Objectiu:

La comparació de la qualitat de l’aire entre l’aula de 3r d’ESO de l’edifici antic i l’aula 6 de l’edifici nou. S'analitzarà la humitat i la temperatura, les partícules en l’aire, el Co2 i la pressió atmosfèrica, dades que hem obtingut a partir del nostre projecte i hem guardat en un full de càlcul i una sèrie de gràfics. Volem observar quina té millor qualitat i analitzar-ne els motius.

 
Hipòtesi: 

El més probable es que totes dues aules no tinguin qualitats d’aire gaire diferents, ja que tenen una bona ventilació i ambdues estan força concorregudes, però considerem que tindrà un pitjor qualitat de l’aire  la de 3r A, pel fet que és més antiga i segurament té un sistema d'aïllament menys eficient i està feta de materials que ja estan més deteriorats pels anys. De tota manera, són classes molts semblants i considerem que això no permetrà que els resultats siguin gaire diferents.

Descripció de les aules:

• Nom o número de les aules: Aula 6 edifici Mascaró i Aula de 3r Eso edifici antic

• Dimensions aproximades: Són aules molt similars de tamany, molt aproximadament de 10x12 metres cada una.

• Nombre d’alumnes al matí i a la tarda: 3r té aproximadament 25 alumnes tant als matins com a les tardes i l'aula de Mascaró hi ha molts alumnes al matí (fins a 35 en dies d'examens que va coincidir en dilluns i  dimarts) per molt pocs a les tardes ( màxim 6 o 7 que venen a estudiar o fer repàs)

• Tipus de ventilació: L'aula de 3r d'ESO té 3 finestres en direcció directe a l'exterior, i l'aula 6 té aire acondicionat i acces a la ventilació de les finestres del passadís, que és al costat.

• Orientació:  L’aula de 3r d’ESO està orientada a l’est i a una altura de 3 pisos, mentre que l’aula 6 està orientada al sud i està en una planta baixa.

• Nombre de portàtils en funcionament al matí i a la tarda: A 3r s'utilitzen 25 portàtils durant moltes hores del dia tant al matí com a la tarda i a l'aula 6 de Mascaró no s'acostumen a utilitzar aparells electrónics mai.

Metodologia (recapte de dades):

La recolpilació de dades s'ha fet en base a un projecte que hem estat treballant durant el trimestre: El mesurador de la qualitat de l'aire. Hem treballat amb les eines d'ArduinoBlocks per tal de realitzar el recapte de dades esmentades anteriorment, que s'han administrat cada 1 minut durant una setmana, tal com ho vam programar. 

1 - Temperatura i humitat. 

• Sensor: DHT11.

• Projecció de les dades en una pantalla amb les seves unitats de mesura respectives: Temp. - graus/ Humitat - %

• Projecció les de dades al led estavlint uns rangs: La temperatura havia d'estar entre 18 i 24 graus i la humitat entre un 40 i 65%, per tal d'aconseguir l'anomenada "zona de confort".

2 - Pressió atmosfèrica.

• Sensor: BMP280

• Projecció de les dades en una pantalla amb la seva unitat de mesura respectiva: Hpa / mb

• Projecció de les dades al led estavint un rang: 1010 - 1020

3 - CO2 i TVOC

• Sensor: CCS811

• Projecció de les dades en una pantalla amb les seves unitats de mesura respectiva: CO2 - ppm/ TVOC - ppb

• Projecció de les dades al led establint uns rangs: El CO2 havia d'estar entre 0 i 1000 ppm i les TVOC entre 0 i 500 ppb.

Per analitzar les dades hem fet mitjanes amb les dades recaptades al llarg d'una setmana (una dada/minut) amb cada un dels aspectes treballats a les dues aules, i així poder-les comparar. A continuació mostrem els resultats d'aquestes mitjanes, els factors que poden influir que siguin aquests, la comparativa entre aules i la comparativa respecte al que és correcte:

Temperatura:

• Mitjanes generals: Aula 6 de Mascaró: 19,3 graus / Aula de 3r: 20,5 graus

• Intervals en un dia (quan els alumnes són a classe, ja que a la matinada les temperatures són més baixes a causa de la temperatura exterior i la concentració nul·la d'alumnes): Aula 6 de Mascaró: Ronda entre els 18 i 22 (mig matí, després d'esbarjo) / Aula de 3r: Entre 17 i 22 graus.

• Quins factors influeixen en la temperatura d'un espai: La concentració de persones, la ventilació i, per tant, la influència de la temperatura de l'exterior, la presència de fonts de calor (radiador, aire condicionat...), l'exposició al sol i l'aïllament tèrmic dels materials de construcció de la classe, entre d'altres.

• Anàlisi: El primer que es pot comprovar és que totes dues classes entren dins l'interval de temperatura que està establert com al més agradable i com a zona de confort si es combina amb l'interval d'humitat (18-24 graus). També observem que l'aula de Mascaró és la que té la temperatura més estable durant tot el dia (augmentant una mica quan la concentració de persones puja), segurament per la modernitat dels materials amb què està construïda així com també els sistemes de ventilació, i que totes dues comparteixen mitjanes tèrmiques molt similars. Això és bo, ja que demostra que ambdues classes tenen una temperatura agradable i que no hi ha gaire diferència entre elles. Cal tenir en compte que en el moment en què es recullen les dades és hivern i que totes dues classes tenen sistemes de calefacció que fan possible una temperatura agradable; en el cas que fos estiu, segurament hi hauria molt a més diferència perquè l'aula de Mascaró disposa d'aire condicionat i la de 3r d'ESO no. 

Humitat:

Mitjanes generals: Aula 6 de Mascaró: 52,7% / Aula de 3r: 51,5%

Quins factors influeixen en la humitat d'un espai: La temperatura, presència de fonts d'aigua (no és el cas de cap de les dues aules), la ventilació i, per tant, la influència de la humitat exterior (pluja, dies càlids...), alguns materials de construcció que poden retenir més o menys l'aigua (humitat), la concentració d'alumnes en l'aula, etc.

Canvis en la humitat al llarg del dia (14/03): A l'aula 6 de Mascaró, el percentatge més baix és de 47%, que és a les hores  de matinada, mentre que a partir de les 8.00 h comença a pujar i es mou entre el 52 i 56%, notant un augment en les hores amb més alumnes. A l'aula de 3r ESO, és una mica diferent: De matinada el percentatge és de 49%, i quan arriben els alumnes augmenta progressivament arribant al 59%.

Anàlisi: Els resultats són altra vegada positius, ja que el percentatge d'humitat entra dins els intervals considerats perfectes en totes dues aules (40-60%), cosa que confirma que s'assoleix la zona de confort en tots dos casos. Considerem que és així perquè disposem d'una bona ventilació i temperatura, malgrat la gran concentració d'estudiants. A més a més, a les dues classes els resultats són molt similars, cosa que quadra perfectament amb l'anàlisi de la temperatura, on també ho eren, perquè els factors que ho determinen són pràcticament els mateixos. El que sí que observem de diferent és que els canvis d'humitat a Mascaró són més estables i petits que a l'aula de 3r, cosa que ens fa pensar igual com amb la temperatura que això és qüestió dels materials amb què està construïda l'aula.

CO₂:

Mitjanes: Aula 6 de Mascaró: 984,4 ppm / Aula de 3r: 974,3 ppm

Quins factors influeixen en els nivells de CO₂ en un espai: Concentració de persones en l'espai, la ventilació, les activitats que s'hi realitzen (que puguin accelerar la respiració, cosa que no passa a les aules estudiades), els sistemes de refrigeració i calefacció, volum de l'espai (per si és més fàcil o no que el CO₂ s'acumuli) i l'aïllament dels materials de construcció de la classe.

Canvis en la concentració de CO₂ al llarg d'un dia: En general a l'aula de 3r d'ESO, està la major part del dia pel voltant de 450 ppm, però en alguns moments del dia hi ha pics, arribant a vegades fins als 1500 ppm. Això creiem que pot ser causat per la concetració d'estudiants realitzant alguna activitat, ja que quan hi ha els pics de CO₂ són els moments en els canvis de classe, on els estudiants aprofiten per a fer una pausa, però ho fan a dins de la classe. I és probable que sigui en aquests moments en què es produeixi el pic de CO₂, perquè només en poques ocasions es ventilen les aules.  Un cas semblant passa a l'aula 6 de Mascaró, on la mitjana es força semblant, perquè en les dues aules la mitjana ronda pel 980 ppm de CO₂, succeeix el mateix, en la majoria de moments del dia hi ha 450 de mitjana ppm de CO₂, excepte alguns moments on aquesta puja molt notablement.

Anàlisi: L'anàlisi que es pot extreure d'aquestes dades és que en totes dues aules, els rangs de CO₂ en la majoria de moments estan dins de l'interval correcte, ja que el nivell de diòxid de carboni recomanat no hauria de superar els 1000 ppm. Només en poques ocasions se superen els nivells estimats: s'ha pogut veure que en determinats moments del dia es produeixen pics, probablement causats per la major activitat dins de l'aula dels alumnes, la falta de ventialció, el nombre d'estudiants dins de l'aula...

TVOC:

Mitjanes generals: Aula 6 de Mascaró: 252,9 ppb / Aula de 3r d'ESO: 345,5 ppb.

Quins factors influeixen en els nivells de TVOC en un espai:  Els factors que influeixen en els nivells de TVOC en l'aula són els productes de neteja que s'estiguin utilitzant, l'ús de pintures, coles o vernissos, els materials dels quals estan fets els mobles de l'aula, si hi ha moquetes (cosa que en cap de les dues aules hi ha), els aparells electrònics.... Per altra banda, també hi va molt relacionat els mètodes de ventilació que s'utilitzen en cada aula, això pot fer que els nivells de TVOC variïn. Altres factors són els nivells de temperatura i humitat, ja que si aquests dos són molt alts poden provocar la corrosió d'alguns materials o estructures de l'aula i que això produeix un augment en els nivells de TVOC.

Canvis en la concentració de TVOC al llarg d'un dia:  La concentració al llarg d'un dia dels nivells de TVOC, varia molt notablement. En els moments en què no hi ha estudiants i no es fa classe, els nivells de partícules en suspensió a l'aire són molt baixes,  sense pujar pràcticament mai de les 10 ppb. En canvi, quan hi ha estudiants a l'aula, les partícules en suspensió pugen arribant quasi fins a les 1300 ppb en ambdues classes.  Aquestes dades poden venir produïdes per la poca ventilació en les aules, el nombre de dispositius electrònics que es facin servir i, lògicament, pel nombre d'estudiants que hi hagin (que afectarà a la resta de factors qure hi intervenen)

Anàlisi:   L'anàlisis que podem extreure d'aquestes dades, és que a més de que estan força per sobre del rang estimat (ja que s'aproxima que el nombre òptim de TVOC en un espai hauria de ser entre 0 i 200 ppb, i en els dos casos se superen aquestes dades), també em pogut veure com en les hores on les aules estan ocupades les particules en suspenció son molt més elevades, arribant a nivells de 1400 ppb i que, a diferència d'això, quan les aules estan buides els nivells de TVOC no arriben a superar els 10 ppb. Que la mitjana de l'Aula de tercer d'ESO sigui considerablement més alta, ens pot fer pensar que és degut al fet que en l'aula de 3r els portàtils estan sempre a la classe, mentre que a l'aula 6 de l'edifici de Mascaró els estudiants porten sempre el seu ordinador i rarament els utilitzen molt. També hi influeix que els mètodes de ventilació en l'aula 6, tenen una tecnologia més moderna, i per tant són més efectius.

Pressió atmosfèrica:

Mitjanes generals: A la classe de 3r d'ESO la mitjana està en 1006, 52 hPa i a la de mascaró en 1007,27 hPa.

Quins factors influeixen en la pressió atmosfèrica en un espai: La pressió atmosfèrica d'un espai pot veure's afectada per l'altitud d'aquest respecte al nivell del mar (cosa que s'ha tingut en compte a l'hora d'analitzar-la) els nivells de temperatura i humitat (com més fred, l'aire és més dens i la pressió més baixa, i com menys humitat hi hagi, l'aire és més sec i la pressió serà més alta) i els fenòmens meteorològics que hi hagi (vent, pluja...).

Canvis en la concentració de pressió atmosfèrica al llarg d'un dia: Per veure aquests canvis hem agafat d'exemple el dia 7 de març, un divendres, i hem observat  que la pressió atmosfèrica varia una mica al llarg del dia. En el cas de l'aula de Mascaró, de dia era més alta (1020), però a partir de les nou de la nit va sent progressivament més baixa (fins a arribar a 1007) i després, al matí,  torna a pujar. En el cas de 3r passa igual però no arriba a baixar tant (es queda a 1010).

Anàlisi:  Té molt sentit  que la pressió atmosfèrica s'assembli a ambdues classes perquè tots els fenòmens meteorològics són els mateixos i, segons els anàlisis anteriors, la temperatura i humitat també.  L'única cosa que canvia és l'altitud, ja que la casse de Mascaró és una planta baixa i la de 3r  està en una tercera planta, però és un factor poc influenciador  per conseqüència de tots els altres.  Els canvis de pressió durant un mateix dia (que són petits) que també coincideixen, són probablement deguts al fet que a la nit normalment la temperatura és més baixa i la humitat més alta, cosa que fa baixar la pressió atmosfèrica (tal com passa a les classes). A nivell de comparativa amb els intervals òptims de la pressió atmosfèrica (1010-1020) comprovem que la pressió atmosfèrica de les nostres aules és correcta.

Gràfic de la temperatura

 Gràfic de l'humitat

Gràfic de la concentració de CO₂

Gràfic de TVOC 

Gràfic de la pressió atmosfèrica 

L’estudi realitzat sobre la qualitat de l’aire en dues aules diferents confirma la hipòtesi inicial. Les dades obtingudes són molt similars a les que es preveien, ja que els resultats en ambdues  són semblants. No obstant això, s’ha detectat una diferència significativa en la quantitat de partícules en suspensió. Aquesta variació pot estar relacionada amb els materials de construcció (cosa que ja vam tenir en compte en la nostra hipótesi), ja que la humitat i la temperatura poden provocar la corrosió d’alguns elements del mobiliari o d'algunes estructures, provocant així un augment de la presència de partícules en suspensió. Això explicaria per què en l’edifici de 3r d’ESO, que és més antic, s’han detectat nivells més alts d’aquestes partícules. A més, també hi influeixen altres factors com la ventilació, el nombre de dispositius electrònics en funcionament i la quantitat d’alumnes presents a l’aula.

L’única diferència rellevant entre les dues aules és precisament la quantitat de partícules en suspensió. En aquest sentit, el factor que sembla tenir un major impacte en la qualitat de l’aire és la ubicació del mesurador. Mentre que a l’aula de Mascaró el dispositiu està situat sota una finestra que dona al passadís, a l’aula de 3r d’ESO es troba a prop dels ordinadors, que sovint es deixen practicament sempre en standby.

Per millorar la qualitat de l’aire a l’aula amb pitjors resultats, la de 3r d’ESO, es podrien aplicar diverses mesures. Algunes d'aquestes són augmentar la ventilació, utilitzar mobiliari amb materials de baixes emissions, evitar productes de neteja agressius i reduir  l’ús de pintures i vernissos. A més, es podria considerar la instal·lació de sistemes de ventilació més moderns i per tant més eficients. No obstant això, totes dues aules tenen qualitats de l'aire que, segons el que em pogut comprovar, són bastant bones.

Per la resta de paràmetres, és a dir la humitat, la temperatura i la pressió atmosfèrica, son tan en l'aula 6 de l'edifici Mascaró com en l'aura de 3r d'ESO força similars, amb molt poca variació.

Les condicions de l’aula, sobretot pel que fa amb la temperatura, tenen un impacte directe en el benestar i el rendiment dels alumnes. Una mala qualitat de l’aire, juntament amb temperatures inadequades, pot dificultar la concentració i provocar perdues d'atenció en els alumnes.  Per tant, és important mantenir un ambient òptim pels estudiants.

L'única dada inesperada ha set els nivells de TTVOC, fent un incis en la gran diferència entre ambdues aules, on en una d'elles els nivells de particules en suspenció, portant-nos a fer una nova investigació per tal de conèixer d'on surt aquesta diferència.

🔙