El aire de mala calidad en las aulas provoca trastornos de concentración
Para probar en la práctica las cualidades de nuestro air-Q, realizamos mediciones de prueba en junio de 2018 en un colegio de primaria. Durante el periodo de medición del 18 al 19 de junio de 2018, el air-Q acompañó las clases, fuera del alcance de las manos de los niños, en aquellos calurosos días de verano.
Nuestro objetivo era medir la calidad del aire en las aulas, analizar sus consecuencias e investigar posibles limitaciones en el rendimiento, como trastornos de concentración en los alumnos. Para ello, registramos con el analizador de aire air-Q, entre las 7 h y las 13:30 h, todos los cambios en el aire del aula. Esta medición se centró especialmente en sustancias como el dióxido de carbono (CO₂), el oxígeno (O₂) y los compuestos orgánicos volátiles (gases COV). Pero también se examinaron con más detalle la temperatura y el posible ruido.
Ventilar correctamente y así aumentar la motivación de aprendizaje
La concentración de CO₂ en el aire mostró una evolución similar en ambos días, lo que puede explicarse por la misma distribución de clases y descansos. El primer aumento del contenido de CO₂ por la mañana se explica por la ocupación del aula y el inicio de la primera clase. Se observó una gran diferencia entre ambos días hacia las 8:30 h, en el momento del primer descanso. El 18 de junio, tras ese momento, se abrieron las ventanas y se ventiló correctamente el aula. Así pudo entrar aire fresco en la sala y el dióxido de carbono disminuyó. El 19 de junio, en cambio, las ventanas permanecieron cerradas. Debido a la respiración de los niños, la proporción de CO₂ en el aire aumentó rápidamente.
Dado que el ruido exterior habría interferido en la clase, se volvieron a cerrar las ventanas. Esto provocó un aumento drástico del contenido de dióxido de carbono. Según estudios, ya pueden aparecer déficits de rendimiento con una concentración de CO₂ de 1000 ppm (partes por millón). Sin embargo, en el aula se midieron más de 2000 ppm. El primer día de medición, hacia las 10 h, incluso se superó el valor de 3000 ppm.
Por lo tanto, cabía esperar trastornos de concentración notables en los alumnos. Esta alteración se manifestaba no solo en su falta de concentración, sino también en un mayor cansancio de los niños. Esto puede reducir la motivación para aprender o incluso hacerla desaparecer por completo. Además, pueden aumentar los errores ortográficos o de cálculo.
Solo gracias a la ventilación durante el recreo largo pudo volver a suministrarse suficiente aire fresco al aula. Por ello, las ventanas permanecieron abiertas ambos días después del recreo.
La evolución del contenido de oxígeno en el aula fue opuesta a la del dióxido de carbono, ya que el O₂ inhalado se vuelve a exhalar en forma de CO₂. Gracias a la ventilación, pudo reponerse la reserva de oxígeno de la sala.
El aula es, en cualquier caso, lo suficientemente grande como para descartar una asfixia de los alumnos incluso durante un periodo prolongado sin ventilación. Por lo general, se considera segura una concentración de oxígeno entre el 18 % y el 21 %. Conforme a la concentración de CO₂ más alta, el valor de O2 más bajo se midió el 18 de junio hacia las 10 h. En ese momento, el contenido de oxígeno del aula descendió a casi el 20 %.
A través de la respiración y la piel de los alumnos se liberan gases COV. Mientras la sala no se ventile, la concentración de compuestos orgánicos volátiles aumenta, de forma similar al dióxido de carbono. También aquí las curvas aumentaron considerablemente ambos días de medición hacia las 10 h. Con aproximadamente 430 ppb (partes por mil millones), el pico más alto se observó, sin embargo, el 19 de junio poco antes de las 8:30 h. Probablemente esto esté relacionado con el hecho de que ese día se renunció a ventilar después de la primera clase. La liberación de estos gases también contribuye a reducir la capacidad de concentración. Sin embargo, en este caso no es posible una evaluación exacta de forma inequívoca, ya que los gases COV son de naturaleza muy diversa y, por tanto, tienen efectos distintos.
Si la concentración de COV en la sala aumenta incluso con la ventana cerrada y en ausencia de personas, esto es un fuerte indicio de una contaminación química procedente, por ejemplo, de suelos laminados, pinturas de pared, textiles o moho. Para investigar esto, el air-Q siguió registrando diversos valores de COV incluso después de finalizar las clases. No se pudo constatar ningún aumento de estos.
En ambos días de medición, la temperatura ambiente fue muy alta, llegando en ocasiones a superar los 27 °C. Una circunstancia que contribuyó aún más a reducir la capacidad de concentración de los alumnos. La apertura de las ventanas produjo un enfriamiento de tan solo 1 °C. Un alivio para los niños en días de verano tan calurosos solo podría lograrse instalando un ventilador silencioso y suave.
El nivel de ruido medido en el aula no registró valores especialmente altos durante el periodo de medición. La evolución del nivel de presión sonora reflejaba muy claramente la alternancia entre clases y descansos, ya que en ambos días las fases tranquilas y ruidosas se producían en los mismos momentos y con el mismo ritmo. Dado que durante las horas de clase no penetra ruido exterior, los valores máximos registrados en ambos días, de hasta 70 dB(A) (decibelios), quedan por debajo del límite perjudicial para la salud de 80 dB(A).
Además, se midió la humedad del aire en el aula. También aquí se registró en ambos días la concentración más alta, superior al 43 %, hacia las 10 h. Para el bienestar y, por tanto, el rendimiento, se recomienda una humedad del aire de entre el 40 y el 60 %. Mientras que estos valores de referencia pudieron mantenerse en gran medida el 19 de junio, el contenido de humedad del aire descendió de forma sostenida por debajo del 40 % a partir de aproximadamente las 10:15 h el primer día de medición. El aire seco no solo puede resecar las vías respiratorias y favorecer la propagación de agentes patógenos. También se percibe como desagradable, lo que puede afectar al rendimiento.
Nuestra conclusión: evitar los trastornos de concentración y aumentar la motivación de aprendizaje mediante el análisis de la calidad del aire
Al igual que el aula estudiada, la mayoría de los edificios escolares alemanes no disponen de un sistema de ventilación instalado. Por ello, puede considerarse representativa de muchas aulas alemanas. Lo que más llamó la atención en nuestras mediciones fueron los rápidos aumentos de dióxido de carbono y de los gases COV con las ventanas cerradas. Siempre que no penetre ruido exterior molesto en la sala, se puede ventilar durante mucho tiempo en la estación cálida. Sin embargo, en las estaciones frías esto rara vez es una opción. Cabe suponer que, en esas épocas, las proporciones tanto de CO₂ como de compuestos orgánicos volátiles en el aire alcanzan un nivel mucho más alto. Esto tiene repercusiones considerables en la capacidad de concentración y, por tanto, en la capacidad de aprendizaje de los alumnos.
Por ello, recomendamos a los profesores abrir regularmente las ventanas y ventilar correctamente la sala. Sin embargo, incluso con una ventilación correcta entre las clases —como en el presente caso— el contenido de dióxido de carbono y de COV puede alcanzar valores que limitan el rendimiento. Por tanto, no pueden descartarse pérdidas generales en la capacidad de aprendizaje de los niños debidas a un aire de mala calidad.
Para una evaluación más precisa de la calidad del aire del aula, sería necesario, sin embargo, realizar una medición continua durante un periodo más prolongado.
(Imagen de portada: Freepik)