Temperatura

Unos ligeros cambios en la temperatura de un aula pueden parecer intrascendentes, pero los estudios han demostrado que incluso los ajustes más pequeños en la calefacción y refrigeración interiores tienen efectos notables en los resultados de los alumnos.

Investigadores de la Universidad de Harvard y la UCLA que analizaron los efectos de la temperatura acumulada en las puntuaciones de 10 millones de alumnos del PSAT observaron que incluso un aumento de 1ºF de calor en un entorno cálido es suficiente para reducir el rendimiento escolar en un 1%. Y a medida que aumenta la temperatura, las puntuaciones son cada vez más bajas.⁵ Estos resultados concuerdan con otros casos que muestran cómo las altas temperaturas pueden afectar a las habilidades motoras y al pensamiento de una persona.⁶

Lo mismo puede decirse del rendimiento escolar en entornos fríos. Otro estudio de caso realizado en Nueva Gales del Sur revela que un descenso brusco de la temperatura -como consecuencia de las olas de frío- hace bajar los resultados de los exámenes en un 1,2%. Los investigadores plantean la hipótesis de que este cambio se produce porque los alumnos se ven expuestos de repente a condiciones a las que sus cuerpos no están acostumbrados.⁷

Humedad

Al igual que la temperatura, la humedad interior también afecta al rendimiento de los estudiantes. En un estudio realizado en 2021, se encargó a un grupo de estudiantes universitarios que realizaran ejercicios de aprendizaje en diferentes salas con distintos niveles de humedad. Los investigadores observaron que si se desviaban de la humedad relativa ideal -que es del 40%- y bajaban la humedad de la habitación al 20% o la subían al 60%, los estudiantes empezaban a sentirse incómodos y distraídos. En comparación con la experiencia de los estudiantes en una habitación en la que la humedad relativa se mantenía en el 40%, su grado general de distracción se redujo en un 61,1%, su fatiga disminuyó en un 23,3% y su velocidad de lectura en un 12,2%.⁸

Aunque muchos asocien una mayor velocidad de lectura con un mejor rendimiento de los alumnos, no es necesariamente así. Los expertos han señalado que la "lectura rápida" tiende a afectar a la precisión y la comprensión.⁹ Los resultados del estudio corroboran esta afirmación. Con un 20% de humedad, la velocidad de lectura de los alumnos puede haber aumentado en unas pocas palabras por minuto, pero su precisión disminuyó en un 1,44%. Con un 60% de humedad, su velocidad también aumentó, pero su precisión disminuyó un 0,52%.¹⁰

Los cambios en la humedad también se han relacionado con casos de asma y síntomas similares. Un grupo de más de 500 profesores participó en un estudio en el que se les expuso a condiciones de baja (< 30%) y alta (> 60%) humedad en el aula. Muchos de ellos declararon experimentar dificultad para respirar, sibilancias, tos seca y dolores en el pecho tanto en entornos de baja como de alta humedad.¹¹

Dióxido de carbono (CO₂ )

Otro factor que afecta a la calidad del aire en las aulas es el dióxido de carbono (CO₂), un gas muy común que es un subproducto de nuestra respiración y otros procesos naturales. A niveles bajos, es seguro inhalarlo, pero una vez que la cantidad supera ciertos umbrales, empieza a afectar a la concentración y la salud de los alumnos.

En una clase normal, el nivel de CO₂ oscila entre 400 y 1.000 partes por millón (ppm), en función de la ventilación y el grado de ocupación de la sala. Un aula totalmente ocupada con ventilación inadecuada atrapa CO₂ en el espacio cerrado y eleva su nivel. Por encima de 1000 ppm, los alumnos empiezan a sentir somnolencia y otros efectos secundarios, como falta de concentración, aumento del ritmo cardíaco y náuseas.¹²

Cómo afectan a la salud los distintos niveles de CO₂

Un experimento realizado en 2016 demostró que en las habitaciones en las que aumentaban los niveles de CO₂, las puntuaciones de la función cognitiva descendían significativamente. Por ejemplo, en las habitaciones en las que la concentración media de CO₂ se mantuvo en 1400 ppm, las puntuaciones descendieron un 50 %. Actividades como recopilar y procesar nueva información se volvieron más desafiantes. Según los investigadores, un aumento medio de 400 ppm bastaría para reducir la puntuación de la función cognitiva en al menos un 21%.¹³

Compuestos orgánicos volátiles (COVs)

Al igual que con el CO₂, los mismos investigadores descubrieron que los niveles elevados de compuestos orgánicos volátiles (COV) en el aire también tienen efectos negativos sobre el rendimiento cognitivo. Observaron una disminución del 13% en las puntuaciones cuando la concentración total de COV (COVT) de la habitación aumentaba en 500μg/m3.¹⁴

Los COV son compuestos gaseosos que suelen encontrarse en materiales de construcción, pesticidas y productos de limpieza industrial.¹⁵ Aparte de sus efectos sobre el rendimiento de los alumnos, también se sabe que la exposición a COV provoca irritación de ojos, nariz y garganta, fatiga, mareos y náuseas y, en casos extremos, daños en órganos internos como el hígado, el riñón y el sistema nervioso central.¹⁶

Uno de los COV más comunes es la sustancia química altamente tóxica llamada formaldehído (CH₂O), que puede encontrarse en moquetas nuevas y mobiliario de madera prensada, como sillas y tableros de partículas.¹⁷ La Administración de Seguridad y Salud en el Trabajo de Estados Unidos considera que 100 ppm de CH₂O ya son peligrosas, ya que su inhalación prolongada podría provocar reacciones pulmonares graves.¹⁸ En caso de que haya un nivel elevado de CH₂O en un aula, el personal del centro debe actuar con rapidez para garantizar la seguridad de todos.

Partículas PM_2.5 y PM₁₀

El último de los contaminantes habituales en las aulas es la "materia particulada", término utilizado para describir una mezcla de partículas diminutas suspendidas en el aire. Pueden ser cualquier cosa, desde polvo, humo, polen u otros fragmentos sólidos o gotitas líquidas. Según su tamaño, se clasifican en PM₁₀ (< 10μm) o PM_2.5 (< 2.5μm). Entre las dos, los expertos en salud consideran que las PM_2.5 suponen un mayor riesgo para la salud¹⁹ , ya que se sabe que se infiltran en las vías respiratorias y en el torrente sanguíneo y provocan diversos síntomas, como tos, dificultad para respirar, asma y latidos irregulares del corazón.20 La inhalación prolongada de PM_2.5 también puede provocar bronquitis crónica, cáncer y enfermedades cardiacas.²¹

Otras investigaciones también lo han relacionado con problemas de desarrollo en niños pequeños.²² Investigadores de la Universidad de Stanford analizaron la sangre de niños expuestos al humo de incendios forestales y descubrieron cambios en un gen implicado en el desarrollo y la función de las células T, esenciales para prevenir alergias e infecciones.²³

Debido al tamaño y la densidad de las PM_2.5, es fácil que las partículas recorran grandes distancias y entren en las aulas, independientemente de la proximidad de la escuela a fuentes comunes como fábricas, campos abiertos o vías públicas.²⁴ Y para las escuelas que todavía utilizan pizarras, tanto los estudiantes como los profesores están constantemente expuestos a altos niveles de PM_2.5 en forma de polvo de tiza. Los investigadores han observado que el uso de tiza en aulas con mala ventilación puede aumentar la concentración interior de PM_2.5 en casi un 400%.²⁵ En un esfuerzo por regular los niveles de PM_2.5 en las aulas, las escuelas ya han empezado a invertir en filtros de aire e ionizadores como parte de las mejoras de sus sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado.

Relacionado: Descubre cómo funciona el ionizador de aire BenQ Board.

Control de la calidad del aire con BenQ

La pizarra BenQ incorpora sensores de calidad del aire* que alertan a los profesores a través del widget cuando la calidad del aire de su aula es inferior a satisfactoria. Las escuelas tendrán la opción de personalizar su widget en la pantalla de inicio de la pizarra BenQ y mostrar sólo las lecturas que les interesen. A continuación encontrará una guía rápida que explica lo que significa cada nivel.

Desde el widget, pueden ver fácilmente un resumen del estado en tiempo real de los niveles de IAQ de su aula. En caso de que alguno de ellos sea alto, los profesores pueden mejorar inmediatamente la ventilación simplemente abriendo una ventana o ajustando la configuración de HVAC de su aula. Si la pizarra BenQ está programada para funcionar con el sistema de climatización inteligente del centro, no tendrán que mover ni un dedo. La pizarra BenQ puede enviar las lecturas en directo a la nube, que el sistema inteligente puede procesar y utilizar para ajustar inmediatamente la calidad del aire de la sala.

Relacionado: Descubra cómo funcionan las placas BenQ con los sistemas HVAC inteligentes.

Para obtener más información sobre los sensores de calidad del aire BenQ Board, consulte nuestros productos relacionados a continuación.

Note

* All models of the BenQ Board Pro since 2018 come equipped with air quality sensors.

References

1.       Bartzokas, N., et. al, “Why Opening Windows Is a Key to Reopening Schools”, The New York Times, 26 February 2021,

            https://www.nytimes.com/interactive/2021/02/26/science/reopen-schools-safety-ventilation.html, last accessed 20 September 2022. 

2.       “Introduction to Indoor Air Quality”, United States Environmental Protection Agency, 16, December 2021, https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/introduction-indoor-air-quality, last

            accessed 20 September 2022.

3.       “Why Indoor Air Quality is Important to Schools”, United States Environmental Protection Agency, 9 December 2021, https://www.epa.gov/iaq-schools/why-indoor-air-quality-

            important-schools, last accessed 20 September 2022.

4.       Balfanz, R. and Byrnes, V., “The Importance of Being in School: A Report on Absenteeism in the Nation’s Public Schools”, Johns Hopkins University School of Education, 16 May 2012,

           https://new.every1graduates.org/wp-content/uploads/2012/05/FINALChronicAbsenteeismReport_May16.pdf, last accessed 20 September 2022.

5.       Goodman, J, et. al, “Heat and Learning”, National Bureau of Economic Research, May 2018, https://scholar.harvard.edu/files/joshuagoodman/files/w24639.pdf, last accessed 20

           September 2022.

6.       Zhong, R., “How Extreme Heat Kills, Sickens, Strains and Ages Us”, The New York Times, 13 June 2022, https://www.nytimes.com/2022/06/13/climate/extreme-heat-

           wave-health.html, last accessed 20 September 2022.

7.       Baker, J, “Cold snaps hurt student academic results more than heat: study”, 26 October 2021, https://www.smh.com.au/national/nsw/cold-snaps-hurt-student-academic-results-

           more-than-heat-study-20211025-p592ya.html, last accessed 20 September 2022.

8.       Liu, Chao, et. al, “Influence of indoor air temperature and relative humidity on learning performance of undergraduates”, Case Studies in Thermal Engineering, Volume 28, December

           2021, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214157X21006213#, last accessed 20 September 2022

9.       Seidenberg, M., “Sorry, But Speed Reading Won’t Help You Read More”, Wired, 24 January 2017, https://www.wired.com/2017/01/make-resolution-read-speed-reading-wont-help/, last

           accessed 20 September 2022.

10.     Liu, Chao, et. al, “Influence of indoor air temperature and relative humidity on learning performance of undergraduates”.

11.     Angelon-Gaetz, K., et. al, “Exploration of the effects of classroom humidity levels on teachers’ respiratory symptoms”, International Archives of Occupational and Environmental

           Health Vol. 89, p. 729-737, 27 January 2016, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4873430/, last accessed 20 September 2022.

12.     “Carbon Dioxide”, Wisconsin Department of Health Services, 15 June 2022, https://www.dhs.wisconsin.gov/chemical/carbondioxide.htm#, last accessed 20 September 2022.

13.     Allen, J., et. al, “Associations of Cognitive Function Scores with Carbon Dioxide, Ventilation, and Volatile Organic Compound Exposures in Office Workers: A Controlled Exposure

           Study of Green and Conventional Office Environments”, Environmental Health Perspectives, Vol. 124, No. 6, June 2016,

           https://dash.harvard.edu/bitstream/handle/1/27662232/4892924.pdf, last accessed 20 September 2022.

14.     Ibid.

15.     “Controlling Pollutants and Sources: Indoor Air Quality Design Tools for Schools”, United States Environmental Protection Agency, 14 September 2022, https://www.epa.gov/

           iaq-schools/controlling-pollutants-and-sources-indoor-air-quality-design-tools-schools, last accessed 20 September 2022.

16.     “Volatile Organic Compounds' Impact on Indoor Air Quality”, United States Environmental Protection Agency, 26 August 2022, https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/volatile-

           organic-compounds-impact-indoor-air-quality, last accessed 20 September 2022.

17.     Ribeiro, I., et. al, “Formaldehyde levels in traditional and portable classrooms: A pilot investigation”, Journal of Environmental Health, Vol. 78, No. 7, p. 8-44, 1 March 2016,                     

           https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4876979/, last accessed 20 September 2022.

18.     “1910.1048 App C - Medical surveillance - Formaldehyde”, United States Department of Labor Occupational Safety and Health Administration, https://www.osha.gov/

           laws-regs/regulations/standardnumber/1910/1910.1048AppC#, last accessed 20 September 2022.

19.     "Particulate Matter (PM) Basics", United States Environmental Protection Agency, 18 July 2022, https://www.epa.gov/pm-pollution/particulate-matter-pm-basics, last accessed

           20 September 2022.

20      “Health and Environmental Effects of Particulate Matter (PM)”, United States Environmental Protection Agency, 30 August 2022, https://www.epa.gov/pm-pollution/health-and-

           environmental-effects-particulate-matter-pm, last accessed 20 September 2022.

21.     “Fine Particles (PM2.5) Question and Answers”, New York State Department of Health, February 2018, https://www.health.ny.gov/environmental/indoors/air/pmq_a.htm#, last

           accessed 20 September 2022.

22.     Popovich, N., et. al, “See How the World’s Most Polluted Air Compares With Your City’s”, The New York Times, 2 December 2019,

           https://www.nytimes.com/interactive/2019/12/02/climate/air-pollution-compare-ar-ul.html, last accessed 20 September 2022.

23.     Marill, M., “The Health Effects of Wildfire Smoke May Last a Lifetime”, Wired, 27 June 2019, https://www.wired.com/story/the-health-effects-of-wildfire-smoke-may-last-

           a-lifetime/, last accessed 20 September 2022.

24.     “Health and Environmental Effects of Particulate Matter (PM)”.

25.     Lin, C., "Effects of Chalk Use on Dust Exposure and Classroom Air Quality", Aerosol and Air Quality Research. Vol. 15, April 2015, https://aaqr.org/articles/

           aaqr-15-04-oa-0216.pdf, last accessed 20 September 2022.