VALG AF VENTILATION TIL SKOLER HVAD VIRKER BEDST? Jørn Toftum Center for Indeklima og Energi Institut for Byggeri og Anlæg Danmarks Tekniske Universitet
GRUNDSKOLER I DANMARK 1.276 folkeskoler 551 friskoler og private grundskoler 548.616 elever i folkeskoler 118.856 elever i friskoler og private grundskoler 52.436 lærere, pædagoger, etc. i folkeskoler 8.464 lærere, pædagoger, etc. i friskoler og private grundskoler Grundskolernes samlede BBR areal: 8.210.000 m 2
BR82 BR95 BR08 BR10 SKOLEBYGNINGERNES ALDER Andel af BBR-areal 100% 80% 60% 40% 20% 0% 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Byggeår
DE KAN JO BARE ÅBNE VINDUERNE
ASHRAE RP1624 ENERGIEFFEKTIV SKOLEVENTILATION (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers) Undersøgelse af, hvordan forskellige ventilationsløsninger i klasseværelser påvirker: - Indeklima - Brugeradfærd - Oplevelse af Indeklima - Symptomer - Skolearbejde - Energiforbrug
Ravnsholtskolens 3-5 klasser (Krathus skole)
CO 2 koncentration (ppm) MÅLINGER FØR OMBYGNING 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
INTERVENTIONS-STUDIUM Ventilationstyper 1) Decentralt ventilationssystem 2) CO 2 /temperatur styret åbning af vinduer + udsugning 3) CO 2 /temperatur styret åbning af vinduer 4) CO 2 /temperatur styret åbning af vinduer + Microvent 5) Manuel åbning af vinduer med visuelt CO 2 feedback (Exhausto Learn-O-Meter) 6) Reference med manuel åbning af vinduer Forsøgsdesign Uge 1 Uge 2 Uge 3 Uge 4 Uge 5 Uge 6 Slukket Tændt
KLASSEVÆRELSER OG SYSTEMER
SKOLEARBEJDE - MULTIPLIKATION
SKALAER TIL AT MÅLE OPLEVET INDEKLIMA Klasse Navn Er du dreng eller pige? DRENG PIGE Svar på spørgsmålene ved at sætte kryds over smiley. Har du haft en god uge i skolen? Fantastisk Elendigt Har du haft en god uge uden for skolen? (Når du havde fri) Fantastisk Elendigt Hvordan var klasseværelset i denne uge? Klassen var ikke for varm Klassen var for varm Klassen var ikke for kold Klassen var for kold Jeg følte ikke træk Jeg følte træk Luften var frisk Luften var dårlig Der var ikke for meget larm i klassen Der var alt for meget larm i klassen Der var ikke for meget lys i klassen Der var alt for meget lys i klassen
CO 2 KONCENTRATION MED DECENTRAL MEKANISK VENT.
Kumuleret andel af brugstid DECENTRAL MEKANISK VENTILATION 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 CO 2 koncentration [ppm] TÆNDT SLUKKET
Kumuleret andel af brugstid CO 2 STYRET ÅBNING AF VINDUER 100% 90% 80% 70% 60% TÆNDT 50% SLUKKET 40% 30% 20% 10% 0% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 CO 2 koncentration [ppm]
Kumuleret andel af brugstid REFERENCELOKALE 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% TÆNDT SLUKKET 30% 20% 10% 0% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 CO 2 koncentration [ppm]
SAMMENLIGNING SPØRGESKEMAER TÆNDT VS. SLUKKET Klasse 1 2 3 4 5 Luften opleves frisk/indelukket Luften opleves fugtig/tør Det trækker Hovedpine Motivation Koncentrationsbesvær Forstyrret af øvrige elever For lidt/meget lys
CO 2 KONCENTRATION OG MATEMATIK TEST SCORE 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 500 1000 1500 2000 Middel CO 2 koncentration (ppm)
CO 2 KONCENTRATION OG MATEMATIK FEJLRATE 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 500 1000 1500 2000 Middel CO 2 koncentration (ppm)
kwh/(m 2 år) ENERGIFORBRUG (2015 + 2016) 160 140 120 El Varme 100 80 60 40 20 0 S3 Decentral mekanisk ventilation S4 CO2 styret åbning af vinduer og udsugningsventilator S5 CO2 styret åbning af vinduer og varmegenvinding
BESLUTNINGSSTØTTE Alternativ CO 2 Temp Støj Oplevet Sympt Præstation Energi System 1 1 - - - - 1 5 7 System 2 2 - - - - 2 4 8 System 3 3 - - - - 3 3 9 System 4 4 - - - - 5 1.5 10.5 System 5 5 - - - - 4 1.5 10.5
VÆGTNING MULTI-KRITERIE BESLUTNINGSSTØTTE Præstation Varme Elektricitet Vedligehold Installation Anskaffelse Efterklangstid Støjniveau RH (sommer) RH (vinter) Temperatur (vinter) Temperatur (sommer) Luftskifte max Luftkvalitet (CO2) 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 Vægt
MULTI-KRITERIE BESLUTNINGSSTØTTE Technique for order of preference by simularity to ideal solution, TOPSIS Alternativ Relativ nærhed til ideal Rang Ideal 1.00 System 1 0.44 2 System 2 0.47 1 System 3 0.21 5 System 4 0.17 6 System 5 0.38 3 Reference 0.37 4 Rang (simpel) 1 2 3 5 5
AFRUNDING - Svært at rangere systemerne ud fra samtlige parametre på én gang - Ventilatorunderstøttede løsninger forbedrede luftkvaliteten mere end de øvrige og betydningen for elevernes præstationer virkede mere robust - Ingen markant effekt af interventionerne på elevernes oplevelse af indeklimaet - Den målte luftkvalitet snarere end driftstilstanden påvirkede elevernes præstationer