JYUnity

Rakennusten sisäilman tutkimuksissa on otettava huomioon myös rakenteissa elelevät mikrobiyhteisöt.  Professori Phillip Wattsin ja Lucy Daviesin johtamassa tutkimuksessa selvitetään, miten ilmastonmuutos sekä rakennussuunnittelun ja -materiaalien muutokset voivat vaikuttaa rakennusten mikrobiyhteisöön ja sisäilmaan.

Ihminen viettää paljon aikaa sisätiloissa, joissa elelee myös monenlaisia mikrobeja: bakteereja, sieniä, alkueliöitä ja viruksia. Sisäilman mikrobeille altistuminen vaikuttaa terveyteemme, koska mikrobit voivat olla taudinaiheuttajia tai aiheuttaa allergisia reaktioita.

Sisäilmaa tutkitaan tavallisesti ottamalla näytteitä huoneen ”kotitalouspölystä”. Näiden näytteiden avulla tutkitaan asukkaiden terveyden ja sisäilman välistä yhteyttä.

Kotitalouspöly koostuu suurelta osin ihmisten ja lemmikkien ihosta irronneista hiukkasista sekä asukkaiden ja ilmavirran mukanaan tuomasta materiaalista. Sisäilman mikrobiston koostumukseen ei vaikuta se, millaisilta pinnoilta näyte on kerätty, vaan näyte heijastelee rakennuksen sisäilman ja ulkoisen ympäristön ominaisuuksia.

Kun sisäilmatutkimuksissa keskitytään kotitalouspölyn tutkimiseen, huomiotta jäävät usein rakennuksen rakenteiden sisällä olevat mikrobiyhteisöt.

Tämän vuoksi huomiotta jäävät myös rakennuksen rakenteiden mikrobiston vaikutukset sisäilmaan. Rakenteiden mikrobisto voi kertoa merkittävistä rakenteellisista vaurioista.

Tutkimuksissamme olemmekin erityisen kiinnostuneita kotitalouspölyä laajemmasta asiasta: haluamme määritellä mikrobistoa, joka on asuttanut rakennusten rakenteiden sisä- ja välitiloja jo rakentamisen aikana.

Tutkijat testasivat mikrobiston kasvua materiaaleilla vaihtelevissa sääoloissa

Lucy Davies, Milla Rajala ja Suvi Shemeikka käyttivät molekyyligeneettisten ja viljelyyn perustuvien menetelmien yhdistelmää tutkiessaan eristemateriaaleihin, kuten puuhun, kierrätyskuituihin ja lasivillaan, liittyviä mikrobiyhteisöjä.

Uudet energiatehokkuusvaatimukset lisäävät tarvetta tutkia rakennusmateriaalien mikrobistoa. Rakennuksista saadaan energiatehokkaampia käyttämällä uusia materiaaleja ja/tai vähentämällä ilmavirtaa.

Rakennusmateriaalien ja suunnittelun muutos voivat muuttaa rakennuksen hygrotermisiä olosuhteita (ilmavirtauksia, lämpötilaa ja kosteutta) ja siten myös rakennuksessa eläviä mikrobilajeja.

Tutkijat myös jäljittelivät kokeellisesti olosuhteita, joihin rakennusmateriaalit rakentamisen aikana joutuvat.

Näin selvitettiin, millaisille mikrobeille materiaalit altistuvat rakentamisen aikana. Tutkimuksessa seurattiin, missä määrin materiaalit eroavat toisistaan sen suhteen, miten edistävät tai hidastavat tiettyjen mikrobilajien kasvua.

Ilmastokammioita käytetään jatkossa myös, kun selvitetään tulevaisuuden ilmastoskenaarioiden mahdollisia vaikutuksia erilaisten rakennusmateriaalien mikrobistoon.

Sääolosuhteiden vaikutusta materiaalien mikrobikasvuun voidaan määritellä, kun rakennusmateriaalinäytteitä säilytetään ilmastokammioissa mikrokosmoksissa.

Tavoitteenamme on käyttää rakennusten mikrobistosta kerättyjä tietoja rakennusmateriaalien hygrotermistä olosuhteista saatujen tietojen kanssa. Näin voimme paremmin ennustaa uusien rakennusmateriaalien käyttöön ja muuttuvaan ilmastoon liittyvää mikrobikasvun riskiä.

Suomen Akatemia rahoittaa Jyväskylän yliopiston johtamaa ”Ilmastonmuutoksen vaikutukset talorakenteiden suunnitteluun ja sisäilman terveyteen (ECOCIDE)” -tutkimushanketta. Yhteistyökumppaneita konsortiossa ovat Antti Haapala, Aitor Barbero-Lopez, Veli-Matti Lähteenmäki Itä-Suomen yliopistosta ja Filip Fedorik Oulun yliopistosta.

Lisää tietoa hankkeesta ja  evoluutiobiologian ja genomiikan tutkimusryhmästä Jyväskylän yliopistossa.