Skoler og lys. Specialkursus. Martin Grün Roien (s082462)

Transkript

1 Skoler og lys Specialkursus Martin Grün Roien () DTU Byg Institut for Byggeri og Anlæg Danmarks Tekniske Universitet Vejleder: Anne Iversen Dato: 28. februar 2012

2 Forord Denne rapport er udarbejdet i forbindelse med et 10 points specialkursus på DTU Byg. Tak for samarbejdet, god og inspirerende vejledning til ph.d. Anne Iversen fra DTU Byg som har været hovedvejleder i kurset. Rapporten afspejler arbejdet med et fuldskalaforsøgsprojekt udført på Grøndalsvængets skole i København. Projektet søgte at eftervise muligheden for at opnå energibesparelser med et nyinstalleret belysningssystem samtidig med at indeklimaforholdene i lokalet blev målt og elevernes præstation blev evalueret. Selve forsøgsprojektet er gennemført af flere samarbejdspartnere, herunder: Københavns Kommune, Philips, COWI, Danmarks Tekniske Universitet - DTU, Schneider Electric, Grøndalsvængets Skole samt Plan C, som er titlen på et overordnet projekt om energirigtig renovering af almene boliger og kommunalt byggeri under Gate 21. Tak til projektets samarbejdspartnere for et godt og konstruktiv samarbejde, samt til lærere, skoleleder og teknisk personale fra Grøndalsvængets Skole. Der skal også rettes en tak til følgende personer som har været behjælpelige i spørgsmål vedrørende forskellige dele af forsøgsopbygningen, databehandling samt lån af udstyr. Tak til lektor Pawel Wargocki fra DTU Byg for input og sparring omkring forsøgsopbygningen, til lektor Cheol-Ho Jong fra DTU Elektro for lån af udstyr til måling af de akustiske forhold i klasselokalerne og til professor Henrik Spliid fra DTU Informatik for sparring omkring de statistiske forhold i databehandlingen. Side 2 af 37

3 Indhold Forord Introduktion Formål... 5 Forventede resultater Metode... 6 Opbygning af forsøget... 6 Kort om folkeskolen... 7 Grøndalsvænget skole... 7 Klasselokaler... 8 Armaturtyper og regulering... 9 Indsamling af fysisk måledata...11 Registrerede indeklimaparametre...11 Måleudstyr til registreringer af indeklimaet...13 Måling af elevpræstation vha. opgaver til eleverne...14 Læsetests...14 Matematikopgaver...15 Statistiske tests Resultater...18 Energiforbrug...18 Indeklima forholdene...21 Indeklima målinger i klasselokalerne...21 Elevernes præstation...23 Analyse af elev præstation ift. klasselokalerne Diskussion Konklusion...27 Referencer...28 Bilag...30 Bilag A Belysningsberegning for kunstig belysning...30 Bilag B Grafer for CO 2 udviklingen...32 Bilag C Skoleskema for klassernes undervisningstid...34 Bilag D Box plots for indeklimamålingerne i klasselokalerne...35 Bilag E Box plots for elevpræstationer...36 Bilag F Sensor datablade...37 Side 3 af 37

4 1. Introduktion Energibesparelser, Energibesparelser, Energibesparelser! Det skal der til for at reducere prisen på elregningen og også for at reducere udslippet af CO 2 i vores miljø. Nu er tiden inde til at lave energirigtige installationsløsninger, som passer på miljøet og samtidig optimerer brugen af ressourcer til energiforbrug mv. Mange skoler i Danmark står overfor at skulle renoveres og det betyder, at der skal gennemtænkes måder hvorpå der kan laves energibesparende løsninger i allerede eksisterende bygninger nogle nyere end andre. Dette projekt vil fokusere på energibesparende foranstaltninger vedrørende belysningsanlæg. Det er dog vigtigt ikke at forhaste sig med at gå ud og købe efter princippet billigst er bedst, for selvom det er muligt at indkøbe nogle billige belysningsanlæg i dag, så er et belysningsanlæg aldrig en engangsudgift. Der er de årlige driftsomkostninger til vedligeholdelse, elregningen osv. Men så er der også nogle mennesker som skal arbejde i de belysningsforhold der bliver stillet til rådighed. Det er en anerkendt realitet, at indeklimaet har en betydning for menneskers velbehag eller ubehag når man opholder sig indendørs. Alle indeklimaparametre har betydning for komforten og oplevelsen af et rum. Det betyder fx koncentrationsevnen og dermed indlæringsevnen kan blive påvirket negativt, hvis man fx får hovedpine af at være i et lokale, og omvendt kan man føle sig godt tilpas hvis fx luftkvaliteten er god således, at det nærmest føles som om ens luftveje bliver renset når luften er ren og frisk. Hvad angår belysningen har denne også betydning for oplevelsen af et rum, fx kan hvid vægge med koldt lys (høj farvetemperatur) føles meget sterilt og uvelkomment, hvorimod en stue oplyst af stearinlys kan føles varm og hyggelig eksemplernes formål er blot at understrege hvordan lys kan opleves. Derfor er det vigtigt at huske, at belysningsanlæg ikke kun skal vælges ud fra en lav pris på selve anlægget, men også ud fra om personerne der skal opholde sig i et givent lokale føler sig godt tilpas således at de kan udføre deres arbejde under tilfredsstillende rammer det lønnen til de ansatte eller elevtaksterne til folkeskoleelever er af større beløb en et belysningssystem. Samtidig er det også vigtigt at beskæftige sig med hvilke foranstaltninger man skal gøre sig for at sikre lave omkostninger på driften af belysningsanlægget, herunder lavt energiforbrug samt høj effektivitet på anlæggets armaturer, levetiden for anlægget, lysstyring mv. Derfor bør belysningsanlæg designes med disse forhold in mente og med opmærksomhed på, at belysningsanlæggets kvalitet skal være af en grad så brugerne har tilfredsstillende arbejdsforhold. I denne rapport er der foretaget undersøgelse af nogle folkeskoleelevernes præstation i forbindelse med at løse nogle opgaver under forskellige belysningsscenarier. Der fokuseres i dette projekt på belysningens indflydelse på elevernes præstation. For at forsøge at vurdere hvorledes belysningen påvirker deres arbejdsforhold. For at kunne fokusere på belysningens betydning er det nødvendigt udover at se på belysningssystemerne også at måle og analysere forskelle i andre indeklimaparametre. Desuden lægges der meget vægt på at opnå energibesparelserne på driften ved at installere et nyt belysningsanlæg. Side 4 af 37

5 2. Formål Projektets formål er at dokumentere et reduceret energiforbrug til belysning ved at energirenovere belysningsanlæggene på en folkeskole. Løsningen skal være rentabel, og mulig at gentage på andre folkeskoler i Danmark som står over for en energirenovering indenfor nærmere fremtid. Forskning har vist at gode indeklimaforhold og herunder lysforhold kan være med til at forbedre elevernes koncentrationsevne og dermed få et større udbytte af undervisningen. Undersøgelserne i dette projekt søger at teste denne sammenhæng mellem belysningsforhold og koncentrationsevne blandt eleverne, som da evt. vil afspejle sig ved en øget præstation hos eleverne. I projektets forsøg er der søgt at skabe naturlige omgivelser for brugerne af klasselokaler, således at undersøgelserne samt problematikker bliver udfordret i den virkelige verden frem for en laboratorieforsøgsopstilling. Projektet er derfor et fuldskalademonstrationsprojekt som dermed retter fokus på både energioptimering samt brugernes komfort og præstation. Forventede resultater Til de forventede resultater hører en reduktion i energiforbruget, samt tendenser der viser en forøget præstation hos eleverne under de nye belysningsforhold. Side 5 af 37

6 3. Metode Nærværende metodeafsnit beskriver forholdene og baggrunden for den udførte forsøgsrække samt undersøgelserne foretaget i forbindelse med at opfylde projektets formål. Opbygning af forsøget Undersøgelserne i dette projekt blev foretaget som feltforsøg i klasselokaler på Grøndalsvænget skole i København. Der var 3 klasselokaler og dertilhørende klassetrin til rådighed, hvor hvert klasselokale havde forskellige belysningsanlæg, som beskrives dybdegående i afsnittet Armaturtyper og regulering. Der var et lokale der fik installeret et nyt belysningsanlæg i skolens efterårsferie i uge 42 (år 2011). Elevernes præstationer i de forskellige belysningsscenarier i de respektive klasser blev vurderet vha. nogle opgaver der skulle løses i forsøgsperioden. Samtidig blev flere forskellige indeklimaparametre i klasserne målt for at se på de forhold der blev arbejdet under. Et andet vigtigt fokus udover at forsøge at måle elevernes præstation har været at se på mulighederne for at opnå energibesparelser ved renovering af belysningssystemet. For at forsøge at måle elevernes præstation skulle eleverne løse nogle opgaver der repræsenterede normalt skolearbejde. I løbet af forsøgsugerne skulle eleverne opholde sig én uge ad gangen i hvert af lokalerne, dvs. at de fysisk skulle rykke over i et af de andre lokaler hver mandag. I indkøringsugen - den første uge af den samlede forsøgsperiode på 4 uger startes i egne lokaler, hvor eleverne af en lærer blev introduceret for opgavetyperne. Herefter skiftede eleverne over i et nyt lokale for hver ny uge i forsøgsperioden, og i den sidste og 4. uge af forsøget var hvert klassetrin tilbage i egne lokaler. I slutningen af hver af ugerne skulle eleverne løse hhv. en dansk- og matematikprøve på tid. En oversigt over hvilke belysningsscenarier eleverne opholdt sig i kan ses i Tabel 1, her ses forsøgsugerne, uge 48 til og med uge 50 i 2011, efter indkøringsperioden i uge 47. Undersøgelserne i dette studie er et 3x3 cross-over design, da hvert klassetrin (6.U, 6.V og 5.U) blev udsat for alle lysscenarier. Klasselokale 45 har eksisterende forhold (reference), hvor belysningssystemet består gamle konventionelle nedhængte lysstofrørsarmaturer uden styring og lokalet har heller ikke nogen form for støjdæmpning. Lokale 46 har nyere lysstofrørsarmaturer indbygget i loftet og er installeret med et støjdæmpende loft. Det tredje lokale, nr. 44, har fået renoveret belysningssystemet til indbyggede LED armaturer samt med spots langs siderne i loftet, og her er der installeret automatisk lysstyring for tilstedeværelse og dagslys. Desuden er der også installeret et støjdæmpende loft. Se flere detaljer om belysningssystemerne i lokalerne under Armaturtyper og regulering. Tabel 1 Oversigt over belysningsscenarier efter indkøring Belysningsscenarier Reference, Lokale 45 Med styring, Lokale 44 Uden styring, Lokale 46 Klasselokale 6V Uge 49 Uge 50 Uge 48 5U Uge 50 Uge 48 Uge 49 6U Uge 48 Uge 49 Uge 50 Kriteriet for at forsøget kunne udføres var at lærere (og elever) var indstillet på at skulle skifte klasselokaler hver uge i de 4 uger som forsøgsrækken og indkøringsperioden tilsammen varede, hvilket lykkedes positivt. Side 6 af 37

7 Der blev ikke sat begrænsninger for hvordan lærere og elever måtte bruger lokalerne, dvs. de kunne selv bestemme om de ville have gardinerne trukket for eller fra ligesom styringen af lyset også var op til dem selv i lokale 45 og 46 var der kun tænd/sluk styring og i lokale 44 var det muligt at dæmpe både almen- og spotbelysning med manuelle trykknapper og dermed overstyre den automatiske lysstyring. Klasserne fulgte deres normale skoleskema således at undervisningen og rutinerne herom blev holdt så normale som muligt. Kort om folkeskolen Dette afsnit beskriver fakta om den danske folkeskole ganske kort med henblik på at anskueliggøre omfanget af hvad der påvirkes ved at lave positive tiltag i forhold til de rammer folkeskolen og dennes elever får stillet til rådighed. Folkeskolen er den offentlige grundskole, og den består af en obligatorisk børnehaveklasse og klasse samt en frivillig 10. klasse. Det overordnede ansvar for folkeskolen ligger hos kommunalbestyrelsen, dvs. at det er kommunalbestyrelsen som beslutter indholdet af kommunens skolepolitik inden for rammerne af folkeskoleloven, herunder at alle børn i kommunen sikres ret til undervisning i folkeskolen [1]. Langt størstedelen af alle danske børn i den undervisningspligtige alder modtager undervisning i en af landets folkeskoler (inkl. specialskoler for børn og dagbehandlingstilbud og behandlingshjem). I skoleåret 2009/2010 var der altså elever i det danske folkeskolesystem. I gennemsnit svarede det til at der var 19,4 elever i en normalklasse. Antallet af lærere til at foretage undervisningen løb op i ansatte. Disse tal bevidner, at skolesystemet varetager ansvaret for relativt mange ansattes og elevers trivsel hvert år. Hertil er det interessant at se på udgifterne per elev og ud fra tal baseret på kommunale regnskabstal fra Danmarks Statistik, kostede en elev i folkeskolen i 2010 ca kr. om året (svarende til ca kr. i 2011 prisniveau). Beløbet dækker over udgifter til folkeskolen, specialundervisning i regionale tilbud og kommunale specialskoler samt elevtal omfattende alle elever i folkeskolen [2]. Samtidig har kommunernes landsforening et vejledende takstblad for skoleåret 2012, som er beregnet ud fra forskellige forhold og funktioner der ikke gås i dybden med, men tager udgangspunkt i bruttodriftsudgiften pr. elev for skoleåret 2009/2010. Her er den vejledende udgift for Region Hovedstaden pr. elev kr [3]. Udgifterne til folkeskoleelever afhænger lidt af hvilke beregninger de forskellige kilder Danmarks Statisk via Undervisningsministeriet og de vejledende takster fra Kommunernes Landsforening men det kan ses ud fra tallenes størrelsesorden, at der er tale om betydelige beløb i forbindelse omkostningerne til danske folkeskoleelever og driften af de danske folkeskoler. Grøndalsvænget skole Grøndalsvængets Skole er en folkeskole beliggende på Rørsangervej 29 i København nordvest. Grøndalsvængets Skole har ca. 480 elever fordelt på klassetrinene fra 0. til 9. klasse samt med to modtageklasser. Alle klassetrinene er tosporet. Den gennemsnitlige klassekvotient udregnet ud fra elevgrupper, hhv. indskoling (0.-3. klasse), mellemtrinet (4.-6. klasse) og udskolingen (7.-9. klasse), er pr. 1. juli 2011 opgivet til hhv. 23,75, 24,33 og 22 elever pr. klasse. Side 7 af 37

8 Personalet består af 35 lærere og 4 børnehaveklasseledere, 14 pædagoger samt administration/ledelse bestående af skoleleder, souschef, administrativ leder, leder for læringsmiljøet samt en skolesekretær. Det tekniske personale udgøres af tre rengøringsassistenter og tre skolebetjente. En uddannelsesvejleder, en skolepsykolog, en sundhedsplejerske, en socialrådgiver samt en skoletandklinik er også tilknyttet skolen. Skolen har en aktiv og engageret skolebestyrelse og eleverne har tre elevråd; et mikro-, et lille- og et stort elevråd [4]. Der er derfor mulighed for at kommunikere bredt ud til eleverne og klasserne i forbindelse med evt. oplysningskampagne omkring energibesparelser mv. Skolen blev opført i 1923 og er en rød murstens bygning i 3 etager og samtlige lokaler har store glas vinduespartier. Ydereligere beskrivelse af klasselokalerne følger i næste afsnit. Klasselokaler De 3 anvendte klasselokaler til forsøgene og energiforbrugsmålingerne er alle sammen placeret ved siden af hinanden på samme gang og etage. Lokalerne er tilnærmelsesvis ens mht. dimensioner, som er specificeret for det enkelte lokale i Tabel 2. De 3 klasselokaler der er anvendt i forsøgsrækken er angivet med lokalenumre og tilhørende korte betegnelser, da der er forskel på lokalernes udstyr mht. belysningssystem samt akustiske forhold. De 3 omhandlende lokaler er: Lokale 45, som betegnes Reference lokalet, da dette lokale har et konventionelt belysningssystem med lysstofrørsarmaturer uden nogen form for styring udover manuel tænd/sluk, samtidig er der i dette lokale ikke har installeret akustikloft. Lokale 46 betegnes Uden lysstyring, da dette lokale også har et konventionelt belysningssystem med lysstofrørsarmaturer, samt lysstyring i form af manuel tænd/sluk, dog er der i dette lokale installeret et akustikloft, som dæmper støjniveauet og pga. en kortere efterklangstid. Lokale 44 er det lokale der har undergået nyrenovering i forbindelse med dette projekt. Lokale 44 betegnes Med Figur 1 - Skitsetegning af klasselokalerne lysstyring, da der her er installeret et nyt belysningssystem med armaturer baseret på LED teknologi. Samtidig styres belysningssystemet af en tilstedeværelses- og dagslyssensor. Tilstedeværelsessensoren registrerer om der er personer tilstede i lokalet eller ej og tænder/slukker herefter. Samtidig registrerer dagslyssensoren belysningsniveauet i bordhøjde og indstiller belysningsstyrken herefter, således at det ønskede belysningsniveau opretholdes af enten kun dagslys, kun kunstig belysning eller i en blanding af både dagslys og kunstig belysning. Skitsetegningen på Figur 1 illustrerer lokalernes dimensioner samt cirka placeringer af måleudstyret anvendt til at registrere indeklimaforholdene i klasselokalerne. De røde prikker på tegningen viser hvor der er placeret luxmetre, den grønne prik symbolisere CO 2 måleren og den blå prik viser sensoren til at Side 8 af 37

9 registrere den relative luftfugtighed. Beskrivelser af måleudstyret er at finde i afsnittet Indsamling af fysisk måledata. Som det ses på skitsen er der i dør i klasselokalerne som åbner indad, der er også tre høje vinduer i hvert lokale med målene B x H = 1,4m x 2,15m. Katederet er optegnet med stiplede linjer for at illustrere at placeringen afhænger af den givne indretning af klasselokalerne. Lokalerne er lidt forskelligt indrettet og i nogle klasser er elevernes bordopstilling opsat i en såkaldt hestesko, eller de står spredt i grupper af fx 4 borde forskellige steder i klassen. Bordopstillingerne i klasserne er der derfor ikke taget yderligere højde for, da indretningen er en del af den fleksibilitet som lærerne bruger i undervisningsøjemed. Lokale 45 Reference lokale Lokale 46 Uden lysstyring Lokale 44 Med lysstyring Tabel 2 - Klasselokale dimensioner Længde [m] Vindues facade Bredde [m] Rum bredde Højde [m] Areal [m 2 ] 7, ,15 7,4 6, ,69 7, ,29 Armaturtyper og regulering Klasselokalerne har forskellige armaturtyper installeret, som har forskelligt effektforbrug samt bidrager forskelligt til belysningsniveauet i den respektive klasse. Beregninger vha. belysnings beregningsprogrammet Dialux er foretaget for at se på lysfordelingen i klasselokalerne afhængig af de installerede armaturer. Dette afsnit sammenligner de pågældende belysningssystemers energiforbrug på armaturniveau samt viser nogle overordnede resultater på simuleringer af belysningsforholdene i klasselokalerne. Belysningssystemet i reference lokalet (lokale 45) består af 9 stk. 2x36W lysrørsarmaturer med konventionelle forkoblinger. Armaturerne er nedhængte fra loftet, hvilket giver mulighed for oplys på loftet se Figur 2. Dette lokale har desuden ikke installeret akustikloft. Effektforbrug pr. armatur bestemmes ud fra lysstofrørenes samt forkoblingens effektforbrug, dvs. effektforbruget er: 2x36W + 13W (forkobling) = 85W. Det har ikke været muligt at fremskaffe de korrekte lysfordelingsfiler for dette armatur, men med tilnærmelsesvise lysfordelingsfiler viser simuleringerne vha. Dialux at der kan opnås et middel belysningsniveau på 425 lux i arbejdsplanet, se evt. Bilag A, hvilket overholder standarder og krav for klasse lokaler. Side 9 af 37

10 Figur 2 - Nedhængte armaturer i lok. 45 Figur 3 - Indbyggede lysstofrørsarmaturer i lok. 46 Figur 4 - Indbyggede LED armaturer i lok. 44 I klasselokalet uden styring (lokale 46) består belysningsanlægget af 9 stk. 3x14W lysrørsarmaturer med højfrekvente forkoblinger. Armaturerne er indbyggede i loftet, som er et akustikloft, se Figur 3. Effektforbrug pr. armatur inkl. forkobling: 3x14W + 6W (forkobling) = 48W. Dvs. at disse armaturer forbruger mindre energi end reference lokalet, og at det bør forventes at dette belysningsanlæg totalt set forbruger mindre energi, selvom dette selvfølgelig afhænger af brugen af lokalet og om brugerne har opmærksomhed på at slukke lyset efter brug. Det har heller ikke været muligt at fremskaffe de korrekte lysfordelingsfiler for dette armatur, men med tilnærmelsesvise lysfordelingsfiler viser simuleringer vha. Dialux at et middel belysningsniveau på 376 lux kan opnås i arbejdsplanet, se evt. Bilag A. Belysningsanlægget i det nyrenoverede klasselokale med styring (lokale 44) består af 9 stk. nye kvadratiske LED armaturer med et effektforbrug på 35 W til almenbelysningen. LED armaturerne er af typen: PowerBalance RCB460 W60L60 1xLED28s/830 (35W) fra Philips. Effektforbrug pr. armatur er 1 x 35 W. Desuden er armaturerne tilsluttet både daglysstyring samt bevægelsesmelder, således at lyset kun er tændt når der er personer tilstede i lokalet og at belysningen samtidig reguleres i forhold til bidraget fra dagslyset. I forbindelse med registrering af belysningsanlæggenes energiforbrug, er det energiforbruget til almenbelysningen som måles og sammenlignes med de to andre klasselokaler. I dette klasselokale er der nemlig også installeret spot belysning over whiteboardet samt de 2 andre vægge udover væggen med Smartboardet. Spot belysningens formål, er at oplyse de vertikale flader, dvs. vægge, med henblik på at skabe kontrastforhold og fleksibilitet i belysningsmulighederne for brugerne. Der er i alt opsat 10 LED downlight spots: 2 stk. spots med et effektforbrug på 16 W af typen: StyliD BBG522 1xSLED800/830 MB ved væggen med Smartboard og 4 stk. 40 W spots af typen: BBG542 1xSLED1700/830 WB ved hver af de to sidevægge. Spot belysningen er kun tilsluttet bevægelsesmelder styringen. Lysstyringen varetages af 2 stk. OccuSwitch sensorer som både registrerer belysningsniveauet og bevægelse. Sensorerne er placeret i loftet ca. midt i lokalet. Der er også installeret trykknapper for at give mulighed til at overstyre den automatiske styring af belysningen efter behov. Både almenbelysningen og spots kan dæmpes/skrues op vha. trykknapperne. Belysningsanlægget er leveret af Philips Lighting. Dette klasselokale har fået installeret et nyt nedhængt akustikloft bestående af 600mmx600mm plader og LED armaturer samt spots er indbygget i loftet, se Figur 4. Dette armatur samt spots har kendte lysfordelingsfiler og vha. Dialux simuleringer kan et middel belysningsniveau på 522 lux opnås i arbejdsplanet, se evt. Bilag A, hvilket betyder at anlægget er installeret med en betydelig overkapacitet ift. gældende standarder for belysning i klasselokaler. Hertil skal det dog nævnes at beregningerne er foretaget ift. maksimal effekt på armaturer og spots, med styringen af armaturerne i forhold til dagslyset vil denne overkapacitet blive skruet ned når dagslyset er tilstrækkeligt og den ønskede belysningsstyrke i arbejdsplanet er opnået. Side 10 af 37

11 Indsamling af fysisk måledata Indeklimaet har en stor betydning for om brugere af et lokale føler sig godt tilpas eller ej, som igen har betydning for den generelle komfort oplevelse i et givent rum. Ved et tilfredsstillende indeklima og tilhørende tilfredsstillende komfort, har brugerne de fysiske rammer til at yde deres bedste i de opgaver der skal udføres, både på skolebænken og på arbejdspladsen. Det er selvfølgelig vanskeligt at vurdere hvad et tilfredsstillende indeklima er, specielt fordi præferencer og tolerancer er meget individuelt for personer. Men ikke desto mindre er det vigtigt at se på hvad det er for nogle forhold eleverne har arbejdet under i forsøgsperioden. I dette projekt er der blevet valgt at se på følgende forhold, som har betydning for indeklimaet: temperatur, luftfugtighed, lysforhold, akustikforhold og luftkvalitet. I forhold til at opnå et tilfredsstillende indeklimaforhold på en arbejdsplads har den offentlige instans, Arbejdstilsynet, undersøgt og fastsat nogle anbefalinger som arbejdspladser bør overholde for at sikre at deres ansatte ikke lider gener på arbejdspladsen. Dette afsnit vil først redegøre for indeklimaparametre som er registreret i dette projekt og herefter kort beskrive det anvendte måleudstyr til at udføre registreringerne. Registrerede indeklimaparametre Dårligt indeklima kan give gener, symptomer og sygdom, som spænder fra irritation af øjne og slimhinder, kvalme, svimmelhed, hovedpine og unaturlig træthed til uspecifikke overfølsomhedsreaktioner [5]. Det er klart at de fysiske påvirkninger fra et dårligt indeklima vil afhænge af eksponeringsgraden samt hvor følsom en person måtte være overfor de forskellige parametre. Arbejdstilsynets krav og anbefalinger gælder umiddelbart ikke for fx skoleelever, dvs. de børn og unge, som dette projekt beskæftiger sig med. Dette er blot en teknikalitet, som er interessant at bide mærke i, men har ikke en reel betydning, fordi en skoleklasse med elever vil have en (ansat/)lærer tilstede det meste af tiden og derfor gælder arbejdstilsynets krav på arbejdspladsen i klasselokalet. Årsagerne til dårligt indeklima er mange, det kan fx være fundamentalt fejldimensionerede lokaler, eller hvis et lokale blev dimensioneret efter nogle indledende antagelser omkring brug, som så har ændret sig i lokalets levetid. Sidstnævnte kunne fx være at der væsentlig flere elever i en klasse end normalt antaget. Desuden kan indeklimaproblemer også skyldes dårlig eller manglende drift eller vedligeholdelse af bygninger og lokaler. I det følgende vil de for dette projekt udvalgte indeklimaparametre og deres betydning blive beskrevet med udgangspunkt i Arbejdstilsynets anbefalinger. I Tabel 3 nedenfor er de acceptable intervaller for de udvalgte indeklimaparametre oplistet og resumeret. Tabel 3 - Oversigt over acceptable intervaller for indeklima parametre Parametre Acceptabelt interval Temperatur [ C] C Relativ luftfugtighed [%] 25-65% Belysningsstyrke 1 [lux] min. 200 lux Akustik (efterklangstid) [s] <0,9 s CO 2 Luftkvalitet [ppm] <1000 ppm Indendørs temperaturen skal passe til den fysiske aktivitet, som også vil afhænge af brugernes påklædning. Der findes flere måder hvorpå en acceptabel indendørstemperatur kan bestemmes. Der findes fx 1 Belysningsstyrken angivet her gælder for almenbelysningen på en arbejdsplads (dvs. i bordhøjde) Side 11 af 37

12 standarder der definerer indeklimaklasser og tilhørende acceptable temperaturintervaller, som bl.a. bruges til at lave energiberegninger for bygninger. Jf. Arbejdstilsynet er et acceptabelt indendørs temperaturinterval sat til at være passende ved C ved let fysisk aktivitet som fx i skoler, daginstitutioner og kontorer [6]. Ved temperaturer under 20 C eller over 24 C stiger antallet af klager over indeklimaet ofte - medmindre at aktivitet og påklædning passer til temperaturerne. Temperaturændringer på mere end 4 C over en arbejdsdag i et opholdsrum føles ofte ubehagelig. Temperaturen bliver påvirket af den tilførte varme til lokalet via varmeanlæg, varmeafgivelse fra personer og elektriske apparater, herunder belysningssystemet samt solindfald gennem vinduer. Samtidig vil der være varmetab ved ventilering, utætheder i klimaskærmen, igennem vinduer og døre mv. De typiske parametre hvormed temperaturen kan styres er radiatorer, ventilation eller udluftning. Hvad angår luftfugtighed oplever man typisk ikke gener, hvis den relative fugtighed er mellem 25% og 60%. Hvis den relative luftfugtighed bliver lavere vil personerne opleve gener i form af tørre slimhinder eller udtørring af øjnene, hvilket fx brugere af kontaktlinser i højere grad oplever [7]. Samtidig må den relative luftfugtighed ikke være for høj (ca. >65%) fordi fugtige forhold giver gode vækstbetingelser for mikroorganismer som fx skimmelsvampe og bakterier, hvilket skal undgås. Den relative luftfugtighed skal tilstræbes under % i de kolde vintermåneder og lavest muligt resten af året og dette gøres ved at begrænse fugttilførslen [7]. Luftfugtigheden er direkte relateret til temperatur, og mennesker afgiver også fugt til omgivelserne hvilket også påvirker luftfugtigheden i et lokale. Mht. belysning er findes der både krav til brug og tilstedeværelse af dagslys samt til kunstig belysning. I forhold til dagslys skal blænding helst undgås og der skal være en dagslysfaktor på min. 2%. For kunstig belysning må der heller ikke opstå blænding fra armaturerne og jf. Arbejdstilsynet skal lyset være rette mod det, som brugeren arbejder med [8]. Krav til belysningsstyrker og kunstig belysning generelt, er nærmere beskrevet i Dansk Standard DS 700 om Kunstig belysning på arbejdspladser, som også indeholder værdier for klasselokaler o. lign. Belysningsniveauet i et klasselokale skal være på 200 lux [9] for almenbelysningen på arbejdspladsen. Akustikforholdene er vigtige for at opnå et tilfredsstillende indeklima. Rummet skal være passende lyddæmpet, hvilket betyder at opbygningen og indretningen af rummet ikke må give anledning til ophobning af støj forårsaget af refleksioner internt i rummet. Samtidig må rummet ikke være alt for lyd dødt, da dette kan føles ubehageligt og som om man er indelukket. En måde at vurdere lyddæmpningen i et lokale er ud fra efterklangstiden, som måles i sekunder. Jf. Arbejdstilsynet bør efterklangstiden ikke være for stor svarende til ikke at overstige ca. 0,5-0,8 sekunder. For klasseværelser til særundervisning skal efterklangstiden være mindre end 0,6 sekunder og i normalklasserum mindre end 0,9 sekunder [10]. Luftkvalitet er den sidste indeklimaparameter der er undersøgt i forbindelse med dette projekt. Der er flere ting der er med til at afgøre luftkvaliteten, herunder lugtgener, afgasning og støv fra byggematerialer, inventar og arbejdsprocesser, kuldioxid samt fugt og varme. For at få et behageligt indeklima, er det nødvendigt, at luften udskiftes med frisk luft. Der skal derfor være et luftskifte, som sikrer en tilfredsstillende luftkvalitet. CO 2 -koncentrationen anvendes normalt som indikator for personforureningen og er derfor et mål for, om ventilationen er tilstrækkelig med hensyn til personforureningen. Når personerne i lokalet er den største forureningskilde, måles luftens indhold af CO 2, som ikke bør være større end 1000 ppm. Hvis luftens indhold overstiger 2000 ppm CO 2 i mere end korte perioder af en dag, er luftskiftet utilstrækkeligt [11]. Der findes andre overvejelser ift. luftkvalitet end CO 2 koncentration, men det Side 12 af 37

13 er denne fremgangsmåde der bliver fokuseret på, da der er foretaget konkrete CO 2 målinger i klasselokalerne. Måleudstyr til registreringer af indeklimaet For at kunne måle de forklarede indeklimaparametre, er det nødvendigt at have noget måleudstyr som kan registrere værdier i de omgivelser hvor de er placeret. Samtidig skal de målte værdier kunne gemmes i en form for database således at de målte værdier kan tilgås i det videre arbejde med databehandling og dataanalyse. Til disse formål har Schneider Electric leveret måleudstyr. Den tidligere præsenterede skitsetegning på Figur 1 illustrerer lokalernes dimensioner samt principielle placeringer af måleudstyret anvendt til at registrere indeklimaforholdene i klasselokalerne. De røde prikker, på Figur 1, viser hvor der er placeret luxmetre, den grønne prik symbolisere CO 2 måleren og den blå prik viser sensoren til at registrere den relative luftfugtighed. Til at måle belysningsstyrken er sensoren Room Light Transmitter - SLR320 anvendt. Dette apparat konvertere en lux måling til et elektrisk signal som så kan registreres i en database som en lux værdi. Sensoren skal helst installeres vinkelret på væggen. Måling af den relative luftfugtighed og temperaturen i lokalet er foretaget vha. sensoren: Room Humidity/Temperature Sensors SHR100/SHR100-T6. Desuden er målingerne for CO 2 koncentration registreret vha. SCR series, som er en vægmonteret sensor. For at samle alle informationerne fra målingerne til en database samt at gøre dataet tilgængeligt og visuelt forståeligt anvendes hvv. en TAC Xenta 280 controller samt en TAC Xenta 911 til at kommunikere dataene via ethernet således at det er muligt at tilgå databasen online via en webbrowser. Data bliver logget og gemt i databasen med 15 minutters intervaller. Alle datablade og specifikationer kan ses i Bilag F. De indsamlede data er gemt i den nævnte online database og herfra er data for de respektive forsøgsuger blevet hentet manuelt til Excel for at lave en grov databehandling og sortering. Fra Excel er datamaterialet viderebearbejdet således at statiske analyse kan udføres. For at vurdere de akustiske forhold er efterklangstiden i klasselokalerne målt. Måleproceduren til at måle efterklangstiden følger Dansk Standard Akustik måling af rumakustiske parametre Del 2: Efterklangstid i almindelige rum [12]. Lydkilden til at excitere rummet kommer fra en rundstrålende højtaler, efterklangstiden måles som den tid det tager for at støjen i lokalet henfalder 35 db (over baggrundsstøjen). På Figur 5 ses opstillingen af måleudstyret i et af klasselokalerne. Øverst til venstre ses den rundstrålende højtaler, dvs. lydkilden ( den mangekantede hvide højtaler ) og i forgrunden ses lydmåleren på det trebenede stativ. På samme bord, men til højre for lydmåleren ligger Figur 5 Opstilling til måling af efterklangstiden forstærkeren der danner støjen som udsendes via højtaleren. Lydkilden placeres i 6 tilfældige steder i lokalet og efterklangstiden midles herefter ud fra disse målinger. Der må ikke være personer tilstede i lokalet når målingen udføres. Der er foretaget målinger med gardinerne trukket for og fra. Udstyret til at foretage de akustiske målinger er lånt af DTU Elektro, herunder en rundstrålende højtaler, støj forstærker og en avanceret lydmåler (type 2250) fra Brüel og Kjær [13]. Side 13 af 37

14 Måling af elevpræstation vha. opgaver til eleverne Der blev i hver af forsøgsugerne udleveret opgaver til eleverne i forbindelse med undersøgelsen af om hvorvidt det nyinstallerede belysningssystem med LED armaturer og spots havde indvirkning på elevernes koncentrationsevne og hermed faglige præstation. Opgaverne bestod hhv. af dansk- og matematikopgave, med en sværhedsgrad svarende til klassetrin, hvilket blev verificeret af lærerne på et informationsmøde før forsøgenes igangsættelse. Lærerne blev bedt om at udlevere opgaverne til eleverne i slutningen af ugen, og gerne samme dag i ugen, således at eleverne fik lige lang tilvænningstid til klasselokalet og indeklimaet i de respektive lokaler. Hver uge blev eleverne bedt om at løse ens opgaver i hhv. dansk og matematik, og for hver uge blev en ny opgaveversion udleveret parallelt til hver af klasserne, for på denne måde at sikre at evt. utilsigtede forskelle i opgaveversionernes sværhedsgrad fulgte ugernes forløb. De udleverede opgaver var designet således at de minder om typiske og velkendte skoleopgaver så meget som muligt. I den første forsøgsuge indkøringsugen satte lærerne eleverne ind i hvordan opgaverne skulle løses, således at eleverne følte sig trygge i hvordan de skulle gribe opgaverne an i de efterfølgende uger. Tidsrammen for at løse opgaverne blev sat tilstrækkelig kort, således at det som udgangspunkt ikke var muligt for eleverne at løse samtlige opgave. Tidsrammen for løsning af opgaverne var 10 minutter, og blev en elev mod forventning hurtigere færdig med at løse opgaverne, skulle lærerne stoppe resten af eleverne og notere tiden. Elevernes præstationsevne i de respektive klasselokaler blev da målt ud fra resultaterne af opgavebesvarelserne. Præstationen blev vurderet ved at se på antal fejl, dvs. fejl i procent ift. det besvarede antal opgaver. Desuden havde det også været interessant at se på hastigheden for løsningen af opgaverne overfor den givne tidsramme (eller hurtigere), men der opstod nogle problemer i denne sammenhæng som bliver uddybet nærmere i afsnittet Elevernes præstation. Elevernes præstation er blevet analyseret ved at inkludere alt datamaterialet fra eleverne selvom ikke alle elever var tilstede i alle ugerne, dvs. ikke har deltaget i alle opgaverne. Det har ikke været muligt at foretage analyser fra de elever der var tilstede i alle uger, da der kun er én klasse hvor eleverne har skrevet navn på. Dvs. at det ikke er muligt at lave analyser på evt. udvikling i elevernes præstation. Mere omkring de anvendte analyser i afsnittet Statistiske tests. Nedenfor er der udtaget eksempler på en af de udleverede opgaveversioner i hhv. dansk- og matematik. Læsetests Opgaverne går ud på at læse og forstå en tekst. Forskellige steder i teksten skal der vælges det korrekte ord ud af 3 mulige i forhold til den givne kontekst. Markeringen af det korrekte ord er underordnet, men kan fx gøres ved at overstrege eller understrege ordet. Det er ikke meningen at eleverne skal nå at læse hele teksten igennem, men at de skal nå så langt som muligt i den givne tid. Der hvor eleven er nået til i læsningen når tiden stoppes, markeres ved at tegne en streg tværs henover papiret efter den sidste sætning de har nået at læse. Opdager eleven at vedkommende har lavet en fejl, så kan dette rettes ved at sætte et kryds over fejlen, og understrege det nye/rigtige ord. Side 14 af 37

15 Det var i onsdags, og Beate kom hjem fra en tur i skoven. Men mor så ikke på hende, mens hun talte. Hun sad ved maskinen og syede som gjaldt det livet - hvad det for resten også gjorde. Mor [syede, strikkede, hæklede] kjoler til damer og børn. Og flittig var hun, og dygtig, det sagde alle mennesker. Men hvor flittig hun end var, hvor sparsommeligt de end levede, ville hun aldrig kunne skaffe de nødvendige penge. Og det var fordi far var død og ikke havde efterladt dem andet end en [kæmpeformue, kæmpegæld, Et kæmpekapital]. eksempel på læsetest, marker det rigtige ord ud fra konteksten: Matematikopgaver Matematikopgaverne går ud på at trække to tal fra hinanden, dvs. der skal løses en masse opgaver med subtraktionsregnestykker. Eleverne arbejder deres eget tempo og det gælder heller ikke her om at lave mange stykker, men rigtige stykker. De må helst ikke springe stykker over. Hvis eleverne opdager at de har regnet fejl kan de blot rette regnestykket ved at strege det forkerte svar over og det nye nedenunder. Et eksempel på matematikopgave: ,92 567, ,50-345,70 Baggrunden for evaluering af elevernes præstation i lokalerne i forsøgsperioden er nu beskrevet. Selve resultaterne og analyserne præsenteres senere i rapporten. Statistiske tests De statiske analyser er hovedsageligt udført ved hjælp af statistikprogrammet Statistica. Det gratis statistik program R er dog anvendt til nogle analyser vedrørende CO 2 -koncentrationer. Statistica kan udføre alle gængse statistiske analyser. Vha. programmet er der lavet beregninger af de deskriptive parametre (middelværdier, standardafvigelser etc.) samt lavet box plots for nogle af analyserne for at visualisere hvordan datamaterialet i lokalerne ser ud i forhold til hinanden. Det være sig gældende både for indeklimamålingerne og for opgaveresultaterne. Samtidig er gennemsnitsværdier og standardafvigelserne også beregnet og præsenteret i tabeller i rapporten de steder hvor der er foretaget statistiske analyser. Den statistiske model til at se på om elevernes præstation i de respektive klasselokaler i forbindelse med at løse de udleverede opgaver er et såkaldt Latin Square design. Designet er relevant når faktoren som ønskes undersøgt har mere en to niveauer derudover. Dvs. når der i dette forsøg ønskes at undersøge effekten af lokalernes betydning for elevernes præstation, skal der også tages hensyn til, at der er 3 forskellige klasser (klassetrin) med i forsøget, samt at der er 3 uger med forskellige opgaver (udover indkørings ugen). Med Latin Square designet er det muligt at afgøre om præstationerne afhænger af lokalerne samtidig med, at de andre vigtige parametre også inddrages i analysen. Dvs. der med dette design tages højde for opgaverne der udleveres hver uge samt om det afhænger af klassetrinet. Ved at medtage de andre nævnte parameter tages der højde for at resultatet ikke er påvirket (biased) af de resterende parametre [14]. Side 15 af 37

16 Da formålet med forsøgsrækken for dette projekts undersøgelser, er at afspejle tre forskellige belysningsscenariers og klasselokalers betydning for skoleelevernes præstationer i forskellige klasser (benævnt klassetrin) henover nogle uger, kan Latin Square designet opsættes som Tabel 4 nedenfor. Tabel 4 - Opsætning af Latin Square design Klassetrin Lokale U B C A 6.V C A B 5.U A B C Hvor forsøgsugerne med tilhørende udleverede opgaver (både dansk- og matematikopgaver) repræsenteres ved A, B og C. Ved at køre denne statistiske analyse kan hovedeffekterne omkring elevernes præstation udledes ift. klasselokalerne, samtidig med at der også tages højde for andre effekter gemt i datamaterialet. Et eksempel herpå kunne fx være, at det viser sig, at forskellen i elevernes præstation afhænger af selve de opgaver som eleverne løser frem for lokalerne og deres belysningsscenarier. Den statistiske model der anvendes til at undersøge om der er signifikans i elevernes præstation ift. lokalerne er derfor: Oversat til ovenfor beskrevet terminologi omkring Latin Square designet indgår følgende elementer i modellen: Hvor µ er præstationen målt ved at se på hvor få fejl hver elev har lavet ift. antal løste opgaver fejl i procent, se evt. afsnit Måling af elevpræstation vha. opgaver til eleverne. Residualet er forskellen mellem den faktisk observerede værdi af en stokastisk variabel og den værdi, der forudsiges vha. den statistiske model, dvs. jo flere af de mulige parametre der tages højde for i modellen des mindre bliver residualet og resultatet fra modellen bliver mere eksakt. Det skal nævnes at resultaterne i den statistiske analyse for elevpræstation er baseret på et incomplete design. Det har ikke været muligt at lavet et complete design fordi der kun er én klasse som har skrevet navn på deres løste opgaver i alle ugerne. Dette giver nogle usikkerheder i analyserne og det kan derfor være sværere at opnå statistisk signifikante resultater. Tabel 5 nedenfor viser opsætningen Latin Square designet ift. den beskrevne statistiske model. Tabellen ligner Tabel 4, men her vises hvad modellen tager højde for. Det ses at opgavetype (dansk og matematik) og version (Opg. 1-3) følger forsøgsugerne parallelt. Tabel 5 - Latin Square design ift. statistisk model Klassetrin Reference Med styring Uden styring Lokale 45 Lokale 44 Lokale 46 6V Uge 49 Opg. 2 Uge 50 Opg. 3 Uge 48 Opg. 1 5U Uge 50 Opg. 3 Uge 48 Opg. 1 Uge 49 Opg. 2 6U Uge 48 Opg. 1 Uge 49 Opg. 2 Uge 50 Opg. 3 Side 16 af 37

17 Dvs. at det er den samme opgaveversion som udleveres i alle klasserne for hver af de respektive forsøgsuger. Det er muligt at tilføje en ekstra parameter til den præsenterede statistiske model. Fx kan en af indeklimaparametrene tilføjes i modellen. Dvs. at der så her tages højde for om forskelle i præstationerne afhænger af målte værdier for indeklimaet (én valgt parameter) under prøverne frem for lokalerne og deres belysningsscenarier. Den statistiske model der anvendes til at undersøge om der er signifikans i elevernes præstation ift. lokalerne med den beskrevne terminologi: Hvor β CO 2 er den del af modellen der beskriver CO 2 koncentrationens betydning og som modellen tager højde for, i forbindelse med at sammenholde de mulige indvirkninger herfra. Side 17 af 37

18 4. Resultater I dette afsnit præsenteres hovedresultaterne fra undersøgelserne i projektet. Der er både resultater vedrørende energiforbruget i klasselokalerne, indeklima forholdene samt resultaterne for elevernes præstation i forsøgsperioden. Energiforbrug Energiforbruget blev målt for alle 3 lokalers belysningsanlæg. Registreringen af energiforbruget i klasserne er forgået siden installationen af hhv. energimålingsudstyret og siden det nye belysningssystem med lysstyring i lokale 44. Udtrækning af data fra databasen er foretaget for to perioder grundet, at måleenheden i første omgang var i kilowatt timer og senere blev lavet til watt timer. Da energiforbruget blev registreret i kwh var det ikke muligt at se de små ændringer i måledataet samt hvordan udviklingen i forbruget forløb, og dette var årsagen til at ændre enheden for energiforbruget om til watt timer. For at se på energiforbruget i praksis betyder det, at måledataet deles op i to perioder, hvor den første går fra d. 14/11 til d. 2/12 i 2011, dvs. ca. 2½ uge. Den anden periode er efter skolens juleferie fra d. 4/1 til d. 3/2 i 2012, dvs. ca. 4½ uge. Det er også interessant at betragte to perioder for at se på om energiforbruget er ens i begge perioder, for på denne måde at kunne validere måleresultaterne. Energiforbruget til belysningssystemerne, er målt for begge de angivne perioder, og forbruget er beregnet på ugebasis for herved at kunne udregne energibesparelsen på et skoleår i både i kilowatt timer, CO 2 og økonomi. Begge perioder og en sammenlægning af energiforbrug og besparelser præsenteres i det følgende. De opsummerede hovedresultater kan ses i Tabel 6 til sidst i dette underafsnit. Energiforbruget på ugebasis for den første periode, d. 14/11-2/ , kan ses på Figur 6 nedenfor. Figur 6 - Det målte energiforbrug for den 1. periode Det ses af Figur 6 at reference lokalet, som har det ældste belysningsanlæg af de tre forsøgslokaler, at energiforbruget er 21 kwh pr. uge og at det nyrenoverede lokale med lysstyring forbruger 5,4 kwh pr. uge. Dette er en umiddelbar energibesparelse på 74% med det nye LED belysningssystem overfor reference Side 18 af 37

19 systemet. Samtidig er der også en energibesparelse at hente med de lidt nyere lysstofrørsarmaturer i lokale 46 på ca. 56% ift. referencelokale. Energiforbruget på ugebasis for den anden periode, d. 4/1-3/2 2012, kan ses på Figur 7 nedenfor. Figur 7 - Det målte energiforbrug for den 2. periode På Figur 7 ses at reference lokalets energiforbrug var 11,1 kwh pr. uge, belysningssystemet med nyere lysstofrørsarmaturer uden styring forbruger 8,8 kwh pr. uge, og det nyrenoverede lokale med LED og lysstyring forbruger 5,5 kwh pr. uge. Det er interessant at se, at de to lokaler med lysstofrør forbruger mindre energi i den anden måle periode ift. den første, se Figur 6. Samtidig er energiforbruget for belysningssystemet med lysstyring meget tæt på det samme for begge perioder. Der kan selvfølgelig være flere forhold der gør at energiforbruget er lavere for lokale 45 og 46 i nr. 2 måleperiode, og disse vil blive belyst nærmere i diskussions afsnittet. Selvom det viser sig at der er lidt forskelle i energiforbruget, er det stadig muligt at spore en klar energibesparelse med det nye LED belysningssystem overfor reference systemet på 50%. Samtidig er der også en energibesparelse at hente med de lidt nyere lysstofrørsarmaturer i lokale 46 på ca. 20% ift. referencelokale. Resultaterne for begge perioder viser, at der er energibesparelser at hente ved at installere et belysningssystem med lysstyring baseret på LED som lyskilder. For at ramme et rimeligt estimat af energiforbruget, er det nødvendigt at have data over så lang en periode som mulig. På Figur 8 ses derfor det samlede beregnede energiforbrug pr. uge og besparelserne ift. begge perioderne. Side 19 af 37

20 Figur 8 - Det samlede målte energiforbrug Figur 8 viser energiforbruget i de 3 klasselokaler på samme måde som de forrige grafer. Selve besparelsen på energiforbruget er baseret på det samlede energiforbrug pr. uge for hele måleperioden. I Tabel 6 ses beregninger af hhv. kwh pr. uge (som på Figur 8), estimeret kwh pr. år, estimeret energibesparelse pr. år i kwh, procentvis energibesparelse, reducering af antal kg CO 2 og nederst den årlige energibesparelse i danske kroner. Tabel 6 - Beregnede besparelser for energi, CO 2 og økonomi Besparelser Reference Lokale 45 UDEN lysstyring Lokale 46 MED lysstyring Lokale undervisningsuger på et år Energiforbrug pr. uge [kwh] 14,8 9,0 5,5 Estimeret åligt energiforbrug [kwh] 591,6 361,2 219,7 Estimeret årlig energibesparelse [kwh] - 230,4 371,9 Energibesparelse ift. oprindeligt system [%] - 39% 63% Estimeret årligt CO 2 besparelse [kg] - 115,2 185,9 Elpris for 1 kwh 2,04 kr. pr. kwh jf. DongEnergy Årlig besparelse [kr] kr. 759 kr. Beregningerne i Tabel 6 er baseret på at der er 40 undervisningsuger på et skoleår. Desuden er der antaget en pris på el på 2,04 kr. pr. kwh ud fra Dong Energy i slutningen af Elpriser kan selvfølgelig variere fra år til år og af elselskab. Resultaterne fra målingerne viser altså at der ved installering af det nye belysningssystem baseret på LED lyskilder og med lysstyring kan opnås en energibesparelse på 63%, svarende til ca. 760 kr. pr. år på elregningen. Denne besparelse er set ift. reference lokalet med gamle konventionelle nedhængte lysstofrørsarmaturer. Samtidig ses det også at der er besparelser at hente ved at udskifte de gamle armaturer med nyere lysstofrørsarmaturer. Selvom der ikke er installeret lysstyring i lokale 46, kan der stadig opnås en energibesparelse på 39% og en årlig besparelse på 470 kr. Side 20 af 37

21 Indeklima forholdene Grundlaget for præsentation og diskussion af indeklima forholdene i klasselokalerne baseres på målingerne foretaget i forsøgsperioden for hhv. CO 2 -koncentration (luftkvalitet), relativ luftfugtighed, temperatur, belysningsstyrke i arbejdsplanet samt de akustiske forhold, se evt. afsnit Indsamling af fysisk måledata for uddybende begrundelser og forklaring af disse valg. Indeklima målinger i klasselokalerne De ugentlige gennemsnitsværdier for indeklima parametrene er baseret på målingerne foretaget i undervisningstimerne for hver klasse på den enkelte ugedag. Målingerne er logget med udstyret beskrevet i afsnittet Måleudstyr til registreringer af indeklimaet, dvs. at der logges resultater for hvert 15. minut, som danner grundlag for betragtningerne vedrørende indeklimaet i klasselokalerne. Undervisningslektionerne bliver forskudt i løbet af dagen i forhold til de loggede målinger pga. den skemalagte 40 minutters frokostpause, se tidspunkterne for lektionerne og pauser i Tabel 7. Måledata justeres ikke mht. forskydningen af målinger og lektioner sidst på skoledagen og heller ikke for pauserne. Det betyder, at de præsenterede resultater er udregnet for en hel skoledag inkl. pauser, hvilket antages som en rimelig fremgangsmåde for en gennemsnitlig betragtning, da det er svært at afgøre hvornår elever præcist er tilstede, hvor mange der er tilstede i løbet af dagen og hvor mange der er tilstede i lokalerne i pauserne osv. De specifikke grafer for CO 2 målingerne på de pågældende dage, se Bilag B, bevidner at denne forudsætning er rimelig, da det her kan ses hvordan CO 2 koncentrationen udvikler sig Tabel 7 Lektions tidspunkter og varighed Lektion Tid 1 08:00-08: :45-09:30 15 min pause 09:30-09: :45-10: :30-11:15 40 min pause 11:15-11: :55-12: :40-13:25 15 min pause 13:25-13: :40-14:25 i løbet af dagen. Da CO 2 -koncentration er i direkte relation til persontilstedeværelse kan det derved ses, at det er svært at afgøre antallet af elever i løbet af dagen samt tage højde for pauser. Dog er måledata justeret ift. klassetrinenes undervisningsskema, dvs. hvis der er en lektion med fx idræt, håndarbejde, hjemkundskab, sløjd, musik eller hvis der er dage med færre end de 7 lektioner, er målinger i disse lektioner fjernet fra databehandlingen. For at se hvilke lektioner der er medtaget i indeklima betragtningerne, se skoleskemaer i Bilag C. På baggrund af nævnte forudsætninger er der lavet analyser for alle 3 klasser med måledata fra hver af de 4 forsøgsuger. I Tabel 8 er gennemsnitsværdier og standardafvigelserne (±) for indeklimaparametrene samt tilstedeværelsen af elever for i de 3 klasser præsenteret. I Bilag D er der box plots for dataet tilhørende de kontinuerte indeklima målinger. Tabel 8 - Gennemsnitsværdier for indeklima målinger med elever tilstede Parameter Reference Lokale 45 UDEN lysstyring Lokale 46 MED lysstyring Lokale 44 CO 2 [ppm] 1343 ± ± ± 485 Temperatur [ C] 22,0 ± 1,2 21,5 ± 0,8 22,2 ± 0,9 Rel. Luftfugtighed [%] 40,1 ± 4,3 39 ± 4,4 43,5 ± 4,1 Belysningsstyrke [lux] 297 ± ± ± 341 Efterklangstid a [s] 0,93 & 0,98 0,59 & 0,64 0,57 & 0,60 Elever [antal] 17,9 ± 1,7 17 ± 2,3 17,6 ± 1,5 a Efterklangstiden er målt hhv. med og uden gardiner trukket for. Side 21 af 37

22 Jf. Tabel 8 er temperaturerne nogenlunde ens på omkring 22 C i alle tre lokaler, hvilket er indenfor det anbefalede interval fra Arbejdstilsynet, se Tabel 3. Den relative luftfugtighed er også tilnærmelsesvis ens for alle 3 lokaler med en værdi på omkring 40-43%. Denne værdi er inden for det anbefalede interval, samtidig gælder det for de kolde vintermåneder at den relative luftfugtighed tilstræbes under 40-45% jf. Arbejdstilsynet og dette kriterium overholdes altså også (da forsøgsperioden var i november-december 2011). Minimumskravet til belysningsstyrken i klasselokaler er på 200 lux og med de målte værdier på belysningssensoren tæt på væggen afskærmet for dagslys ses det, at der er tilstrækkeligt med kunstig belysning. De målte efterklangstider viser at de 2 lokaler med akustiskloft lokale 46 og 44 har væsentlig lavere efterklangstid end reference lokalet uden støjdæmpende foranstaltninger. Efterklangstiden for lokale 45 overskrider faktisk den anbefalede tid på maks. 0,9 sekunder både med og uden gardiner med hhv. 0,93 s og 0,98 s. Luftkvaliteten udtrykt med CO 2 koncentrationen viser sig gennemsnitligt at være højest i det nyrenoverede lokale 44, efterfulgt af hhv. lokale 45 og mindst i lokale 46. Koncentrationerne i lokalerne er 1,2 til 1,4 gange højere i gennemsnit end anbefalingen på maksimalt 1000 ppm. Det er interessant at gå mere i dybden med resultaterne for CO 2 koncentrationerne. I Tabel 9 Tabel 9ses maks.- og minimumsværdier for lokalernes CO 2 -koncentration samt antal timer hvor koncentrationerne overstiger hhv ppm, 1500 ppm og 1900 ppm. Tabel 9 Detaljeret udspecificering af CO 2 -koncentrationer i klasselokalerne Reference Lokale 45 UDEN lysstyring Lokale 46 MED lysstyring Lokale 44 Maks.- og min. Værdier for CO 2 koncentration Maks konc. [ppm] 1992,7 1990,3 1984,1 Min. konc. [ppm] 408,2 418,2 414,6 Gennemsnitligt antal undervisningstimer i klasselokalerne jf. skema: Timer pr. dag [t] 3,56 3,64 3,65 Antal timer hvor CO 2 koncentrationen overstiger >1000ppm: Timer pr. dag [t] 2,8 2,4 2,8375 %-mæssigt af en skoledag 78,6% 65,9% 77,7% Antal timer hvor CO 2 koncentrationen overstiger >1500ppm: Timer pr. dag [t] 1,475 1,1125 1,7 %-mæssigt af en skoledag 41,4% 30,6% 46,6% Antal timer hvor CO 2 koncentrationen overstiger >1900ppm: Timer pr. dag [t] 0,34 0,2 0,9 %-mæssigt af en skoledag 9,5% 5,5% 24,7% Den beregnede tid: Gennemsnitligt antal undervisningstimer i klasselokalerne jf. skema, er baseret på hvor længe eleverne i gennemsnit opholder sig i de respektive klasselokaler pr. dag jf. undervisningsskemaet over de 4 forsøgsuger, dvs. undervisningtimer i andre lokaler fx musik-, sløjdlokaler osv. er fratrukket her. Udspecificeringen i Tabel 9 viser at CO 2 koncentrationen i klasselokalerne overstiger grænsen på 1000 ppm i hhv. 78,6%, 65,9% og 77,7% af undervisningstiden for hhv. lokale 45, 46 og 44. Undersøges for højere CO 2 værdier ses det, at koncentrationen overstiger 1500 ppm i 30-46% af undervisningstiden længst tid i Side 22 af 37

23 lokale 44 med 46%. Det ses også at CO 2 koncentrationen er over 1900 ppm i ca. 25% af undervisningstiden for lokale 44. De højeste registrerede værdier i undervisningstiden er hhv. 1992,7 ppm, 1990,3 ppm og 1984,1 ppm for hhv. lokale 45, 46 og 44. Elevernes præstation I det følgende afsnit vil analyserne af på elevernes præstation i de forskellige lokaler blive præsenteret. Elevernes præstation måles ud fra hvor få fejl eleverne har i forhold til hvor mange opgaver der er løst i de udleverede hhv. dansk- og matematikopgaver for hver uge. Der er redegjort for anvendte statistiske analyser i afsnittet Statistiske tests. Analyse af elev præstation ift. klasselokalerne Resultaterne for elevernes præstation i forbindelse med løsning af udleverede opgaver kan ses i Tabel 10. Det er gennemsnitsværdierne og (±)standardafvigelserne for fejlprocenterne for elevernes resultater i de 3 respektive klasselokaler i de 3 uger hvor det reelle forsøg finder sted (dvs. uden indkøringsugen) som fremhæves i tabellen. Elevpræstationer analyseres dybdegående i det følgende ved at undersøge om der opstår signifikante tendenser for opgaveresultaterne vha. de statistiske tests som tidligere redegjort for. I kolonnen yderst til højre kan det ses om der er statistisk signifikans jf. beregningerne i statistikprogrammerne. Værdier markeret med fed har en P-værdi mindre end 0,05 og der er da statistisk signifikans. Resultater Danskopgaver [Fejl i %] Tabel 10 Opgaveresultater opnået i klasselokalerne i forsøgsperioden Reference Uden styring Med styring Signifikans Statiske parameter Lokale 45 Lokale 46 Lokale 44 P < 0,05 a Forsøgsuge 1-3 1, ,0 ± 20,1 28,8 ± 19,2 23,5 ± 18,2 b Lokale 45, 46 & 44 0,17 c Klassetrin 6.U, 6.v & 5.U 0,10 d CO 2 koncentration 0,77 Matematikopgaver [Fejl i %] 23,8 ± 22,6 34,8 ± 32,7 21,1 ± 21,4 a Forsøgsuge 1-3 0,18 b Lokale 45, 46 & 44 0,25 c Klassetrin 6.U, 6.v & 5.U 0,30 d CO 2 koncentration 0,77 a Forsøgsugerne der omtales her, er de 3 uger hvor crossover forløbet finder sted, dvs. eleverne skifter rundt i de 3 lokaler efter indløringsugen. Resultaterne fra opgaverne sætte her ift. forsøgsugerne. b Her sættes resultaterne fra opgaverne ift. de 3 klasselokaler nr. 45, 46 og 44. c Klassetrinenes resultaterne fra opgaverne sættes her i forhold til hinanden for bl.a. at se på om der fx er et fagligt niveauforskel i elevernes kunnen som gør, er der måtte være forskel i elevernes præstation. d Resultaterne fra opgaverne sættes også ift. de under prøverne målte CO 2 -koncentrationer, for at se på om det kunne være CO 2 -koncentrationerne der havde indflydelse på præstationerne. Resultaterne i Tabel 10 viser at fejlprocenterne i gennemsnit er lavere i det nyrenoverede lokale 44 ift. de to andre lokale. Dette gælder både resultaterne for dansk- og matematikopgaverne. Samtidig er gennemsnitsværdierne i lokale 45 lidt lavere end i lokale 46, hvor eleverne altså i sidstnævnte lokale i gennemsnit har lavet flest fejl i opgaverne. I Bilag E kan der ses box plots af fejlprocenterne i de respektive lokaler. Side 23 af 37

24 De statistiske analyser viser, se Tabel 10, er der kun er statistisk signifikans for et forhold med P-værdi mindre end 0,05. Det betyder at der er statistisk belæg for at der er forskel i elevernes præstation på baggrund af forsøgsugen. Som nævnt under de Statistiske tests er parameteren Forsøgsuge lig med opgavetypen. Dvs. at forskellen i præstationerne for danskopgaverne kan ligge i forskellen i opgavetyperne, fx at nogle opgavesæt i nogle af ugerne har været nemmere for eleverne at løse (og/eller omvendt), og derfor kan der så spores en signifikant forskel i elev præstationerne på baggrund af opgavetyperne. Denne sammenhæng gælder ikke for matematikopgaverne. Det var målet at se på om elevernes præstationerne gav udslag i forbindelse med hvilke klasselokaler de har opholdt sig i, men resultaterne viser her, at der ikke er statistisk signifikant belæg for denne sammenhæng. Dette er vigtigt at understrege også selvom de gennemsnitlige værdier for fejlprocenterne er lidt lavere for de nyrenoverede lokale 44. Mht. klassetrinene, er dette heller ikke en udslagsgivende parameter for forskelle i opgavernes fejlprocenter. Det betyder, at det ikke har været forskellene på eleverne i de forskellige klassetrin (6.U, 6.V og 5.U) som har haft udslag i elevernes præstationerne. Det valgt kun at se på CO 2 koncentrationen i den statistiske model, da de andre indeklimaparametre ikke varierer betydeligt fra hinanden. Det viser sig dog, at der ikke er nogen statistisk sammenhæng mellem præstationerne og CO 2 koncentrationerne i klasserne. Hensigten ved at sætte en tidsramme på 10 minutter til løsning af de respektive opgavesæt var at se på hastigheden for løsningen af opgaverne overfor den givne tidsramme. Hermed ville der være en ekstra præstationsmåleparameter udover fejlprocenter for løste opgaver. Som tidligere beskrevet skulle opgaverne være tilstrækkelig lange til ikke at kunne færdiggøres indenfor tidsrammen, og skulle en elev mod forventning blive hurtigere færdig, skulle læreren stoppe de andre elever og notere tiden. Men det viste sig i forbindelse med opgaverettelserne, at langt størstedelen af eleverne havde nået at løse de fleste af opgavesættene helt til ende (både i dansk og matematik). Dette ville jf. ovenstående forklaring ikke være muligt, da tiden skulle stoppes efter 10 min. eller så snart den første elev blev færdig. Dette betyder, at det ikke er muligt at vurdere elevernes reelle hastighed i forbindelse med opgaveløsningen. Side 24 af 37

25 5. Diskussion I dette afsnit vil resultaterne for undersøgelserne blive diskuteret. Herunder resultaterne for energiforbruget, indeklimaforholdene og elevernes præstationer under de forskellige belysningsscenarier. Registreringen af energiforbruget blev som bekendt delt op i to perioder fordi enheden for målingerne blev ændret fra kilowatt timer til watt timer. Ud fra de to perioder viste det sig, at energiforbruget faldt i den anden periode efter juleferien for hhv. lokale 45 og lokale 46. Samtidig var der relativt store besparelser at hente i begge perioder for både de nye lysstofrørsarmaturer og i endnu højere grad for LED armaturerne ift. reference lokalet. Det viste sig, at energiforbruget var lavt og stort set ens for lokale 44 i begge måleperioder. Dette kan meget vel skyldes at belysningsanlægget bliver styret automatisk med bevægelses- og dagslyssensor, hvilket uvilkårligt sikre at lyset ikke er tændt når der ikke, er personer tilstede og at belysningsstyrken fra det kunstige lys dæmpes, når der er bidrag fra dagslyset. En yderligere årsag til at energiforbruget var væsentlig lavere i det nyrenoverede lokale kunne være, at belysningen er dæmpbar vha. trykknapper. Brugerne kan selv vælge at dæmpe lyset når der skal skabes en særlig undervisningsstemning eller hvis der fx anvendes Smartboard i undervisningen, da Smartboard tavlen bliver nemmere at se når lyset dæmpes eller slukkes. Dog kan det være uhensigtsmæssigt at slukke lyset ift. at tage noter og i det hele taget at orientere sig i klassen, hvilket gør lysdæmpningsfunktionen endnu mere relevant. Årsagen til at energiforbruget er lavere i den anden måleperiode for lokale 45 og 46 kan skyldes en øget bevidsthed fra elevernes side om at spare på energien pga. opmærksomheden som det nyrenoverede lokale tiltrækker. Der er dog ikke umiddelbart noget databelæg for denne påståede årsag. Hovedårsagerne for at energiforbruget er højere i lokale 45 og 46 skyldes de mere energikrævende armaturer samt den manglende lysstyring. Det er formentlig muligt at få mere energieffektive lysstofrørsarmturer i dag, som er på niveau med det anvendte LED armatur. Med LED armaturers stadig højere indkøbspris, er det formentlig muligt at lave en stort set tilsvarende energibesparende lysstofrørs belysningsløsning med lavere indkøbsomkostninger. Dog skal engangsomkostningerne ved indkøb altid holdes op i mod driftsomkostninger, dvs. lysstyring er uundgåeligt når der skal sikres en reducering af energiforbruget samt omkostninger til belysningsanlæggets samlede omkostninger i dets levetid. Udover energibesparelser opnås der også besparelser på CO 2 regnskabet hvilket har positiv betydning for miljøet. Det er svært at sige hvilken indeklimaparameter der har mest indflydelse på brugernes komfort. Det afhænger også af hvad brugernes præferencer er mv. Derfor læner denne diskussion sig op ad anbefalingerne fra Arbejdstilsynet. Et tilfredsstillende indeklima vil i denne kontekst betyder, at de angivne intervaller samt angivne forhold omkring et acceptabelt indeklima er overholdt. Mht. indeklimaforholdene viser målingerne at eleverne blive eksponeret for et nogenlunde ens indeklima i alle 3 klasselokaler baseret på gennemsnitsværdier, dog med undtagelse af luftkvaliteten. Indeklimaparametrene temperatur og relativ luftfugtighed har relativt små udsving fra middelværdierne. Samtidig er disse to parametre inden for de acceptable intervaller fra Arbejdstilsynet og andre standarder. De målte belysningsstyrker bevidner, at der i gennemsnit er et tilstrækkeligt belysningsniveau ift. krav og standarder. Det viste data er taget fra lysmåleren tættest på væggene med vinduerne i, da sensoren er placeret imellem vinduerne og nogenlunde afskærmet for dagslys (ift. de andre sensorer). Desværre har det ikke været muligt helt at sortere de målte værdier op i bidrag fra hhv. dagslys og kunstig belysning, så de målte værdier er en blanding af begge lysbidrag. Hvis det havde været muligt at sortere data grundigt op i kunst- og daglysbidrag ville det have været muligt at se på hvornår der er tændt og slukket for det kunstige Side 25 af 37

26 lys ift. fx undervisningssituationer, pauser osv. Med det tilgængelige data, er det blot muligt at konstatere, at belysningsniveauet er tilstrækkeligt (og mere til) i alle 3 lokaler. Der blev målt efterklangstider for alle 3 klasselokaler. De 2 lokaler med akustikloft havde som forventet de laveste efterklangstider, ca. 50% lavere end reference lokalet (nr. 45) uden akustikloft. Lokale 45 viste faktisk at have en efterklangstid som overskrider den anbefalede maksimum værdi på 0,9 s. Med disse målinger kan det konstateres at installation af akustikloft har en tydelig effekt på efterklangstiden og støjniveauet vil derfor være lavere i disse klasser. Luftkvaliteten i klasselokalerne målt på CO 2 koncentration viser, at den anbefalede grænseværdi på 1000 ppm overskrides i ca % af undervisningstiden i klasselokalerne. Desuden er CO 2 koncentrationen over 1900 ppm i ca. 5,5-25% af undervisningstiden hvor lokale 44 er lokalet med ca. 25% af tiden over 1900 ppm. Disse relativt høje koncentrationer i længerevarende tid indikerer, at ventilationen/udluftningen i klasselokalerne er utilstrækkelig. CO 2 koncentration i indeklimaet hænger sammen med antallet af personer som er tilstede i et givent lokale, fordi personerne i lokalerne er hovedkilden til CO 2 niveauet. Men det viser sig, at der gennemsnitlig set er ca. lige mange elever tilstede i alle lokalerne. Faktisk er der lidt færre elever i gennemsnit i lokale 44, som er det lokale med den ringeste luftkvalitet. Elevernes præstation i klasselokalerne, er forsøgt vurderet ved, hver uge at uddele ens opgavetyper i hhv. dansk og matematik i alle klasserne på den samme ugedag. Hver uge i forsøgsperioden skiftede eleverne (om mandagen) rundt imellem klasselokalerne således, at de blev eksponeret for alle belysningsscenarierne i perioden. Opgaverne blev lavet i slutningen af hver uge, for på den måde bedst at sikre at eleverne kunne vænne sig til de nye omgivelser og indeklimaforhold. Resultaterne viste ikke nogen signifikante tendenser på de undersøgte forhold i den statistiske model bortset fra på parameteren forsøgsugen for danskopgaver, som svarede til opgavetypen. Det kan betyde, at forskellen i præstationerne for danskopgaverne afhænger af forskelle i opgavetypernes sværhedsgrad. Der er ikke samme signifikans for matematikopgaverne og det kan skyldes at subtraktions regnestykkerne har været tilstrækkelig ensartede i sværhedsgrad. De gennemsnitlige fejlprocenter beregnet på basis af klasselokalerne er i gennemsnit lavere i det nyrenoverede lokale 44 ift. de to andre lokaler. Dette gælder både resultaterne for dansk- og matematikopgaverne. Men igen, der kan ikke konkluderes på gennemsnitværdierne, så længe den statistiske model ikke viser statistisk signifikante resultater for at elevernes præstation afhænger af lokalet. Præstationernes afhængighed blev også testet for afhængighed af luftkvaliteten (CO 2 ), men heller ikke her var der signifikante resultater. Som tidligere nævnt var luftkvaliteten i det nyrenoverede lokale 44 ringest, og hvis det sammenholdes med de gennemsnitlig laveste fejlprocenter, bliver denne afhængighed modsatrettet, da man kunne tro, at den ringe luftkvalitet ville påvirke præstationerne negativt. Med sidstnævnte er der altså et forhold der taler for, at der måske kan spores en tendens eller belæg for at eleverne præstere bedre i dette lokale. Men desværre kan dette ikke påvises statistisk og der er flere overvejelser som gør grundlaget for vurdering af elevernes præstationer ift. belysningen svært at konkludere på, og nogle af disse vil blive nævnt i det følgende. Måske var tilvænningsperioden på en uge i hvert klasselokale for kort til at eleverne fandt sig ordentligt tilrette og blev påvirket af de forandrede omgivelser. Det kan også påvirke resultaterne hvis der har været irritation over at skulle skifte rundt blandt lokalerne, som har gjort at eleverne har været ukoncentrerede. Desuden kan der være parametre i hverdagen som fx vikarer, sygdom i vinterperioden osv. En vigtig faktor er også, at det statistiske grundlag er baseret på incomplete design, da der kun var 1 af de 3 klasser der havde noteret navne på deres opgavebesvarelser, dvs. at det er uvist hvordan fx frafald af elever i nogle af ugerne påvirker resultaterne. Side 26 af 37

27 6. Konklusion Der er i forbindelse med projektet installeret et nyt energibesparende belysningsanlæg baseret på LED armaturer samt bevægelses- og dagslysstyring i en klasse på en folkeskole i København. Undersøgelserne i projektet dokumenterer, at der opnås et reduceret energiforbrug til belysning med det energirenoverede belysningsanlæg (i lokale 44). Således kunne der opnås en energibesparelse på 63% ift. reference lokalet (lokale 45) med gamle nedhængte lysstofrørsarmaturer. På baggrund af de fastsatte forudsætninger svarer dette til en årlig besparelse på ca. 760 kr. pr. år på elregningen samt en miljømæssig fortjeneste ved reduktion af CO 2 forbruget på ca. 186 kg pr. år. Sammenlignes reference lokalet med det lidt nyere lysstofrørsarmatur belysningsanlæg (i lokale 46) uden lysstyring, som et af lokalerne i forvejen var installeret med, kan der opnås en besparelse på ca. 39%, svarende til ca. 470 kr. pr. år på elregningen og en reduktion i CO 2 på ca. 115 kg pr. år. Hvilket betyder, at det også er energibesparelser at hente ved at udskifte de ældste armaturer til nogle nye lysstofrørsarmaturer. Energimålingerne blev foretaget i to adskilte perioder og målingerne viste, at der var et fald i energiforbruget for belysningsanlæggene uden styring, hvorimod belysningsanlægget med styring havde et konstant lavt energiforbrug. Dette understreger, at lysstyring er nødvendigt for at sikre et stabilt lavt energiforbrug. Indeklimaforholdene blev målt kontinuerlig hver dag og på baggrund heraf viser analyserne, at lokalerne er tilnærmelsesvis ens mht. temperaturer og relativ luftfugtighed. Efterklangstiden var ens for lokalet med LED belysningen (lokale 44) og lokalet med nyere lysstofrørsarmaturer (lokale 46), fordi disse to lokaler er udstyret med akustiklofter, hvorimod lokale 45 havde en næsten dobbelt så lang efterklangstid. Luftkvaliteten i lokalerne er ikke tilfredsstillende, da CO 2 koncentrationen i over 2/3 af undervisningstiden overskrider 1000 ppm i alle 3 lokaler. Luftkvaliteten er ringest i lokale 44, derefter lokale 45 og 46. Et af målene i projektet var at se på om der opstod udslag i forbindelse med elevernes præstation i klasselokalerne, for på denne baggrund at kunne diskutere belysningens betydning på koncentrationsevnen og dermed præstationer i opgaveløsning. Eleverne klarede sig gennemsnitligt set lidt bedre i det nyrenoverede lokale 44. Men der fremkom ikke statistisk signifikante resultater i analyserne. Undersøgelserne i dette studie har derfor ikke vist, at der kan opnås øgede præstation i forbindelse med løsning af nogle dansk- og matematikopgaver hos skoleelever på klassetrinet klasse. Side 27 af 37

28 Referencer [1] - Undervisningsministeriets hjemmeside, Undervisningsministeriet, Kort om folkeskolen, (d. 7/ ), web: besøgt d. 11/ [2] - Undervisningsministeriets hjemmeside, Undervisningsministeriet, Folkeskolen i tal, (d. 19/ ), web: besøgt d.. [3] Kommunernes Landsforenings (KL) hjemmeside, KL, Takster 2012 (de vejledende takster er kun vejledende), (d. 22/8-2011), web: besøgt d. 11/ [4] - Grøndalsvængets Skoles hjemmeside, Grøndalsvænget skole, Fakta om skolen - sammenlignelig brugerinformation, (2011), web: =&Startside=&ForumID=, besøgt d. 11/ [5] - Arbejdstilsynets hjemmeside, At-vejledning A Januar 2008, Indeklima, web: besøgt d. 21/ [6] - Arbejdstilsynets hjemmeside, Måling og vurdering af indeklimaet, Temperaturforhold, web: besøgt d. 21/ [7] - Arbejdstilsynets hjemmeside, Måling og vurdering af indeklimaet, Luftfugtighed, web: besøgt d. 21/ [8] - Arbejdstilsynets hjemmeside, Måling og vurdering af indeklimaet, Lys og belysning, web: besøgt d. 22/ [9] Dansk Standard, DS 700, Kunstig belysning i arbejdslokaler, (d. 17/6-2005), Kapitel 4. [10] - Arbejdstilsynets hjemmeside, Måling og vurdering af indeklimaet, Lyd og støj, web: besøgt d. 22/ [11] - Arbejdstilsynets hjemmeside, Måling og vurdering af indeklimaet, Kuldioxid, web: besøgt d. 22/ Side 28 af 37

29 [12] Dansk Standard, DS/EN , Akustik måling af rumakustiske parametre Del 2: Efterklangstid i almindelige rum, (30/7-2008). [13] - Brüel og Kjærs hjemmeside, Avancerede lydmålere, Type 2250, web: besøgt d. 16/ [14] Johnson, Richard A., Probability and Statistics for Engineers, 7. Edition. Side 29 af 37

30 Bilag Bilag A Belysningsberegning for kunstig belysning Belysningsberegningerne for det kunstige belysning er lavet i simuleringsværktøjet Dialux. Philips har lavet nedenstående belysningsberegninger. Lysdistributionsfilerne for lokale 45 go 46 med de gamle lysstofrørsarmaturer er estimeret udfra nuværende armaturtyper der minder om disse. Lysberegning for reference lokale 45: Tabel over belysningsstyrker i lokalet: Lysberegning for reference lokale 46: Tabel over belysningsstyrker i lokalet: Side 30 af 37

31 Lysberegning for reference lokale 46: Tabel over belysningsstyrker i lokalet: Side 31 af 37

32 Bilag B Grafer for CO2 udviklingen De specifikke grafer for CO 2 målingerne i dette bilag viser hvordan CO 2 koncentrationerne udvikler sig i løbet af dagene for hver af de 4 forsøgsuger og for hver af de 3 klasselokaler. Udviklingen i CO 2 -kocentration for forsøgsugerne i lokale 45: Udviklingen i CO 2 -kocentration for forsøgsugerne i lokale 44: Side 32 af 37

33 Udviklingen i CO 2 -kocentration for forsøgsugerne i lokale 46: Side 33 af 37

34 Bilag C Skoleskema for klassernes undervisningstid Skema for 6.U: Skema for 6.U: Skema for 5.U: Side 34 af 37

35 Bilag D Box plots for indeklimamålingerne i klasselokalerne Box plots for CO 2 koncentrationerne Box plots for temperatur forholdene Box plots for relativ luftfugtighed Box plots for belysningsstyrkerne ved væg Side 35 af 37

36 Bilag E Box plots for elevpræstationer Dette bilag indeholder box plots over elevernes præstationer i både dansk- og matematikprøverne i de 3 klasser for alle 4 forsøgsuger. Analyse af elev præstation på lokale basis danskopgaver Box plot af fejlprocenterne ift. klasselokalerne kan ses i Fejl! Henvisningskilde ikke fundet.figur 9 Præstation i form af fejlprocenter i danskopgaver ift. klasselokalernefigur 9. Figur 9 Præstation i form af fejlprocenter i danskopgaver ift. klasselokalerne Analyse af elev præstation på lokale basis matematikopgaver Box plot af fejlprocenterne pr. uge kan ses i.fejl! Henvisningskilde ikke fundet. Figur 10 - Præstation i form af fejlprocenter i matematikopgaver ift. klasselokalerne Side 36 af 37