Prestatie-eisen ventilatie in klaslokalen

Ventilatie in scholen heeft invloed op de leerprestaties en de overdracht van infectieziekten. Op basis van literatuuronderzoek zijn prestatie-eisen voorgesteld voor de ventilatie. Voor de beperking van infectieziekten moet de CO2-concentratie niet meer dan 400 tot 1.000 ppm boven de buitenconcentratie liggen. Voor optimale leerprestaties kan worden gesteld dat deze in het lokaal circa 800 ppm mag zijn.

Beperken infectieziekten en verbeteren leerprestaties

Het is slecht gesteld met de luchtkwaliteit in de Nederlandse scholen. De CO2-grenswaarde van 1.200 ppm wordt in meer dan 80 procent van de twintig onderzochte scholen overschreden (Boerstra, 2006). Dit heeft effect op het comfort, de gezondheid en de leerprestaties van de leerlingen. Voorheen zijn vooral normen gehanteerd die slechts gericht waren op comfort: beperking van een bedompte geur. Inmiddels is de roep om normen met als uitgangspunt de vermindering van gezondheidsrisico’s en de verbetering van leerprestaties door voldoende ventilatie steeds groter.

Op basis van literatuur is onderzocht welke prestatie-eisen aan de luchtkwaliteit in scholen moeten worden gesteld om de overdracht van infectieziekten te beperken en optimale leerprestaties te behalen.

Overdracht van infectieziekten en verzuim

Er is voldoende en overtuigend bewijs voor een associatie tussen de mate van ventilatie en luchtbeweging in gebouwen en de verspreiding van infectieziekten (Li et al, 2007). Op dit moment ontbreekt echter nog onderzoek, waaruit minimum ventilatiehoeveelheden zijn vast te stellen in relatie tot de verspreiding van infectieziekten via de lucht. Ventilatie heeft een positief effect op het verminderen van het ziekteverzuim onder scholieren.

Een onderzoek in ruim 400 Amerikaanse scholen geeft aan dat er een verband is tussen de CO2-concentratie en ziekteverzuim. Een verhoging van de CO2-concentratie met 1.000 ppm ten opzichte van buiten levert een verhoging van het ziekteverzuim met 10 tot 20 procent (Shendell et al., 2004). Het is aannemelijk dat ook onder leerkrachten het ziekteverzuim toeneemt naarmate de CO2-concentratie stijgt.

Een studie van Fisk et al. (2003) voorspelt de kans dat een persoon besmet raakt in een kantoorgebouw. In deze studie is het effect van een verhoogde ventilatie tijdens milde buitencondities bestudeerd. Normaal gesproken zorgt ventilatie tijdens milde buitencondities voor een verlaging van de koelkosten. Hij concludeert echter dat vooral het verminderde infectierisico en daarmee het ziekteverzuim voor een besparing zorgt.

Volgens Milton en Rudnick (2003) is de aanvaardbare verhoging van de CO2-concentratie afhankelijk van het type ziekteverwekker. Bijvoorbeeld bij griep geeft een CO2-verhoging van 100 ppm al een verhoogd risico, bij het rhinovirus ligt de grens bij 400 ppm. Bij mazelen is het daarentegen praktisch onmogelijk met ventilatie het infectierisico te verkleinen.

Tot slot zijn er diverse studies die een verband laten zien tussen de CO2-concentratie en het aantal kolonievormende eenheden (Kve) (Liu et al., 2000; Bartlett et al., 2004) of bacteriologische markers (Fox et al., 2003). Het verband met het risico op overdracht van ziekten is in deze studies echter niet aangetoond.

Conclusie infectieziekten en ziekteverzuim

Er is momenteel onvoldoende kennis om minimum ventilatiehoeveelheden te specificeren om overdracht van infectieziekten en ziekteverzuim in onderwijsgebouwen tegen te gaan. Er zijn wel aanwijzingen dat de luchtverversing op een dusdanig niveau moet liggen dat de CO2-concentratie maximaal 400 tot 1.000 ppm boven de buitenconcentratie komt. Nader onderzoek is gewenst.

Effect van ventilatie op leerprestaties

Uit het literatuuronderzoek komen diverse onderzoeken naar voren waar een relatie is gelegd tussen het binnenmilieu en het effect op leerprestaties van leerlingen. Onderzoek van Mendell en Heath (2005) geeft een overzicht van de onderzoeken tot 2004. Met betrekking tot het effect van ventilatie concluderen zij dat er indicaties zijn dat lage ventilatieniveaus leiden tot verlaagde leerprestaties. Deze bewering is voornamelijk gestoeld op zes onderzoeken die zijn verricht in kantoren of in laboratoria. Slechts één onderzoek was in scholen uitgevoerd. Dit onderzoek (Myhrvold et al., 1996) laat zien dat kinderen minder geconcentreerd zijn als de CO2-concentratie toeneemt.

Nadat de studie van Mendell en Health is verschenen, zijn nog drie studies verschenen waarin het effect van ventilatie op leerprestaties nadrukkelijk wordt aangetoond. Het recentste onderzoek is in 2006 verricht in Nederland door TNO (de Gids, 2007). Op een basisschool is in twee groepen 8 onderzocht of de lees- en rekenprestaties beter zijn bij vraaggestuurde ventilatie dan bij de standaardsituatie waarbij alle ventilatievoorzieningen gesloten blijven.

Bij vraaggestuurde ventilatie werd door sturing op CO2-concentraties een zodanige situatie gecreëerd dat de CO2-concentratie rond de 800 ppm lag. In de standaardsituatie nam de CO2-concentratie gedurende de dag toe. De maximumconcentraties in de twee groepen bedroegen 1.615 ppm en 2.126 ppm, met een gemiddelde van 1.575 ppm. De temperatuur is tijdens het onderzoek zoveel mogelijk constant gehouden.

In de standaardsituatie, waarbij de CO2-concentratie oploopt, maken de leerlingen gemiddeld 5,64 taalfouten en 2,44 rekenfouten. Bij vraaggestuurde ventilatie maken leerlingen gemiddeld 5,34 taalfouten en 1,98 rekenfouten. Dit is 6 procent minder fouten voor de taaltest en 23 procent minder fouten voor de rekentest. In rapportcijfers kan dit voor rekenen een verschil zijn tussen een 6,5 en een 8!

In Denemarken is een soortgelijk onderzoek uitgevoerd in 2004 (Wargocki et al., 2005). Bij gelijkblijvende temperatuur is het mechanische ventilatiedebiet gevarieerd. Gedurende de lessen konden de leerlingen en leraren de ramen openen. In de normaal geventileerde situatie resulteerde dit in een ventilatiedebiet van circa 400 m3/uur en een maximale CO2-oncentratie van 1.218 ppm. In de verhoogde ventilatiestand bedroeg de ventilatie circa 800 m3/uur met een maximale CO2-concentratie van 843 ppm. Een verhoogde ventilatie resulteert in een prestatieverhoging van circa 15 procent bij rekentesten.

In de Verenigde Staten zijn in 54 scholen de CO2-concentraties gemeten, terwijl de leerlingen een gestandaardiseerde reken- en leestest maakten (Shaughnessy et al., 2006). De metingen zijn met gesloten ramen en een actief mechanisch ventilatiesysteem uitgevoerd. De resultaten van de scholen worden onderling vergeleken. De resultaten zijn in vier groepen weergegeven met oplopend ventilatiedebiet. Er zijn correcties uitgevoerd voor inkomen, taal, cultuur en verhuizingen. Shaughnessy et al. vonden een bescheiden verband tussen ventilatie en de prestaties op de rekentest.

Conclusies leerprestaties

Er is voldoende bewijs dat ventilatie een positieve invloed heeft op de leerprestaties van kinderen (ook: studies waarbij geen effect is waar te nemen, bestaan niet). Samenvoeging van de resultaten van drie recente onderzoeken suggereert een verbetering van de leerprestaties met ongeveer 10 procentpunt. Bij hogere ventilatiedebieten nemen de leer-prestaties uiteindelijk niet meer toe. Bij welke ventilatiedebieten meer ventileren geen effect meer heeft op de leerprestaties, is nog niet bekend.

Prestatie-eisen

De vraag: Welke prestatie-eisen moeten aan de luchtkwaliteit in scholen worden gesteld om de overdracht van infectieziekten en ziekteverzuim te beperken en optimale leerprestaties te behalen? kan als volgt worden beantwoord.

Voor de beperking van de overdracht van infectieziekten en ziekteverzuim moet de CO2-concentratie niet meer dan 400 tot 1.000 ppm boven de buitenconcentratie liggen. Voor optimale leerprestaties kan worden gesteld dat de CO2-concentratie in het lokaal maximaal circa 800 ppm mag zijn. Voor het vaststellen van prestatie-eisen in lokalen spelen echter ook andere overwegingen een rol, zoals energiegebruik, tocht of geurhinder.