Peste 7.000 ppm CO₂: aceasta este valoarea maximă măsurată într-o sală de clasă fără ventilație mecanică, într-o școală din București, în cadrul unui studiu publicat în 2024[1].
Mai exact, cercetătorii au înregistrat un vârf de 7.036 ppm CO₂, iar în timpul unei zile obișnuite de școală concentrațiile au depășit în mod repetat 3.000 ppm. Măsurătorile au fost realizate în martie 2023, într-o sală de clasă utilizată în condiții normale.
Problema este simplă: într-o sală cu 25–30 de elevi și un profesor, aerul se poate degrada rapid atunci când aportul de aer proaspăt este insuficient.
Iar deschiderea periodică a ferestrelor nu oferă același aport de aer proaspăt ca ventilația mecanică controlată.
Pentru școlile noi, dar mai ales pentru modernizarea clădirilor existente, sistemele descentralizate cu recuperare de căldură, precum ATREA DUPLEX Inter și DUPLEX Inter-H, oferă posibilitatea ventilării fiecărei săli de clasă fără realizarea unei rețele complexe de tubulatură prin întreaga clădire.
Aerul din școlile din România: cifre care ar trebui să ne dea de gândit
Problema nu se limitează la o singură sală de clasă din București.
Un alt studiu[2] realizat în opt clădiri educaționale din România, atât din mediul urban, cât și rural, a găsit o concentrație medie de CO₂ de aproximativ 1.955 ppm.
În școlile rurale analizate, media a urcat la aproximativ 2.286 ppm.
Și mai îngrijorător: toate clădirile investigate au înregistrat valori medii peste pragul de 1.000 ppm folosit ca reper de cercetători.
Cea mai nefavorabilă situație a fost identificată într-o școală rurală renovată, unde media a ajuns la 2.703 ppm CO₂.
Este un detaliu extrem de important pentru programele de renovare a școlilor din România.
O școală eficientă energetic nu este automat și o școală bine ventilată.
În cazul școlii renovate cu 2.703 ppm CO₂, cercetătorii au indicat drept posibilă explicație creșterea etanșeității anvelopei după reabilitarea termică.
Cu alte cuvinte, schimbarea ferestrelor și termoizolarea clădirii pot reduce infiltrațiile necontrolate de aer.
Acest lucru este bun pentru eficiența energetică, dar există o consecință care nu trebuie ignorată: o clădire mai etanșă nu permite circulația aerului din exterior.
De ce contează atât de mult concentrația CO₂ într-o sală de clasă?
CO₂ este produs în mod natural prin respirație. Cu cât avem mai multe persoane într-un spațiu și cu cât ventilația este mai redusă, cu atât concentrația crește mai repede.
Din acest motiv, CO₂ este utilizat ca un indicator foarte util al eficienței ventilației într-un spațiu ocupat.
O sală de clasă reprezintă aproape scenariul perfect pentru acumularea rapidă: multe persoane, un volum relativ mic de aer și perioade lungi de ocupare.
Studiul realizat în București este foarte sugestiv:
- în sala fără sistem de ventilație, cercetătorii au observat frecvent vârfuri de aproximativ 000 ppm, iar maximul a ajuns la 7.036 ppm.
- media calculată numai pentru perioada de ocupare, între orele 08:00 și 18:00, a fost de 296 ppm.
Autorii studiului atrag atenția asupra legăturii dintre condițiile de acest tip și potențialele efecte asupra confortului, concentrării și eficienței procesului de învățare.
Aerul din clasă face parte din mediul în care elevii trebuie să fie atenți și să învețe timp de mai multe ore pe zi.
Ferestrele deschise sunt suficiente?
Aerisirea prin deschiderea ferestrelor este utilă, dar este dificil să construiești o strategie predictibilă de ventilație a unei școli exclusiv în jurul ei.
Iarna apare imediat problema pierderilor de căldură și a disconfortului termic.
În zonele urbane pot apărea zgomotul, praful și poluarea exterioară, iar cantitatea de aer care intră printr-o fereastră deschisă depinde de diferența de temperatură, vânt, poziția ferestrelor și comportamentul utilizatorilor.
Ventilația mecanică schimbă abordarea.
În loc să așteptăm ca profesorul să observe că „aerul este închis” și să deschidă ferestrele, sistemul poate introduce controlat aer proaspăt și evacua aerul viciat, iar atunci când sistemul este prevăzut cu recuperare de căldură, o mare parte din energia aerului evacuat poate fi recuperată.
Ce spun normele din România despre ventilația școlilor?
Necesitatea ventilației mecanice nu este doar o recomandare a producătorilor de echipamente.
NP 010-2022[3], normativul românesc privind proiectarea, realizarea și exploatarea construcțiilor pentru școli și licee, prevede că în sălile de clasă trebuie asigurat debitul necesar de aer proaspăt exterior.
Mai mult, normativul prevede instalații de ventilare mecanică cu recuperare de căldură și stipulează că toate spațiile ocupate din unitățile de învățământ trebuie ventilate mecanic, local sau centralizat.
Există și o prevedere foarte relevantă pentru controlul inteligent al instalației: normativul recomandă sisteme cu debit variabil, controlate în funcție de diferența dintre concentrația de CO₂ din interior și cea din exterior, cu o diferență maximă admisă în sălile de clasă de 400 ppm.
Ce se întâmplă când introducem ventilație mecanică?
Studiul din București oferă și o comparație foarte interesantă.
Cercetătorii nu s-au limitat la măsurarea sălii fără ventilație. Au analizat și săli dotate cu sisteme descentralizate de ventilație cu recuperare de căldură.
În sala fără ventilație mecanică, media în perioada de ocupare a fost de 1.296 ppm CO₂.
Cu unul dintre sistemele testate, media a scăzut la 636 ppm.
Asta înseamnă o reducere de aproximativ 51% față de situația fără ventilație. Un alt sistem a obținut o medie de 697 ppm, reprezentând o reducere de aproximativ 46%.
Este exact motivul pentru care ventilația mecanică descentralizată devine atât de interesantă pentru școli.
ATREA DUPLEX Inter: ventilație mecanică descentralizată pentru sălile de clasă
Pentru multe școli existente apare însă o problemă practică.
Cum introduci ventilație mecanică într-o clădire deja construită fără să realizezi o rețea complicată de conducte prin întreaga școală?
Aici intervine conceptul de ventilație descentralizată.
În locul unei singure centrale care deservește întreaga clădire printr-o rețea extinsă de tubulatură, fiecare sală poate beneficia de propria unitate.
Gama ATREA DUPLEX Inter a fost dezvoltată tocmai pentru astfel de aplicații.
Unitatea deservește direct spațiul în care este instalată, introducând aer proaspăt și evacuând aerul viciat, cu recuperarea energiei termice.
Pentru o școală existentă, avantajul poate fi major: modernizarea ventilației poate fi abordată la nivelul fiecărei săli de clasă, fără infrastructura specifică unui sistem centralizat.
DUPLEX Inter-H: până la 1.100 m³/h pentru o clasă de 30 de elevi
Pentru proiectele în care este preferat montajul la tavan, ATREA oferă DUPLEX Inter-H.
Unitatea descentralizată a fost concepută pentru aplicații precum săli de clasă, biblioteci, săli de ședință și alte spații în care realizarea unei ventilații centralizate cu o rețea complexă de conducte este dificilă sau costisitoare.
Pentru școli, trei caracteristici sunt deosebit de importante.
1. Debit de aer de până la 1.100 m³/h
Conform documentației ATREA, debitul este suficient pentru o clasă cu 30 de elevi și doi profesori.
Exact genul de spațiu în care concentrația de CO₂ poate crește rapid dacă aportul de aer exterior este insuficient.
2. Recuperarea căldurii de până la 93%
DUPLEX Inter-H oferă o eficiență declarată de recuperare a căldurii de până la 93%.
În sezonul rece, diferența față de simpla deschidere a ferestrelor este fundamentală: sistemul poate introduce aer proaspăt în timp ce recuperează energia din aerul evacuat.
Astfel, obiectivele de calitate a aerului și eficiență energetică nu trebuie tratate separat.
3. Doar 29 dB(A)
Într-o școală, performanța acustică este critică.
Un sistem de ventilație care deranjează profesorul sau distrage atenția elevilor nu este o soluție bună, indiferent cât aer poate transporta.
Pentru DUPLEX Inter-H, ATREA declară un nivel de zgomot de 29 dB(A), unitatea fiind proiectată tocmai pentru funcționarea în spații precum sălile de clasă.
De la „deschideți geamul” la ventilație controlată după necesar
O sală de clasă nu are nevoie de același debit de aer permanent.
La ora 7:30 poate fi goală. La ora 8:15 poate avea 30 de elevi.
În pauză, ocuparea și activitatea se schimbă din nou.
Din acest motiv, una dintre cele mai eficiente abordări este ventilația controlată în funcție de necesar, inclusiv prin monitorizarea CO₂.
- Atunci când concentrația crește odată cu ocuparea clasei, sistemul poate crește aportul de aer proaspăt.
- Atunci când încăperea nu mai este ocupată, debitul poate fi redus.
Este o abordare mult mai apropiată de modul în care funcționează efectiv o școală decât ventilația constantă la capacitate maximă sau aerisirea exclusiv manuală.
Și este în linie cu NP 010-2022, care recomandă utilizarea instalațiilor cu debit variabil controlate în funcție de diferența de concentrație CO₂ interior–exterior.
Atenție la renovările energetice: o fereastră mai etanșă nu aduce aer proaspăt
România are nevoie de școli mai eficiente energetic.
Dar studiile realizate chiar în școlile românești arată de ce ventilația trebuie gândită împreună cu termoizolarea și înlocuirea tâmplăriei.
În studiul celor opt clădiri educaționale, școala cu cea mai mare concentrație medie de CO₂ era o școală rurală renovată. Cercetătorii au indicat drept posibil factor tocmai etanșeitatea crescută a anvelopei după reabilitarea termică.
În schimb, două dintre clădirile cu rezultate comparativ mai bune aveau ferestre vechi din lemn, neetanșe, care permiteau infiltrații mai mari de aer exterior. Chiar și acestea au înregistrat însă valori medii de 1.404 ppm și 1.230 ppm.
Izolăm clădirea pentru a nu pierde inutil energie și introducem ventilație mecanică cu recuperare de căldură pentru a asigura aerul proaspăt necesar.
Ventilația face parte din infrastructura unei școli moderne
Când vorbim despre modernizarea unei școli, investițiile vizibile sunt ușor de înțeles: ferestre noi, termoizolație, mobilier, iluminat, table interactive sau sisteme de încălzire eficiente.
Aerul este invizibil, dar 7.036 ppm CO₂ măsurați într-o sală de clasă din București sunt foarte greu de ignorat.
Iar legislația tehnică românească merge deja în aceeași direcție, prevăzând ventilație mecanică și recuperarea căldurii pentru spațiile ocupate din școli și licee.
ATREA DUPLEX Inter: aerul proaspăt trebuie proiectat
Soluțiile descentralizate ATREA DUPLEX Inter și DUPLEX Inter-H permit abordarea ventilației direct la nivelul sălii de clasă.
Pentru proiectele în care o rețea centralizată de tubulatură ar fi dificilă sau costisitoare, gama Inter oferă o alternativă concepută pentru spațiile educaționale: debit ridicat de aer, recuperare de căldură, funcționare silențioasă și posibilitatea unui control adaptat condițiilor din încăpere.
În cazul DUPLEX Inter-H, vorbim despre până la 1.100 m³/h, recuperare de căldură de până la 93% și un nivel declarat de zgomot de numai 29 dB(A).
Renovarea unei școli nu ar trebui să se oprească la ceea ce vedem.
Dacă schimbăm ferestrele, izolăm pereții și reducem pierderile energetice, trebuie să ne întrebăm și:
Cum va intra aerul proaspăt în fiecare sală de clasă?
Descoperă gama ATREA DUPLEX Inter pe ATREAshop.ro și discută cu specialiștii ATREA despre dimensionarea unei soluții de ventilație mecanică cu recuperare de căldură adaptată proiectului tău.
[1] https://www.mdpi.com/2076-3417/14/1/234
[2] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9407740/
[3] https://legislatie.just.ro/Public/DetaliiDocumentAfis/256668
