Hoe scholen een beter binnenklimaat kunnen bereiken zonder uitgebreide renovaties
De Universiteit van Aalborg heeft het I-DIFFER project geleid, dat een algemeen verbeterd binnenklimaat heeft aangetoond op de Ellehøjskolen in Aarhus, waar de principes werden getest. Troldtekt maakte deel uit van de projectgroep, en een van de merkbare verbeteringen op de school is de installatie van een Troldtekt ventilatieplafond.
Een slecht binnenklimaat is een bekend probleem, vooral in de oudere lagere en middelbare scholen in Denemarken. Het renoveren van hele scholen kan echter verstorend zijn voor zowel het dagelijks leven als de financiën.
De Universiteit van Aalborg heeft daarom het voortouw genomen in een project om een nieuwe en minder ingrijpende renovatieoplossing te ontwikkelen, genaamd I-DIFFER, om het binnenklimaat in gebouwen te verbeteren. De oplossing richt zich met name op luchtkwaliteit, akoestiek en thermisch comfort.
Het I-DIFFER-concept werd getest op de Ellehøjskolen in Aarhus, waar een klaslokaal werd gerenoveerd volgens de principes en vervolgens een ontwerpgids werd gemaakt. Het projectteam voerde studies uit naar het binnenklimaat en de ervaring van de leerlingen met het binnenklimaat en vergeleek deze met soortgelijke studies in een gewoon klaslokaal op Ellehøjskolen.
Het project werd in het eerste deel van 2024 afgerond. Naast de Universiteit Aalborg bestond de projectgroep uit de stad Aarhus, EKOLAB, Windowmaster en Troldtekt.
De resultaten van het I-DIFFER project zijn gedocumenteerd en gepubliceerd in internationale tijdschriften. Om architecten en ingenieurs te helpen het concept tot bloei te brengen, heeft het team een ontwerpgids voor toekomstige projecten gemaakt.
I-DIFFER in een oogopslag
Het I-DIFFER project combineert verschillende technologieën: een dubbele gevel, waarbij een extra laag is gebouwd bovenop de buitenkant van het bestaande schoolgebouw, en de Troldtekt ventilatiesysteemoplossing met een diffuus plafond, aangestuurd door een nieuw ontwikkelde oplossing van Windowmaster.
Samen dienen deze technologieën een aantal doelen:
- Frisse lucht stroomt door de gevel over het diffuse Troldtekt akoestische plafond het klaslokaal in. Ventilatie wordt geregeld door een ventilator.
- De gevel vermindert warmteverlies door de gebouwschil en maakt flexibele regeling en het gebruik van nachtkoeling mogelijk.
- De gevel minimaliseert de hoeveelheid geluid van buitenaf die het klaslokaal binnenkomt. De extra gevel beschermt ook eventuele zonwering.
- Troldtekt ventilatiepanelen verminderen het risico op tocht bij lagere temperaturen en verbeteren de akoestiek in de ruimte.
Afbeelding van de vorige gevel van Ellehøjskolen
Afbeelding van de nieuwe gevel met een extra laag bovenop de bestaande buitenkant
Rapport toont positieve resultaten
De resultaten en de impact op het binnenklimaat zijn gepubliceerd in een wetenschappelijk rapport van de Universiteit van Aalborg.
- Binnen werden CO2-concentraties gemeten om de luchtkwaliteit voor en na de nieuwe maatregelen te onderzoeken. CO2-niveaus boven 1.000 ppm dalen van 54 procent naar 22 procent tijdens de uren dat de ruimte in gebruik is, en de maximale waarden voor CO2-concentraties worden aanzienlijk verlaagd - van 3.500 ppm naar 1.250 ppm.
- Voorheen lag de temperatuur tussen 20-26°C gedurende het grootste deel van de tijd dat de studenten de ruimte gebruikten. Na de implementatie was de temperatuur 16% van de tijd kouder. Dit is ook te wijten aan het feit dat de metingen na de implementatie plaatsvonden in de winter met een lage buitentemperatuur en dat de warmtebron radiatoren met thermostaten waren. We wachten op de resultaten van zomermetingen om het effect van nachtelijke koeling in het klaslokaal aan te tonen.
- Het ventilatiesysteem dat in het concept wordt gebruikt, is aangepast aan de Troldtekt ventilatiepanelen. Studies tonen aan dat de nagalmtijd - dat is de tijd die een geluid nodig heeft om uit te doven in de ruimte - bijna gehalveerd is na de installatie van het nieuwe plafond. Dit heeft geresulteerd in een duidelijk verschil in geluidsniveaus en het akoestische binnenklimaat.
- SBi's grenswaarde voor klaslokalen is 0,6 seconden nagalmtijd, maar geluidsmetingen toonden aan dat het werkelijke geluidsniveau 0,8 tot 1,0 seconden was vóór I-DIFFER. Vervolgens zijn de waarden gehalveerd en vallen ze nu binnen de wettelijke vereisten.
Meer spannende resultaten van I-DIFFER
Olena Kalyanova Larsen is universitair hoofddocent aan de afdeling Built Environment van de Universiteit van Aalborg en nam deel aan de werkgroep I-DIFFER. Ze wijst op verschillende factoren die hebben bijgedragen aan het succes van het project:
– Ten eerste is de oplossing architectonisch goed geïntegreerd in Ellehøjskolen. Natuurlijk is er geen garantie dat dit ook het geval zal zijn voor alle andere toekomstige projecten, maar een groot deel van het I-DIFFER-concept is specifiek gericht op architectuur.
Het tweede punt dat ze benadrukt is het contrast dat het team ervoer op het gebied van luchtkwaliteit en akoestiek toen ze het gerenoveerde klaslokaal bezochten en vervolgens een gewoon klaslokaal:
– Verschillende leerlingen zeiden dat ze er soms voor kozen om te pauzeren in het nieuwe klaslokaal omdat het een betere ruimte was om in te vertoeven. Het is duidelijk dat de meeste mensen de voorkeur geven aan nieuwe ruimtes boven oude, maar het was toch opmerkelijk om een klaslokaal binnen te gaan zonder de geur van lunchpakketten, die in schril contrast stond met het binnenklimaat van het andere klaslokaal.
Daarnaast benadrukt Olena Kalyanova Larsen dat het I-DIFFER-project tot nu toe goede prestaties heeft laten zien op het gebied van energie en binnenklimaat, evenals een aanzienlijk milieuperspectief:
– Het concept is eenvoudig te bouwen en vereist geen grote verstoringen in het dagelijks leven van de gebruikers. Het kan worden geïntegreerd met hernieuwbare energiebronnen, terwijl bouwafval wordt beperkt door de bestaande gevel van het gebouw te behouden. Dit is vooral relevant met betrekking tot de milieu-impact van de bouw, een topprioriteit in de hele sector. I-DIFFER lost niet elke uitdaging op, maar het stelt ons wel in staat om iets anders te proberen dan wat 'we gewoonlijk doen'.
Andere bouwprojecten kunnen profiteren van I-DIFFER
Lars Thomsen Nielsen is ingenieur en projectmanager voor de stad Aarhus, waar Ellehøjskolen is gevestigd, en hij nam deel aan de projectgroep voor I-DIFFER:
– We vonden het een spannend project om deel van uit te maken en het heeft goede resultaten opgeleverd op de Ellehøjskolen, waar de studenten ook zeer tevreden waren.
Hoewel er nog geen definitieve beslissingen zijn genomen over hoe en of I-DIFFER zal worden gebruikt in de stad Aarhus, ziet Lars Thomsen Nielsen verschillende mogelijkheden:
– In de stad Aarhus hebben we een sterke focus op het binnenklimaat en we overwegen renovatieoplossingen uit het project te gebruiken in andere soorten gebouwen, zoals instellingen en buurthuizen, waar soms ook uitdagingen zijn met het binnenklimaat,” zegt hij en voegt eraan toe:
– Dit vereist echter de mogelijkheid om een dubbele gevel te bouwen op het bestaande gebouw. Ik zie ons verder werken met de principes van I-DIFFER, maar op verschillende schalen die minder ingrijpend zijn - afhankelijk van wat zinvol is voor het individuele gebouw.
Troldtekt heeft interessante inzichten opgedaan met I-DIFFER
Deelnemen aan een project als I-DIFFER is spannend geweest voor Troldtekt,” legt Niels Kappel uit, die werkt met productontwikkeling bij Troldtekt en deel uitmaakte van de projectgroep.
– De resultaten van Ellehøjskolen waren positief, waaronder kortere nagalmtijden en een duidelijk hoorbaar verschil dat het akoestische binnenklimaat in het klaslokaal sterk ten goede kwam. Daarnaast heeft de oplossing met buitenlucht die door het akoestische plafond naar beneden sijpelt, zoals verwacht, de luchtkwaliteit in het lokaal aanzienlijk verbeterd.
Gedurende het hele jaar 2024 worden er verschillende metingen uitgevoerd in de Ellehøjskolen om te zien hoe ze veranderen met de seizoenen.
De eigen ervaring van de onderzoeker was de start van het project
Het idee voor I-DIFFER kwam van Olena Kalyanova Larsen's eigen ervaringen op de school waar haar kinderen op zitten:
– Ik herinner me nog levendig hoe ik elke ochtend, wanneer de kinderen werden afgezet, een klaslokaal binnenging dat op het oosten lag en vaak al behoorlijk warm was om acht uur 's ochtends. Dan werden de jaloezieën naar beneden gedaan en de ramen geopend.
Dit scenario is vooral een uitdaging op plaatsen waar de pauzes op verschillende tijden plaatsvinden, omdat er lawaai van buiten naar binnen komt. Bovendien gaan de rolgordijnen kapot of worden ze niet tijdig gebruikt tegen de hitte in veel schoollokalen, legt ze uit:
– Het ergste is als de jaloezieën het grootste deel van de dag naar beneden zijn gerold in de lente, zomer en herfst, omdat de keuze is tussen het warm en licht houden of donker en koel. Misschien zou nachtelijke koeling de te hoge kamertemperatuur kunnen verminderen? Dit was een van de vele elementen die we met I-DIFFER wilden aanpakken.
Feiten over het I-DIFFER project
- De Universiteit van Aalborg heeft de leiding over het I-DIFFER project, dat zich richt op het ontwikkelen van een concept dat het binnenklimaat in Deense lagere en middelbare scholen kan verbeteren en tegelijkertijd het energieverbruik minimaliseert.
- De projectgroep bestond uit de stad Aarhus, EKOLAB, Windowmaster en Troldtekt.
- Een klaslokaal in Ellehøjskolen in Aarhus testte het I-DIFFER-concept en in 2023 werden metingen gedaan voor en na de implementatie, die verbeteringen lieten zien met lagere temperaturen, lagere CO2-niveaus en kortere nagalmtijden.
- Het project werd in 2024 afgerond en er zijn een rapport en een ontwerpgids gepubliceerd voor professionals die verder willen werken met de I-DIFFER-principes.
