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EL MEDIO AMBIENTE EN EL SALON DE CLASES Y SU IMPORTANCIA
PARA EL XITO DEL PROCESO EDUCATIVO
Ing. Carlos E. Lpez G. Ing. Carlos Lpez R. Instituto Tecnolgico
de Puebla.
[email protected]
Resumen
Las actividades que de manera cotidiana se desarrollan en el
saln de clase han sido y son analizadas permanentemente desde
muchos puntos de vista, siempre tendiendo alcanzar metas que
favorezcan el proceso educativo. Este trabajo reporta un anlisis
que se enfoca hacia una revisin de algunos de los factores que
conforman las condiciones ambientales presentes en el saln de
clase. Para ello primero se plantea conocer como vara la
concentracin de bixido de carbono y de oxigeno durante una hora de
clase con una poblacin escolar de 25 alumnos, se definen las
condiciones iniciales idnticas a las concentraciones al aire libre.
Es conveniente comparar los valores reportados con los valores
mximos recomendados para condiciones ambientales en recintos
cerrados de esta naturaleza, as como tambin argumentar la falta de
normatividad nacional. Se mencionan las posibles repercusiones
tanto en el estado de salud de las personas expuestas, como en las
condiciones favorables para el desarrollo de microorganismos
fottrofos y auttrofos . Se presenta una propuesta de diseo para un
medidor de CO2. * Alumno del posgrado en Ing. de Calidad UIA. **
ITP.
La permanencia de un alumno en el saln de clase, considerando el
total de los diversos
niveles educativos es de aproximadamente 16 000 horas, aqu
participa en las
actividades que de manera cotidiana se desarrollan, mismas que
desde el exterior
continuamente son analizadas desde muchos puntos de vista, an
con esta diversidad,
es comn que pase desapercibida la influencia del medio ambiente
en el recinto cerrado
que se constituye como saln de clase.
Este trabajo hace un anlisis en la concentracin de solo dos de
los mltiples factores
que definen las condiciones ambientales presentes en el saln de
clase y su impacto en
la salud de los elementos participantes del proceso educativo,
para ello, primero se
plantea el conocer como ha evolucionado la composicin del aire
atmosfrico, en
seguida se analiza la variacin de la concentracin de bixido de
carbono y de oxigeno
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en su interior durante una hora de clase y se concluye con una
comparacin de los
valores obtenidos con los valores mximos recomendados para
condiciones ambientales
de esta naturaleza, se mencionan adems las posibles
repercusiones tanto en el estado de
salud de las personas expuestas, como en el desarrollo favorable
de microorganismos
fototrofos y autotrofos (ya que ambos solo requieren bixido de
carbono para su
metabolismo).
Los factores medioambientales presentes en un saln de clase son
muy diversos, uno de
ellos es el aire, a este compartimiento de la atmsfera
enfocaremos nuestra atencin,
especficamente en la variacin del contenido de bixido de carbono
y de oxgeno.
Antecedentes.
La atmsfera actual se cree que ha evolucionado como se muestra
en la figura, en un
intervalo de aproximadamente 5 mil millones de aos, en ella se
destacan para este
artculo las variaciones de O2 y CO2. Hace aproximadamente 3 mil
millones de aos (m. de a.) se formaron los primeros
organismos primitivos (algas azules), con funciones metablicas
formadoras de
oxgeno, aproximadamente mil (m. de a.) habran de transcurrir
para que este oxgeno
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fuese incluido en los elementos qumicos fcilmente oxidables y
entonces fuera viable
la entrega de oxgeno a la atmsfera.
Actualmente se acepta que el lmite mnimo de la concentracin de
O2 para la respiracin de los seres vivos se alcanz hace
aproximadamente 2 mil (m. de a.) la
presencia del Homo erectus se ubica hace 1500 (m. de a.); la del
homo sapiens es
reciente ..hace 30 000 aos.
En la Fig. se observa la paulatina disminucin de CO2 y el
aumento de O2 durante los
ltimos 600 millones de aos. Estos cambios se han revertido de
manera sbita por
actividades que el ser humano desarrolla de manera habitual, vea
en la figura una espiga
vertical al final del trazo de la curva de la concentracin de
CO2.
En el saln de clase, la distribucin volumtrica del intercambio
gaseoso generado en el
lapso de una hora obedece a los diferentes pesos moleculares de
los componentes del
aire, as para el CO2 esperaramos que se concentrara en las capas
laminares ms
prximas al piso es decir ah alcanzara valores de concentracin
similares a los
alcanzados hace 500 (m. de a.), esta condicin y la presencia en
este recinto de diversas
formas de vida conducen a identificar a aquellos microorganismos
que encuentran en
estas condiciones un habitat adecuado para su reproduccin.
Los organismos que utilizan sustancias qumicas inorgnicas o a la
luz como fuentes de
energa son capaces de desarrollarse an careciendo por completo
de sustancias
orgnicas, ya que utilizan el CO2 como su nica fuente de carbono,
a estos especimenes
se les denomina para el primer caso como auttrofos y los
segundos como fottrofos.
Una investigacin para identificar microorganismos presentes en
el saln de clase
parece justificarse.
Las normas oficiales emitidas ya sea por la Secretara del medio
ambiente recursos
naturales y pesca (SEMARNAP) o por la secretara del trabajo y
previsin social
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(STPS), vigentes en nuestro pas, NO establecen el valor
permisible mximo de CO2 en
recintos cerrados destinados a aulas. En la norma oficial
Mexicana NOM-001-STPS-
1999, Edificios, locales, instalaciones y reas en los centros de
trabajo- condiciones de
seguridad e higiene. Se proporciona una gua de referencia
denominada ventilacin de
confort que establece:
El contenido de esta gua es un complemento para la mejor
comprensin de la
Norma y no es de cumplimiento obligatorio.
Para locales de los centros de trabajo, tales como oficinas,
cuartos de control,
centros de computo y laboratorios, entre otros, en los que se
disponga de
ventilacin artificial para confort de los trabajadores o por
requerimientos de la
actividad en el centro de trabajo, se recomienda tomar en
consideracin la
humedad relativa, la temperatura y la velocidad del aire, de
preferencia en los
trminos siguientes:
o Humedad relativa entre el 20% y 60%. o Temperatura del aire de
22C 2C para pocas de ambiente fro y 24.5
1.5 C para pocas calurosas. o Velocidad media del aire que no
exceda de 0.15 m/s, en pocas de
ambiente fro, y de 0.25m/s en pocas calurosas. o Se recomienda
que la renovacin del aire no sea inferior a 5 veces
por hora.
Los sntomas asociados a la calidad deficiente del aire,
reportados por; The Industrial
Hygienist`s guide to indoor air quality investigations son:
. Enfermedades Respiratorias. . Sangrado en la nariz. .
Irritabilidad.
. Alergias. . Fatiga. . Insomnio.
. Asma . Visin borrosa. . Irritacin de garganta
. Sinusitis . Conjuntivitis. . Faringitis.
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La recomendacin que presenta la American Society of Heating,
Refrigerating and Air-
Conditioning Engineers (ASHRAE) :
34 m 3/h
Un mnimo absoluto de 8.5 m 3 /h por persona en el interior de un
recinto, esto es para mantener la concentracin de CO2 por debajo de
2500 ppm. (es la mitad del lmite de exposicin permisible en un
ambiente laboral).
Para los salones de clase se recomienda: 25.5 m3/h por
persona.
Para oficinas: 34 m3/h
Para hospitales: 42.5 m37h
Para verificar las concentraciones de O2 y CO 2 , en el saln de
clase: Inicialmente se procedi a tomar las medidas del saln de
clase de pared a pared y del
piso al techo, resultando: de la pared del frente hacia atrs,
una distancia de 7.52 m ; de
pared a pared laterales, una distancia de 7.95 m ; del piso
hacia el techo, una distancia
de 2.90 m. : el volumen total de aire contenido en el saln es de
174 m cbicos.
Ahora si consideramos como CONDICION INICIAL, que la composicin
del aire
presenta una fraccin volumtrica de 20.946 % para el oxgeno y de
354 partes por
milln para el bixido de carbono, tendramos que del volumen de
aire total del saln,
36.54 m*3 son de O2 y 0.0616 m*3 de CO2.
Obtenidas las condiciones iniciales, ahora consideramos las
siguientes variables: una
persona adulta emite diariamente durante el proceso normal de
respiracin,
aproximadamente 350 litros de CO2. (con un peso aproximado de
750 g.), ahora al
considerar un nmero de 24 alumnos ms el profesor, se
obtiene:
1 da 350 litros 1 hora 14.58 litros 1 lt. = 1dm 3 = 10-3 m 3
(0.01458) (25)= 0.3625 m*3 de CO 2 aportado en 1 hora.
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Una persona adulta, respira en un minuto aproximadamente 8.5
litros de aire, as, en una hora para el total de 25 personas
sera:
(8.5 litros )(60)(25)= 12 750 litros de aire total respirado
durante una hora de clase.
Si consideramos que 1litro= 10 3 M*3 , tendramos que del volumen
total de aire contenido en el saln (174 m*3) se respiraron solo
12.75 de ellos durante la hora de clase. La concentracin de CO 2
aument de:
0.0616 m*3 a 0.3625 m*3 El contenido de O2, disminuy de 36.54 m3
a 35.82 m3 .
Algunas organizaciones entre ellas (INSHT) , recomiendan que los
valores mximos de exposicin en condiciones de ambiente laboral sean
de 5000 partes por milln para jornadas de 8 horas. En metros cbicos
resultaran 0.5 o sea muy por encima de los 0.3625 calculados
previamente. Referencias.
1. Indoor Air Quality Tools for Schools. IAQ Coordinator`s
Guide, U.S. Environmenntal Protection Agency. May 1995. EPA
Publication 402-k-95-001.
2. Ryan, Timothy. Contract specs for indoor Air Quality
Investigations. Professional safety. ASSE july 1993 pp 20-23.
3. Norma Oficial Mexicana NOM-001-stps-1999
http://www.stps.gob.mx/04_sub_prevision/03_dgsht/normatividad/
normas/nom-001.html
