Ogrzewanie, chłodzenie oraz wentylacja w szkołach

Głównym powodem jest fakt, że na etapie projektowania i realizacji projektu nie są zrozumiałe wymagania dotyczące właściwego sposobu ogrzewania, chłodzenia i wentylacji szkoły. 

Budynek szkoły jest bardzo dynamiczny pod względem ogrzewania. Okresowe użytkowanie, puste pomieszczenia w nocy i w weekendy, oraz wysokie i szybko zmieniające się obciążenia cieplne w dni powszednie, wymagają szybkiej reakcji systemu grzewczego. Również ogrzanie sal szkolnych przed powrotem do nich uczniów i pracowników musi odbywać się szybko i sprawnie.

Niska temperatura w salach lekcyjnych

Sale lekcyjne mają zazwyczaj duże okna w celu wykorzystania naturalnego światła. Powierzchnia okien w sezonie grzewczym jest chłodniejsza niż pozostałe powierzchnie w sali, co powoduje asymetrię promieniowania cieplnego, którą uczniowie siedzący w pobliżu okna odczuwają jako niekomfortowe. Grzejniki pod oknami kompensują to "zimne promieniowanie" i zatrzymują przepływ zimnego powietrza przez okno.

Sale lekcyjne stanowią również wyzwanie pod względem chłodzenia. Jak wspomniano powyżej, obciążenie cieplne powodowane przez uczniów może wynosić nawet 3 kW, bezpośrednie promieniowanie słoneczne z okien na południowej fasadzie wynosi do 400 W na metr kwadratowy okna (przy założeniu, że w klasie znajduje się okno o powierzchni 10 m2). W miarę możliwości należy stosować wietrzenie sal, np. podczas przerw w zajęciach. Otwieranie okien nie zapewnia jednak wystarczającego chłodzenia i efektu przewietrzenia podczas ciepłych miesięcy. W tym przypadku podczas lekcji wymagane jest chłodzenie mechaniczne. Zapotrzebowanie na moc chłodniczą w sali jest bardzo duże, do 200 W na m2 powierzchni podłogi. W tym celu stosuje się najlepsze rozwiązania techniczne.

Wentylacja w szkołach

Aby utrzymać stężenie dwutlenku węgla poniżej 1000 ppm, wymagane jest zapewnienie odpowiedniej wentylacji pomieszczeń poprzez doprowadzanie świeżego powietrza zewnętrznego w salach lekcyjnych w czasie trwania zajęć na poziomie co najmniej 4 l/sek. na osobę. Wysoki poziom dwutlenku węgla osłabia zdolność koncentracji i uczenia się. Wraz z dostarczaniem świeżego powietrza wzrasta też poziom wilgotności powietrza wewnętrznego w salach. Ze względu na dodatkową wilgoć pojawiającą się przy oddychaniu i poceniu się ludzi - 30 osób wytwarza około 1,5 l pary wodnej w ciągu godziny - wilgoć należy usuwać poprzez wentylację lub osuszanie. Minimalna ilość powietrza w sali lekcyjnej podczas zajęć powinna wynosić zazwyczaj powyżej 120 l/sek. Właściwą wentylację można uzyskać tylko przy pomocy odpowiednich systemów mechanicznych. Obejmują one najczęściej wentylację mechaniczną nawiewną i wywiewną (wentylacja dwukierunkowa) oraz mechaniczną wentylację wywiewną (wentylacja jednokierunkowa). W przypadku, gdy wentylacja dwukierunkowa nie jest możliwa, można zastosować wentylację jednokierunkową, a świeże powietrze jest dostarczane poprzez specjalnie do tego celu zaprojektowane zestawy grzejników wentylacyjnych. Powietrze jest w nich filtrowane i podgrzewane. Zapewniają odpowiedni komfort cieplny w pomieszczeniach lekcyjnych.