Cumplir la normativa acústica de 2007, ¿es suficiente en la educación de hoy?

Los planteamientos pedagógicos de Loris Malaguzzi, el trabajo empírico y divulgativo del programa "Edificios saludables" de la universidad de Harvard, o la comparativa con los países europeos más comprometidos con el confort acústico para el aprendizaje, aportan sólidos argumentos para actualizarnos.

Veamos el caso de un centro de secundaria con dos construcciones, que por sus fechas de edificación deben cumplir el DB-HR del Código Técnico de Edificación de 2007.

El edificio principal es de 2011 y la ampliación es de 2022.

Hagamos un breve recorrido por un aula tipo de cada edificio.

Pasillo edificio principal (2011)

Aula edificio principal (2011)

La reverberación en las aulas del edificio principal está por debajo de 0.7 s (T30)

La medición está hecha con el escaso mobiliario que se observa.

Puede apreciarse el tratamiento acústico de los techos (falso techo con placas acústicas perforadas)

AMPLIACIÓN 2022

Escalera de la ampliación (2022)

En el edificio nuevo de la reciente ampliación podemos ver algo poco habitual, el tratamiento acústico en los techos de las escaleras.

Sistemas de ventilación con intercambiadores de calor (2022)

Mecanismos de unión de dos clases contiguas (2022)

Hemos visto que las aulas de la ampliación pueden comunicarse para actividades de trabajo cooperativo con grupos numerosos o actividades con necesidad de movimiento (por ejemplo, aplicar técnicas cooperativas como el rompecabezas JIGSAW). En un uso que implique conversaciones múltiples con movimiento, los requisitos para un óptimo confort acústico exigen más de lo que garantiza la normativa.

Aulas de la ampliación (2022)

En los 10 años que separan ambas construcciones, la normativa acústica no ha variado, las metodologías educativas sí, y requieren mejor confort acústico. 

Veamos que obtenemos en las mediciones acústicas de las nuevas aulas y comparemos.

Medición acústica, aula de la ampliación (2022)

Definamos primero los parámetros que vamos a comparar:

EDT 

Corresponde al "tiempo de reverberación temprano” y se considera que refleja mejor cómo percibimos la reverberación en una habitación. 

C50 (Clarity) 

El primer sonido que llega al oyente se llama sonido directo. Este es seguido por reflexiones tempranas, que si alcanzan al oyente dentro de los 50 ms se integran con el sonido directo y tienen un efecto positivo en la claridad del habla.

La medición de Claridad (C50) compara la energía acústica en las reflexiones tempranas con las que llegan posteriormente. Se expresa en dB. Un valor elevado es positivo para la claridad discursiva.

D50 (Definition)

Expresa en formato de porcentaje la relación entre la energía que llega al oyente durante los primeros 50 ms desde la llegada del sonido directo (incluye el sonido directo y las primeras reflexiones) y la energía total recibida. A mayor porcentaje mejor definición del habla.

________________AULA 2011________AULA 2022

EDT_____________0.68 s____________0.52 s

C50_____________2.8 dB____________6.42 dB

D50_____________65.6%____________81.4%

Las nuevas aulas han mejorado todos los parámetros acústicos medidos.

Las mediciones validan la percepción manifestada por los docentes que trabajan en ambos tipos de aula.

Unos resultados positivos que no deben hacernos olvidar que los requerimientos de confort acústico de Código Técnico de Edificación para espacios educativos, están entre los menos exigentes de Europa... desde 2007.

La velocidad más eficaz para equilibrar atención, comprensión y memoria, está alrededor de 180 palabras por minuto. Rodero, E.(2015) (Ver reseña en sección INVESTIGACIONES)

Equivale a 3 palabras por segundo.

En una aula con una reverberación de 2 s llegan a superponerse seis palabras.

En una aula con una reverberación de 0.3 s, no hay superposición.

Estos sencillos cálculos se alinean con la investigación de Radun y otros(2023)  (Ver reseña en sección INVESTIGACIONES)

¿Y en este caso, en que las aulas cumplen el Código Técnico de Edificación, es posible acercarnos a tiempos de reverberación de 0.3 s?

Difícilmente. Nuestros cálculos nos dicen que puede lograrse añadiendo a cada aula 30 m² de paneles absorbentes. Con el sistema sencillo de paneles adhesivos, podrían estar en las partes altas de la pared opuesta a los ventanales y en la pared del fondo, pero no en el techo acústico.  O sea, no caben todos los necesarios.

Quizás las recomendaciones del Consejo de la Unión Europea, relativa a las competencias clave para el aprendizaje permanente (mayo 2018), deberían llevar a reconsiderar el mínimo confort acústico necesario para las técnicas de aprendizaje cooperativo o el trabajo por proyectos.

El aprendizaje entre iguales es más ruidoso.

Un espacio educativo acústicamente inclusivo es más universal.

También hay recorrido de mejora en términos de equidad: 

• Mejor confort acústico a menor edad de los estudiantes.
• Mejor confort acústico para los estudiantes con dificultades auditivas y/o de atención.

Escuchemos a los profesionales cuando nos recuerdan que las mejoras acústicas a posteriori duplican el coste de hacerlo bien en origen.  Y en ocasiones, ya no tienen solución.

Acústica de los comedores escolares

Ya hicimos referencia a dos estudios sobre las condiciones acústicas de nuestros centros educativos.  El de la Universidad de Alicante (2002) y el de la Universidad Autónoma de Barcelona (2012) coinciden en señalar los déficits en el cumplimiento de las recomendaciones de nuestras propias normativas sobre acústica de los espacios educativos.

La prestación del servicio de comedor en horario escolar, es una actividad con alto potencial educativo en la calidad y hábitos saludables de nutrición, socialización, conciencia de sostenibilidad alimentaria y reciclaje.

Si entendemos el comedor escolar como espacio educativo, ¿cómo está el nivel de confort acústico?

En 2020, el juzgado de lo social Nº2 de Bilbao, reconoció como enfermedad profesional la hipoacusia por ruido de una trabajadora de un comedor escolar en el que “desarrolla su prestación sometida a un nivel diario equivalente de ruido superior a 80 dB”. 

Muchos de los ruidos a los que están sometidos a diario los trabajadores de este tipo de espacios (a menudo no acondicionados acústicamente), superan los 80 dB estipulados en el artículo 5 del RD 286/2006 sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición al ruido.

Los alumnos están menos tiempo sometidos a esos niveles de ruido, pero ¿cómo afecta a la nutrición? ¿Es solo el ruido o también las prisas? ¿Afecta a las sesiones de clase de la tarde? 

Los parámetros de confort están definidos en las normativas nacionales e internacionales, y como lo que se define se puede medir, aquí podéis ver un gráfico que registra los niveles de ruido diarios en un comedor escolar no acondicionado acústicamente. 

Durante 5 días consecutivos se midió el nivel de ruido durante la prestación del servicio de comedor escolar.

Como puede apreciarse en la gráfica, el nivel está siempre muy por encima de 80 dB, excepto en los breves momentos de cambio de turno (79 dB)

El siguiente paso es la mejora, de no hacerlo, solo cabe esperar el deterioro.

Próximamente, abriremos una nueva sección donde aportaremos recursos y experiencias de mejora del confort acústico en comedores escolares.

¡Felices fiestas!

El "silogismo" de Lord Kelvin.

Lo que no se define no se puede medir.

Lo que no se mide no se puede mejorar.

Lo que no se mejora se deteriora.

Lord Kelvin, William Thompson (1824-1907)

Estas proposiciones siguen una estructura similar a la de un silogismo, donde cada afirmación se basa en la anterior y nos llevaría a la conclusión de que lo que no se define, se deteriora.

Aunque la frase atribuida a Lord Kelvin no es un silogismo en el sentido estricto, comparte con este la estructura lógica, el razonamiento deductivo y la conexión de conceptos para llegar a una conclusión.

Ejemplifica la importancia del pensamiento lógico y estructurado, ya sea en el ámbito filosófico o en la aplicación práctica de la gestión y la mejora continua de procesos.

Y eso es lo que pretendemos con los dispositivos de registro de datos de confort en las aulas.

Definamos para medir.

Para definir los parámetros de confort en las aulas nos ayudaremos de la normativa española  del RITE (reglamento de instalaciones térmicas en los edificios, actualización de 2022) :

Temperatura, entre 21 ºC y 25 °C

Humedad relativa, entre 40% y 60%

Concentración de CO₂, inferior a 900 ppm (en infantil inferior a 750 ppm)

Iluminación superior a 500 lux (en general)

Midamos para mejorar.

Hecha la definición, llega el momento de medir. A partir de nuestro primer registrador de datos hemos creado una segunda versión con las siguientes modificaciones:

- Reducción de tamaño para su integración en el aula

- Anulación del display y la grabación de datos en tarjeta SD, ya que los almacenamos en internet, en donde podemos leerlos y descargarlos (MQTT-IoT ThingSpeak).

- Hemos añadido un código QR que accede directamente a la visualización de los datos de medición.

- Hemos añadido el sensor BH1750 que nos mide la intensidad de luz en Lux.

- Mantenemos los sensores:

• BME280, temperatura, humedad y presión atmosférica
• Senseair S8, sensor NDIR de CO₂
• PcbArtists, I2C Decibel Sound Level Meter Module

- La unidad controladora arduino UNO WiFi rev2 con education shield la hemos simplificado, ahora utilizamos  una D1 R32 de az-delivery, con ESP32. Una solución efectiva y ocho veces más económica.

Mejoremos para evitar el deterioro (ambiental y cognitivo).

No podemos controlar todos los parámetros de confort, pero con la información de las medidas podremos actuar mucho mejor.

Temperatura: combinando calefacción y ventilación.

CO₂: ventilando abriendo puerta y ventanas para forzar ventilación cruzada.

Humedad: si el ambiente está excesivamente seco como efecto de la calefacción, será eficaz poner algún recipiente con agua en los radiadores. Si está demasiado húmedo y más húmedo que el exterior, mejoraremos con la ventilación.

Ruido: la evidencia avala el uso de indicadores de ruido para facilitar a los estudiantes la autorregulación. Sistemas de indicación visual del nivel de ruido son efectivos (en pantalla interactiva, como dispositivos independientes, en dispositivos personales. etc.)

Las pedagogías del siglo XXI, con más participación y comunicación entre estudiantes, generan más CO₂. Cuando trabajen así tendremos que ventilar más a menudo. Los sensores nos indicarán cuando.

No se nos escapa que no es nada simple, porque cada vez que utilizamos la ventilación para reducir humedad o bajar la concentración de CO₂, perdemos temperatura.

Precisamente en un escenario de efectos cruzados, si tenemos una buena medición podremos mejorar tomando decisiones informadas y aprenderemos de los resultados obtenidos.

Muy recomendable la publicación del CSIC : 

Guía para ventilación en aulas. Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua, IDAEA-CSIC Mesura

Nosotros ya hemos instalado nuestro registrador de datos en el Aula del Futuro.

El led en verde nos indica que estamos en valores de concentración de CO₂ seguros. Cuando cambia a rojo nos está avisando que tenemos que ventilar.

En el canal correspondiente de ThingSpeak podemos ver la evolución y el efecto de nuestra gestión del confort en el aula.

Cuando no se dispone de registrador de datos, puede recurrirse a esta  herramienta gratuita online, denominada Quick Indoor CO₂ (QICO2), que calcula los niveles objetivo de CO₂ según la tasa de ventilación deseada por el usuario y la información sobre la sala y sus ocupantes.

Confort 360: bienestar físico y mejora cognitiva.

Confort 360: Creando el Aula Ideal para el Aprendizaje

El aula es un ecosistema complejo donde diversos factores interactúan para crear un ambiente propicio para el aprendizaje. En este post, exploraremos parcialmente cómo la acústica, la temperatura, la humedad, la iluminación, el nivel de ruido, la reverberación y la concentración de CO₂ se entrelazan para formar lo que llamamos "Confort 360" en los espacios educativos de aprendizaje.

La Sinfonía Invisible del Aula

Mientras que la mayoría de nosotros somos conscientes de la importancia de la temperatura y la humedad en el aula, a menudo pasamos por alto dos factores cruciales: el disconfort acústico y los niveles de CO₂. Estos elementos, aunque menos evidentes, tienen un impacto significativo en el proceso de aprendizaje y el bienestar de estudiantes y docentes.

Reverberación, El Enemigo "Silencioso"

El ruido excesivo y la reverberación en el aula pueden tener efectos negativos en la concentración y el rendimiento académico. Esta situación no solo dificulta la concentración, sino que también puede tener efectos a largo plazo en la salud auditiva y cardiovascular de estudiantes y docentes.

CO₂  El Indicador Invisible de la Calidad del Aire

La concentración de CO₂ es un indicador clave de la calidad del aire interior. Niveles elevados pueden causar somnolencia, falta de concentración y malestar general. En aulas mal ventiladas, los niveles de CO₂ pueden superar los 2.000-4.000 ppm, muy por encima de los niveles recomendados.

La Necesidad de Medir para Mejorar

Para abordar estos desafíos, es crucial medir y monitorear estos factores de manera constante. Como dice el refrán, "lo que no se mide, no se puede mejorar". Por eso, proponemos la creación de un registrador de datos personalizado que nos permita tener un control preciso sobre nuestro ambiente físico de aprendizaje.

Registrador de datos, tu aliado para el Confort 360

Hemos creado un registrador de datos utilizando una plataforma Arduino UNO y los siguientes componentes:

• Sensor Senseair S8 para medir CO₂
• BME280 para temperatura y humedad
• RTC DS3231 para registro preciso del momento de medición
• Sonómetro con salida DC para medir niveles de ruido
• Módulo de tarjeta SD para almacenamiento de datos medidos
• Pantalla LCD para visualización en tiempo real

Este dispositivo nos permitirá:

• Medir y registrar los niveles de CO₂, temperatura, humedad y ruido en el aula
• Visualizar los datos en tiempo real
• Almacenar información para análisis posterior
• Configurar alertas para niveles fuera de los rangos óptimos

Puedes ver nuestro registrador de datos en la sección CONFORT 360

Mejorando el Confort Acústico

Para mejorar la acústica del aula, podemos implementar algunas medidas sencillas:

• Instalar paneles acústicos en paredes y techos
• Utilizar cortinas y elementos textiles
• Colocar elementos antideslizantes en las patas de sillas y mesas
• Emplear "Semáforos de Ruido" para concienciar al alumnado sobre los niveles de ruido generados
• Hacer mediciones y correlacionarlas con la percepción de bienestar

El Confort 360 no es un lujo, sino una necesidad para maximizar el potencial de aprendizaje de nuestros estudiantes. Al prestar atención a estos factores y utilizar herramientas como un registrador de datos, no solo podremos actuar para mejorar el rendimiento académico, sino que también contribuimos a la salud y bienestar de toda la comunidad educativa.

Recuerda: para crear un ambiente de aprendizaje verdaderamente óptimo, debemos ser conscientes de todos los factores que influyen en el confort, especialmente aquellos que a menudo pasamos por alto. 
Medir es el primer paso para mejorar. 

¡Hagamos de nuestras aulas espacios de confort integral!

Confort acústico en educación infantil

 

El mismo estudiante dibujando un tractor, en aula tranquila y aula ruidosa.

Imágenes del “Sound Education Seminar”, Camilla Lydiksen, CEO ADHD-föreningen.

A un grupo de estudiantes se les pidió que dibujasen concentrados y en un ambiente tranquilo y silencioso “la cosa” que más le gustase.

Por sorteo, correspondió a Midas, un niño sin ninguna patología diagnosticada, volver a hacer su dibujo intentando mejorarlo.

Mientras Midas repetía su dibujo, el resto de estudiantes podían:
- hablar entre ellos
- hablar de Midas pero no hablar con Midas

Al ser una aula no tratada acústicamente, rápidamente se produjo el llamado efecto Lombard, involuntariamente y para entenderse, todos fueron elevando el volumen de la voz. 

Midas se concentró todo lo que pudo y cuando terminó, al mostrar su segundo dibujo, fue consciente de que el primero había sido mucho mejor. Decepcionado dijo “pero si yo me concentré y me esforcé todo lo que pude…”

La diferencia entre los dos dibujos fue únicamente la exposición al ruido.

A quien preguntemos qué alumnos son más ruidosos nos dirán con mucha probabilidad que los de infantil. La paradoja es que los más ruidosos sean los más sensibles al ruido. Paradoja que los condena a la desatención. No conocemos ninguna normativa de acústica escolar que considere la singularidad de los más pequeños.

En uno de nuestros estudios de caso sobre un comedor de infantil, ayudamos a establecer la hipótesis que era el disconfort acústico la causa por la que no querían quedarse a comer.  Cuando hagan la mejora acústica saldremos de dudas.

Además de la mayor sensibilidad al ruido de los estudiantes de educación infantil, tienen menos memoria de trabajo, menos vocabulario, menos conocimiento de la sintaxis y menos independencia de campo (atención selectiva). Todo lo que se necesita para asegurar una buena inteligibilidad y comprensión del lenguaje en la comunicación oral para el aprendizaje.

Ante tanto reto, deberíamos al menos asegurarles un buen entorno acústico que facilite el trabajo de la conciencia fonológica, la comunicación y el bienestar (a los que aprenden y a quienes enseñamos).

Y en términos de inclusión, debemos considerar cuantos estudiantes con dificultades auditivas, con trastornos de desarrollo del lenguaje (TDL) o retraso del lenguaje (RL) se diagnosticarán tardíamente.

Y en términos de acogida, contemplar que las primeras experiencias del alumnado que empieza infantil en un centro determina el vínculo emocional con la institución y con el aprendizaje. 

Sorprende que la acústica de las aulas de infantil sea la misma que va bien para hacer clases magistrales en cualquier otro nivel educativo.
Seamos conscientes que hemos normalizado una acústica deficiente para muchos de los escenarios de aprendizaje tradicionales de la educación infantil y para casi todas las metodologías que intentan dan respuesta a las competencias del siglo XXI (de infantil y de todas las etapas educativas).

La buena noticia es que, a pesar de no controlar la carga cognitiva extrínseca de una acústica deficiente, la escolarización infantil parece reducir algunas diferencias de origen.

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Diferencias en el porcentaje de vocabulario conocido, entre los grupos de alumnado con y sin dificutades de lenguaje.	29	16	7

Ayuso, A & Santiago, R.B. & Ruiz, I (2022) Diferencias de vocabulario en niños con y sin retraso de lenguaje. Universidad de Valladolid.