air-Q en acción: escuela Kurt-Masur de Leipzig – análisis de causas de los problemas de temperatura en verano
Descubre aquí cómo se puede usar el air-Q en una escuela para mejorar la calidad del aire interior.
¿De qué trata esta medición?
Desde 2019, la escuela Kurt-Masur lucha contra aulas sobrecalentadas y una circulación de aire insuficiente, especialmente en los meses de verano. Docentes y niños informan de problemas de concentración, dolores de cabeza y clases limitadas. También en invierno surgen problemas de temperatura, con aulas desagradablemente frías a principios de semana. El objetivo del proyecto es mejorar estas condiciones y encontrar soluciones sostenibles.
En 2019, la escuela se dirigió al consejo de padres debido a aulas sobrecalentadas y una mala calidad del aire. Padres, docentes y el servicio de guardería también confirmaron los problemas, que se producían tanto en verano como en invierno. Se creó un grupo de trabajo (el «AG Hitze», grupo de trabajo sobre el calor) para encontrar soluciones, pero obstáculos como los costes, la planificación y la protección contra incendios dificultaron las medidas.
En 2024, la escuela comenzó a documentar sistemáticamente las temperaturas de las aulas y envió los resultados al estudio de arquitectura.
Por iniciativa del consejo de padres, air-Q se ofreció a realizar y evaluar mediciones de los parámetros relevantes del aire interior en aulas predefinidas. En una de ellas se hizo funcionar en paralelo un pequeño climatizador, ya que la dirección del centro estudia su instalación en las aulas especialmente afectadas como un posible paso hacia una solución.
¿Cómo se realizó la medición?
Para analizar la situación, se colocaron dispositivos de análisis del aire interior del tipo air-Q light en dos aulas entre el 21.08 y el 09.09. Los dispositivos registraban cada 2 minutos, además de la presión atmosférica, la temperatura, la concentración de dióxido de carbono, la humedad relativa y la concentración de compuestos orgánicos volátiles.
Mientras que la temperatura permite registrar el calentamiento de las aulas, la medición de la humedad, la concentración de hidrocarburos volátiles y el dióxido de carbono permite hacer afirmaciones sobre la sensación térmica ambiental, la intensidad del intercambio de aire logrado, así como algunos parámetros básicos para evaluar la calidad del aire.
Mediante la medición de la concentración de dióxido de carbono se puede determinar cuándo se usa la habitación y si su acumulación puede ser causa de malestar, dolor de cabeza o mareos. Tanto la selección como la alta resolución temporal de los valores medidos permiten no solo sacar conclusiones sobre las cargas medias de estas magnitudes, sino también obtener una visión de las relaciones temporales entre ellas.
Además, se recurrió a datos de temperatura exterior de libre acceso y ya existentes, para poder interpretar cualitativamente la influencia de las temperaturas exteriores sobre las interiores.
¿Cuáles son los resultados de la medición?
Temperatura
- Las temperaturas ambientales durante las clases fueron constantemente demasiado altas (entre 26 °C y más de 30 °C).
- Las principales causas son la radiación solar directa sobre las fachadas acristaladas y el calor liberado por personas y equipos.
- No se produce un enfriamiento nocturno perceptible debido a la elevada capacidad de almacenamiento térmico del edificio.
Calidad del aire
- Los valores de CO2 y la humedad del aire se mantuvieron en un rango aceptable.
- Las concentraciones de COV mostraron solo picos ocasionales, probablemente debidos al uso de la sala o a los materiales presentes en ella.
- El sistema de ventilación proporciona un suministro suficiente de aire fresco, pero no enfría activamente las aulas.
Los resultados de la medición confirman que las altas temperaturas son la mayor carga para el funcionamiento escolar. Las medidas propuestas para mejorar la ventilación y el sombreado ofrecen soluciones a corto plazo, mientras que un posible enfriamiento activo debe evaluarse a más largo plazo. La prioridad es implementar un programa de «free cooling» para aprovechar de forma eficiente el aire exterior fresco durante la noche, con el fin de lograr una mejora sostenible del clima interior.
Funciones importantes del air-Q para la medición en la escuela Kurt-Masur
Recopilación de datos completa: el dispositivo de medición air-Q permite medir simultáneamente varios contaminantes del aire, como la temperatura, el dióxido de carbono (CO2), la humedad relativa y los compuestos orgánicos volátiles (COV). Para la medición se utilizaron dos air-Q light. La medición de alta frecuencia (cada 2 minutos) permite análisis precisos de la evolución de la temperatura y la calidad del aire.
Flexibilidad y facilidad de uso: el air-Q es compacto, fácil de instalar y fácil de transportar, lo que lo hace ideal para su uso en diferentes espacios. Esta flexibilidad ha permitido recopilar datos detallados en las distintas aulas.
Supervisión en tiempo real: la capacidad del air-Q para transmitir los datos de calidad del aire en tiempo real a la air-Q Cloud permite incluso a los no expertos acceder rápidamente a los datos, identificar rápidamente fuentes de contaminación específicas y ampliar la comprensión de la calidad del aire. Esto puede no solo aumentar la conciencia sobre la contaminación del aire interior, sino también dar lugar a cambios prácticos en la rutina escolar de docentes y niños, como ventilar con más regularidad.
Entrevista con la escuela Kurt-Masur
Descubre datos interesantes en nuestra entrevista con la subdirectora de la escuela Kurt-Masur, Christiane Dubiel, y con Robert Pohl, ingeniero comprometido y experto, padre de un niño escolarizado allí.
Descubre más sobre la medición realizada en la escuela Kurt-Masur con tres dispositivos air-Q. La entrevista se realizó en febrero de 2025 y ofrece perspectivas prácticas e ideas de solución, también aplicables a otras escuelas.
Pregunta 1: ¿Cómo se explican las altas temperaturas en la escuela Kurt-Masur? ¿Qué papel juega el clima interior en la concentración y el bienestar de niños y docentes?
Robert Pohl, ingeniero y padre de un niño escolarizado en el centro:
Las temperaturas ambientales elevadas e inaceptables se registran principalmente en las dos plantas superiores, en los lados este, sur y oeste del edificio, así como en la terraza de la azotea. Cabe mencionar varias causas:
1. La sobreocupación permanente del edificio escolar hace que ambas plantas superiores deban usarse simultáneamente durante el funcionamiento, aunque la base de planificación del sistema de ventilación instalado solo prevé la ventilación de una planta superior en uso, mientras que la planta no utilizada solo debería ventilarse a un nivel mínimo. Además, existen otras disposiciones desfavorables de las salas: las aulas, salas de guardería y de recreo utilizadas permanentemente por los niños presentes se encuentran, en su gran mayoría, precisamente en esas plantas superiores y en exactamente las tres partes del edificio constantemente expuestas al sol. En cambio, la sala de profesores, la dirección del centro, la secretaría, los vestuarios, los aseos o las salas de arte o de talleres, de uso solo ocasional, se encuentran en el lado norte del edificio, notablemente más fresco. En la fresca planta baja se ubican la sala de talleres y algunas salas de actividades de guardería, así como el comedor, es decir, salas de uso solo temporal. La cocina infantil de la guardería no dispone de ninguna ventana practicable.
2. No existe un sombreado eficaz, de modo que, debido a la fuerte radiación solar, la envolvente del edificio se calienta en las tres zonas mencionadas a pesar del aislamiento. Como consecuencia, la terraza de la azotea no puede utilizarse durante el día, ni siquiera en verano, debido al riesgo agudo para la salud por golpe de calor. Agrava la situación el hecho de que las persianas dispuestas para sombrear las fachadas acristaladas se suben automáticamente ante la más mínima corriente de aire, por lo que, lamentablemente, solo contribuyen al sombreado en muy raras ocasiones, cuando el viento está casi en calma total. Además, por su diseño, bloquean también cualquier otra corriente de aire entre la persiana y la ventana, lo que contribuye al calentamiento.
3. Es de suponer que el control del sistema de ventilación no funciona de forma óptima dentro de las posibilidades constructivas existentes. Se puede constatar un intercambio de aire al menos suficiente, pero no se percibe ningún enfriamiento, incluso cuando la temperatura desciende por debajo de 15 °C en noches de verano frías.
4. El edificio fue concebido arquitectónicamente con alturas de techo más bien reducidas. Conforme a una casa pasiva, se optó, para la ventilación necesaria, por una instalación técnica en lugar de grandes ventanas practicables manualmente.
5. Desde el punto de vista urbanístico, cabe añadir que el edificio escolar se encuentra en una zona muy sellada de la ciudad. Por ello, los días calurosos y las noches tropicales se alcanzan antes que en la periferia. La escasa vegetación acompañante de las calles, en forma de árboles que den sombra, no puede ofrecer un frescor perceptible para el edificio.
Christiane Dubiel, subdirectora del centro:
El calor en el edificio persiste incluso durante la noche, por lo que no se produce ningún enfriamiento en las aulas ni en los pasillos. Estas altas temperaturas afectan considerablemente la concentración de niños y adultos. Además, las personas en el edificio sufren dolores de cabeza, cansancio y malestar general. Ya se han presentado solicitudes de exención de la obligación de asistencia escolar debido al calor en las aulas. El calor persistente supone una carga creciente para todas las personas en el edificio, lo que repercute negativamente en la capacidad de aprendizaje y trabajo.
Pregunta 2: ¿Por qué los problemas no se pueden resolver tan rápido como sería necesario?
Robert Pohl, ingeniero y padre de un niño escolarizado en el centro:
En el marco de las vías jerárquicas minuciosamente definidas y las responsabilidades repartidas, no existe una vía viable y establecida que, según la práctica administrativa conocida, contribuya a resolver estos problemas entre la dirección del centro, la dirección de la guardería, el LaSuB (oficina regional de escuela y formación), el organismo gestor de la guardería, el propietario del edificio y el operador del edificio, así como organizaciones como protección de la salud, seguridad laboral, servicio de menores o mutua de accidentes de trabajo. La problemática es relativamente reciente. Teniendo en cuenta la sobreocupación, el exigente estándar energético del edificio como casa pasiva, así como el aumento significativo y creciente del nivel de temperatura en verano, especialmente en barrios densamente construidos, el calentamiento del edificio escolar probablemente deba evaluarse hoy de forma distinta a como era previsible en el momento de la planificación.
Además, la ciudad de Leipzig sigue siendo una ciudad en crecimiento, con todos los retos que ello conlleva (capacidades financieras y de personal, así como el manejo de los retos del cambio climático).
A lo largo de los años se han discutido más de 20 medidas para refrigerar o sombrear el edificio, que se han implementado con éxito solo limitado. Y existía incertidumbre sobre el potencial, el funcionamiento y la flexibilidad de la técnica de ventilación existente.
Christiane Dubiel, subdirectora del centro:
Desde hace años existe en la escuela el grupo de trabajo «calor», que ha discutido diversas medidas para mejorar la situación de calor. Entre las medidas propuestas se encuentran:
• Plantación de árboles
• Sombreado de la terraza de la azotea y del patio
• Ajardinamiento de la fachada
• Cambio regular de aula para las clases
• Recorridos con arquitectos especializados en clima
• Denegación de nuevas admisiones de clases para evitar la sobreocupación
• Climatizadores móviles en las aulas
• Difusión de la problemática en el consejo de distrito
• Colocación de láminas en los cristales
• Conversaciones con arquitectos
Sin embargo, falta apertura ante el tema, así como cooperación entre los distintos organismos, lo que genera falta de responsabilidades claras y un menor flujo de información.
El año pasado, el consejo de personal de la escuela recurrió a la médica de empresa. Ella se posicionó y volvió a solicitar ayuda en diversos organismos. A raíz de ello, se pidió a la dirección del centro que obtuviera dictámenes de la mutua de accidentes de trabajo y del especialista en seguridad laboral sobre el tema «calor en la KMS». Ahora seguimos esperando el dictamen del especialista en seguridad laboral.
Pregunta 3: ¿Cómo se desarrollaron las mediciones y qué aulas se examinaron? ¿Qué retos particulares hubo al medir en esta escuela? ¿Por qué puede ayudar aquí el air-Q?
Robert Pohl, ingeniero y padre de un niño escolarizado en el centro:
En la segunda planta se instaló simultáneamente un air-Q en dos aulas ocupadas (26 niños + 2 docentes), justo al lado de la puerta, frente a la fachada acristalada orientada al este, sobre una consola, midiendo los parámetros del aire interior a la altura de la cabeza de los niños sentados. Funcionaron durante 2 semanas cada uno. El reto consistía en lograr la mejor comparabilidad posible entre las aulas (orientación en el edificio) y en colocar el air-Q de forma segura, pero cerca de los niños y de un enchufe.
El air-Q puede utilizarse aquí porque, gracias a sus diodos LED, ofrece también a los niños una retroalimentación interesante, y no representa solo un dispositivo pasivo. La medición de alta frecuencia cada 2 min permite reconocer las relaciones temporales entre los parámetros del aire interior y el uso de la sala, por ejemplo, cuánto tiempo se ventiló antes del comienzo de las clases o si por la tarde todavía hubo uso de la sala. Aun así, el volumen de datos a analizar sigue siendo manejable y representable de forma significativa a lo largo de periodos de semanas.
La limitación de proximidad (< 2 m) a un enchufe puede superarse con una batería externa de dimensiones suficientes.
Christiane Dubiel, subdirectora del centro:
Como el air-Q registra/recopila los datos digitalmente, en la evaluación se pudieron incorporar a la representación otros datos de comparación (por ejemplo, mediciones de las temperaturas exteriores). De este modo, como escuela contamos ahora con documentación de temas que hasta ahora solo se percibían (aulas sobrecalentadas). Al mismo tiempo, gracias a la complejidad de los valores medidos, se pudo documentar la calidad del aire en las aulas.
Con la evaluación por escrito de las series de mediciones, disponemos ahora de bases para nuevas conversaciones. Las percepciones de quienes utilizan el edificio ya no pueden negarse tan fácilmente.
Pregunta 4: ¿Fueron los resultados los esperados? ¿Hubo sorpresas?
Robert Pohl, ingeniero y padre de un niño escolarizado en el centro:
En cuanto a la temperatura ambiental, las mediciones confirman lamentablemente las condiciones percibidas y descritas subjetivamente por alumnos, docentes y padres. Con 30 °C de temperatura ambiente no es posible un aprendizaje concentrado ni una evaluación representativa del rendimiento, lo que va en contra del propósito de la escuela y del sentido de su uso. Lamentablemente, según las personas activas en la escuela desde hace muchos años, las temperaturas medidas no son solo un efecto temporal a corto plazo, sino que, según la ubicación de las vacaciones de verano, pueden afectar de forma insostenible el funcionamiento escolar durante dos meses y el servicio de guardería incluso durante las vacaciones de verano.
Dos resultados son muy sorprendentes: primero, el intercambio de aire es suficientemente bueno, de modo que ni siquiera en un aula llena se detecta una concentración de CO2 significativamente fatigante ni una concentración insalubre de COV (hidrocarburos volátiles, coloquialmente «olores»). Tampoco la humedad del aire es motivo de queja. De ello se deduce que el sistema de ventilación ventila suficientemente bien, no siendo necesario abrir las ventanas de forma permanente, lo cual es una condición necesaria para el funcionamiento según el estándar de casa pasiva. La carga subjetiva se debe únicamente a la elevada temperatura. Segundo, la ventilación matutina produce un enfriamiento perceptible que, sin embargo, pierde su efecto prácticamente de inmediato al cerrar la ventana al inicio de las clases. De ello se deduce que el periodo de ventilación manual es demasiado corto para que se pueda enfriar no solo el aire de la sala, sino también la estructura del edificio en su conjunto.
Pregunta 5: Como experto en aire interior, ¿tiene consejos para reducir rápidamente las temperaturas? ¿Qué medidas inmediatas podrían ayudar a mejorar a corto plazo la calidad del aire interior?
Robert Pohl, ingeniero y padre de un niño escolarizado en el centro:
Lo ideal sería permitir, siempre que en primavera, verano y cada vez más en otoño la temperatura exterior sea inferior a la temperatura ambiente (entre 20 y 22 °C), una ventilación perceptible con aire exterior. Para ello conviene utilizar preferentemente el sistema de ventilación existente, a fin de evitar una ventilación cruzada manual y solo limitada. Suponiendo que haya personal disponible, la ventilación manual es posible de inmediato, pero no debe realizarse mientras haya alumnos presentes o el personal esté ausente.
Suponiendo que las especificaciones estén claras y se adjudique el encargo, la optimización del sistema de ventilación es también una solución prometedora a corto plazo, que, complementada quizás con dos o tres ciclos de iteración a lo largo de dos años, también resulta razonable a largo plazo.
Pregunta 6: ¿Existen medidas constructivas o técnicas sostenibles que puedan aportar una solución a largo plazo?
Robert Pohl, ingeniero y padre de un niño escolarizado en el centro:
Mediante medidas constructivas y técnicas se puede evitar el calentamiento del edificio de forma definitiva y también sostenible. Suponiendo que se dispusiera de los medios necesarios y que no faltaran en otros centros públicos con problemas similares o graves, en teoría podría regularse y mantenerse la temperatura en un nivel de confort, por ejemplo mediante refrigeración activa, para la cual podría utilizarse la energía de la instalación fotovoltaica en cubierta recientemente instalada, con una potencia nominal de más de 90 kW. Un sombreado mediante ajardinamiento también promete una solución a largo plazo. Ambas medidas conllevan, sin embargo, no solo una elevada necesidad de inversión, sino también, durante el funcionamiento, un mantenimiento, cuidado, conservación y reparación competentes, periódicos y documentados. Ante el trasfondo de condiciones marco en constante cambio, como por ejemplo requisitos especiales de ventilación en condiciones de pandemia o largos periodos de sequía, las responsabilidades deben desarrollarse también a nivel de personal, preferiblemente a través de varios centros. Sería ventajoso que así una adaptación a otros centros pudiera lograrse de forma más fácil y específica que si cada centro desarrollara sus propias estructuras según las posibilidades y límites existentes.
Christiane Dubiel, subdirectora del centro:
A menudo me preguntan padres si una escuela menos sobreocupada no podría atenuar la problemática del calor en las aulas. Lamentablemente, siempre tengo que decir a los padres que no puedo evaluarlo y que tampoco podemos comprobarlo a corto plazo, ya que el próximo primer curso volverá a estar formado por 5 clases.