La climatización de colegios, una realidad cada vez más cercana

Las clases tienen una ocupación media de 35 personas. Para garantizar un nivel de CO2 por debajo de 1.000 ppm en el aire de las aulas, se requiere un flujo de aire exterior de 30 m³ / h por persona. Esto significa un flujo de aire exterior de 1.050 m³ / h, de modo que se pueda lograr un intercambio de aire de cuatro a cinco veces. Nuestros sitemas de ventilación para colegios volumen de aire en las corrientes a las aulas, así se garantizan las funciones de calefacción y refrigeración.

No solo es importante que haya aire acondicionado en las escuelas, los sistemas de ventilación como los de Systemair ayudan a prevenir que se propaguen enfermedades. Esto es posible gracias a que se puede controlar la humedad. Una humedad de entre el 40-60% es idónea para evitar que se transmitan enfermedades infecciosas como la gripe. 

Ventilación de aulas

Los colegios se van modernizando modernos, al igual que otros tipos de edificios. Esto quiere decir que son más herméticos y que por tanto, el aire no se limpia correctamente.  Esto significa que la concentración de CO2 del aire de respiración aumenta.En los colegios los alumnos generan aprox. 50 g / kg de vapor, lo que hace que además hace que la humedad del ambiente también se incremente. Entre las consecuencias de todo esto es que los estudiantes tienen un peor rendimiento y aumente las posibilidades de que aparezca moho en el ambiente. 

Si se realiza una la ventilación mediante las ventanas, el aire exterior entrante debe calentarse hasta la temperatura ambiente. Estorequiere mucha energía y crea grandes fluctuaciones de temperatura, así como un nivel de temperatura ambiente desigual en la habitación. Se puede resolver este problema de los colegios mediante sitemas de ventilación como el aire acondicionado o las unidades de tratamiento de aire que puede reducir la concetración de CO2 en poco tiempo y eliminar el exceso de humedad. 

Normas de ventilación en aulas

A la hora de construir un colegio deben tenerse en cuenta las normas DIN EN 15251, DIN EN 13779 y VDI 6040. 

La siguiente tabla ayuda a la norma DIN EN 13779 a interpretar el flujo de volumen de aire exterior para unidades de aire acondicionado con ventilador:

Con una concentración permitida de CO2 de 1,000 ppm, una escuela cae bajo la sección IDA 3 con un volumen de aire exterior de 22-36 m³ / h por persona. La interpretación del flujo de volumen de aire exterior por DIN EN 15251 va en otra dirección. En esta guía se toma como base un área de 2 m² por alumno. La siguiente tabla muestra la interpretación de un edificio de baja contaminación:

La norma DIN EN 15252 determina tres categorías de clima interior que especifican el grado de expectativas del usuario y permiten la aplicación de las categorías para edificios con diferentes edades o condiciones. La categoría II se aplica a las expectativas normales de un edificio nuevo, la categoría III se aplica a las expectativas moderadas de un edificio existente y la categoría I se aplica a expectativas muy altas y se debe usar solo para personas con discapacidades físicas o niños muy pequeños. La tabla en sí muestra las tres categorías de la contaminación por el edificio. Las tarifas indicadas se muestran por persona y m². Entonces, para una nueva construcción de escuela con la categoría II, los resultados de un flujo de volumen de aire exterior son:

Además de la temperatura, la humedad y el nivel de CO2, la acústica de un aula tiene una influencia significativa en el rendimiento de los alumnos y profesores. Los bajos niveles de ruido hacen posible que los maestros hablen sin problemas y mantengan la comunicación con los estudiantes. La percepción acústica de los estudiantes se ve afectada principalmente por la reflexión del sonido, el tiempo de reverberación y los ruidos de fondo. La norma DIN 4109 prescribe un nivel de presión de ruido permitido de 35 dB (A). El límite del nivel de presión de ruido para estudiantes con audición restringida o comprensión de textos difíciles y en idiomas extranjeros es de 30 dB (A).

Para la ejecución de remodelaciones y nuevas construcciones, se deben aplicar las pautas de ErP válidas y la regulación de gases fluorados. Por un lado, los criterios de eficiencia para las unidades de tratamiento de aire centrales y descentralizadas reducen las demandas de energía para el aire acondicionado y la refrigeración, pero por otro lado, la unidad se agranda al colocar las derivaciones y la recuperación de calor en la carcasa. La construcción de salas de ingeniería y estaciones de ventilación central debe ser lo suficientemente grande como para que quepan las unidades allí sin ningún problema. Además, la accesibilidad a la AHU para trabajos de mantenimiento e inspecciones higiénicas debe considerarse en el proceso de planificación de una sala de ingeniería.

Debe prestarse especial atención a la tecnología de refrigeración. En un edificio moderno, las bombas de calor y los enfriadores encuentran una amplia gama de aplicaciones. La regulación de gas F que entró en vigor el 1 de enero de 2015 juega un papel importante en el futuro de los edificios escolares. Con el escenario de reducción de fase, este reglamento reduce significativamente el hidrofluorocarbono (HFC) que están disponibles en el mercado europeo.

En el proceso de planificación de las salas de ingeniería, se debe tener en cuenta el hecho de que las tecnologías futuras necesitan más espacio. La obligación del operador de la regulación de gas F para instalaciones nuevas, así como para bombas de calor y enfriadores ya instalados, es imortante:

• Obligación general de reducción de emisiones (artículo 3, secciones 1 y 2)

• Obligación de reparación (artículo 3, sección 3)

• Verificación de servicio de la obligación de densidad (artículo 3, sección 1 y artículo 4, sección 1)

Esta obligación del operador aumentará los requisitos de capacitación para el personal técnico de las escuelas y hará que la capacitación sea más desafiante.

Además de la aplicación general del VDI 6040 “ventilación y aire acondicionado en las escuelas”, son válidas las normas DIN EN 13779 y DIN EN 15251 para la determinación de las cantidades de aire exterior. Las áreas adicionales están cubiertas por normas individuales y regulaciones cuya aplicación depende del uso.

Los volúmenes de aire exterior detectados anteriormente de 30 m³ / h por persona crean volúmenes de aire en las aulas de 900 a 1.100 m³ / h. Con varias aulas en un pasillo, una unidad de aire acondicionado central con controles de habitación individual tienen sentido. 

El mantenimiento se centra en los trabajos en la sala de ingeniería, que pueden realizarse incluso durante las clases en un caso de emergencia. Un buen aislamiento térmico de los edificios modernos combinado con un intercambiador de calor altamente eficiente permite el calentamiento del aula por aire.

Los volúmenes de aire exterior deberían ser suficientes para cubrir las necesidades de calefacción de las habitaciones. El suministro de calefacción central por el registro de compuerta reduce los costos de inversión, ya que ya no se requiere un calentamiento de panel estático.

Una unidad de tratamiento de aire con eficiencia energética generalmente tiene un sistema de recuperación de calor tan poderoso que la demanda de calor por infiltración de aire se reduce al mínimo. Para evitar el uso de gases F dañinos para el medio ambiente, sería conveniente utilizar sistemas de enfriamiento indirectos y adiabáticos para el aire acondicionado de las habitaciones.

Los sistemas adiabáticos no solo proporcionan una capacidad de refrigeración respetuosa con el medio ambiente, sino que también reducen las necesidades de energía para la refrigeración en cantidades sustanciales y reducen las cargas conectadas de todas las instalaciones técnicas de tratamiento de aire.

Resumiendo podemos decir que el manejo eficiente del aire con el aire exterior no solo reduce las necesidades energéticas de la escuela, sino que también aumenta el potencial de rendimiento de los estudiantes.