkungen auf die Standards, die wir für Mindestlüftungsraten für Gebäude festgelegt haben", fuhr er fort. "Menschen, die Arbeitgeber sind, die das Beste aus ihrer Belegschaft herausholen wollen, möchten darauf achten."
Finanzierung der Studie, die in veröffentlicht wurde Umweltgesundheitsperspektivenwurde von SUNY und dem Bundesstaat New York zur Verfügung gestellt.
Quelle: Lawrence Berkeley National Laboratory
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