Effectiviteit van mechanische ventilatie met filtertoepassing in scholen langs drukke wegen. Dr. Maciek Strak GGD Amsterdam Afd. Milieu en Gezondheid

Transcriptie

1 Effectiviteit van mechanische ventilatie met filtertoepassing in scholen langs drukke wegen Dr. Maciek Strak GGD Amsterdam Afd. Milieu en Gezondheid

2 Inleiding Langdurige blootstelling aan luchtverontreiniging van het verkeer nabij drukke wegen is nadelig voor de gezondheid, vooral voor kinderen. Levensduurverkorting, longfunctiedaling en verergering en vaker optreden van hart- en vaatziekten en luchtwegaandoeningen. In Amsterdam woont ca. 12% van de bevolking langs een drukke weg. Ondanks de inspanning van de gemeente Amsterdam, is de lucht daar nog niet schoon te noemen. Mechanische ventilatie met filtersystemen zou een effectieve manier kunnen zijn om de blootstelling in woningen en scholen langs drukke wegen te verlagen. In testsituaties en in leegstaande gebouwen is de effectiviteit van deze systemen om fijn stof uit de lucht te filteren uitgebreid onderzocht en blijkt zeer groot (>95%). Er is echter nog relatief weinig onderzoek gedaan naar de effectiviteit van deze systemen in de praktijk. Het doel van dit onderzoek is om na te gaan in welke mate een mechanisch ventilatiesysteem met filtertoepassing de luchtkwaliteit in de bestaande scholen langs een drukke (snel)weg kan verbeteren.

3 Methoden Meetlocaties Comenius Lyceum, HAVO/VWO, 700 leerlingen, gebouwd in jaren 60, 20 tot 80 meter van de A10-West in Amsterdam. Prinses Marijkeschool, basisschool, 20 tot 70 meter van een drukke kruising in Den Haag.

4 Methoden Ventilatiesystemen Allebei scholen: mechanisch ventilatiesysteem met warmteterugwinning en centrale toeen afvoer. Comenius: nieuwe ventilatiesysteem (Octo10, fa. Unifan), F8 filter vs. geen filter. Pr. Marijke: bestaande ventilatiesysteem (Liberty HR Plus, fa. Rosenberg ), F9 vs. F5 filter. Group Class Average efficiency (E m ) of 0.4 µm particles [%] Minimum efficiency (E m ) of 0.4 µm particles [%] Medium M5 40 E m 60 - M6 60 E m 80 - High F7 80 E m F8 90 E m F9 95 E m 70 Dagboekje om het gebruikscomfort van het nieuwe ventilatiesysteem (i.e., geluid, tocht, geur, temperatuur) te registreren.

5 Methoden Ventilatiesystemen Aanleg nieuw ventilatiesysteem bij Comenius. Debiet ingesteld op een vast aanzuigvolume: 1000 m 3 /uur (8-17 uur) en 300 m 3 /uur (17-8 uur)

6 Methoden Ventilatiesystemen Aanleg nieuw ventilatiesysteem bij Comenius. Debiet ingesteld op een vast aanzuigvolume: 1000 m 3 /uur (8-17 uur) en 300 m 3 /uur (17-8 uur) Uitlaat Inlaat

7 Methoden Luchtmetingen Roet, PM10, PM2.5, en CO2, temperatuur, relatief vochtigheid, dagboek. Alle metingen continu uitgevoerd (onderscheid lesuren vs. buiten lesuren). Metingen tegelijkertijd binnen lokaal en buiten op de dak. 41 meetdagen; 2 weken met filter, 2 weken zonder, enz.; Comenius: okt 2013 jan 2014, Pr. Marijke: feb mei Roet (Black Carbon) - draagbare aethalometer (microaeth AE51) - 5 minuten tijdsinterval (omgerekend naar halfuurgemiddelden) - iedere schooldag vervangen (i.v.m. verzadiging) - vier AE51 in totaal, twee voor de metingen binnen en twee voor buiten (steeds dezelfde combinatie voor binnen en buiten) - elke tweede vrijdag alle vier AE51 vergeleken met elkaar en met een MAAP uit het vaste meetnet van GGD Amsterdam. Roet komt uitsluitend vrij bij verbrandingsprocessen hiervan mag worden aangenomen dat er geen bronnen in de school aanwezig zijn.

8 Methoden Luchtmetingen PM10 en PM2.5 (fijn stof) - gemeten continu met TEOM - halfuurgemiddelden Fijn stof gehalte in scholen wordt ook bepaald door bronnen in de school zelf (leerlingen). CO 2 concentratie, temperatuur en relatieve luchtvochtigheid gemeten met een Q-Trak, 5 minuten tijdsinterval. Om een indruk te krijgen van de NO 2 concentratie binnen en buiten de school, metingen uitgevoerd met Palmes diffusiebuisjes (elke 4 weken gewisseld, liepen parallel met de andere NO 2 metingen uitgevoerd door GGD Amsterdam).

9 Methoden Luchtmetingen Opzet identiek in allebei scholen.

10 Methoden Luchtmetingen Opzet identiek in allebei scholen.

11 0:00 1:30 3:00 4:30 6:00 7:30 9:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 19:30 21:00 22:30 0:00 1:30 3:00 4:30 6:00 7:30 9:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 19:30 21:00 22:30 Roet (μg/m 3 ) Roet (μg/m 3 ) Resultaten Roet Zonder F8 Met F8 Binnen Buiten Binnen Buiten 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

12 binnen (μg/m3) binnen (μg/m3) Resultaten Roet Zonder F8 Met F8 7 6 y = 0,79x + 0,03 R² = 0, y = 0,47x + 0,03 R² = 0, buiten (μg/m3) buiten (μg/m3)

13 0:00 1:30 3:00 4:30 6:00 7:30 9:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 19:30 21:00 22:30 0:00 1:30 3:00 4:30 6:00 7:30 9:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 19:30 21:00 22:30 PM2.5 (μg/m 3 ) PM2.5 (μg/m 3 ) Resultaten PM2.5 Zonder F8 Met F8 Binnen Buiten Binnen Buiten 25,0 25,0 20,0 20,0 15,0 15,0 10,0 10,0 5,0 5,0 0,0 0,0

14 binnen (μg/m3) binnen (μg/m3) Resultaten PM2.5 Zonder F8 Met F y = 0,84x + 5,79 R² = 0, y = 0,44x + 5,12 R² = 0, buiten (μg/m3) buiten (μg/m3)

15 0:00 1:30 3:00 4:30 6:00 7:30 9:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 19:30 21:00 22:30 0:00 1:30 3:00 4:30 6:00 7:30 9:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 19:30 21:00 22:30 PM10 (μg/m 3 ) PM10 (μg/m 3 ) Resultaten PM10 Zonder F8 Met F8 Binnen Buiten Binnen Buiten 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0

16 binnen (μg/m3) binnen (μg/m3) Resultaten PM10 Zonder F8 Met F y = 0,79x + 9,62 R² = 0, y = 0,17x + 14,31 R² = 0, buiten (μg/m3) buiten (μg/m3)

17 Resultaten Lesuren vs. buiten lesuren, windrichting PM2.5 en vooral PM10 concentraties substantieel verhoogd tijdens lesuren. Roet concentraties iets verhoogd tijdens lesuren. Binnen Zonder F8 Met F8 Lesuren Buiten lesuren Lesuren Buiten lesuren Roet 2.0 (0.1) 1.8 (0.0) 0.7 (0.1) 0.5 (0.1) PM (0.9) 12.8 (0.2) 10.9 (0.4) 7.0 (0.1) PM (1.2) 13.1 (0.3) 18.2 (0.8) 7.2 (0.1) Benedenwinds 34% van de tijd. Concentratie roet benedenwinds 2x zo hoog (2.24 vs µg/m 3 ). Concentratie PM2.5 benedenwinds 39% hoger (16.6 vs µg/m 3 ). Concentratie PM10 benedenwinds 6% hoger (20.8 vs µg/m 3 ).

18 Resultaten CO2, temperatuur en gebruiksvriendelijkheid Gemiddelde CO2 concentratie tijdens lesuren: 803 ppm (daarvoor: 1760 ppm). Tijd CO2 > 1200 ppm: 7% (daarvoor: 69%). Gemiddelde temperatuur tijdens lesuren: 21.2 C (daarvoor: 22.4 C). Tijd temperatuur > 22 C: 0% (daarvoor: 70%). Tijd temperatuur < 18 C: 1% (daarvoor: 0%). Beoordeling door leraar: goed (geur, geluid, tocht) en matig/goed (temperatuur). Aanwezigheid filter (of het type filter in Prinses Marijkeschool) in het ventilatiesysteem is niet van invloed op het CO2 gehalte en het klimaat in de klas. Er is geen verschil in elektriciteitsverbruik, dus geen extra stroomkosten. Bij instelling op CO 2 -gestuurd zal dit nog aanzienlijk lager zijn.

19 Conclusie (1/2) Toepassing van filtersystemen kan de luchtkwaliteit in een bestaande school langs een drukke weg significant verbeteren. Roet: 53% reductie met F8 filter (21% reductie zonder filter; Prinses Marijkeschool 73% reductie met F9, 16% reductie met F5). PM2.5: 56% reductie met F8 filter (16% reductie zonder filter; Prinses Marijkeschool 68% reductie met F9, 60% reductie met F5). PM10: 83% reductie met F8 filter (21% reductie zonder filter; Prinses Marijkeschool 78% reductie met F9, 74% reductie met F5). Binnenlucht wordt altijd beïnvloed door de kwaliteit van de buitenlucht. Voorkeur altijd om minder belaste locatie.

20 Conclusie (2/2) De effectiviteit van filtersystemen valt of staat met goed onderhoud en regelmatige vervanging van het juiste type filters. De borging hiervan is op dit moment onvoldoende. Totdat de kwaliteit van het onderhoud van de ventilatiesystemen en het vervangen van de filters geborgd is, zijn we terughoudend met het adviseren van toepassing van luchtfilterende ventilatiesystemen. Wij doen de aanbeveling om via de Branche vereniging een systeem van certificering en controle op deze installaties te laten ontwikkelen.

21 Take-home message Toepassing van filtersystemen kan de luchtkwaliteit in bestaande scholen langs drukke wegen, mits juist toegepast, fors verbeteren. Afstand houden tot de (snel)weg heeft altijd de voorkeur het roetgehalte in een school met filtersysteem langs de snelweg wordt nog altijd beïnvloed door, en is nog altijd hoger dan, het roetgehalte in een school in een rustige straat. De goede werking van een filterinstallatie en garantie over de toegepaste filtermaterialen vereist aandacht en controle.

22 Vragen?