GEZONDE SCHOOLGEBOUWEN: tips voor ontwerp en inrichting
Goed ontwerp voorkomt problemen Veel binnenmilieu- en gezondheidsproblemen zijn te voorkomen door een goed ontwerp en inrichting van schoolgebouwen. De meest voorkomende knelpunten en oplossingen staan hieronder kort beschreven. Een slecht binnenmilieu in klaslokalen heeft een negatief effect op het leerproces en op het ziekteverzuim, ook van leerkrachten. Dat komt doordat de lucht in klaslokalen sterk verontreinigd is met ziektekiemen, allergenen, geurstoffen, fijn stof en andere verontreinigingen die verspreid worden door kinderen en hun activiteiten. Het binnenmilieu in lokalen wordt extra belast door het grote aantal personen per kubieke meter inhoud van de ruimten en door gebrekkige ventilatie. Gebrekkige ventilatie is deels te wijten aan het verkeerd gebruik van ventilatievoorzieningen. Vaak is tocht of lawaai een belemmering voor goed gebruik. Maar vaak zijn er onvoldoende voorzieningen of slecht functionerende voorzieningen.
Buitenmilieu en binnenmilieu De kwaliteit van het binnenmilieu is mede afhankelijk van het buitenmilieu. Ook met intensief ventileren wordt de lucht binnen niet schoner dan de buitenlucht. Verbrandingsproducten van auto’s vormen vaak een probleem. Deze hebben een negatief effect op longen, hart en bloedvaten. Daarnaast kan stuifmeel hooikoorts veroorzaken. Lawaai van buiten is vaak een reden om onvoldoende te ventileren.
Te warm In veel schoolgebouwen is de lucht te warm door een slechte regeling van de temperatuur van lokalen, door warmtelast van zonneschijn en de warmte die kinderen afgeven. De warmtelast bij zonneschijn is veelal het gevolg van het ontwerp van het gebouw. Oorzaken een hoge warmtelast zijn te weinig massa, te grote ramen met slechte zonwering, lage plafonds en een plat dak met weinig isolatie. Als het gebouw in de nacht weinig afkoelt, kan de temperatuur de volgende dag nog verder oplopen. Wanneer de temperatuur van de binnenlucht stijgt tot 25 °C, voelt het al te warm. De acceptabele binnentemperatuur hangt af van de buitentemperatuur. In een warme periode treedt gewenning op en wordt een hogere binnentemperatuur geaccepteerd. Bij meer dan 25 tot 30 °C wordt het leerproces echter steeds minder effectief. Een leslokaal is als regel onbruikbaar bij een binnentemperatuur van 28 graden en meer. Bij een langdurig warme periode kan de acceptatiegrens verschuiven tot 30 °C. Slechte akoestiek Veel leerkrachten hebben een stemprobleem. Dat is vaak mede een gevolg van een slechte akoestiek en teveel lawaai van buiten. Ook zachte geluiden uit andere lokalen of van de gang of van een ventilator kunnen storend zijn.
Locatie en buitenruimte • School in een veilige omgeving wat betreft verkeer en oppervlaktewater • School op > 100 m van wegen met meer dan 50.000 voertuigen per etmaal • School op > 50 m. van wegen met meer dan 15.000 voertuigen per etmaal • School op > 50 meter van drukke parkeerterreinen, tankstations en dergelijke • School niet in de geur- of risicocontour van bedrijven • School niet op een lawaaiige plaats • Geen stuifmeelrijke bomen, onkruiden en grassen dichtbij ventilatieopeningen • Een opstelplaats van afvalcontainers op afstand van ventilatieopeningen, bij voorkeur in vrijstaande berging
Maten, constructie en isolatie Lokalen voldoende hoog (bij voorkeur meer dan 3,50 m) Lokalen voldoende groot (ca. 250 m3) Houd rekening met een afstand van tenminste een meter tussen ramen en tafels Veel thermisch-actieve massa voorkomt het snel oplopen van de temperatuur tijdens de les • Boven ramen aan de zuidzijde dakoverstekken of lamellen die even diep zijn als de hoogte van de ruit. Alternatief is geïntegreerde windvaste zon/lichtwering met voorkeur voor uitvalschermen • Voor ramen op oost en west: windvaste buitenzonwering • De zonwering mag de ventilatielucht niet opwarmen en mag het ventileren en het spuien niet belemmeren. • Regelbare toetreding van daglicht, in verband met storend lichtinval bij het gebruik van beeldschermen en digitale schoolborden. • Dubbelglas tegen koudeval en stralingsasymmetrie. Hoe hoger het raam en korter de afstand tot de zitplaatsen, des te hoger de isolatiewaarde van de beglazing moet zijn. • Zeer hoge isolatiewaarden voor platte daken boven verblijfsruimtes • Geen lokalen onder schuine daken tenzij op het noorden of met extreme isolatie • Bij de uitvoering gerichte aandacht voor de luchtdichtheid van vloeren boven een kruipruimte. • Bij het ontwerp en uitvoering extra aandacht voor de thermische- en geluidisolatie en luchtdichtheid van de schil om tenminste te voldoen aan de eisen van het Bouwbesluit. • • • •
Verwarming Verwarming liefst met vooral stralingswarmte, bijvoorbeeld door (lage temperatuur)-radiatoren, wand- of vloerverwarming of betonkern-activering; • Creëren van een grote thermisch-actieve massa • Radiatoren en andere warmteafgifte-elementen met een vormgeving en maatvoering die schoonmaken vergemakkelijken • Regeling van de verwarming dusdanig dat de luchttemperatuur na het begin van de les niet te hoog oploopt tot maximaal 22 0C • Centrale verwarmingsregeling met goede bedienbare week/dagprogrammering voor de basistemperatuur en per lokaal beïnvloeding van + of – 2 0C • In elke ruimte een thermometer •
Geluid • Geluidsisolerende gevel met geluidsisolerend dubbel glas. • Ventilatieroosters in de gevel voorzien van gemakkelijk reinigbare suskast. • Wanden tussen lokalen met voldoende geluidsisolatie doorlopend tot boven een verlaagd plafond, bij voorkeur van een steenachtig materiaal. • Voldoende akoestisch absorberende materialen tegen het plafond en/of de zijwanden (per lokaal ca. 50 m2), om de nagalmtijd te beperken tot 0,5 à 0,8 seconden. • Zorg dat in het speellokaal en gymnastieklokaal de nagalmtijd onder de 1 à 1,5 seconde blijft.
Bouw, afbouw en inrichting Tijdens de bouw de isolatiematerialen, ventilatiekanalen en andere bouwproducten beschermen tegen regen, lekkages, optrekkend vocht en vervuiling. • Schoonloop rooster of rubberen mat voor elke buitendeur • Gebouwingang op het noorden of noordoosten • Stofwerende en goed schoonmaakbare detaillering: gladde afwerking van vloeren, wanden en plafonds; geen randen en richeltjes; geen dorpels onder binnendeuren, zwevende toiletten.(zie verder Schoonmaakvriendelijk ontwerpen). • Primers, egalisatiemiddelen, stuc- en schilderwerk zonder bestrijdings- en conserveringsmiddelen. • Keuze voor emissiearme en onderhoudsarme materialen, zoals (roestvrij)stalen of aluminium kozijnen, meubelen en accessoires. • Geen grote oppervlakken met ongeverfd hout, spaanplaat, chipwood, MDF, multiplex en andere gelijmde houtproducten (tenzij formaldehydevrij). • Emissiearm zijn hardboard, zachtboard, R.O.-gips(vezel)platen, glas, glasvliesbehang en hoge kwaliteit papieren behang. • Afwasbare minerale verven in plaats van (vinyl)latex. • Geen vinyl vloerbedekking en vinyl behang. • Geen materialen met sterke geuren, zoals rubber, bitumen, bepaalde houtsoorten en allerlei soorten kunststof. • Gladde, antistatische vloerbedekking van bijvoorbeeld linoleum zonder vinyl coating. • Fixeer de vloerbedekking met emissiearme lijmen, of kies voor spannen of los leggen. • Gladde, vochtig afneembare of gemakkelijk wasbare raambekleding. • Textiele raambekleding moet enkele malen per jaar op minimaal 60 0C te wassen zijn. • Bij oplevering een heldere schriftelijke gebruiksinstructie leveren, met een voorbeeld van een schoonmaakrooster. •
Ventilatie en spuien De minimumeisen van het Bouwbesluit geven geen garantie voor gezonde ventilatie; • Voldoende spuivoorzieningen, grote ramen die wijd open kunnen zodat er gelucht kan worden. Alle lokalen voorzien van minimaal 6 te openen ramen van elk ca. 1 m2, waarvan 3 met de onderkant meer dan 2,40 m boven de vloer • Zorg ook in speellokaal en gymnastieklokaal voor extra te openen ramen om te spuien • Opstelplaatsen voor beeldbuizen, kopieerapparaten en printers dichtbij een afzuigpunt •
• • •
•
• •
Bediening van ramen en roosters is vast te zetten in meerdere standen inclusief kierstand. Bediening van ramen en rooster is gemakkelijk bereikbaar, inbraakveilig en ongevalveilig. De in het Bouwbesluit voorgeschreven ventilatiecapaciteit moet tijdens lessen altijd bruikbaar zijn zonder geluidhinder, ook na jaren en bij gebruik door grotere groepen. In het ontwerp vereist dit een nominale overcapaciteit van liefst 100%. Zorg ook voor een afvoer met dezelfde capaciteit, die tijdens de lessen steeds bruikbaar is bijvoorbeeld via de gang met een mechanische afzuiging of een dakopbouw voor natuurlijke trek. Hybride ventilatie is gunstig: natuurlijk als het kan, mechanisch als het moet. Per lokaal automatische sturing van de ventilatie met CO2–sensor eventueel met aanwezigheidsdetectie. Hiermee wordt ventilatie aangepast aan veranderende situatie. Alternatief is een CO2-signaalmeter, zodat leerkrachten zelf de ventilatie kunnen aanpassen als het CO2-gehalte oploopt
Extra aandachtspunten Er zijn verschillende manieren om te ventileren. Dit kan via natuurlijke ventilatie of via mechanische ventilatie of een combinatie van natuurlijk en mechanisch. Natuurlijke ventilatie gaat via ramen en roosters. Mechanische ventilatie is met behulp van een installatie die voor de aanvoer of afvoer van lucht zorgt. Een mechanische systeem kan uitgerust zijn met een warmtewisselaar of warmte-terug-win installatie (WTW). Elke systeem heeft zijn voor- en nadelen. Hieronder staan per soort ventilatie aandachtspunten genoemd.
Natuurlijke ventilatie: o toevoer via ramen, kleppen of roosters in de gevel tegen of maximaal 30 cm vanaf het plafond; de luchtstroom gericht naar plafond; o ramen of roosters aan de bovenzijde naar binnen kiepend met zijwangen; o een vlakke aansluiting met een laag archimedes-getal van de toevoeropening naar het plafond vermindert door het coanda-effect dat de luchtstroom naar beneden afbuigt. o een luchtstroomgeleider moet goed reinigbaar zijn, ook van boven. o toevoervoorzieningen zoveel mogelijk spreiden, tenminste over de hele breedte van een gevel. o toevoervoorzieningen in veel standen te zetten, waarbij goed zichtbaar moet zijn hoever ze open of dicht staan; o bediening van toevoevoorzieningen licht en gemakkelijk bereikbaar; o roosters/kleppen buitengeluid-reducerend en winddrukgeregeld; o ventilatievoorzieningen in meerdere gevels zodat dwarsventilatie mogelijk is.
Mechanische ventilatie: o ventilator, filterhouders, kanalen en ventielen goed bereikbaar voor inspectie, reiniging en onderhoud; o geluidarm systeem; o controle van inregeling van ventilatoren en ventielen d.m.v. metingen van luchtstroom en geluid; o contract voor jaarlijks onderhoud (schoonmaken en inregelen, zonodig onderdelen vervangen) en regelmatig (b.v. elk kwartaal) luchtafvoer-filters vervangen of schoonmaken; o contract voor reiniging werkend volgens keurmerk. o neem prestatie eisen en onafhankelijke controle op in het bestek;
o bij oplevering heldere schriftelijke gebruiksinstructie over gebruik. Mechanische luchttoevoer: o Decentrale luchttoevoer heeft korte toevoeren die relatief gemakkelijk schoon te houden zijn. o Toevoerlucht aanzuigen vanaf een relatief schoon punt. In de aanvoer een HEPA-filter of een doekfilter met een coating van actief kool, of filters die zeer frequent (maandelijks en in sommige situaties wekelijks) te reinigen/vervangen zijn. o Toevoerpunten op ruime afstand van de afvoerpunten; o Toevoer van onverwarmde lucht: in of dichtbij plafond verdeeld over een aantal lijnen of punten; o Verwarming van toevoerlucht tot ca. 18 graden maakt lage toevoer mogelijk. Door hoge afvoer aan de tegenoverliggende wand kan efficiënte verdringingsventilatie ontstaan. Lage toevoer van een grote luchtstroom vereist spreiding over onderzijde van een gehele wand. Let op de inwendige reinigbaarheid van de spreidingsvoorziening. o Een warmtewisselaar (WTW) heeft een bypass nodig om in de zomer nachtkoeling te kunnen toepassen. o Let op de reinigbaarheid van een warmtewisselaar. o Warmteterugwinning uit afgevoerde lucht hoeft niet overgedragen te worden aan toegevoerde lucht. Overdracht is ook mogelijk aan een lagetemperatuurverwarming. Literatuur: www.sbr.nl Cahier “Binnenmilieu in Basisscholen” uit Serie Praktijkboek gezonde gebouwen, ISSO/SBR. (2009) • www.rivm.nl “GGD-richtlijn Gezonde Woningbouw” GGD Nederland (2005). • www.ggdkennisnet.nl “Toetswaarden voor ventilatie in scholen en kindercentra” GGD Nederland (2006) (zoeknummer 35890). • www.tvvl.nl “Kwaliteitsverbetering in basisscholen”. Nederlandse technische vereniging voor installaties in gebouwen TVVL. (2006). • www.osb.nl “naar een schone school” VSR, OSB (2008) • www.frissescholen.nl Programma van Eisen Frisse Scholen • www.isso.nl Publicatie 89 binnenklimaat scholen (2008) • www.gezondegebouwen.nl “T2 binnenmilieu bij basisscholen” • www.isso.nl “thematech binnenmilieu” (2010) • www.gezondleren.nl van VLA vereniging Leveranciers luchttechnische apparaten (www.nvrl.nl) •
Bijlage 1. Luchtkwaliteit
Een goede indicator voor de luchtkwaliteit in een schoollokaal is het verschil tussen het CO2-gehalte van binnen- en buitenlucht. Het is haalbaar gebleken in een goed ontwerp met weinig kostbare voorzieningen dit delta-CO2-gehalte in leslokalen altijd lager te houden dan 600 ppm. Het Landelijk Centrum voor Medische Milieukunde van de GGD Nederland heeft gezondheidskundige toetswaarden voor CO2 vastgesteld voor klaslokalen en kindercentra. Deze toetswaarden hebben geen wettelijke status maar gelden als aanbevelingen van de beroepsgroep. De aanbeveling voor nieuwbouw en renovatie is om te streven naar een zodanig ontwerp dat het CO2-gehalte minder dan 2% van de tijd hoger is dan 650 ppm op een locatie waar de buitenlucht 400 ppm CO2 bevat. De luchtstroom die nodig is om deze streefwaarde te bereiken, is sterk afhankelijk van de efficiëntie van de ventilatie. Bij een gelijkmatige stroming van lucht vanuit de toevoer en vervolgens langs de aanwezige personen in de richting van de afvoer (“verdringingsventilatie”) is niet zoveel toevoer en afvoer nodig als bij een inefficiënte mengventilatie. Om door mengventilatie de streefwaarde te bereiken van delta-CO2 = 250 ppm, is wellicht meer nodig dan 25 liter/seconde per persoon, een waarde die door extrapolatie afgeleid is van de NEN 13779 (zie tabel 1). Tabel 1. Gezondheidskundige toetswaarden voor ventilatie van scholen en kindercentra
zeer goed goed matig onvoldoende slecht
delta-CO2 (binnen – buiten) 98-percentiel parts per million (ppm) < 250 250-400 400-600 600-1000 > 1000
verse-luchtstroom per persoon
liter per sec. > 25 * 12-25 * 10-15 6-10 <6
* deze waarden berusten op lineaire extrapolatie van normen in NEN 13779
3
m per uur > 90 * 54-90 * 36-54 22-36 < 22
Bijlage 2 Thermisch en akoestisch binnenmilieu
De TVVL Platform voor mens en techniek heeft een rapport gepubliceerd met concepten voor schoolgebouwen met een gezond binnenklimaat. Daarin zijn prestatie-eisen vermeld voor drie kwaliteitsniveaus waaruit de opdrachtgever een keuze kan maken Aan de genoemde eisen dient tijdens gebruikstijd minimaal 90% van de tijd te worden voldaan. Om de eisen te betrekken bij het ontwerp is een overzicht ervan overgenomen in tabel 2. Tabel 2. Prestatie-eisen voor thermisch binnenklimaat en geluid in schoolgebouwen (bron: TVVL)
Thermisch binnenklimaat operatieve temperatuur - winter operatieve temperatuur - zomer (uitgezonderd zomervakantie, en uitgezonderd dagen met T buiten > 30 °C luchtsnelheid - winter (bij gesloten ramen) luchtsnelheid - zomer (bij gesloten ramen) verschil tussen luchttemperatuur op enkel- en hoofdhoogte vloertemperatuur Geluid geluid t.g.v. buiten (binnen, bij gesloten ramen) installatiegeluid (in klaslokaal)
zeer goed
goed
acceptabel
20-22 ºC 23-25 ºC
20-22 ºC 23-26,5 ºC
19-23 ºC 22-28 ºC
< 0,13 m/s < 0,16 m/s <2K
< 0,16 m/s < 0,20 m/s <3K
< 0,19 m/s < 0,23 m/s <4K
19-26 ºC
19-26 ºC
17-29 ºC
30 dB(A) 25 dB
35 dB(A) 30 dB
40 dB(A) 35 dB
De operatieve temperatuur is een combinatie van luchttemperatuur en stralingstemperatuur. Het beperken van de luchtsnelheid is van belang voor het voorkómen van tocht. De vloertemperatuur is van belang voor het voorkomen van koude voetwen. Het verschil tussen de temperatuur op enkel- en voethoogte is van belang voor de algemene behaaglijkheid, evenals de operatieve temperatuur. Voor een geluidarm ventilatiesysteem met voldoende capaciteit moeten alle onderdelen goed functioneren: een stille motor en rotor met zorgvuldige ophanging en akoestische ontkoppeling van de kanalen en ventielen zonder inwendige verstoringen van de luchtstroom. Sommige toevoerventielen werken geluiddempend. Door verontreiniging en slijtage kan de rotor uit balans raken; daarom is goede filtering en regelmatige reiniging van belang. In de regel kunnen ventilatoren buiten de gebouwschil gemakkelijker aan de geluidmixer voldoen dan binnen de schil.
