Højt CO2-niveau i danske klasseværelser ødelægger indlæringen

20 procent af de danske klasseværelser har så høje koncentrationer i CO2, at børnenes evne til at tage rationelle beslutninger ifølge ny forskning bliver forringet til et ‘dysfunktionelt niveau’.

Selv en lidt forhøjet CO2-koncentration får mennesker til at præstere ringere. Det viser et mindre amerikansk forsøg, hvis resultater blev offentliggjort i tidsskriftet Environmental Health Perspectives i december sidste år.

'Resultaterne er de første beviser for, at man bør overveje at betragte CO2 som en kilde til forurening af indeklimaet og ikke bare som en indikator for andre forureningskilder, der påvirker folk direkte,' skriver forskerne fra Department of Psychiatry and Behavioral Science, Upstate Medical University, State University of New York og Indoor Environment Department, Lawrence Berkeley National Laboratory i deres konklusion..

Selv om forskerne understreger, at forsøgets resultater bør efterprøves, før man drager vidtrækkende konsekvenser eksempelvis med krav til ventilationsraten i bygninger, kalder lektor Jørn Toftum fra DTU Byg resultaterne 'revolutionerende':

»Ingen havde forventet, at man ville se en effekt af CO2. Nu viser det sig, at det direkte påvirker vores kognitive evner. Det er direkte revolutionerende for vores område.«

Signifikant sammenhæng

Hidtil har man ikke regnet CO2 i de koncentrationer, der typisk ses i bygninger, som skadelige i sig selv. Når man alligevel har gjort meget ud af at måle CO2-koncentrationen i indeluften, er det fordi, CO2-koncentrationen er en god indikator for, hvor meget der bliver luftet ud i en bygning.

Teorien var, at andre forureningskilder som afgasningen fra møbler og elektronik, partikler, bioeffluenter fra mennesker, støv og skimmelsvamp var årsag til den nedgang i præstationer, man kunne se i flere forsøg. Men i det amerikanske forsøg holdt man både temperatur og udluftningsraten konstant og tilførte i stedet ren CO2, så de 22 forsøgspersoners beslutningsevne kunne testes ved tre forskellige CO2-koncentrationer: 600, 1.000 og 2.500 ppm.

Læs også: Sundt indeklima i skolen koster kun 12.500 kroner per elev

Resultaterne viste, at der var en signifikant sammenhæng mellem scoren på syv ud af ni testede parametre og CO2-koncentrationen. Ved 1.000 ppm var effekten ikke særlig stor, men ved 2.500 ppm nåede scoren for nogle af percentilerne for fem parametre ned på niveauer, som forskerne beskriver som ‘marginale eller dysfunktionelle præstationer.’

2.500 ppm er en koncentration, der er seks-syv gange større en den koncentration, man normalt finder i udeluft. Men det er også et niveau, der findes i mange danske folkeskoler og gymnasier. Under det såkaldte masseeksperiment i 2009, hvor 743 skole- og gymnasieklasser blandt andet målte CO2-koncentration og temperaturen i deres klasseværelser, havde 14 procent af klasserne CO2-koncentrationer på mellem 2.001 og 3.000 ppm, og 6 procent havde koncentrationer mellem 3.001 og 4.000 ppm.

Dårlig ventilation giver lavere karakterer

Efterfølgende har forskere fra DTU sammenholdt oplysninger fra de nationale test af folkeskolerne med oplysninger om typen af ventilation på de enkelte skoler. De fandt en tydelig sammenhæng mellem ventilationstypen og karaktergennemsnittet. I skoler, hvor der kun blev ventileret ved at åbne vinduerne, var karaktergennemsnittet således 2-3 procentpoint lavere end i skoler med balanceret mekanisk ventilation.

Under det amerikanske forsøg opholdt forsøgspersonerne sig i 2,5 time ved de forskellige CO2-koncentrationer. Men selv om de færreste danske skolebørn sidder 2,5 time i det samme lokale uden pauser, mener Jørn Toftum, at resultaterne godt kan overføres til danske forhold:

»Vores målinger viser, at CO2-koncentrationen stiger ret hurtigt først på dagen. Og hvis eleverne har en dobbelttime, så er der ikke så langt op til 2,5 time. Desuden forklarer forsøget de resultater, som vi selv har målt tidligere, men hvor vi ikke har kunnet bevise en kausalitet. Her har de isoleret én faktor og vist effekten.«

Læs også: DTU-professor advarer: Dårligt indeklima skader børns indlæring

I modsætning til Norge og Sverige har Danmark i dag ingen krav til den maksimale CO2-koncentration i eksisterende skoler. Skoler bygget efter det seneste bygningsreglement må dog højest have en CO2-koncentration på 1.000 ppm, og hvis man vælger at bygge efter den såkaldte Bygningsklasse 2020, må CO2-koncentrationen ikke overstige 900 ppm i længere perioder.

For eksisterende skoler er det kun Arbejdstilsynets regler, der sætter en grænse for CO2-indholdet i luften. Ved målinger omkring 1.000 ppm skal der laves en helhedsvurdering af årsagerne til det dårlige indeklima og ved 2.000 ppm skal ventilationen forbedres. Men som målingerne under masseeksperimentet har vist, er der mange skoler, hvor reglerne bliver brudt.

»Det er de eksisterende skoler, der er problemet. Alle vil gerne forbedre området, men det går bare meget langsomt med at få renoveret,« siger Jørn Toftum.

Kommentarer (36)

Problemet har været stigende de sidste 25 år med flere børn på færre kvadratmeter. Men husk arbejdsmiljø er kun for voksne. Vore børn skal bare finde sig i at deres muligheder forringes. At flere timer i skolen skulle give bedre indlæring, er mere end tvivlsomt i et dårligt arbejdsmiljø. Men at tro politikerne gør noget er naivt. Bygninger giver prestige - frisk luft kan ikke ses.

  • 9
  • 1

Det er svært at tro at omkostningerne ved at gøre noget ved problemet er så enorme. At det på den anden side faktisk forholder sig sådan at vi ikke kan præstere i et dårligt indeklima virker overordentligt sandsynligt.mon ikke mange andre har erfaret at opmærksomheden går ned (og munden op!), selv til egentlig interessante arrangementer, foredrag m.v. i et dårligt ventileret lokale? det virker sandsynligt at man for en beskeden indsats vil kunne få målbare forbedringer, til gavn for virksomheder, institutioner m.v.

  • 3
  • 0

Ved hurtigt opslag på nettet ses det, at en måler kan købes for under kr.5.000 incl. moms OG med logning mulighed.

Så hvor svært kan det være for en skole at lave et måleprogram?
Een dag per klasseværelse - en hel skole på en måned.
Måske endda som projekt i en klasse ?

  • 4
  • 0

Der er skrappere normer for byggeri til husdyr end der er til de kasser der bruges til oplæring af danmark's råstof. Selv arbejdsmiljøregler gælder ikke i skoler.
Det har tit undret mig, da jeg selv gik i skole.

  • 3
  • 1

Mængden af frisk luft kan øges ved en simpel udluftningsstrategi i skolerne/klasselokalerne. Man kan selvfølgelig arbejde med mekanisk ventilation, men det er mere enkelt at etablere naturlig ventilation i eksisterende klasselokaler, f.eks. ved at automatisere åbninger af vinduer i tag og facade, når PPM niveauet bliver for højt, samtidig med at der ventileres i pauser. Man kan også øge mængden af frisk luft ved at åbne vinduerne manuelt, fx i pauser. Problemet er imidlertid, at det glemmes. I den situation kan det være en løsning, at have en visuel indikator der signalerer, at CO2-indholdet i klasselokalet er for højt.

Bedre luftkvalitet gør det rarere at gå i skole (og at være lærer), men det vil samtidig gavne samfunds-økonomien. De gunstige økonomiske effekter af bedre luftkvalitet i grundskolen er tidligere estimeret i et studie af Slotsholm.

Ifølge studiet vil effekten af, at danske skoleelever får en bedre luftkvalitet, være en gennemsnitlig årlig fremgang i BNP på 1,3 mia. kr. og en årlig forbedring af de offentlige finanser på 270 mio. kr. De gunstige effekter skyldes, at eleverne bliver dygtigere og mere produktive i deres arbejdsliv, at lidt færre vil vælge 10. klasse, og at lærere får mindre sygefravær.

Læs rapporten på http://slotsholm.dk.web20.curanetserver.dk...

  • 1
  • 0

Tak for pustet, især i denne strejkeperiode, altså Amerikanske forsøg rammer Danske børn, og hvor bliver troværdigheden af.
Måske skulle de dygtige Ingenører opfinde et CO2 måleapp., og installere i klasseværelserne , og hvis procenten bliver over 0,038 som i atmosfæren,skal vinduet måske åbnes, eller termostater på radiatoren.
Co2 bruges til aflivning af dyr, ikke mennesker.Finn Bjerrehave Vig

  • 1
  • 6

Er det ikke iltprocenten, der er det afgørende for koncentration og indlæring.
Er det her bare en parallel til klimadebatten, eller er CO2 den primære synder?

  • 1
  • 1

Nej desværre. Megen dårlig nattesøvn kan skyldes CO2. Nogle hævder de drømmer dårlige drømme. Prøv at sove under åben himmel, hvis det er muligt. Frisk luft er faktisk godt for både sjæl og legeme!

  • 1
  • 3

Jeg spørger, fordi mennesker forbruger ilt og afgiver CO2. Derfor vil en stigning i CO2 være nøje afstemt med et fald i O, når der er tale om lukkede miljøer..
Jeg mener det er forkert at gøre overskud af CO2 til et problem, hvis det i virkeligheden skyldes mangel på ilt. Derfor ville jeg gerne vide, om der i CO2 er hidtil ikke opdagede negative egenskaber, eller det hele blot skyldes en procentvis forandring af luftarternes indbyrdes forhold, på grund af dårlig udluftning i et lukket miljø.
Det var det dengang jeg gik i skole, for snart 60 år siden, hvor man så bare åbnede døre og vinduer i et par minutter.

  • 0
  • 0

Der er ikke nogen uopdagede effekter af af CO2. Organismen er følsom overfor CO2 fordi den bl.a. påvirker pH i blodet, og det skal holdes inden for meget snævre grænser. Vi er mere tolerante overfor fald i iltindholdet, bl.a. fordi kroppen har gode mekanismer til at fange ilten i luften (hæmoglobin).
Den betragtning om 1:1 forholdet mellem forbrugt ilt og dannet CO2 holder for øvrigt kun ved forbrænding af rent kul (C) eller kulhydrat. Til forbrænding af f.eks. kulbrinter eller fedtstoffer kræves mere ilt ift. den dannede CO2, fordi der i de tilfælde også bruges ilt til dannelse af vand.

  • 2
  • 0

for 3 år siden svarede jeg på følgende her på en ligende debat vedr. CO2 og iltmangel: http://ing.dk/comment/104351#comment-104351

og jeg skrev:
Der er 21% ilt i atmosfærisk luft, 78% Kvælstof og 1% andre ting herunder CO2, som ca. har en udendørskoncentration på 350-400 ppm eller 0,035-0,04%. 1000 ppm CO2 svarer til 0,1% og når CO2 koncentrationen er rigtig høj i en klasse når den op på 3000 ppm (0,3%).

Selv en CO2 koncentration på 0,3% vil ikke kunne rykke meget på ilt koncentration i klasseværelset. Så iltmangel kan der aldrig blive tale om (stadigvæk > 20% O2)

Så det er rent faktisk CO2 der er problemet i dårligt ventileret klasseværelser. Der er studier der viser at for høje koncentrationer af CO2 indendørs kan medfører at man begynder at hyperventilere og dermed bliver noget af udåndingsluften trukket tilbage i lungerne, så kan man begynder at snakke om iltmangel, dog lokalt for personerne og ikke i klasseværelset generelt.

  • 2
  • 1

Jeg takker for oplysningerne.
Jeg så i øvrigt at fedmeepidemien verden over også skyldes CO2 og dens indvirken på blodets pH. Det kunne være fint med en pille mod det :-)

  • 0
  • 1

En stillesiddende person udånder 4 liter/min. CO2 koncentrationen i udåndingsluften er 40.000 ppm (= 4 %). En klasse med 25 elever vil derfor i en time udånde 25 x 4 x 60 x 0,04 = 240 liter CO2. Et klasseværelse er vel på 3 x 10 x 10 meter = 300.000 liter.

Dvs. i løbet af en lektion på 3 kvarter er CO2 koncentrationen øget med 600 ppm. I forvejen var den 400 ppm. Slutkoncentrationen i klassen er derfor ca. 1000 ppm. Nu er klassen næppe hermetisk tillukket, så slutkoncentrationen vil i praksis være mindre.

Konklusion: Bare der udluftes i hvert frikvartér er der ingen problemer.

Så hvorfor al den snak om klasselokaler ?

  • 2
  • 0

Hejsa Henrik,

Prøv lige at lave den beregning igen med fortyndningsligningen.

Eller lidt lettere:
http://xelect.exhausto.dk/selector/Learnin...

Nu er det ikke mange klasseværelser der er 100m2 - mere nok 50-60m2.

Bruger man 25 personer, 56 m2 og BR10 luftmængde på 5l/s pr pers + 0,4 l/s pr m2, så får man 1380 ppm.

Nu er problemet ikke så meget de klasseværelser der overholder BR10. Men alle de eksisterende. Jeg har målt på en skole hvor luftmængden var 2,5 l/s pr. pers (og de var heldige at have mekanisk ventilation). Bruger man 2,5 l/s pr. elev. Så ser regnestykket lidt anderledes ud. 2649 ppm. Hvilket stemmer fint overens med de koncentrationer vi målte.

Lufter man ikke ud, kan problemet være endnu større...

Prøv at se på det link der bliver refereret til i artikel: http://www.formidling.dk/graphics/DNF/skol...

Derfor al den snak om klasseværelser!

  • 1
  • 0

Det er en nærliggende løsning at åbne vinduet og lufte ud og det hjælper da også på problemet - desværre viser forskningen bare at det ikke er nok. Kombineret med dobbeltlektioner og kold udeluft bliver scenariet ikke bedre.

I det pågældende forsøg skyldes resultater ikke iltmangel, det er der selvfølgelig taget hensyn til. Den iltreduktion der sker som følge af et højt CO2-niveau indendørs svarer iøvrigt nogenlunde til en tur på himmelbjerget.

Det ville da i øvrigt være skønt hvis man kan ændre fakta med en hurtig håndberegning på at der kun kan være 1000 ppm CO2 i klasselokalerne:-)

  • 0
  • 0

@Kasper Lynge Jensen.

Jeg har ikke brug for nogen fortyndingsligning. Dels antager jeg, at klasseværelset er hermetisk tillukket. Det antager jeg, at der bliver luftet ordentligt ud i pauserne.

Jeg begriber ikke, at du regner med klassens areal, når det er volumenet, der betyder noget her. Jeg regner med 300 m3. I din java-app er voluminet sat til 200 m3.

I samme java-app. regnes med, at hver stillesiddende person (aktivitetsniveau = 1) udånder 17 liter CO2 i timen.

Det er forkert. En stillesiddende person udånder ca. 4 liter/minut. CO2 koncentrationen i udåndingsluften er 40.000 ppm og er i øvrigt ret konstant. Det giver 9,6 liter CO2 i timen. Forklar mig venligst, hvor jeg tager fejl - eller korrigér java-appen.

De overslagsværdier jeg har brugt, er oplyst af Dr. Matthias Heil fra „Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung“

@Birte Uldahl Kjeldsen

1) Jeg udtaler mig ikke om iltindholdet, og en hurtig udregning viser jo netop, at det ikke reduceres væsentligt.

2) Du burde udvise et vist fagligt niveau, og i stedet for nedladende at omtale en overslagsudregning - påvise, hvor den faktuel er forkert - udover at man selvfølgelig kan justere klassevolumen og antal elever.

På forhånd tak.

  • 1
  • 0

"... mekanisk ventilation kan løse problemet..." dvs. at skoler med PCB-problemer pludseligt kan gå hen og blive attraktive, fordi de typisk løser PCB-problemet med netop mekanisk ventilation og grundig rengøring.

Gad nok vide, om det er praktisk muligt at lave en videnskabeligt holdbar undersøgelse af luftkvalitet og karaktérgennemsnit, samt evt. diverse sygdomme. Jeg vil tro at social baggrund og geografisk placering overdøver luftkvaliteten eller skolens byggeår og lignende. Men det ville da være sjovt, hvis gamle, nedslidte og utætte skoler gav "bedre" mennesker. :-)

  • 0
  • 0

@ Henrik Pedersen.

1) Der var andre der kommenterede iltniveauet, mit svar var ment til dem.

2) Det var absolut ikke min mening af være nedladende. Jeg fandt det humoristisk at du med en overslagsberegning, i mine øjne, prøver at bortforklare den forskning som artiklen beskriver, hvor der er målt CO2-koncentrationer langt over dine beregnede 1000 ppm. - Jeg er godt klar over det ikke er det du skrev, men det var sådan jeg læste det.

Når det er sagt har du jo helt ret i at det ville hjælpe hvis der bare bliver luftet ud hvert frikvarter. Støj fra gaden, kolde temperaturer, glemsomhed mm. medfører bare at det ikke bliver gjort.

mvh Birthe

  • 2
  • 1

Satte lige CO2 måleren til i mit klasselokale efter en times lektion. 4500 ppm og det er fuldmuret byggeri fra slut 1970'erne.

  • 0
  • 1

Det er en umulighed.

Er din måler kallibreret på forsvarlig vis ?
Hvor mange elever ?
Hvor stort var lokalet ?

Mit bud er, at du havde undervisning med 25 elever i en olietønde.
Eller løb samtlige elever på løbebånd på fuld speed ?

Dokumenter venligst.

Hvis du afgiver troværdige oplysninger, er det intet problem at skønne worst-case.

Sekundært: bryder du lockouten ?

  • 1
  • 0

Artiklen omhandler dårligt indeklima i klasseværelser for børn, men er det mon ikke lige så kritisk på universiteter? Her er indlæringsevne vel også alfa omega?

Jeg har lige afsluttet min uddannelse som civilingeniør indenfor Design & Innovation på DTU, hvor jeg og mange af mine medstuderende oplevede indeklimaet som katastrofalt for koncentrationsevne og energiniveau i mange af de lokaler, som er tilknyttet denne uddannelse (især computerrum).

  • 1
  • 0

Det er synd og skam at indeklimaet ikke bliver prioriteret højere når vi nu ved at det forbedrer vores koncentrations- og indlæringsevne. Der er meget fokus på energirenoveringer i øjeblikket, så her er en unik mulighed for at få tænkt indeklimaet ind samtidig med at vores bygninger bliver energieffektiviseret. Det er win win :-) Læs mere om emnet her: http://www.ke-fibertec.com/da/nyheder/baer...

  • 0
  • 0

De nærliggende løsninger som udluftning og ventilation har været diskuteret, men som det også er kommet frem, er det sjældent nok. Derimod burde man meget mere seriøst satse på indedørsbeplantning. Det er ikke noget jeg griber ud af luften, men det er et område der har været eksperimenteret med og forsket i gennem flere år over hele verden. Selv i NASA, for at det ikke skal være lyv. Der er masser af info på nettet i mange forskellige sammenhænge, men jeg vil som en meget hurtig introduktion dele dette link med Kamal Meattle fra TED talks:

http://greenspaces.in/blog/ted09/

Det kan måske koste en ekstra udgift i pasning, men det er bestem pengene værd på alle mulige måder. Man kunne eventuelt sætte eleverne i sving og dermed give dem en følelse af ansvar for deres klasseværelse og lokale miljø. Det kunne give gevinst i flere sammenhænge end lige luftkvaliteten.

  • 0
  • 0

Hejsa Henrik,

Nu er det ikke min app - men Exhaustos (et pænt stort ventilationsfirma i DK). De har brugt CO2 produktionen fra mennesker fra DANVAK grundbogen (den som alle VVS+Ventilations ingeniører i Danmark bruger i undervisningen). Samme CO2-produktion fra mennesker kan findes i den tyske Recknagel.

Basalt set tror jeg der er noget galt i dine forudsætninger. Du forudsætter at et menneske udånder ca. 4 l/min.

De tal jeg kan finde (google "tidal lung volume") er at mennekse udånder ca. 0,5 l luft pr udånding. Vi trækker typisk vejret 12-20 gange i minuttet. Hvis vi siger 16 gange i minuttet bliver det til 8 l/min - altså dobbelt så meget som du kommer frem til. Du kom frem til 9,6 l CO2/time. Og dobbelt op må være: 19,2 L CO2 /time eller tæt på hvad app'en bruger og de ventilationstekniske grundbøger på ingeniørstudierne (alt afhængigt af aktivitetsniveau).

God weekend,

Mvh

Kasper

  • 0
  • 0

@Kasper Lynge Jensen

Tak for din respons.

Nu skal man nok forholde sig kritisk til Exhaustos app, da de har en klar interesse i at forsyne samtlige danske klasseværelser med ventilationsanlæg.

Lasse Enevoldsens forslag med planter er da langt at foretrække frem for et måske støjende ventilationsanlæg.

Jeg har checket tyske Recknagel, som er et digert værk på 2310 sider (udgave nr. 74 fra 2009). Det eneste de regner med (side 143), er at udåndingsluften er 8 liter/min.

”Tidal lung capacity” siger ikke noget i sig selv. Åndedrætsfrekvensen skal selvfølgelig med i billedet. Wikipedia skriver: “A normal minute volume while resting is about 5–8 liters per minute in humans”

Jeg holder mig stadig til Dr. Matthias Heil fra Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, der skriver at lungeventilationen varierer mellem 4 liter/min (stillesiddende) og 50 liter/min (ekstremløber).

Samtlige angivelser er middelværdier for voksne mennesker med middel kropsvægt.

Lungeventilationen er ca. proportional med kropsvægten, og da skoleelever vejer noget mindre end ”normalpersoner”, ser jeg ingen grund til at ændre min overslagsudregning.

  • 1
  • 0

@Kurt Emil Eriksen
Jeg er også stødt på denne mærkelige rapport, der er finansieret af Velux.

Konklusionen er, at for hver 10 ppm CO2 sænkes i klasselokalerne forbedres BNP med 1,3 mia. og statens omkostninger med 240 mio.

Typisk eksempel på, hvad DJØF-kandidater hovedløst kan producere.

Ekstrapolation giver: Hvis danske skoleelever forsynes med CO2-gasmasker, så CO2 indholdet reduceres med 45 ppm, vil danske skoleelever ligge i top af samtlige PISA undersøgelserne og statens årlige besparelse vil blive ca. 1 mia. og BNP vil øges med 5 mia.

Goddav do.

Korrektion:

Jeg var for hurtig. Det er en ændring af CO2 koncentrationen til svensk niveau, der giver en forbedring på 10 PISA-point.

CO2-gasmasker vil kunne bidrage til 45 PISA-point.
Konklusionen fastholdes.

  • 2
  • 0

Vi har på vores skole investeret i et par af disse vejrstationer fra Netatmo: http://wifi-butikken.dk/netatmo-vejrstation/ De er helt geniale til at måle CO2 indholdet i rummet og kan ligeledes via IFTTT tænde en lampe når der skal luftes ud i lokalet. Vi har sat grænsen til 1200ppm. Der udover kan den også måle lydniveauet, som lige ledes sætter en tonegenerator i gang når lydnivauet oversiger 65 db. Super effekttiv værktøj til monitorering indeklimaet i klasselokalet.

  • 0
  • 0