Pruebas de calidad del aire interior en una escuela rumana

Daikin ha participado recientemente en un amplio estudio para determinar los efectos potenciales de la calidad del aire interior en los alumnos de una escuela del área de Bucarest en términos de aprendizaje y salud.

La Facultad de Servicios de Edificación de la Universidad Técnica de Construcción de Bucarest eligió a Daikin, como especialista en climatización, en vista de su reconocida y dilatada experiencia en el sector. El objeto del estudio fue un colegio público en el área de Bucarest con alumnos de entre primero de primaria y segundo de la ESO.

Calidad del aire interior: Un problema invisible

Cuando están fuera de sus casas, los niños pasan más tiempo en la escuela que en ningún otro sitio. En las escuelas, donde muchos niños comparten un mismo aula, los contaminantes del aire se pueden acumular rápidamente. Los niveles concentrados de CO2, los Compuestos Orgánicos Volátiles (COV), en forma de vapor liberado de los materiales de limpieza, construcción y del mismo aula, las partículas de polvo y los alérgenos incluyendo el polen pueden provocar varios problemas de salud. Éstos van desde migrañas, pérdida de concentración, mala coordinación, náuseas y mareos a afecciones respiratorias y daños a los órganos del sistema nervioso central. Las bacterias y los virus incluyendo el Covid-19 se adhieren a las partículas que transporta el aire, propagando rápidamente enfermedades si no se controlan.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que todos los días cerca del 93% de los niños del mundo menores de 15 años respiran aire que está tan contaminado que pone a su salud y desarrollo en serio riesgo. 1

Un reciente estudio llevado a cabo por The Harvard Gazette ha establecido una clara conexión entre las partículas PM2,5 más pequeñas, que pueden ser absorbidas en el flujo sanguíneo, y la demencia. Esto crea deterioro cognitivo a corto plazo y efectos sobre la salud en la población, con más de 57 millones de personas en todo el mundo que viven actualmente con esta condición. 2

La ventilación natural puede ayudar a mitigar los problemas de calidad del aire, pero abrir ventanas puede que no sea siempre posible o eficaz. La escuela que participó en el caso práctico, por ejemplo, está situada en una zona urbana densamente poblada con niveles deficientes de calidad de aire exterior y una alta concentración de partículas PM2,5 y PM10. Aparte de la entrada de contaminantes y ruido del exterior, que puede provocar distracción en un entorno de aprendizaje, los patrones de flujo de aire natural son impredecibles provocando una distribución irregular del aire exterior y/o una eliminación inadecuada de los contaminantes. La pérdida o ganancia excesiva de calor por tener las ventanas abiertas también puede comprometer la eficiencia energética de los sistemas de calefacción o aire acondicionado del edificio.

Acerca del estudio

La calidad del aire en muchos colegios y guarderías está por debajo de los estándares nacionales e internacionales. Sin una ventilación adecuada, se pueden acumular concentraciones peligrosas de dióxido de carbono, polvo y radón (un gas radioactivo). El proyecto Escuela Saludable se puso en marcha con el objetivo de mejorar las pautas de diseño de las aulas y demostrar los beneficios de un buen control de la Calidad del Aire Interior (CAI), en combinación con otros factores de confort como la temperatura, la acústica y la iluminación. El estudio duró siete meses y se llevó a cabo en un aula con unos trece estudiantes presentes dentro de la clase durante el estudio.

Diseño del estudio

Daikin trabajó con el profesor Tiberiu Catalina para crear cuatro escenarios de prueba distintos a fin de comprender los problemas y determinar las soluciones adecuadas con equipos:

Escenario 1: Comparativa

Medición de los niveles actuales de calidad del aire sin equipos instalados.

Escenario 2: Purificación de aire (APUs)

Purificadores de aire instalados en las aulas, con una evaluación previa y posterior del material particulado (niveles MP).

Escenario 3: APUs + ventilación

Unidad de ventilación con recuperación de calor instalada, suministrando aire exterior a las aulas. Valores de temperatura, CO2, MP y COV medidos antes y después de la instalación.

Escenario 4: APUs + ventilación + filtrado añadido

Para mejorar la calidad del aire, la unidad de ventilación instalada se equipó con filtros adicionales para eliminar los contaminantes en partículas diminutas que entraban del exterior al interior.

Unidades instaladas

El sensor IEQ de Daikin es un dispositivo de IdC que mide tu bienestar. La Calidad del Ambiente Interior (IEQ) es un término más amplio que Calidad del Aire Interior (CAI), e incluye la iluminación, los niveles acústicos y los campos electromagnéticos. Cuenta con 12 sensores distintos integrados que supervisan 15 parámetros diferentes, y se conecta a tu red Wi-Fi. La medición de la Calidad del Aire Interior abarca la concentración de CO2 y los niveles de COV y material particulado PM2.5 y PM10 . ​

VAM: La Ventilación Mecánica vino de la mano de la unidad VAM de Daikin con un intercambiador de calor entálpico, que ahorra energía y evita las pérdidas de calor a través de la ventilación, utilizando la recuperación de humedad, frío o calor interiores para proporcionar aire acondicionado gratuito cuando las temperaturas exteriores son inferiores a las temperaturas interiores.

Purificador de aire Daikin MCK55W: La unidad MCK55W, que también esta provista de una función de humidificación, proporcionó la purificación de aire y la ventilación mecánica. El filtro HEPA electrostático está diseñado para eliminar el 99,97% de las partículas finas de 0,3 μm. ​

Los productos de Daikin se integran perfectamente en una solución total de aire acondicionado y aerotermia para simplificar las cosas. La recuperación de calor a través de las unidades VAM mantiene la temperatura y humedad correctas para lograr las condiciones interiores necesarias, al mismo tiempo que reduce las facturas energéticas y ofrece un nivel de confort óptimo a los ocupantes para que se concentren aún mejor.

Conclusiones del estudio

El estudio realizado en Rumanía subrayó el riesgo potencial de las aulas cerradas donde el aire no entra fácilmente y hace que los contaminantes permanezcan dentro y se acumulen. Los resultados del proyecto Escuela Saludable validan aún más la importancia de instalar medidas adecuadas de control y supervisión de la CAI.

Donde no se instaló ningún equipo (Escenario 1), se registraron niveles altos de PM2.5 y PM10, con una alta probabilidad de surjan enfermedades. Gracias a la instalación de purificadores de aire (Escenario 2), se observó un 29% menos de riesgo de concentración de material particulado, pero la mayor mejora se logró con la instalación de unidades VAM de ventilación mecánica junto a purificadores de aire (Escenario 3). Los niveles de CO2 disminuyeron substancialmente, en hasta un 60%. Donde la unidad VAM se utilizó con filtros G3 (Escenario 3), se observó una notable reducción de los niveles de material particulado. Se observó una disminución incluso mayor si cabe después de integrar los filtros F7 de alta eficiencia (Escenario 4), lo que sugiere que la entrada de material particulado exterior en las aulas puede reducirse drásticamente de esta forma. ​

Gracias a la purificación de aire junto a la ventilación mecánica se puede lograr una mejora considerable de la Calidad del Aire Interior (CAI) en las aulas y un entorno educativo óptimo para los estudiantes. ​

“Se observaron claras mejoras con niveles de CO2 muy por debajo del valor nacional recomendado y una reducción de la concentración de polvo de más del 30% de media. Acústicamente, los niveles de ruido fueron mínimos, lo que es significativo puesto que los purificadores de aire funcionaban a máxima velocidad para lograr estos resultados. También observamos que el rendimiento estudiantil había mejorado, con estudios científicos en otros países que mostraban una relación obvia entre el control de la CAI y las notas académicas. Los comentarios de los alumnos y de los profesores de la escuela piloto fueron positivos mostrando una gran sensación de seguridad y bienestar.”

Profesor Tiberiu Catalina, Universidad Técnica de Construcción de Bucarest

Fuentes:

[1] Más del 90% de los niños respiran aire tóxico todos los días | OMS

[2] Estudio que demuestra la relación evidente entre los niveles de PM2,5 y el deterioro cognitivo | The Harvard Gazette