Indemiljøet et i skoler en hindring for indlærning!

Transkript

1 Indemiljøet et i skoler en hindring for indlærning! Pawel Wargocki Center for Indeklima og Energi Danmarks Tekniske Universitet

2 Indeklima i skoler er lige så vigtigt som undervisningsmetoder!!! Indeklima i skoler er dårligt!!! d

3 Indeklima i skoler er vigtigt 20% af EU s s befolkning, 1/3 tid i skoler Børn (elever) og voksne (lærere) Børn skal gå i skole og læserl næsten altid noget nyt i skolen Børneners krop udvikler sig stadig Undervisning foregår r i grupper (klasser) med mindre plads/volumen pr. person Der måm være sås lidt som muligt forstyrelsen eller larm under undervisningen

4 Er indeklima vigtigt for indlærning? Næsten ingen information i den videnskabelige literatur om effekter af indeklimaet påp skolebørns indlæring Nyere studier viser at indeklima påvirker præstation af skolearbejde

5 Indeklima faktorer Termiske faktorer: temperatur og relativ fugtighed Indeluftkvalitet: udelufttilførsel, partikler Støj Belysning inkl. dagslys

6 Nye studier i Danmark/Sverige At undersøge om en forbedring af luftkvaliteten og reduceret temperatur i klasseværelser har en positiv effekt påp skolebørns præstation

7 Skoler og elever Tilfældige ldige skoler uden indeklimaproblemer, med mekanisk ventilation og sydvendt facader Mellemtrin klasse, dvs. 4. til 6. klasse, årige, ca. 300 elever

8 Felt interventionsundersøgelser Luftkvaliteten ændret ved at: øge lufttilførsel udskifte et brugt ventilationsfilter med et nyt filter mindske mængden m af partikler i luften vha. elektrostatiske filtre Temperaturen sænket s vha. af air- condition

9 Måling af præstation Testene blev udarbejdet i samarbejde med lærerne. l 4 sproglige: Lytte-læse Læs s og forstå Korrekte udsagn Korrekturlæsning 4 matematiske: Subtraktion Multiplikation Talsammenligning Addition Udført i sprog- og matematikundervisningen

10 Effekt af sænket s temperatur (hastighed) % 120 R 2 =0.46, P<0.001 Præstation o C Temperatur 1 o C mindre temperatur 2-4% højere præstation

11 Effekt af sænket s temperatur (fejl) % 120 R 2 <0.01, P<0.99 Præstation o C Temperatur Ingen effekt

12 Effekt af øget ventilationsrate (hastighed) % 120 R 2 =0.43, P<0.001 Præstation Udeluftliførsel L/s/person Fordobling af ventilationsrate 8-14% højere præstation

13 Effekt af øget ventilationsrate (fejl) % 120 R 2 =0.02, P=0.30 Præstation Udeluftliførsel Ingen effekt L/s/person

14 Effekt på koncentration af partikler Placebo Elektrostatisk filter >0.75 >1.0 >2.0 >3.5 >5.0 >7.5 >10

15 Effekt af elektrostatiske filtre % Hastighed (P<0.59) % Fejl (P<0.36) Præstation Placebo Elekrostatisk filter 70 Placebo Elektrostatisk filter Ingen effekt på præstation

16 Effekt af et nyt ventilationsfilter % Hastighed (P<0.92) % Fejl (P<0.37) Præstation Brugt filter Nyt filter 70 Brugt filter Nyt filter Effekten kan ikke tolkes pga. design af studiet og meget lidt støv v i et brugt filter (meget lidt snavset)

17 Nye studier i England At undersøge om udelufttilførsel (ventilation) i klasseværelser har en effekt påp skolebørns præstation

18 Skoler og elever 9 tilfældige ldige skoler uden mekanisk ventilation Mellemtrin (4.-5. klasse), årige

19 Felt interventionsundersøgelser Luftkvaliteten ændret ved at øge lufttilførsel

20 Måling af præstation Pen and paper opgaver Læs og forstå Subtraktion Addition PC opgaver Psykologiske tester

21 Effekt af øget ventilationsrate/temperatur Forøget udelufttilførsel har haft en positiv effekt påp præstation af elever som har udført psykologiske tester Moderat høje h temperatur i klasselokaler har haft negativ effekt påp præstation af elever som har udført psykologiske tester

22 Studier i Norge Mean Performance index Præstation -0,1 0,0 0,1 0, ppm ppm ppm CO 2 konc. CO 2 concentration

23 Nye studier i USA At undersøge om luftkvaliteten i klasseværelser har en effekt påp skolebørns karakterer

24 Skoler, elever og præstation tilfældige ldige skoler i 2 distrikter 5. klasse, 11 årige Standard matematiske og sprøglige tester (læse opgaver)

25 Felt observationsundersøgelser Luftkvaliteten blev ikke ændret - målt ved at måle m CO 2 koncentration og estimeret udelufttilførsel

26 Effekt af luftvaliteten i klasseværelser på matematiske/sprøglige opgaver Matematik Sprøg <2.5 L/sp L/sp L/sp > 5 L/sp

27 Hvad betyder resultater? Lavere temperatur og øget udluftning giver bedre indeklima i klasselokaler og derfor hjælper elever til at forestå ny viden, at koncentrere sig påp forskellige opgaver og lære l hurtigere Effekter for både b psykologiske tester og typiske/standard skoleopgaver - indlærning

28 Andre indeklimaparametre Belysning Støj

29 Studier i USA At undersøge om dagslys påvirker p indlærning målt m ved at observere skolebørns karakterer

30 Effekt af dagslys på indlærning Skolekarakterer i folkeskoler var 21% bedre i skoler med klasseværelser med højst h adgang til dagslys i forhold til skoler med klasseværelser med mindst adgang til dagslys

31 Nye studier i EU At undersøge om støj j fra trafikken (flymaskiner og biler) har en effekt påp skolebørns forståelse (præstation) Studier i Holand, Spanien og England

32 Skoler, elever og præstation 89 (Holland) + (27) Spanien + 30 (England) skoler Skoler både b tæt t t er lang væk v k fra trafikkeret veje, store lufthavner 2844 elever 9-10 årige Psykologiske tester

33 Effekt af støj j på kognitive opgaver Forestålsen af teksten og hukommelsen var forværet ret med forøget støj j fra flymaskine; effekten var lineært Der var ikke kraftige effekter af traffiksstøj j fra biler påp cognitive opgaver (kun episodisk hukommelse)

34 Hvad med lærere? l Flere studier viser at indeklima påvirker præstation af kontorarbejde

35 Indeluftkvalitet og præstation af kontorarbejde Præstation forøgelse Antal utilfredser (%)

36 Udeluftilførsel og præstation af 1.05 kontorarbejde Præstation forøgelse Udelufttilførsel (l/s pr. person)

37 Sairastuvudentai sairaspäivienesintyvys suhtesaesintyvyten ilmanilmastointia Fravær r pga. infektioner og udelufttilførsel 1.0 Fald i sygedage Udeluftskifte (1/h)

38 Suhtelinensuoritus Temperatur og præstation af 1.00 kontorarbejde Fald i præstation Temperatur ( C)

39 Tekstbehandling og andre opgaver på en PC og relativ fugtighed Typing speed Kar/min (characters/min) Air temperature = 22 C P< Relative fugtighed humidity (%)

40 Addition med kontorstøj og varme-stress Fejl (%) db(a) 55 db(a) 1 0 neutral varmt

41 Kontorstøj j og præstation Fald i præstation Kontorstøj (speech transmission index)

42 Eksponeringstid Boliger Kontorer, skoler, institutioner, osv. Industri Rejse Udeluft Væske Mad

43 Hvad med boliger? Flere materialer indeholder plastik Meget lav udeluftskifte, ofte <<0.5 h-1h

44 Astma og allergi hos børn/eleverb 3 2 Relativ risiko h -1 Median air change Udeluftskifte in homes Hver 2./3. barn har astma eller allergi

45 Allergi og præstation af kontorarbejde Reduction Fald i præstation in productivity % (Burton et al., 2001) (P<0.001) (P<0.009) No Ingen allergy With Med allergy With Med allergy allergi, allergi allergi no ingen medication medicin

46 Mulige mekanismer

47 Helbredsproblemmer ved høj j temp

48 Førøget risiko af helbredsproblemmer ved lav 4 udeluftilførsel Odds Ratio of SBS-symptoms 3 x x 2 x x x x x x x x x x x x x x x x 1 x x x x Udelufttilførsel Outdoor air flow (l/s rate, pr. L/s,p person)

49 Dårlig indeluftkvalitet påvirker p arbejdstempo/ånding (respiration) CO2 produktion (L/h per person) Gennemsnitlig kropsareal 1.7±0.1 m % Utilfredse

50 Uvillig til at arbejde i dårlig d indeluftkvalitet Reduceret arbejdstempo

51 Hyperventilation i dårlig d indeluftkvalitet Høj j CO 2 i blod SBS (hovedpine) Reduceret arbejdstempo

52 Øjne påvirket p af lav relativ fugt. Korte blink med øjnene RH=35% RH=5% s 5-10 s s s s Blink mellemrum

53 Dårligt indeklima påvirker p præstationsevnen for både b børn (elever) og voksne (lærere)

54 Betydelige effekter Effekt på præstationsevnen: op til % % for kontoransatte (voksne) op til 15% for elever (børn)

55 Store økonomiske konsekvenser 5% tab i produktivitet pga. dårligt indeklima er dominerende i forhold til omkostninger til at skabe god indeklima

56 Store økonomiske konsekvenser 15% % tab i indlærning svarer til 1 år r skolegang

57 Resultaternes betydning Indeklima i skoler er vigtigt, lige så vigtigt som undervisningsmetoder

58 Er indeklimaet i skoler dårligt? d Flere studier viser at indeklimaet i skoler er dårligt, d CO 2 koncentration >2000 ppm og lufttemperatur >25 o C Indeklimaet i skoler er dårligere d end i kontorer

59 Hollandske skoler, CO 2 konc.

60 Danske skoler, CO 2 konc. (Københavnskoleunders benhavnskoleundersøgelse)

61 Danske skoler, udelufttilførsel

62 Målt CO 2 konc. i skoler England: ppm Danmark: Polen: ppm Sverige: ppm Holland: USA: ppm Udeluftilførsel sås lavt som 1 l/s pr. person

63 Ventilationskrav i skoler Danmark: 5 L/sp L/sm 2 gulv=5.8 L/sp* Sverige (gammelt): 6 L/sp Sverige 3 (nyt): to L/sp + l/s 0.7 L/sm pr. 2 gulv=8.4 person L/sp* Tyskland: CO 2 <1500 ppm ( ppm CO Polen: 5.7 L/sp 2 ) Romanien: 5.7 L/sp Italien: L/sp UK: 3 L/sp (min), 5 L/sp (avg), 8 L/sp (capable of) Japan: 3 L/sp (1100 (elementary), ppm 4 L/sp CO (junior high) USA: 8 L/sp 2 ) Gennemsnitlig 6 l/s pr. person * 2 m 2 gulv/person

64 Udeluftilførsel i skoler i forhold til kontorer CO2 konc. (ppm) Skoler Kontorer Udelufttilførsel (l/s pr. person)

65 Konklusioner Indeklima i skoler er dårligtd Indeklima i skoler er dårligere d end i kontorer Der er både b voksne og børn b i klasselokaler Børn er mere sensitive og vokser stadig Børn skal til skole og måm ikke udskylde sig fra skolen Børn skal lære l noget nyt Børn måm ikke forstyrre undervisningen eller larme Hvorfor kan indeklima forstyre dette?

66 Bæredygtige skoler 35% energi i Europa bruges til at skabe indeklima Der skal undersøges hvilke metoder der er mest effektive og bruger mindst energi til at skabe et godt indeklima i fremtidens bæredygtige b skoler

67 Hvordan skabes et godt indeklima? Lav temperatur Forøget udelufttilførsel Reduktion af forureningskilder Luftrensning

68 Fremtidens bæredygtige b skoler Naturlig eller mekanisk vent. Med eller uden luftkond.

69 Adfærd i klasselokaler Timer pr. uge med vinduerne åben Uden luftkond. Med luftkond. Uden Lav Høj Mekanisk ventilation

70 30 Temperatur og luftkond. Temperatur ( o C) Uden luftkond. Med luftkond. Uden Lav Høj Mekanisk ventilation

71 Naturlig eller mekanisk vent. Naturlig ventilation garanterer ikke forøget udelufttilførsel eller lavere temperatur Vinduesåbning kan forøge støj j og forurening (fra trafikken) Andre løsninger, l hybridsystemer?

72 Tak for opmærksomheden!

73 Sammenfatning Pawel Wargocki Center for Indeklima og Energi Danmarks Tekniske Universitet

74 Eksponeringstid Boliger Kontorer, skoler, institutioner, osv. Industri Rejse Udeluft Væske Mad

75 Indeklima i skoler er lige så vigtigt som undervisningsmetoder!!! Indeklima i skoler er dårligt!!! d

76 Betydelige effekter Effekt på præstationsevnen: op til % % for kontoransatte (voksne) op til 15% for elever (børn) Husk helbred

77 Dansk BR-95 Undervisningsrum i skoler og lignende skal ventileres med et ventilationsanlæg, der omfatter såvel s et indblæsningsanl sningsanlæg g som et udsugningsanlæg. g. Indblæsningen med udeluft og udsugningen skal i normalklasserum være v mindst 5 l/s pr. person, samt 0.4 l/s pr. m2 gulv. Ved benyttelse af særlige s byggeteksniske tiltag, som f. eks. større rumvoluminer pr. person, brug af flere udluftningsmuligheder for tværventilation, kan kravet om mekanisk ventilation fragives under forudsætning af, at der kan opretholdes at sundhedsmæssigt ssigt tilfredstillende indeklima

78 Danske skoler Meget lidt videnskabelige information Både med mekanisk ventilation og naturlig ventilerede skoler Tidligere studie i Københavnske K skoler Ny målinger m i over 10 skoler i 5 klasseværelser i hvert skole

79 Tekniske løsningerl Undervisning foregår r i grupper (klasser) med mindre plads/volumen pr. person i forhold til f.eks. kontorer Der er både b børn b og voksne i klasseværelser

80 Tekniske løsninger l (kont.) Behover ikke koster meget (kilde kontrol) Bæredygtige (lavt energi forbrug) Effektivt ikke fordi vi tror de virker men fordi vi måler m at der er en effekt påp indeklima Tænk om kombinerede effekter f. eks. når r man åbner vinduer mere støj j og forurening, når n r man bruger persienner er der mindre dagslys

81 Tekniske løsninger l (kont.) Naturlig ventilation Mekanisk ventilation Hybrid (naturlig + mekanisk) ventilation

82 Fremtidige ventilationskrav i skoler Mindst - som i kontorer (arbejdsmiljøloven, loven, lærere) l Bedst - skarpere end i kontorer

83 10 miliarder kroner til ny skolebyggeri?

84 Der er brug for bedre indeklima i skoler som giver et godt start i livet til vores børn!!! b

85 Invitation

86 Tak for opmærksomheden!