–Klimanın Öğrenciler İçin Faydaları Nelerdir?
Ulusal Eğitim ve Ekonomi Merkezi tarafından yapılan bir araştırmaya göre, dünyanın dört bir yanındaki çocuklar ve gençler ile son sınıf öğrencileri ve öğretmenler, yılda 180 günden fazla bir süre boyunca günde ortalama 7 saatlerini okulda geçiriyor. Okullar ve üniversiteler birçok öğrenci için ikinci evleri gibi, özellikle de 220 gün okulun norm olduğu Güney Kore'de. Doğal olarak, bu tesislerdeki refah ve konforları, işyerindeki çalışanlarla aynı titizlikle ele alınmalıdır.
Amerikan Isıtma, Soğutma ve İklimlendirme Mühendisleri Derneği (ASHRAE) ve Çevre Koruma Ajansı (EPA) gibi uzman kuruluşların her biri, bu alanlarda optimum iç mekan hava kalitesi (IAQ - Indoor Air Quality) koşullarının yaratılması için (aşağıda değineceğimiz) kılavuzlar sunmaktadır. Ancak ABD söz konusu olduğunda, farklı bölgelerin veya eyaletlerin okullar için uzman tavsiyelerinden farklı olabilen kendi talimatları vardır ve bu da her zaman tavsiye edilenleri karşılamayan standartlarla sonuçlanabilir. Bu durum dünya genelinde de değişiklik göstermektedir. Bir Dünya Sağlık Örgütü (WHO) anketi, Avrupa'daki üye ülkelerden okul ortamına ilişkin politikalar hakkında bir anket doldurmalarını istemiştir; yanıt veren ülkelerin yalnızca %45'i okullar için IAQ standart uygulamalarına sahiptir. EPA'ya göre ABD'de okulların yaklaşık %50'sinin IAQ yönetim planı bulunmamaktadır.
Okullarda ve üniversitelerde ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) düzenlemeleri açısından hala kat edilmesi gereken çok yol var. Bu nedenle, bu makalede Johnson Controls-Hitachi Air Conditioning vaka çalışmasıyla, ortamın öğrencilerin öğrenmesini ve performansını nasıl etkileyebileceğine ve optimum hava kalitesinden nasıl yararlanabileceklerine ışık tutmayı amaçlıyoruz.
Okullarda İç Hava Kalitesi
İç mekan hava kalitesini ölçerken veya izlerken bakılması gereken bazı temel göstergeler vardır. Bu göstergelerden en yaygın olanı hava kirleticilerin ve uçucu organik bileşiklerin (VOC'ler) varlığıdır. Bu kirleticilerden bazıları formaldehit ve benzen gibi temizlik maddeleri, böcek ilaçları ve boyalardan salınan kimyasallardır. Diğerleri havada doğal olarak bulunabilir, ancak karbondioksit (CO2) gibi daha yüksek konsantrasyonlarda toksiktir. Yüksek CO2 konsantrasyonları özellikle sınıflarda olduğu gibi yüksek doluluk oranına sahip odalarda yaygındır. Diğer kirleticiler arasında, tuvaletler ve soyunma odaları gibi nemli ortamlarda gelişen küf ve küf sporları yer alır.
Kirleticilerin varlığı ne kadar yüksekse, iç mekan havasının kalitesi de o kadar düşüktür. EPA, 1999 yılında ABD'deki okulların %20'sinin yetersiz IAQ rapor ettiğine işaret etmektedir. Bu bileşiklerin çocuk sağlığı üzerindeki etkileri, gelişmekte olan bağışıklık sistemleri nedeniyle daha da artmaktadır. Bu kirleticilerden bazıları astım ve alerji gibi solunum sorunları olan öğrenciler için de tetikleyicidir ve okula devamsızlık oranını artırır. Kötü IAQ'nun neden olduğu yaygın semptomlar arasında baş ağrısı, öksürme, hapşırma ve yorgunluk yer alır. IAQ ve bunun çocukların eğitimi üzerindeki etkileri hakkında daha fazla bilgi edinmek için makalemizi okuyun.
Eğitim Tesislerinde Havalandırma
İç mekan hava kalitesini iyileştirmek için iç mekana temiz hava vermek çok önemlidir. Bu, doğal havalandırma veya mekanik havalandırma yoluyla yapılabilir. Havalandırma, hava değişim oranı (AER) ile ölçülebilir. Saatte ne kadar çok hava değişimi yapılırsa, iç mekan hava kirleticilerinin konsantrasyonu o kadar düşük olacaktır. Binalardaki fazla nem de havalandırma yoluyla dışarı atılır. Yukarıda bahsi geçen DSÖ araştırması, okulların çoğunda, özellikle kış aylarında, uygun ısıtma yapılmamasının bir sonucu olarak yetersiz havalandırma nedeniyle havasız sınıflar olduğunu ortaya koymuştur. Ek olarak, Michigan'daki okullarda IAQ ve havalandırmayı değerlendiren bir çalışma, sınıfların sadece %27'sinin ASHRAE standardı olan saatte 3 hava değişimine ulaşması nedeniyle okulların çoğunda havalandırmanın yetersiz olduğunu ortaya koymuştur.
Bir okulun havalandırma stratejisi hava durumu, sıcaklık, polen sayısı ve kirlilik gibi dış etkenleri de dikkate almalıdır. Bu şekilde, okul ortamları hem doğal hem de mekanik havalandırmanın bir kombinasyonundan faydalanabilir; dış hava kalitesi kötü olduğunda mekanik havalandırmaya başvurulabilir.
Okul kafeteryaları, sanat odaları veya tuvaletler gibi belirli alanlar ideal olarak özel egzoz havalandırma sistemlerine ihtiyaç duyar. Etkili bir egzoz havalandırması, odadaki kirleticileri vakumlayarak ve havalandırma delikleri aracılığıyla dışarıya iterek ortadan kaldırır. Okullarda nem, yemek pişirme kaynaklı nem, boya malzemeleri ve deterjanlar birikerek egzoz fanlarını bir gereklilik haline getirebilir.
Bununla birlikte, okul binaları, optimize edilmiş bir HVAC sistemi için engel teşkil eden belirli zorluklara sahip olma eğilimindedir. Çoğu zaman, kamu eğitim tesisleri, masrafları düşürmek için daha uygun fiyatlı inşaat malzemeleriyle inşa edilir veya daha eski binalardır. Bu durumlarda, kanallı sistemler tüm bina tiplerinde uygulanabilir olamayacağından veya ekipmanı kurmak için alan sınırlı olabileceğinden, etkili HVAC sistemi kurulumu için seçenekler azalır.
Sınıf için en iyi sıcaklık nedir?
Bir sınıf için ideal sıcaklığı belirlemek kolay değildir ve doğal olarak ülkeye ve iklime göre farklılık gösterir. Kötü IAQ'nun sağlık üzerindeki etkileri oldukça dikkat çekicidir, ancak aynı derecede endişe verici ve daha az bilinen şey, iklimin öğrencilerin akademik performansını da etkilediğidir. Okul devamsızlığı yaygın bir sorundur ve bu da öğrencilerin ilerlemesini ve akademik sonuçlarını etkilemektedir. Kronik solunum yolu hastalıkları (astım gibi) kötü iç hava kalitesi nedeniyle devamsızlıkla doğrudan ilişkilidir, ancak yetersiz altyapı ve çevre de yaygın bir neden olabilir.
- Termal konfor. Termal konfor kavramı, termal hissin ne çok soğuk ne de çok sıcak olacak şekilde doğru olması anlamına gelir. ASHRAE'ye göre sınıflar kışın en az 22ºC (72ºF), yazın ise 24ºC (75ºF) sıcaklığa ve %40-%60 bağıl neme sahip olmalıdır.
Sıcak hava dalgaları ve soğuk hava dalgaları gibi aşırı sıcaklıklarla karşılaşıldığında, uygun HVAC sistemlerine sahip olmayan okullar faaliyetleri durdurmak ve sınıfları kapatmak zorunda kalmaktadır. Giderek artan sıcak yaz günleri, öğrencilerin klimasız alanlarda derslere katılmasını rahatsız edici ve boğucu hale getirmekte veya kışın dondurucu günlerde ısıtmasız derslere katılmalarına neden olarak daha az öğrencinin derslere katılmasına yol açmaktadır.
- Sıcaklık ve davranış. Veriler sıcak yaz günlerinde işlenen suçların arttığını gösterirken, araştırmalar sıcaklığın sinirlilik ve çabuk öfkelenme ile ilişkili olduğunu fark etmeye başlamıştır. Sıcak sınıflardaki öğrencilerin sinirli davranışlar gösterme olasılığı daha yüksek olabilir veya öğretmenlerin öğrenci davranışı algısını olumsuz etkileyebilir. Aşırı sıcaklıklar motivasyon eksikliği ile de ilişkilidir ve vücut sıcaklığa uyum sağlamaya çalışırken görevlere odaklanmayı zorlaştırır.
- Akademik sonuçlar üzerindeki etkiler. Harvard Üniversitesi'nde yapılan bir araştırmanın bulgularında da belirtildiği gibi, termal konfor eksikliği öğrenmeyi doğrudan etkilemektedir. Daha sıcak ülkeler akademik mükemmellik testlerinde daha düşük puan alma eğilimindedir ve klimasız liselerde standartlaştırılmış bir test aracılığıyla çalışmanın bulguları daha da ileri gitmektedir. Sonuçlar, sıcaklıktaki her 1ºF'lik (0.56ºC) artışın, öğrencinin puanını bir yıllık öğrenmenin %1'ine eşdeğer oranda düşürdüğünü göstermektedir. Finlandiya okullarında yapılan bir başka araştırmaya göre, kendilerini daha rahat hisseden öğrenciler akranlarına göre %4 daha iyi puan almışlardır.
Benzer şekilde, iç hava kalitesi ve havalandırma da akademik sonuçlarla bazı ilişkiler göstermiştir. ABD'de 100 ilkokulda yapılan bir araştırmada, havalandırma oranı daha yüksek olan öğrencilerin daha iyi puan aldığı ve daha doğru resim hafızası ve kelime tanıma becerisine sahip olduğu görülmüştür.
Enerji Tasarrufu Önerileri
Sınırlı kaynaklar ve kısıtlı bütçelerle eğitim tesisleri, enerji verimliliğini hedefleyen ve enerji israfını azaltan bir HVAC stratejisinden büyük fayda sağlayabilir. İşte okullarda daha enerji verimli ve daha çevreci HVAC sistemleri için bazı öneriler:
- Mümkün olduğunda doğal havalandırma. Pencereler ve kapılar aracılığıyla doğal havalandırmayı teşvik etmek, herhangi bir enerji tüketimi olmaksızın tesislerdeki nemi, alerjenleri ve diğer kirleticileri azaltmaya yardımcı olur. Bununla birlikte, dış hava kalitesinin IAQ'dan daha kötü olduğu alerji mevsimlerinde veya yüksek kirlilik günlerinde olduğu gibi, ya da pencereleri açmak için havanın çok sıcak veya çok soğuk olduğu zamanlarda doğal havalandırma yapmak güvenli olmayabilir. Bu durumlarda, hibrit havalandırma sistemi en etkili sistemdir, çünkü mekanik havalandırmaya yalnızca ihtiyaç duyulduğunda güvenilmesine olanak tanır.
- Fanlar. Sınıflara çocuk korumalı fanlar yerleştirmek, sıcaklığı düşürmeden soğutma ve konfor hissini artırabilir. Verimli ve sınıf için güvenli fanlara iyi bir örnek, yükseldikçe sıcak havayı dağıtarak sınıfın etrafında daha eşit bir sıcaklık elde edebilen tavan fanlarıdır.
- Yalıtım. Termal konforun korunması ve nem sızıntısının önlenmesi, sıcaklık kaybı ve nemle ilgili diğer sorunları azaltabilir. Binanın yalıtım malzemeleriyle hava koşullarına karşı yalıtılması ve pencere ve kapıların etrafındaki sızdırmazlığın kontrol edilmesi, çok az ısı kaybı olduğu için yazın soğutma ve kışın ısıtma için kullanılan enerji tüketimini azaltabilir.
- Enerji verimli klima sistemlerinin seçilmesi. Her durum için en uygun çözümü bulmak için altyapıyı dikkate almak enerji tasarrufu sağlayabilir. Bazı sistemler, ısıtma sağlamak için egzoz ısısını yeniden kullanan ısı geri kazanım sistemleri gibi verimliliği artırmak ve tüketimi azaltmak için daha iyi teknoloji sunar.
Okullarda ne tür bir klima kurulmalıdır?
Her okulun kendine özgü ihtiyaçları olsa da Hitachi Değişken Soğutucu Akışkan Debili (VRF) sistemleri, eğitim tesisleri için ideal çözümler sunar. Değişken soğutucu akışkan debili sistemler, her bir iç üniteye akan soğutucu akışkan miktarını otomatik olarak ayarlayarak daha iyi sıcaklık kontrolü sağlar. Bu sistemler, yalnızca bir dış üniteye bağlı birden fazla iç ünite ile birden fazla alana soğutma ve ısıtma sağlar. Çok yönlü ve verimli olan VRF sistemleri, duvara monte, kaset, kanallı gibi farklı iç ünite tiplerinin kurulumuna izin verir... Kullanıcı dostu kontroller ve özelleştirme, mekandan mekana deneyimi ve verimliliği artırır.
Hitachi VRF serisindeki Isı Geri Kazanımı, farklı alanların aynı anda ısıtılmasına ve soğutulmasına olanak tanır ve bir odanın soğutulmasından elde edilen egzoz ısısını başka bir odaya ısıtma sağlamak için kullandığından daha da enerji verimlidir. Hitachi VRF Isı Transferinin nasıl çalıştığını ve farklı alanlardaki avantajlarını yazımızda bulabilirsiniz.
Eğitimde İklimlendirmenin Faydaları
Gördüğünüz gibi, okulların, üniversitelerin ve diğer eğitim tesislerinin neden daha iyi öğrenci konforu ve performansı için iklimlendirmeden yararlanması ve bir HVAC stratejisi uygulamaya koyması gerektiğine dair açık kanıtlar var.
Bunun en iyi örneklerinden biri de vaka çalışmalarımızdan biri olan Avustralya'daki North Kellyville Devlet Okulu'dur. Okul, Ocak ayında ortalama maksimum sıcaklıkların 30°C ve üzerine ulaştığı okulların öğrenme ortamlarını iyileştirmek için NSW Eğitim Bakanlığı tarafından yürütülen Cooler Classrooms Programı girişiminin bir parçası olmaya hak kazandı. Hitachi'nin yüksek enerji verimliliği ve kontrol edilebilirliğinin yanı sıra konfor sağlamak için 24 adet Set Free Σ (Sigma) VRF ünitesinden oluşan bir Hitachi VRF sistemi okulun tesislerine uyum sağlayacak şekilde tasarlandı. Mevcut asma tavanın kaldırılması gerekliliği gibi engellere rağmen, North Kellyville K-6 öğrencileri Avustralya yazının sıcağında rahatça öğrenmenin tadını çıkarabiliyorlar.
by Hitachi
