Systemair

Las investigaciones son más recientes. Los tiempos en la temperatura y el nivel de CO2 de las aulas se controlan mediante la apertura y el cierre de las ventanas han terminado. Los edificios más herméticos requieren el uso de aire acondicionado mecánico y controlado. Este hecho debe tenerse en cuenta en la planificación de las obras de reestructuración y construcción de las instalaciones escolares.

Las salas de clase tienen una ocupación media de 35 personas. Para garantizar un nivel de CO2 por debajo de 1.000 ppm en el aire de las aulas, se requiere un flujo de aire exterior de 30 m³ / h por persona. Esto significa un flujo de aire exterior de 1.050 m³ / h, de modo que se pueda lograr un intercambio de aire de cuatro a cinco veces. El sistema de suministro de aire tiene que llevar a cabo ese volumen de aire en las corrientes de aire a las aulas y para garantizar las funciones de calefacción y refrigeración.

Hoy en día, no hay un aire acondicionado que no sea capaz de proporcionar un clima cómodo debido a las corrientes de aire o diferentes zonas climáticas. El enfoque en el equipamiento de guarderías y escuelas es un lugar para la sala condiciones que no causan problemas de salud ni de estado y, por lo tanto, para un rendimiento físico y mental completo.

Clima interior y eficiencia energética

La imagen 1 muestra las tareas que resultan de los requerimientos energéticos. Los edificios modernos obtienen un aislamiento térmico perfecto, de lo cual el resultado es que los edificios son casi perfectamente herméticos. En relación con las pérdidas de transmisión del edificio, esto es positivo para el balance energético.

Sin embargo, los edificios herméticos no ofrecen intercambios de aire. Esto significa que la concentración de CO2 del aire de respiración está aumentando continuamente. Los alumnos además generan aprox. 50 g / kg de vapor para que la humedad del aire también esté aumentando.

Las consecuencias son que la capacidad de los estudiantes para concentrarse en el trabajo escolar disminuye y que el aumento de la humedad en el edificio puede generar moho en las paredes. Los edificios herméticos tienden a emitir sustancias que se evaporan o se difunden desde las partes de construcción al aire. Este hecho no puede ser evitado durante la fase de construcción.

Sucedió lo mismo con los edificios antiguos, pero los edificios insensibles llevaron a un intercambio de aire permanente que no permitió que ocurriera una concentración de contaminantes. Principalmente el aire acondicionado de la ventana se puede utilizar para trabajar contra esto. Eso reduce la concentración de CO2 por un corto tiempo y elimina la humedad del edificio.

Por lo tanto, el aire exterior entrante debe calentarse hasta la temperatura ambiente. Este sistema requiere mucha energía y crea grandes fluctuaciones de temperatura, así como un nivel de temperatura ambiente desigual en la habitación. Esto solo se puede resolver mediante la aplicación de un aire acondicionado mecánico.

Una unidad de manejo de aire con eficiencia energética está casi cubriendo las pérdidas de calor con el sistema de recuperación de calor. Las unidades modernas utilizan la evaporación indirecta de agua en el canal de extracción / extracción de aire del recuperador y proporcionan un clima de confort incluso en los calurosos meses de verano. Gracias al aire acondicionado mecánico controlado, la eficiencia se mantiene alta sin dañar el clima de la habitación.

Requisitos normativos

Como en otros edificios, se requiere una construcción de escuelas hermética para la eficiencia energética de esos. Ese diseño requiere obligatoriamente un aire acondicionado mecánico. Además de las normas de construcción vigentes, deben tenerse en cuenta las normas DIN EN 15251, DIN EN 13779 y VDI 6040. Superordinate el VDI 6040 especifica una temperatura de la sala de clase operativa entre 20 ° y 26 ° en dependencia de la temperatura del aire exterior. Por lo tanto, se supone que ningún estudiante está expuesto a la radiación solar directa. Además, se implica una habitación libre de contaminantes y no se permite la superación de una concentración de CO2 superior a 1.000 ppm.

La siguiente tabla ayuda a la norma DIN EN 13779 a interpretar el flujo de volumen de aire exterior para unidades de aire acondicionado con ventilador:

Category

description

Rising of the CO2 concentration toward to outdoor air (ppm)

Outdoor air volume flow (m³/h) per student

IDA 1

High room air quality

< 400

>54

IDA 2

Middle room air quality

400 - 600

36 - 54

IDA 3

Moderate room air quality

600 – 1,000

22 - 36

IDA 4

Low room air quality

> 1,000

>22

Tabla 1: Calidad de la sala interior y caudal de aire exterior según DIN EN 13779

Con una concentración permitida de CO2 de 1,000 ppm, una escuela cae bajo la sección IDA 3 con un volumen de aire exterior de 22-36 m³ / h por persona. La interpretación del flujo de volumen de aire exterior por DIN EN 15251 va por otro camino. En esta guía se toma como base un área de 2 m² por alumno. La siguiente tabla muestra la interpretación de un edificio de baja contaminación:

 

 

Air volume for pollutions by building emissions m³/(hm²)

 

Example for a low-emission building

2m²/person

Category

Air volume flow

m³/h (students)

 Very low-emission building

 low-emission building

not low-emission building

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(2)+(4)x2

I

36

1,8

3,6

7,2

43 m³/h

II

25

1,3

2,5

5,0

30 m³/h

III

14

0,7

1,4

2,9

17 m³/h

La norma DIN EN 15252 determina tres categorías de clima interior que especifican el grado de expectativas del usuario y permiten la aplicación de las categorías para edificios con diferentes edades o condiciones. La categoría II se aplica a las expectativas normales de un edificio nuevo, la categoría III se aplica a las expectativas moderadas de un edificio existente y la categoría I se aplica a expectativas muy altas y se debe usar solo para personas con discapacidades físicas o niños muy pequeños. La tabla en sí muestra las tres categorías de la contaminación por el edificio. Las tarifas indicadas se muestran por persona y m². Entonces, para una nueva construcción de escuela con la categoría II, los resultados de un flujo de volumen de aire exterior son:

(2) + 2 x (4)

25 m³ / h + 2 x 2,5 m³ / (hm²) = 30 m³ / h / persona

Además de la temperatura, la humedad y el nivel de CO2, la acústica de un aula tiene una influencia significativa en el rendimiento de los alumnos y profesores. Los bajos niveles de ruido hacen posible que los maestros hablen sin problemas y mantengan la comunicación con los estudiantes. La percepción acústica de los estudiantes se ve afectada principalmente por la reflexión del sonido, el tiempo de reverberación y los ruidos de fondo. La norma DIN 4109 prescribe un nivel de presión de ruido permitido de 35 dB (A). El límite del nivel de presión de ruido para estudiantes con audición restringida o comprensión de textos difíciles y en idiomas extranjeros es de 30 dB (A).

Para la ejecución de remodelaciones y nuevas construcciones, se deben aplicar las pautas de ErP válidas y la regulación de gases fluorados. Por un lado, los criterios de eficiencia para las unidades de tratamiento de aire centrales y descentralizadas reducen las demandas de energía para el aire acondicionado y la refrigeración, pero por otro lado, la unidad se agranda al colocar las derivaciones y la recuperación de calor en la carcasa. La construcción de salas de ingeniería y estaciones de ventilación central debe ser lo suficientemente grande como para que quepan las unidades allí sin ningún problema. Además, la accesibilidad a la AHU para trabajos de mantenimiento e inspecciones higiénicas debe considerarse en el proceso de planificación de una sala de ingeniería.

Debe prestarse especial atención a la tecnología de refrigeración. En un edificio moderno, las bombas de calor y los enfriadores encuentran una amplia gama de aplicaciones. La regulación de gas F que entró en vigor el 1 de enero de 2015 juega un papel importante en el futuro de los edificios escolares. Con el escenario de reducción de fase, este reglamento reduce significativamente el hidrofluorocarbono (HFC) que están disponibles en el mercado europeo.

En el proceso de planificación de las salas de ingeniería, se debe tener en cuenta el hecho de que las tecnologías futuras necesitan más espacio. La obligación del operador de la regulación de gas F para instalaciones nuevas, así como para bombas de calor y enfriadores ya instalados, es imortante:

  • Obligación general de reducción de emisiones (artículo 3, secciones 1 y 2)
  • Obligación de reparación (artículo 3, sección 3)
  • Verificación de servicio de la obligación de densidad (artículo 3, sección 1 y artículo 4, sección 1)

Esta obligación del operador aumentará los requisitos de capacitación para el personal técnico de las escuelas y hará que la capacitación sea más desafiante.

Las escuelas modernas no se componen de aulas y salas de personal solamente. La mayoría de las escuelas también tienen salones de piscina, salas de descanso, auditorios, cocinas, gimnasios, cantinas, laboratorios, áreas científicas o salas técnicas. Estas diferentes áreas establecen diversos requisitos de operación para la tecnología de construcción.

Además de la aplicación general del VDI 6040 “ventilación y aire acondicionado en las escuelas”, son válidas las normas DIN EN 13779 y DIN EN 15251 para la determinación de las cantidades de aire exterior. Las áreas adicionales están cubiertas por normas individuales y regulaciones cuya aplicación depende del uso.

Los volúmenes de aire exterior detectados anteriormente de 30 m³ / h por persona crean volúmenes de aire en las aulas de 900 a 1.100 m³ / h. Con varias aulas en un pasillo, una unidad de aire acondicionado central con controles de habitación individual tiene sentido. Las aulas pueden contar con aire exterior y el rendimiento necesario de calefacción y refrigeración a través de la sala de ingeniería.

El mantenimiento se centra en los trabajos en la sala de ingeniería, que pueden realizarse incluso durante las clases en un caso de emergencia. Un buen aislamiento térmico de los edificios modernos combinado con un intercambiador de calor altamente eficiente permite el calentamiento del aula por aire.

Los volúmenes de aire exterior deberían ser suficientes para cubrir las necesidades de calefacción de las habitaciones. El suministro de calefacción central por el registro de compuerta reduce los costos de inversión, ya que ya no se requiere un calentamiento de panel estático.

Una unidad de manejo de aire con eficiencia energética generalmente tiene un sistema de recuperación de calor tan poderoso que la demanda de calor por infiltración de aire se reduce al mínimo. Para evitar el uso de gases F dañinos para el medio ambiente, sería conveniente utilizar sistemas de enfriamiento indirectos y adiabáticos para el aire acondicionado de las habitaciones.

Los sistemas adiabáticos no solo proporcionan una capacidad de refrigeración respetuosa con el medio ambiente, sino que también reducen las necesidades de energía para la refrigeración en cantidades sustanciales y reducen las cargas conectadas de todas las instalaciones técnicas de tratamiento de aire.

Resumiendo podemos decir que el manejo eficiente del aire con el aire exterior no solo reduce las necesidades energéticas de la escuela, sino que también aumenta el potencial de rendimiento de los estudiantes.

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