Wenn die Tage kälter werden, sehen sich die Lehrer nicht nur dem üblichen saisonalen Kampf gegenüber, die Klassenzimmer auf einer angenehmen Temperatur zu halten, sondern versuchen auch, die Anzahl der COVID-19-Viren in der Umgebung zu reduzieren. Wie die Verbreitung von Viren verringert werden kann, ist ein wichtiges Wissen für Lehrer – genau wie vor einem Jahrhundert, als die Grippepandemie 1918 ausbrach.
So wie wir von den Menschen erwarten, dass sie bei der Planung eines Menüs die Grundlagen der Ernährung verstehen, brauchen wir ein fundiertes Verständnis der Bauwissenschaft, um die gesündesten, produktivsten und angenehmsten Umgebungen in unseren Gebäuden zu schaffen. Wie können Lehrer in diesem Winter mit „Fug“ im Klassenzimmer und COVID-19 umgehen? Louise Starkey und Michael Donn erklären es.
Das Fugenproblem
Eine übliche Vorgehensweise im Winter ist es, die Fenster der Klassenzimmer zu schließen und die Heizungen einzuschalten. Wenn Sie jedoch einen überfüllten Raum betreten, der eine Zeit lang dicht gegen die Außenluft verschlossen war, werden Sie einen deutlichen Übergang in etwas bemerken, das man höflicherweise als Fugen bezeichnen könnte.
Dieser Fug hat eine hohe Luftfeuchtigkeit und einen hohen Kohlendioxidgehalt (CO2) und ist ein natürliches Produkt der menschlichen Atmung. Wenn diese Luft nicht entfernt und durch Frischluft ersetzt wird, steigt der CO2-Gehalt. Dabei nimmt die Verstopfung zu und die Konzentrationsfähigkeit sinkt deutlich.
Das Gebäudedesign zielt in der Regel auf 1000 Teile pro Million (ppm) – oder weniger – CO2 in der Luft ab. Dieser Standard wurde vor etwa 100 Jahren entwickelt und basiert darauf, Körpergeruch auf ein akzeptables Maß zu verdünnen.
Aber Körpergeruch ist nicht die einzige Sorge.
Bei konzentrierten Aufgaben beginnt unsere Konzentrationsfähigkeit bei CO2-Werten über 1000 ppm abzunehmen und akute Gesundheitssymptome beginnen bei Konzentrationen über 5000 ppm.
Moderne Technologie kann uns jetzt sagen, wenn die Werte zu hoch sind: In neuseeländischen Klassenzimmern werden Geräte installiert, um Schulen zu warnen, wenn die Werte 800 ppm erreichen, damit sie handeln können, um CO2 zu reduzieren.
COVID-19 im Mix
Was können Lehrer und Schüler also tun, um die CO2- und Virusbelastung im Klassenzimmer zu senken?
In einer Zeit, in der Wärmepumpen einen Raum erwärmen, kühlen und Luft durch die Luft blasen, ist es verlockend, die Verstopfung als lösbar durch den Betrieb der Wärmepumpe anzusehen. Durch Wärmepumpen fühlt sich die Luft zwar frischer an, aber sie zirkulieren nur die vorhandene Luft, ohne den CO2-Gehalt zu verändern oder in der Luft enthaltene Viren zu entfernen.
Daher sind diese keine gute Option, um die Konzentration zu unterstützen oder das Risiko einer Virusausbreitung zu verringern.
Was ist mit Luftreinigern? Sie werden in einigen Klassenzimmern installiert. Diese Geräte wälzen die Luft in einem Raum um und „reinigen“ sie entweder durch UV-Strahlung oder durch Filter. Sie können also helfen, die Viruskonzentration in der Luft zu reduzieren, aber sie senken nicht den CO2-Ausstoß und können nur die halbe Antwort sein.
Lüftung ist die Lösung zur Senkung des CO2-Gehalts. Luft, die von außen in den Klassenraum geblasen wird, hat einen geringeren CO2-Gehalt als die Luft, die von Schülern und Lehrern „verschmutzt“ wird, die CO2 ausatmen. Einer Dänische Forschungsgruppe fanden heraus, dass „erhöhte Belüftungsraten in Klassenzimmern sich positiv auf die kurzfristige Konzentration und das logische Denken von Kindern auswirken, die Schulaufgaben erledigen.“
Die Belüftung kann durch offene Fenster oder ein mechanisches System erfolgen, das Frischluft von außen ansaugt. Für ein Klassenzimmer mit 33 Personen sorgen 0,5 Quadratmeter offene Fenster auf gegenüberliegenden Seiten des Raums für eine ausreichende Belüftung, um den CO2-Gehalt niedrig und die Konzentration hoch zu halten, indem die Luft etwa sechsmal pro Stunde ausgetauscht wird.
Dieser Ansatz ist nicht neu. Nach der Grippepandemie von 1918 wurden Klassenzimmer im Freien mit Fenstern auf zwei Seiten des Raums entworfen, die geöffnet werden konnten, um Frischluft durchströmen zu lassen.
Das Lüften des Raumes mit frischer Luft reduziert auch die Virenzahl in der Umgebung. Professor Richard Corsi, Luftqualitätsexperte an der University of California Davis, schätzt, dass die Luft in einem geschlossenen Raum mit 700 bis 800 ppm CO2 während eines Ausbruchs, wenn niemand eine Maske trägt, 0,8 bis 1 Prozent des COVID-19-Virus enthalten könnte. Masken reduzieren dieses Risiko weiter.
Das Öffnen von Fenstern kann eine erhöhte Heizung erfordern – und Lärmablenkungen von außerhalb des Klassenzimmers müssen verwaltet werden. Aber das könnte der Preis sein, den wir zahlen müssen, um im Winter komfortable und sichere Gebäude zu haben.