Luchtkwaliteit, temperatuur en cognitieve prestaties binnenshuis

De kwaliteit van het binnenmilieu van gebouwen heeft een grote invloed op de
cognitie en gezondheid van de bewoners. Mensen in ontwikkelde economieën
brengen bijna 90 procent van hun tijd binnenshuis door met werken, slapen of
recreatieve activiteiten. Het binnenmilieu is een belangrijke factor geworden
met een grote hoeveelheid bewijsmateriaal dat de sterke invloed van gebouwen op
de productiviteit van werknemers benadrukt. Westerse economieën verschuiven hun
productiekapitaal steeds meer naar diensten, waardoor kenniswerkers, die waarde
creëren met hun denkkracht, een steeds belangrijkere productiefactor worden
voor deze economieën. Studies hebben aangetoond dat het binnenmilieu in
schoolgebouwen een sterk effect heeft op de academische prestaties van
universiteitsstudenten en leerlingen op school. Een suboptimale luchtkwaliteit
binnenshuis en een thermische omgeving kunnen daarom de academische prestaties
nadelig beïnvloeden, wat de accumulatie van menselijk kapitaal, het
verdienpotentieel en het succes op de arbeidsmarkt later in het leven kan
verminderen. Projectontwikkelaars, architecten en gezondheidswetenschappers
onderzochten daarom het effect van de luchtkwaliteit binnenshuis en het
thermische binnenklimaat op de cognitieve prestaties van mensen. Uit onderzoek
in het verleden is gebleken dat een lage toevoer van verse buitenlucht in
gebouwen leidt tot de ophoping van kooldioxide en andere luchtverontreinigende
stoffen die door de bewoners en de gebouwomgeving zelf worden uitgestoten.
Mechanische ventilatie is vaak niet aanwezig in gebouwen in Europa, vooral niet
in oudere gebouwen. Het is aangetoond dat mensen die in onvoldoende
geventileerde ruimtes zitten, slechtere cognitieve prestaties laten zien dan
hun tegenhangers die in ruimtes zitten met een hogere ventilatiegraad.
Daarnaast blijkt uit de literatuur dat hogere temperaturen ook een negatieve
invloed kunnen hebben op de cognitieve prestaties van mensen. In de afgelopen
decennia zijn er in Europa vaker, langduriger en extremere hittegolven
geregistreerd. Omdat slechts een klein deel van de kantoor- en schoolgebouwen
in Europa is uitgerust met airconditioning, moeten de meeste bewoners tijdens
dergelijke hittegolven binnenshuis in kantoor- en schoolgebouwen onaangename
hitte verdragen. Het gebrek aan airconditioning en mechanische ventilatie kan
leiden tot ingrijpende afwegingen die gebruikers van gebouwen moeten maken
wanneer de buitentemperatuur in de zomer en tijdens hittegolven stijgt. Aan de
ene kant zouden ze de ramen open kunnen houden om een goede luchtkwaliteit te
garanderen, maar dit zorgt ervoor dat er warme lucht de ruimte binnenkomt en
deze (verder) opwarmt. Aan de andere kant, als de ramen gesloten blijven,
blijft de warme lucht buiten, maar hopen kooldioxide en luchtverontreinigende
stoffen zich binnen op.Afhankelijk van het isolatieniveau en de gebruikte
bouwmaterialen zal het gebouw langzamer of sneller opwarmen wanneer de
buitentemperatuur en de zonnestraling gedurende meerdere dagen hoog blijven. In
combinatie, zonder de juiste toegang tot mechanische koeling en (natuurlijke)
ventilatie, leidt dit tot een slechte luchtkwaliteit en een verhoogde
temperatuur binnenshuis. Hoewel deze afweging een bekend probleem is in de
binnenmilieusector, hebben slechts weinig studies het interactie-effect van
slechte luchtkwaliteit en hoge temperatuur op mensen onderzocht. De meeste van
deze studies hadden de waargenomen luchtkwaliteit en comfort als belangrijkste
resultaat en toonden aan dat een hogere temperatuur de waarneming van de
luchtkwaliteit negatief beïnvloedt. Er is echter weinig bekend over dit
interactieve effect met betrekking tot cognitieve prestaties.

Deze studie heeft als doel het interactieve effect van binnenluchtkwaliteit en
temperatuur op de cognitieve prestaties van mensen te onderzoeken. Het
belangrijkste onderzoeksdoel van deze studie is om te onderzoeken hoe een
slechte luchtkwaliteit binnenshuis in termen van 900 ppm CO2 vergeleken met
3000 ppm en een verhoogde temperatuur van 35°C vergeleken met 23°C de
cognitieve prestaties beïnvloeden. Verder zal onderzocht worden of een hogere
temperatuur van 35°C vergeleken met 23°C het negatieve effect van slechte
luchtkwaliteit in termen van 3000 ppm CO2 concentratie vs. 900 ppm CO2
concentratie op cognitieve prestaties versterkt?

Er zal een cross-over single-blinded behandelingsontwerp worden gebruikt.
Proefpersonen zullen vier verschillende condities ondergaan ((1) 900 ppm CO2 en
23°C, (2) 900 ppm CO2 en 35°C, (3) 3000 ppm CO2 en 23°C, en (4) 3000 ppm CO2 en
35°C). De proefpersonen worden geblindeerd voor het luchtkwaliteitsniveau; het
is echter niet mogelijk om ze te blinderen voor de temperatuurconditie omdat
die gemakkelijk te detecteren is.

Elke proefpersoon ondergaat vier condities in willekeurige volgorde. Twee condities bestaan uit slechte luchtkwaliteit gedefinieerd als 3000 ppm kooldioxide en 23°C of 35°C temperatuur, respectievelijk. Deze twee temperatuuromstandigheden worden herhaald, maar dan met een goede luchtkwaliteit gedefinieerd als 900 ppm CO2.

Proefpersonen moeten één keer komen voor een screening en vervolgens voor de
vier testcondities naar de MRUM laboratoriumfaciliteiten. Op elke testdag
verblijven ze acht uur in de ademhalingskamer. Ze moeten twee keer per dag
cognitietests uitvoeren en vragenlijsten invullen over hun perceptie van de
kwaliteit van het binnenmilieu.