Aplicació del sistema Schoolair de TROX per a la millora de la qualitat de l'aire en centres educatius de Barcelona

Abstract

Aquest Treball de Fi de Màster avalua la viabilitat tècnica i econòmica d’implantar un sistema de ventilació descentralitzat (Schoolair de TROX) a les aules dels centres educatius de Barcelona. El treball analitza la situació actual, la normativa vigent (RITE), adapta el producte, realitza simulacions teòriques i desenvolupa una prova pilot en una aula real. La proposta respon a la necessitat de renovació dels centres educatius, impulsada pel Pla Clima Barcelona arran de la COVID-19. Els resultats teòrics i experimentals confirmen la viabilitat de la solució, amb beneficis clars per a la salut i el rendiment acadèmic, i amb potencial d’escalabilitat a altres ciutats.

El present Treball de Fi de Màster presenta l’estudi de viabilitat tècnica de la implantació d’un sistema de ventilació descentralitzat basat en el producte Schoolair del fabricant TROX. L’abast del present treball comprèn la justificació de la necessitat, l’anàlisi detallada de la situació actual dels centres educatius de la ciutat de Barcelona, la descripció del problema, anàlisi de normativa i adaptació del producte a les especificacions del RITE, realització de simulacions teòriques del comportament de la unitat i la realització d’una prova pilot en una aula real. La proposta sorgeix de la necessitat real de la renovació de les aules dels centres educatius de la ciutat de Barcelona sustentat en la inversió pública a realitzar dins del Pla Clima Barcelona a arran de la situació crítica generada per la pandèmia de la COVID-19 al 2020. El desenvolupament de la solució es basa en l’anàlisi de diverses alternatives i la selecció de dues d’elles pel desenvolupament d’un sistema de climatització i control de la concentració de CO2 a l’interior de les aules. Un cop desenvolupades les solucions, s’analitza de forma teòrica el comportament de la unitat en una simulació basada en dades públiques de la contaminació ambiental exterior a la ciutat de Barcelona i els ratis de generació de CO2 per la respiració produïda pels infants i adolescents segons dades de AFEC. Per a verificar l’hipòtesi teòrica es realitza una prova pilot a una aula d’una escola local i monitoritzen els resultats durant 15 dies per a la seva anàlisi. En conclusió, la solució proposada presenta viabilitat tècnica i econòmica amb grans beneficis directes sobre la salut dels infants i indirectes sobre el rendiment acadèmic. La solució està dissenyada per a un projecte local, però permet la seva escalabilitat a altres ciutats d’Espanya de forma directa, així com a altres ciutats europees amb una prèvia revisió del marc normatiu corresponent. Aquest projecte representa un pas ferm cap a la modernització de les instal·lacions de climatització i QAI en volums reduïts amb alta densitat de persones.

The present Master's Thesis presents the technical feasibility study of implementing a decentralised ventilation system based on the Schoolair product from the manufacturer TROX. The scope of this work includes justifying the need, a detailed analysis of the current situation of educational centres in the city of Barcelona, a description of the problem, an analysis of the regulations and adaptation of the product to the specifications of the RITE, the carrying out of theoretical simulations of the unit's behaviour and the implementation of a pilot trial in a real classroom. The proposal arises from the real need to renovate the classrooms of educational centres in the city of Barcelona, supported by the public investment to be made under the Barcelona Climate Plan in response to the critical situation generated by the COVID-19 pandemic in 2020. The development of the solution is based on the analysis of several alternatives and the selection of two of them for the development of a climate control and CO2 concentration monitoring system inside classrooms. Once the solutions have been developed, the unit's behaviour is theoretically analysed in a simulation based on public data on outdoor environmental pollution in the city of Barcelona and on the CO2 generation rates from breathing produced by children and adolescents, according to AFEC data. To verify the theoretical hypothesis, a pilot test is carried out in a classroom at a local school, and the results are monitored for 15 days for analysis. In conclusion, the proposed solution is technically and economically viable, with significant direct benefits for children's health and indirect benefits for academic performance. The solution is designed for a local project, but allows for direct scalability to other cities in Spain, as well as to other European cities following a prior review of the relevant regulatory framework. This project represents a firm step towards the modernisation of climate control and indoor air quality (IAQ) installations in small spaces with a high density of people.