Acústica y Passivhaus en establecimientos educacionales para favorecer el proceso de aprendizaje

*Texto basado en la presentación de George Sommerhoff, Gerente General de EEChile, en webinar «Passivhaus: avances contra la contaminación y la pobreza energética»,  organizado por Corporación Passivhaus Austral.

Para todos los organismos ya sean privados o públicos los centros educacionales tienen un importante papel en sus consideraciones. Cada año se hacen miles de investigaciones sobre educación. Pero… ¿cuántas de estas preguntas van destinadas al efecto que ejerce sobre los estudiantes la infraestructura del colegio?

Muchas investigaciones han demostrado inequívocamente, que la calidad ambiental de la escuela es fundamental para el éxito de los estudiantes. Por el contrario, una mala calidad ambiental en su interior afecta la salud, el pensamiento y el aprendizaje, es decir, afecta al rendimiento general de los estudiantes.

Con esta información, obtenida por los investigadores, se pretende llegar a las instituciones públicas y privadas para hacer comprender que invertir en colegios con calidad ambiental, es una inversión para el futuro de los niños de un país y por tanto no pueden darse el lujo de aplazarlas.

Dado que el concepto Passivhaus y su sistema de construcción ya ha sido introducido en el país, se cuenta con una herramienta de diseño que puede aplicarse en favor de los niños y maestros para que puedan desarrollarse, aprender y prosperar en un ambiente saludable que optimice sus potenciales para tener éxito.

Los niños desde que entran en el colegio en su primer año tienen necesidades, sensibilidades y vulnerabilidades únicas en un periodo de rápido crecimiento físico y hormonal junto con un aprendizaje intenso. Para conseguir ese desarrollo neurológico, físico y hormonal se deben adecuar los centros educacionales como espacios ambientales beneficiosos y de condiciones adecuadas.

Fotografía de Gautam Arora
¿Cuáles son las condiciones ambientales que inciden en el aprendizaje y que están establecidas en los criterios de diseño de Passivhaus para lograr el confort y calidad ambiental en las aulas?
  1. Calidad de aire interior, el aire debe ser fresco y limpio: Para evitar la asimetría de temperatura en el interior se exige valores U de la ventana que garanticen diferencias de temperatura menores a 4 grados entre la superficie interna del cristal y aire interior.

La envolvente del edificio debe construirse de manera muy hermética para evitar corrientes de aire al interior y estar más cómodo, optimizar el rendimiento del sistema de ventilación y mitigar el ruido exterior.

La calidad del aire interior de las aulas se basa en las concentraciones de CO2 que dan una aproximación de la calidad interior del aire en los espacios de aprendizaje.

Los altos niveles de CO2 en las aulas de escuelas primarias tienen un impacto negativo en el rendimiento académico y salud: dolores de cabeza, falta de concentración, somnolencia, mareos…)

Con los edificios Passivhaus, los niveles de CO2 mejoran drásticamente, especialmente en invierno.

¿Cómo?

En el diseño Passivhaus el sistema de ventilación suministra constantemente aire fresco para lograr una calidad de aire superior sin causar corrientes de aire desagradables.

Las escuelas Passivhaus logran un mejor nivel de confort interno que las escuelas que no lo son. La temperatura y niveles de CO2 mejoran considerablemente en todas las aulas, mientras que el consumo anual de energía se reduce significativamente.

 

  1. Confort térmico: está relacionado con la sensación de frio o calor en la sala de clases.

Para lograr los objetivos de eficiencia energética, la temperatura juega un papel muy importante en el confort térmico de una sala de clases.

Cuando hace calor el profesor reduce la calidad de su clase por la incomodidad del ambiente y los alumnos se distraen con mayor facilidad

El frio por su parte también es un distractor. Cuando las personas sienten frío pasan más tiempo intentando sentir calor dificultando su concentración o deseo de estar en clase.

Para evitar la asimetría de temperatura en el interior de las salas se exige valores U de las ventanas que garanticen diferencias de temperatura menores a 4 grados entre la superficie interna del cristal y aire interior.

Para garantizar la comodidad en verano la frecuencia de temperaturas superiores a los 25 grados debe limitarse a menos del 10% de las horas de uso.

Fotografía de Taylor Wilcox
  1. Calidad acústica: depende de la inteligibilidad de la palabra, es decir es decir la claridad con la que el alumno escucha la voz hablada.

Esta variable es cuantificable y medible. Se puede medir con métodos subjetivos y objetivos. Una sala de clases con mala inteligibilidad dificulta severamente el aprendizaje del alumno y hace inútil el esfuerzo del profesor.

Una inteligibilidad deficiente genera:

  • Cansancio
  • Falta de comprensión
  • Distracción y aburrimiento
  • Problemas de vocabulario y expresión.

Los factores de diseño que afectan a la intengibilidad de la palabra son los siguientes:

  • a) tiempo de reverberación: tratar de escuchar en una sala con un elevado tiempo de reverberación, es como tratar de leer un texto sin consonantes
  • b) ruido de fondo: tratar de escuchar en una sala con ruido es como tratar de leer un texto borroso
  • c) nivel de presión de sonora que llega al auditor: las superficies que generan reflexiones útiles incrementan el nivel presión sonora del sonido directo.
  • d) factor de forma: el incremento de la diferencia de tiempo entre el sonido directo y el reflejado que llega al auditor hace que la que la inteligibilidad de la voz disminuya.

 

  1. Confort visual: depende de la iluminación. Para lograr el confort visual se necesita que en la sala de clases los rayos de sol no generen reflejos molestos que puedan distraer al alumno o generarle molestia visual.

Las escuelas construidas bajo los estándares Passivhaus consiguen cubrir las deficiencias de los edificios convencionales.

Todos estos factores mejoran el aprendizaje de los alumnos haciéndoles sentir mas cómodos y estimulados en el centro educativo, ya que disminuyen en su conjunto las barreras físicas a que están expuesto los alumnos en el proceso del aprendizaje.