Por qué es importante la calidad del aire en las aulas

Efectos de la mala calidad del aire en las aulas

Temperatura

El ligero cambio de temperatura en un salón de clases puede parecer intrascendente, pero los estudios han demostrado que incluso los cambios más pequeños en la calefacción o el aire acondicionado tienen efectos notables en los puntajes de los estudiantes.

Investigadores de la Universidad de Harvard y UCLA revisaron los efectos de la temperatura con base en los resultados de 10 millones de personas que tomaron el PSAT, y notaron que incluso el aumento de 1 °F de calor en un ambiente de aprendizaje cálido es suficiente para reducir el rendimiento del aprendizaje en un 1%. Y a medida que aumenta la temperatura, los puntajes son cada vez más bajos. Estos hallazgos son consistentes con otros casos que muestran cómo las altas temperaturas pueden afectar las habilidades motoras y el pensamiento de una persona.

Lo mismo puede decirse del rendimiento del aprendizaje en ambientes fríos. Un diferente caso de estudio en Nueva Gales del Sur revela que una fuerte caída en la temperatura, reduce los puntajes de los exámenes en un 1.2%. Los investigadores plantean la hipótesis de que este cambio ocurre porque los estudiantes se ven repentinamente expuestos a condiciones a las que sus cuerpos no están acostumbrados.

Humedad

Al igual que la temperatura, la humedad interior también afecta el desempeño de los estudiantes. En un estudio realizado en 2021, se encargó a un grupo de estudiantes universitarios que realizaran ejercicios de aprendizaje en diferentes habitaciones con diferentes niveles de humedad. Los investigadores observaron que si se cambiaba la humedad relativa ideal, que es del 40%, y bajaban la humedad de la habitación al 20% o la elevaban al 60%, los estudiantes comenzaban a sentirse incómodos y distraídos. En comparación con la experiencia de los estudiantes en una habitación donde la humedad relativa se mantuvo al 40%, su grado de distracción general se redujo en un 61.1%, su fatiga disminuyó en un 23.3% y su velocidad de lectura en un 12.2 %.

Efectos de la humedad relativa ideal en el rendimiento de los estudiantes

Aunque muchos pueden asociar una velocidad de lectura rápida con un mejor desempeño de los estudiantes, este no es necesariamente el caso. Los expertos han notado que  la “lectura rápida” tiende a afectar la precisión y comprensión. Los resultados del estudio respaldan esto. Con un 20% de humedad, la velocidad de lectura de los estudiantes aumentó un par de palabras por minuto, pero su precisión de lectura se redujo en un 1.44%. Con una humedad del 60%, su velocidad también aumentó, pero su precisión se redujo en un 0.52%.

Los cambios en la humedad también se ven relacionados con casos de asma y síntomas similares al asma. Un grupo de más de 500 docentes participó en un estudio en el que estuvieron expuestos a condiciones de aula de baja (< 30 %) y alta (> 60 %) humedad. Muchos declararon sentir dificultad para respirar, tos seca y dolores en el pecho en ambientes de baja o alta humedad.

Dióxido de carbono (CO2)

Otro factor que afecta la IAQ en las aulas es el dióxido de carbono (CO2), un gas muy común que es un subproducto de nuestra respiración y otros procesos naturales. En niveles bajos, es seguro inhalar, pero una vez que la cantidad supera ciertos umbrales, comienza a afectar la concentración y salud del estudiante.

Un salón de clases típico tendría un nivel de CO2 de alrededor de 400 a 1000 partes por millón (ppm), dependiendo de la ventilación y el aglomeramiento del salón. Una habitación totalmente ocupada con ventilación inadecuada atrapa el CO2 en el espacio cerrado y eleva su nivel. Con más de 1000 ppm, los estudiantes comenzarían a sentirse somnolientos y experimentarían efectos secundarios como falta de concentración, aumento del ritmo cardíaco y náuseas.

Cómo afectan los diferentes niveles de CO₂ a la salud

Un experimento realizado en 2016 mostró que en los espacios donde se incrementaron los niveles de CO2, las puntuaciones de función cognitiva se redujeron significativamente. Por ejemplo, en cuartos donde la concentración promedio de CO2 se mantuvo en 1400 ppm, las puntuaciones se redujeron en un 50%. Actividades como recopilar y procesar nueva información se volvieron más desafiantes. Según los investigadores, en promedio, un aumento de 400 ppm ya sería suficiente para reducir las puntuaciones de función cognitiva en al menos un 21%.

Compuestos orgánicos volátiles (COV)

Al igual que con el CO2, los mismos investigadores encontraron que los altos niveles de compuestos orgánicos volátiles (COV) en el aire también tienen efectos negativos en el rendimiento cognitivo. Notaron una disminución del 13% en las puntuaciones cuando la concentración total de VOC (TVOC) de la habitación aumentó en 500 μg/m3.

Cómo los cambios en la calidad del aire afectan el rendimiento cognitivo

Los COV son compuestos gaseosos que a menudo se encuentran en materiales de construcción, pesticidas y productos de limpieza industrial. Además de sus efectos en el desempeño de los estudiantes, también se sabe que la exposición a los COV causa irritación en ojos, nariz y garganta, fatiga, mareos y náuseas, y en casos extremos, daños a órganos internos como el hígado, los riñones y el sistema nervioso central.

Uno de los COV más comunes es el químico altamente tóxico llamado formaldehído (CH2O), que se puede encontrar en alfombras nuevas y muebles de madera prensada, como sillas y tableros aglomerados. La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional de los Estados Unidos considera que 100 ppm de CH2O es peligroso ya que su inhalación prolongada podría provocar reacciones pulmonares graves. En caso de que haya un alto nivel de CH2O en un salón de clases, el personal de la escuela debe actuar rápidamente para garantizar la seguridad de todos.

Material particulado PM2.5 y PM10

El último de los contaminantes comunes en las aulas son las partículas en suspensión o también conocida cómo “materia particulada”, un término que se usa para describir una mezcla de partículas diminutas suspendidas en el aire. Pueden ser cualquier cosa, desde polvo, humo, polen u otros fragmentos sólidos o gotas líquidas. Según su tamaño, se clasifican como PM10 (< 10 μm) o PM2,5 (< 2,5 μm). Entre los dos, los expertos en salud consideran que el PM2.5 es el más riesgoso para la salud, ya que se sabe que se infiltra en las vías respiratorias y en el torrente sanguíneo causando una variedad de síntomas como tos, dificultad para respirar, asma y latidos cardíacos irregulares. La inhalación prolongada de PM2.5 también puede provocar bronquitis crónica, cáncer y enfermedades del corazón.

Investigaciones adicionales también le han relacionado con problemas de desarrollo en niños pequeños. Investigadores de la Universidad de Stanford analizaron la sangre de niños expuestos al humo de incendios forestales y encontraron cambios en un gen involucrado en el desarrollo y la función de las células T, que son esenciales para prevenir alergias e infecciones.

Fuentes comunes de partículas

Debido al tamaño y la densidad de PM2.5, es fácil que las partículas viajen largas distancias y entren en las aulas, independientemente de la proximidad de la escuela a fuentes comunes como fábricas, campos abiertos o vías públicas. Y para las escuelas que todavía usan pizarrones de tiza, tanto los estudiantes y profesores están constantemente expuestos a altos niveles de PM2.5 en forma de polvo de tiza. Los investigadores han observado que el uso de tiza en aulas con poca ventilación puede aumentar la concentración de PM2.5 en el interior en casi un 400%. En un esfuerzo por regular los niveles de PM2.5 en las aulas, las escuelas ya han comenzado a invertir en filtros de aire e ionizadores como parte de las actualizaciones de su sistema HVAC.

Monitoreo de IAQ con BenQ

La BenQ Board tiene sensores de calidad de aire integrados, los cuales alertan a los maestros a través del widget cuando la calidad del aire de su salón de clases es inferior a la satisfactoria. Las escuelas tendrán la opción de personalizar su widget en la pantalla de inicio de BenQ Board y mostrar solo las lecturas que les interesan. A continuación se muestra una guía rápida que explica lo que significa cada nivel.

Comprendiendo las lecturas del sensor de calidad del aire interior de la placa BenQ

Desde el widget, pueden ver fácilmente un resumen del estado en tiempo real de los niveles de IAQ de su salón de clases. En caso de que alguno de ellos sea alto, los maestros pueden mejorar inmediatamente la ventilación simplemente abriendo una ventana o ajustando la configuración de HVAC de su salón de clases. Si su BenQ Board está programada para funcionar con el sistema HVAC inteligente de su escuela, ni siquiera necesitan mover un dedo. La BenQ Board puede enviar las lecturas en ese momento a la nube, que luego el sistema inteligente puede procesar y usar para ajustar inmediatamente la calidad del aire de la habitación.