05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

1

Healthy by Design Healthy by Design

Building (Services) Technology to Building (Services) Technology to

Protect against Disease and to Protect against Disease and to

Support Health Support Health

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

2

Healthy by DesignHealthy by Design

Artistic DesignArtistic Design

VersusVersus

Effective DesignEffective Design

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

3

Healthy Dwelling in the 21ste Century Solving current paradoxes in a multidisciplinary team

Desired Qualities of a Dwelling

High Constructional Safety

Comfortable

Low Accident-Risk

Little Maintenance

Low Disease-Risk

Environment Friendly

Low Burglary-Risk

Durable

Low Fire-Risk

Inexpensive

Solving Paradoxes

Adaptive distributed ventilation and heating systems with embedded intelligence

Personalized safety and security systems

Termination of domestic separation of food or garden waste and other trash Energy 'lost' in healthy ventilation replaced by energy obtained from local incineration of trash

Continuation of traditional maintenance of green areas in the living environment

JEMH van Bronswijk 30 november 1998

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

4

A ChallengeA Challenge

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

5

Dwelling: ImprovementsDwelling: Improvements(January 1, 2003)(January 1, 2003)

Minimal Ceiling Height 2.40 m Minimal Ceiling Height 2.40 m → 2.60 m→ 2.60 m

Minimal Door Height 2.10 m Minimal Door Height 2.10 m →→ 2.30 m 2.30 m

Increased noise insulationIncreased noise insulation

Stairs of less Steepness Stairs of less Steepness

Larger dwellingsLarger dwellings

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

6

Preventing Timber FungiPreventing Timber Fungi Preventive activitiesFungal type

Principle Priorities

Surface Fungi Air Humidity - Regular Room Heating

- Extra Ventilation

- Improve Building Details

- Impregnation with fungostatic andinsecticidal products

Blueing Fungi

Rot Fungi

Higher Fungi

Moisture Content - Improve Building Details

- Regular Room Heating

- Extra Ventilation

- Impregnation with fungostatic andinsecticidal products

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

7

Gezond en Duurzaam Bouwen: Daken

Ziekterisico's:

Maatregelen:

Grasdak - atopische ziekte door stuifmeel van gras of kruid

- atopische ziekte voor vogelstofDakgoot - (zwarte) rattentoetreding: - gastro-enteritis;

- begroei grasdak met Sedum-soorten, wiedt andere planten weg;- breng gierzwaluwvoorzieningen alleen aan op losstaand schuurtje;- voorkom toetreding van vogels onder pannen van woning; - plaats bolrooster op regenpijp in dakgoot;

- informeer bewoner/gebruiker over ziekterisico van daken

- atopische ziekte door rattestof;

Pannendak - prurigo parasitaria door parasiet van nestelende vogel;

JEMH van Bronswijk 18 mei 1996

- herintroductie van de pestvlo

- neem 2x/jaar schoonmaken van dakgoot op in beheersplan;

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

8

Gezond en Duurzaam Bouwen: Buitenmuren

Ziekterisico's:

Maatregelen:

Ventilatie-opening - gastro-enteritis via rat en muis;

Begroeiing - gastro-enteritis via rat en muis; - atopische ziekten door plante-, vogel-, ratte-, muizestof;

- vermijdt open stootvoegen;- benut kopergaas in ventilatieopeningen;- zie zo veel mogelijk af van begroeide gevels van woongebouwen;- informeer bewoner/gebruiker over ziekterisico van gevelbegroeiing

- prurigo parasitaria door vogelvlo

- atopische ziekten door ratte- en muizesstof

JEMH van Bronswijk 18 mei 1996

- prurigo parasitaria door mug, daas, mugje, knijsje

JEMH van Bronswijk, October 9, 1999

Bouwkundige wering van ongedierte

Interuniversitaire Werkgroep / Allergo-Consult 13 april 1992

- In de praktijk een taak geworden van de ongediertebestrijder; bouwkundig ontwerper, constructeur en bouwfysicus zouden veel meer preventief op moeten treden (aandachtspunt ! )

- Toetreding beletten bij / in: kanalen, doorvoer van leidingen, putjes, ventilatie-openingen, ontoegankelijke ruimten, kieren en naden, deuren en ramen

- Geschikte leefomgeving vermijden: vochtigheidsgraad, temperatuur, beplanting, bouwmateriaal, wijze van opslag van goederen

- Reinhouden mogelijk maken: keuze bouwmateriaal, bescherming of impregnering van het bouwmateriaal, voorkómen van vochtigheid, reinigbaarheid, opslagfaciliteiten zonder schuilplaatsen

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

10

JEMH van Bronswijk, 23 mei 1995

Gemiddelde grootste schedelbreedte van knaag-dieren en insekteneters in de gebouwde omgeving

diersoort: schedelbreedtein mm:

dwergvleermuis 7-8

huisspitsmuis 9-10

huismuis 10-12

zwarte rat 16-22

bruine rat 17-27

egel 28-38

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

11

Bouwkundige wering van ratten en muizen

Interuniversitaire Werkgroep / Allergo-Consult 13 april 1992

- Breedte spouwmuurventilatieopeningen en andere openingen of kieren maximaal 0,5 cm

- Onderzijde van de buitenmuren tenminste 70 cm onder het maai- veld, óf het gebouw voorzien van een betonnen bodemafdichting

- Spouwen aan de boven- en onderzijde dichten

- Openingen in buitenmuren na doorvoeren van leidingen of kabels zorgvuldig dichten

- Deugdelijke aansluitingen van hemelwaterlozingen + bolroosters

- Deugdelijke aansluitingen van rioleringen

- Opening onder pannen bij dakvoet afsluiten

- Isolatiemateriaal ontoegankelijk houden voor knaagdieren

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

12

Gezond en Duurzaam Bouwen: Afwerkmaterialen

Ziekterisico's:

Maatregelen:

- atopische ziekten door schimmel-, mijt- en insektallergeen

- vermijdt organische toevoegingen aan afwerkmaterialen;- verduurzaam organische materialen regelmatig met biociden;- gebruik schimmel-ongevoelige kunststoffen;- houdt het watergehalte van afwerkmaterialen laag;

JEMH van Bronswijk 18 mei 1996

- houdt het binnenmilieu droog in de winter;- schilder alle niet betegelde wanddelen met afwasbare verf;- schilder alle plafionds met afwasbare verf;- vermijdt hygroscopische materialen in onverwarmde ruimten;- isolatiewaarde van afgewerkte vloer hoger dan van wand en plafond;- informeer bewoner/gebruiker over ziekterisico van afwerkmateriaal

JEMH van Bronswijk, October 9, 1999

Gezond en Duurzaam Bouwen: Verwarming

Ziekterisico's:

Maatregelen:

- atopische ziekten door mijt, schimmel en insekt;

- extrinsieke alveolitis door organisch stof;

- verwarm in december-maart tot 50% RV op alle oppervlakken;- houdt in de winter een constante binnentemperatuur aan;- verwarm de woning gelijkmatig;- zie af van luchtverwarming;

- informeer bewoner/gebruiker over ziekterisico's van de verwarming

- chronische bronchitis en longemfyseem door vuile binnenlucht;

JEMH van Bronswijk 18 mei 1996

- installeer geen convectorputten;- monteer eenvoudig reinigbare verwarmingslichamen;

- verergering van reumatoide arthritis door vochtige koude

JEMH van Bronswijk, October 9, 1999

Gezond en Duurzaam Bouwen: Ventilatie

Ziekterisico's:

Maatregelen:

- atopische ziekten door mijt, schimmel en insekt;

- extrinsieke alveolitis door organisch stof

- voer in december-maart vocht af tot 50% RV op alle oppervlakken;- ververs binnenlucht tot 700 ppm kooldioxide en 40µg stof/m3;- plaats eenvoudig reinigbare ventilatieroosters; - houdt toevoerlucht vrij van schimmel- , mijt- en insektvervuiling;

- informeer bewoner/gebruiker over ziekterisico van de ventilatie

- chronische bronchitis en longemfyseem door vuile binnenlucht;

JEMH van Bronswijk 18 mei 1996

- beperk mechanische ventilatie;- installeer een volledig reinigbaar ventilatiesysteem;

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

15

Beperking van allergische en hyperreactieve ziekten in woningen

JEMH van Bronswijk 11 mei 1996

Matrix van schadelijke agentia en hun bouwkundige aangrijpbaarheid

allergeen

bronbestrijding

luchtvervanging

zwevend stofinsektenknaagdieren

bak- en braadluchtjessigarettenrookverbrandingsgassen

formaldehyde

irritans

mijten

huisdierennatuurlijk rubber stof

zwevend stof

schimmels(stuifmeel)

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

16

Beperking van allergische en hyperreactieve ziekten in woningen

JEMH van Bronswijk 11 mei 1996

Matrix van bouwkundige aangrijpingspunten

anti-allergeen

bronbestrijding

luchtvervanging

lage emissie installatiesgeen lucht(uit)wisseling tussen ruimtenreinigbare luchttoevoer

allergeen-arme bouwmaterialen

reinigbare verwarmingslichamen

vloertemperatuur <=> ruimte-temperatuur

dec-mrt relatieve vochtigheid 35-50%

natuurlijke materialen droog tijdens bouwtoetreding plaagdieren onmogelijk maken

nat reinigbare afwerkmaterialen

vochtbronnen dynamisch verminderenbouwvocht verwijderen vóór bewoning

afvoer menselijke luchtvervuilingafvoer verbrandingsgassenafvoer bak-, braad- en kookluchtjes

lage emissie bouwmaterialen

anti-irritans

gelijkmatige luchttemparatuur in de winter

* wanneer luchtbehandeling is geïnstalleerd

luchttoevoerkanalen 2x/jaar reinigbaar* be- & ontvochtigingsunits 2x/jaar reinigbaar

luchtafvoer beveiligen tegen terugslag

afvoer huisdierstof in de luchtafvoer kamerplantenstof in de lucht

schimmel-proof bouwmaterialen

wandtemperatuur <=> ruimte-temperatuur

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

17

Healthy and Sustainable BuildingHealthy and Sustainable Building

Potable WaterPotable Water

Disease Risks:Disease Risks:- Veteran’s Disease caused by Veteran’s Disease caused by LegionellaLegionella

-Infections / Intoxications of ‘Household Water’Infections / Intoxications of ‘Household Water’

-Pollution with Sewage (SARS!)Pollution with Sewage (SARS!)

Prevention:Prevention:- Keep potable water supply below 18Keep potable water supply below 18°C at all times°C at all times

- Mark each ‘Household Water’ outlet individually and clearlyMark each ‘Household Water’ outlet individually and clearly

- Stimulate distinguishable odour and taste additions to ‘Household Water’Stimulate distinguishable odour and taste additions to ‘Household Water’

- Make disconnecting of ‘Household Water’ systems easyMake disconnecting of ‘Household Water’ systems easy

- Inform consumerInform consumer

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

18

Healthy and Sustainable BuildingHealthy and Sustainable Building

Hot WaterHot Water

Disease Risks:Disease Risks:- Scalding Scalding

- Veteran’s Disease caused by Veteran’s Disease caused by LegionellaLegionella

- Pontiac Fever caused by Pontiac Fever caused by LegionellaLegionella

- Atopic Disease through lack off mite extermination at launderingAtopic Disease through lack off mite extermination at laundering

- Humidifier Disease through antigens of microorganismsHumidifier Disease through antigens of microorganisms

Prevention:Prevention:- Install thermostatic mixing faucetInstall thermostatic mixing faucet

- Replace boiler by geyser with a short hot water conductReplace boiler by geyser with a short hot water conduct

- Install facility for washing machine with extra water heatingInstall facility for washing machine with extra water heating

- Inform consumerInform consumer

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

19

Healthy and Sustainable BuildingHealthy and Sustainable Building

Social Cohesion & ParticipationSocial Cohesion & Participation

Disease Risks:Disease Risks:- Enforced loneliness Enforced loneliness

- General decrease of well-being and objective healthGeneral decrease of well-being and objective health

Prevention:Prevention:- Stimulate Social IntercourseStimulate Social Intercourse

- Increase (perception of) security and safetyIncrease (perception of) security and safety

- Stimulate Self-Organisation of the NeighbourhoodStimulate Self-Organisation of the Neighbourhood

- Organising EventsOrganising Events

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

20

CARE, CARE, CCreating an reating an AAutonomy-utonomy-RRisk isk EEquilibriumquilibrium

A healthy housing productA healthy housing product For ambitious older personsFor ambitious older persons Enables independence & social integrationEnables independence & social integrationSource: Elite Care LLC, Portland, Oregon, USA

(http:// www.elite-care.com)Created: Portland, October 9, 1999

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

22

Health Classification of Dutch Dwellings*Section: protecting against Asthma and COPD

Class Building Characteristics

of each indoor space

Prescribed Behaviour for family members

+++ - ventilation 2.1 dm3/(s.m2) and 21.10-3

m3/s with 100% outdoor air,

or 700-800 ppm CO2 (whole year) and45% RV on surfaces (winter)

- finishing materials fungal resistant

- f-factor 0.85

Extensive freedom of behaviour:

‘normal’ furnishing, cleaning, heating andventilation behaviour leads not to sensitisationto house dust mites, storage mites or fungi,

or hyperreactivity for other common indoorpollutants

++ - ventilation 1.4 dm3/(s.m2) and 14.10-3

m3/s with 100% outdoor air

- finishing materials somewhat fungalresistant (Class B)

- 0.75 f-factor < 0.85

Limited freedom of behaviour:

- heating and ventilation more than ‘normal’

- yearly assessment of allergen situation

- occasional special acaricidal cleaning

- dust-proof covers around all mattresses

+ Prescribed minimum according to theBuilding Code:

- ventilation 0.9 dm3/(s.m2) and 7.10-3

m3/s with 50% outdoor air

- 0.65 f-factor < 0.75

Household behaviour prescribed in detail:

- maximal heating and ventilation

- all home textiles frequently washed at 60°C,acaricidally cleaned, or wrapped in dust-proofcovers

- all clothing washed at 60°C

< minimum for new dwellings Move to a classified dwellingChanged after: L.C.J. van Luxemburg et al. 1997. Van Binnenmilieuklachten tot gezondheidsclassificatie van nieuwe en te renoverenwoningen (GCW). Een onderzoek uitgevoerd in opdracht van het Ministerie van VROM. Opdrachtnummer: B3998-00121. Accepted May1997

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

23

Anthrax at WorkAnthrax at Work

Purple chain of APurple chain of Anthrax bacterianthrax bacteria © C. James Webb, 1994© C. James Webb, 1994

http://www.accessexcellence.com/WN/SUA12/anthrax298.htmlhttp://www.accessexcellence.com/WN/SUA12/anthrax298.html

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

24

Safety PlanSafety Plan

- Safety analysis of potable water supply, air Safety analysis of potable water supply, air exchange, and sewage disposalexchange, and sewage disposal

- Attack safety leaks (Design & Maintenance)Attack safety leaks (Design & Maintenance)- Fast Biosensors with 24-Hour monitoringFast Biosensors with 24-Hour monitoring- Double SystemsDouble Systems

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

25

Old-fashioned Biosensor (1997)Old-fashioned Biosensor (1997)

http://www.chem-bio.com/resource/llnl-1/Milan1.gifhttp://www.chem-bio.com/resource/llnl-1/Milan1.gif

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

26

Modern Modern BioagenBioagentt Chip Chip (2000) (2000)

http://www.sciam.com/2000/0300issue/0300techbus4.htmlhttp://www.sciam.com/2000/0300issue/0300techbus4.html

- 25 mm25 mm22 plastic chip: 10,000 Mouse B–lymfocytes plastic chip: 10,000 Mouse B–lymfocytes

- Detection within 2 min Detection within 2 min

- Sensitive to a few Anthrax spores or cellsSensitive to a few Anthrax spores or cells

- MIT (Jianzhu Chen et al.): Military budget 2000-2004: MIT (Jianzhu Chen et al.): Military budget 2000-2004: 30 million EURO30 million EURO

- In principle suitable for incorporation in air-condition In principle suitable for incorporation in air-condition or water systems or water systems

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

27

Anti-Bioterrorism ActivitiesAnti-Bioterrorism Activities(near Future)(near Future)

- Design for safetyDesign for safety

- Security analysis of designSecurity analysis of design

- ‘ ‘Embedded’ safety systems Embedded’ safety systems - Biosensor-update Biosensor-update

SubscriptionSubscription Biochip with built-in Biochip with built-in

telemetric facilitiestelemetric facilities

http://ws351.uncc.edu/tpw/bio/bchip.htm

05-06-03 7s640-6PubEng: J.E.M.H. van Bronswijk

28