‘Het sickbuildingsyndroom vermindert niet alleen de arbeidsprestaties, maar ook het leervermogen in scholen’

We weten allemaal hoe we de temperatuur kunnen regelen in een gebouw. Heel simpel met een thermostaat, zoals we dat thuis ook doen. Over de luchtkwaliteit weten de meeste mensen veel minder. Bouwkundig ingenieur Cees van de Sande legt het uit.

De luchtkwaliteit in en rond de school is tegenwoordig een hot topic. In Nederland waren er afgelopen weken zelfs berichten over klaslokalen waar kinderen en leerkrachten ziek werden. Wat is er aan de hand en wat kunnen we daaraan doen?

Eerst en vooral moeten we ons afvragen waarom we bouwen. In zijn meest oorspronkelijke vorm ontstond bouwen als alternatief voor een natuurlijke schuilplaats zoals een grot. Primair om ons tegen het klimaat te beschermen; tegen regen, wind, kou en warmte. Tegenwoordig construeren we gebouwen waarbinnen de ideale omgeving gecreëerd wordt met betrekking tot het gewenste klimaat, licht, veiligheid, privacy, geluid en voorzieningen.

Vandaag zou je met alle kennis en techniek die beschikbaar is, mogen verwachten dat het gewenste binnenklimaat een essentiële basis is bij het ontwerpen. De praktijk leert helaas dat de klimaatbeheersing dikwijls de sluitpost op de begroting vormt. Bezuinigingen die aan het einde van het bouwproces gewenst zijn, worden dikwijls afgewenteld op een goedkopere installatie, met de nodige klachten en jarenlange onvrede als gevolg. Zie de publicaties over ‘sick buildings’ en de recente klachten over ‘zieke scholen’ die in het merendeel van de gevallen zijn terug te voeren op een niet-adequate of slechtwerkende klimaatinstallatie of een onvoldoende doordacht ontwerp.

Ontwerpen van gebouwen gaat over de functionele ordening en belevingswaarde, licht en geluid, duurzaamheid en energie, enzovoorts. Maar zonder het passende binnenklimaat heb je daar niet zoveel aan. De samenhang maakt of een gebouw ons oplevert wat we ervan (mogen) verwachten. Een goed doordacht gebouw is uiteindelijk ook de meest duurzame investering.

Wat ademen we in?

In de lucht die we inademen zit naast stikstof (78%) en zuurstof (21%) ook een beetje koolzuurgas, CO2 (0.04%). Door de verbrandingsprocessen in ons lichaam ademen we ongeveer 100 keer meer CO2 uit dan we inademen. Daardoor neemt in een afgesloten ruimte het gehalte aan CO2 in de lucht snel toe. Het zuurstofgehalte neemt een beetje af, maar dat is verwaarloosbaar ten opzichte van het effect dat het CO2 op ons heeft. Dat is vooral merkbaar wanneer we met veel mensen in een relatief kleine ruimte zitten, zoals in een schoollokaal. Het leervermogen van de leerlingen neemt af als het CO2-gehalte in de lucht te hoog wordt. Dit is vooral meetbaar voor lezen en rekenen.

Het leervermogen van de leerlingen neemt af als het CO2-gehalte in de lucht te hoog wordt. Dit is vooral meetbaar voor lezen en rekenen.

In België is dit onderzocht en aangetoond door het bureau Vito (Onderzoek Binnenmilieu in Basisscholen, België, januari 2010). Dit onderzoek leidde tot het ‘Vlaams Binnenmilieu Besluit’ waarin een maximum van 900 ppm aan CO2 in de lucht als norm werd vastgelegd. (ppm: parts per million; aantal deeltjes CO2 per miljoen deeltjes lucht). Ter vergelijking: in normale buitenlucht zit ongeveer 400 ppm CO2.

Een soortgelijk onderzoek is verricht door het Nederlandse TNO waaruit bleek dat waarden van meer dan 1200 ppm CO2 een negatief effect hebben op de leerprestaties voor rekenen en lezen. De Nederlandse Gezondheidsraad concludeerde in 2010 dat leerprestaties bij waarden tot 800 ppm optimaal zijn, dat bij waarden boven 1000 ppm maatregelen getroffen moeten worden en dat waarden boven 1400 ppm onacceptabel zijn. Helaas worden in sommige schoollokalen nog steeds waarden aangetroffen van veel meer dan die 1400 ppm. Geen wonder dus dat er klachten zijn waar nu gelukkig breed aandacht voor gevraagd wordt door meerdere publicaties in verschillende media.

Temperatuur

Ook de temperatuur heeft invloed op het leervermogen. In het eerdergenoemde onderzoek van de Nederlandse Gezondheidsraad is geconcludeerd dat de optimale omgevingstemperatuur voor hersenactiviteit ligt bij 20 graden. Voor schoollokalen wordt een binnentemperatuur aanbevolen van 18 tot 22 graden. De in te stellen temperatuur is mede afhankelijk van de buitentemperatuur. Immers, bij een winterse koude is men over het algemeen dikker gekleed dan wanneer de temperatuur wat aangenamer is. Een belangrijke conclusie van de Gezondheidsraad is dat bij een temperatuur boven 25 graden niet alleen de behaaglijkheid afneemt, maar ook het prestatievermogen minder wordt. Kortstondige en iets hogere temperaturen zijn overigens wel acceptabel.

Luchtvochtigheid

Een luchtvochtigheid tussen 40 en 60 % wordt als ideaal beschouwd. Een luchtvochtigheid van meer dan 70% dient vermeden te worden. Dit is soms ook onaangenaam en heeft alleen al daardoor effect op het leren. Bij een langdurige te hoge luchtvochtigheid kunnen zich gemakkelijk schimmels en ziektekiemen ontwikkelen die een effect hebben op de gezondheid. Een te lage luchtvochtigheid kan leiden tot irritaties van luchtwegen en ogen.

Luchtbeweging

Het effect van luchtbeweging wordt dikwijls onderschat. De snelheid van de luchtbeweging zal voor een comfortabele omgeving dienen te liggen tussen 0.2 en 0.4 meter per seconde. Voor een ideale omgeving wordt 0.25 m/s aangehouden. Er dient dus in ieder geval een luchtstroming aanwezig te zijn. Een te hoge luchtsnelheid is onrustig en heeft daarmee een negatief effect op onder andere het concentratievermogen en het algemene comfort.

Comfort en andere factoren

Alle omstandigheden die effect hebben op het comfort hebben uiteindelijk ook effect op de prestaties. Voor de leerlingen is dat dus negatief voor het leervermogen, voor de leerkrachten is het negatief voor de arbeidsomstandigheden. Behalve de hiervoor genoemde binnenklimaat factoren, spelen ook andere factoren een rol. Denk aan geluid van buiten, de akoestiek in de ruimte, de daglichttoetreding, de soort verlichting in relatie tot bijvoorbeeld beeldschermen en digiboards; allemaal zaken die te maken hebben met de fysieke omgeving en inrichting.

Wat is nodig om een goed binnenklimaat te krijgen?

We weten allemaal hoe we de temperatuur kunnen regelen in een gebouw. Heel simpel met een thermostaat, zoals we dat thuis ook doen. Over de luchtkwaliteit weten de meeste mensen veel minder. Op zich logisch want een verschil in temperatuur voelen we meteen, maar luchtkwaliteit is pas achteraf herkenbaar of pas bij zeer extreme waarden.

Het CO2-probleem is eigenlijk vooral ontstaan door de inspanningen die zijn gedaan om minder energie te gebruiken. Gebouwen die voorheen nog voldoende kieren hadden waar verse lucht door naar binnen kwam, zijn volledig afgedicht om maar zoveel mogelijk koude lucht buiten en warme lucht binnen te houden.

De oplossing voor het CO2-gehalte ligt natuurlijk voor de hand, namelijk het voldoende ventileren met verse buitenlucht. Eenvoudig om dit zo te stellen, maar het impliceert natuurlijk wel dat dan in de winter de koude lucht naar binnen gehaald wordt die weer opgewarmd moet worden. En het schoolbestuur heeft net alles gedaan om te zorgen dat er geen koude naar binnen kan komen en bereikte daarmee een mooie bezuiniging op de energierekening.

Deze tegenstrijdigheid vormt dikwijls de reden dat er onvoldoende geventileerd wordt. Maar dat maakt ventileren niet minder noodzakelijk. We kunnen natuurlijk de ramen weer een beetje gaan openzetten, maar er zijn betere oplossingen.

Een moderne installatie om gecontroleerd te ventileren bespaart zoveel als mogelijk op het extra energieverbruik door het gebruik van een warmtewisselaar. Dat is een eenvoudig apparaat waarin de inkomende koude buitenlucht voorverwarmd wordt door de uitgaande warme lucht. Ook is de hoeveelheid toe te voeren lucht te beperken door een automatische regelaar die het CO2-gehalte meet, de temperatuur in de gaten houdt en tevens kan zorgen voor de juiste luchtsnelheid.

Bij nieuwbouw is dit natuurlijk eenvoudig in het ontwerp mee te nemen, omdat er voldoende kennis aanwezig is om een goed gebouw te maken met state of the art installaties. De opdrachtgever is hierin essentieel, aangezien die van begin af aan de architect en overige adviseurs de harde opdracht mee kan geven dat niet bezuinigd mag worden op de zaken die het binnenklimaat op het juiste niveau moeten brengen.

Voor bestaande gebouwen is de situatie anders. Per gebouw zal bekeken moeten worden welk probleem er speelt voor welk onderdeel van de klimaatbeheersing. Bijvoorbeeld: hoe komt het dat het CO2-gehalte zo snel oploopt in het ene lokaal en in een ander lokaal veel minder? Dat impliceert dat er metingen gedaan moeten worden en de oorzaak daarvan opgespoord wordt. Pas dan kunnen maatregelen getroffen worden.

Laten we niet bezuinigen

De meest problematische vraag is meestal hoe er gezorgd kan worden voor voldoende budget op de begroting om de maatregelen te treffen die noodzakelijk zijn. Daarbij is het verstandig om tijdig te kijken naar de vervangingstermijn van de verwarmingsketel of zelfs de hele installatie. Het kan economisch interessant zijn een installatie te vervangen vóór het einde van de technische levensduur van de bestaande installatie. Dan kan besloten worden om een geheel nieuw systeem te installeren waarin alle onderdelen voor het klimaatbeheer geïntegreerd zijn. Schoolbesturen, oudercommissies en leerkrachten kunnen hier een belangrijke rol spelen door specifiek aandacht te geven aan klimaatbeheersing ten behoeve van de basisvoorwaarde voor een klaslokaal: een optimale leeromgeving. Iedereen vindt het vanzelfsprekend dat er verwarming is. De andere factoren voor een goed binnenklimaat dienen net zo vanzelfsprekend te zijn.

En laten we de leerkrachten niet vergeten. Ook zij hebben recht op een gezonde en optimale werkomgeving. In ons eigen onderzoek naar de technische klimaatbeheersing in schoollokalen in Caribisch Nederland werd ook onderzoek verricht naar de belevingswaarde van de gebruikers, dus leerlingen en onderwijzend personeel. Daarbij werd duidelijk dat door leerlingen én leerkrachten de lokalen met het beste binnenklimaat het hoogste gewaardeerd werden. Laten we dus altijd de kwaliteit van de klimaatinstallatie vooropstellen en daar niet op gaan bezuinigen. De uit een minder goede klimaatinstallatie voortvloeiende problemen en klachten zijn in een later stadium alleen met kostbare aanpassingen te verhelpen.

Het advies is om juist extra te investeren in de kwaliteit en energiezuinige installaties, liefst in combinatie met duurzame stroomopwekking. Van leslokalen mogen we toch verwachten dat daarbinnen een ideale leeromgeving aanwezig is? Hier ligt de gezamenlijke verantwoordelijkheid voor de opdrachtgever, de architect en de installatietechnisch adviseur om te zorgen dat het gebouw voldoet aan de genoemde normen.

Er is echter ook een belangrijke rol voor de beheerder van het gebouw en voor de gebruikers.

Goede instructies

Ieder gebouw moet onderhouden worden, waarvoor een beheerder wordt aangesteld. Die zorgt ervoor dat structureel en planmatig onderhoud wordt uitgevoerd. Een belangrijk deel daarvan is de zorg voor het optimaal blijven functioneren van de installaties, waaronder het schoonhouden en tijdig repareren of vervangen. Spelbreker hierbij is meestal het budget dat zelden toereikend is omdat de gevolgen van een bezuiniging op onderhoud minder snel voelbaar zijn dan bij andere posten op de begroting het geval is. De verantwoordelijken voor de begroting zijn zich merendeels niet zo bewust van het belang van het onderhoud.

De gebruikers van een gebouw, met name de leerkrachten, dienen voldoende op de hoogte te zijn van de basisregels en waar men op moet letten. Als bijvoorbeeld de temperatuur met een thermostaat in het lokaal instelbaar is, dan zal de leerkracht moeten weten welke instelling de juiste is. En als een CO2-meter aangeeft dat de waarden in het lokaal te veel oplopen, dan zal er geventileerd moeten worden.

Goede instructies en bewustzijn van de effecten is essentieel om het gebouwbeheer te optimaliseren.

De verantwoordelijken voor het budgetbeheer dienen zich uiteraard eveneens bewust te zijn van het primaire belang van een optimaal binnenklimaat.

CO2-meter in alle klassen

Het voorgaande is mede gebaseerd op een onderzoek dat samen met enkele collega’s is verricht in Caribisch Nederland (BESte Scholen, Een onderzoek naar klimaatbeheersing in schoollokalen in Caribisch Nederland, Universiteit van de Nederlandse Antillen, 2012). De vraag van het Ministerie van Onderwijs was of schoollokalen wel of niet gekoeld dienden te worden. Uit kostenoverwegingen werd in veel scholen airconditioning achterwege gelaten. Traditioneel werden schoollokalen sterk geventileerd door veel open ramen, wat enige verkoeling geeft. Adviseurs gaven verschillende adviezen, schoolbesturen waren bang voor hun budgetten en leerkrachten wilden per se airconditioning. Een objectieve onderbouwing voor de keuze was derhalve nodig, temeer daar bij het ministerie in Nederland zeer weinig expertise op dit gebied aanwezig was.

Met een buitentemperatuur van rond 30 graden het hele jaar door, is het uiteraard binnen toch altijd te warm. Maar als men gaat koelen, dan kiest men doorgaans voor de goedkoopste installatie die geen verse lucht in het lokaal brengt. Met dezelfde gevolgen voor de luchtkwaliteit als in België en Nederland.

Het onderzoek heeft ertoe geleid dat het ministerie van Onderwijs nu eist dat alle nieuwe scholen airconditioning met ventilatie krijgen om te hoge CO2 concentraties te voorkomen. Inclusief de eerdergenoemde eisen aan luchtsnelheid en luchtvochtigheid. Bestaande scholen worden alle apart onderzocht om de mogelijkheden voor aanpassingen te kunnen bepalen.

In Nederland heeft het ministerie van Onderwijs ervoor gezorgd dat alle bestaande klaslokalen beschikken over een CO2-meter. De leerkrachten kunnen daarop zien wanneer het lokaal geventileerd dient te worden. Dit is vooral een praktische oplossing omdat er natuurlijk niet meteen voldoende geld beschikbaar is om alle scholen aan te passen.

Overigens: dezelfde problemen komen ook veelvuldig voor in andere situaties waar veel mensen langdurig samen in een ruimte verblijven. Vooral in kantoren zien we soortgelijke problemen. Het sickbuildingsyndroom werd allereerst in kantoren geconstateerd, waarbij men vooral oog had voor de verminderde arbeidsprestaties. Voor scholen is daar nu de kennis bijgekomen ten aanzien van de invloed op het leervermogen. Nogmaals, laten we ook oog hebben voor de arbeidsomstandigheden van de leerkrachten. Het is een beroep dat veel van de leerkracht vergt. Zij verdienen een optimaal werkklimaat om onze jeugd op te leiden, net zoals onze jeugd daar recht op heeft teneinde het maximale uit die opleiding te kunnen halen.

Meer info op www.vandesandeprojects.com