Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441. DOI:
10.32930/nuances.v36i00.11162 1
QUALIDADE AMBIENTAL NO INTERIOR DAS SALAS DE AULA NO 1º CICLO:
REVELANDO AS MELHORIAS QUE PRECISAM DE SER FEITAS!
CALIDAD AMBIENTAL EN EL INTERIOR DE LAS AULAS DE PRIMARIA:
¡REVELANDO LAS MEJORAS QUE ES NECESARIO REALIZAR!
INDOOR ENVIRONMENTAL QUALITY OF PRIMARY SCHOOLS: UNRAVELING
THE IMPROVEMENTS THAT STILL NEED TO BE DONE!
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO
1
e-mail: nspedro@ie.ulisboa.pt
Edson Pinheiro PIMENTEL
2
e-mail: edson.pimentel@ufabc.edu.br
João PIEDADE
3
e-mail: jmpiedade@ie.ulisboa.pt
Elisabete CRUZ
4
e-mail: elisabete.cruz@uevora.pt
Como referenciar este artigo:
PEDRO, N. S. G.; PIMENTEL, E. P.; PIEDADE, J.; CRUZ, E.
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no ciclo:
revelando as melhorias que precisam de ser feitas! Nuances:
Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00,
e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441. DOI:
10.32930/nuances.v36i00.11162
| Submetido em: 30/05/2025
| Revisões requeridas em: 04/06/2025
| Aprovado em: 24/06/2025
| Publicado em: 21/08/2025
Editor:
Prof. Dr. Rosiane de Fátima Ponce
Editor Adjunto Executivo:
Prof. Dr. José Anderson Santos Cruz
1
Instituto de Educação, Universidade de Lisboa (UIDEF), Lisboa Portugal. Professora Associada com
Agregação na área de pesquisa e ensino em Currículo, Formação de Professores e Tecnologias Educacionais.
2
Universidade Federal do ABC (UFABC), Santo André SP Brasil. Docente do Programa de Pós-Graduação
em Ciência da Computação, com atuação em pesquisa sobre Informática Aplicada à Educação. Professora
Associada IV, Centro de Matemática, Computação e Cognição (CMCC).
3
Instituto de Educação, Universidade de Lisboa (UIDEF), Lisboa Portugal. Professora Assistente na área de
pesquisa e ensino em Currículo, formação de Professores e Tecnologias Educacionais.
4
Universidade de Évora, Centro de Investigação em Educação e Psicologia (CIEP), Évora Portugal. Docente e
pesquisadora na área de Ciências da Educação Didática, Desenvolvimento Curricular e Tecnologias
Educacionais.
Professora Assistente, Departamento de Pedagogia e Educação.
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
DOI: 10.32930/nuances.v36i00. 11162 2
RESUMO: O estudo foca na análise da Qualidade Ambiental Interna (QAI) de salas de aula do
ensino básico, considerando parâmetros como dióxido de carbono, temperatura, umidade e
iluminância. Os dados foram coletados em quatro salas de aula de um país do sul da Europa,
em maio de 2022. O estudo visa compreender as diferenças na qualidade ambiental interna entre
salas de aula e períodos temporais. Foram utilizadas estatísticas para analisar o Indicador de
Taxa de Conformidade (ITC) para cada parâmetro, assinalando a adesão destes aos níveis
desejáveis de conformidade. Os resultados mostram diferenças significativas entre as salas de
aula, particularmente nos parâmetros temperatura e iluminância. A análise dos diferentes
períodos temporais revela flutuações críticas nos níveis de dióxido de carbono e na iluminância.
Os resultados indicam grande variabilidade nos parâmetros analisados, com uma tendência
severa e instável de agravamento, atingindo índices perigosos.
PALAVRAS-CHAVE: Qualidade Ambiental Interna (QAI). Sala de aula. Edifícios escolares.
Indicador de Taxa de Conformidade.
RESUMEN: El estudio aborda la Calidad Ambiental Interior (CAI) de las salas de clases de
primaria, centrándose en el dióxido de carbono, la temperatura, la humedad y la iluminancia.
Se recopilaron datos de cuatro salas de clases de un país del sur de Europa durante mayo de
2022. El estudio tiene como objetivo comprender las diferencias en el CAI entre salas y
períodos de tiempo. Se utilizaron análisis estadísticos para analizar el indicador de tasa de
cumplimiento (ITC) para cada parámetro, lo que indica el cumplimiento de los niveles
deseables. Los resultados muestran diferencias significativas entre las salas de clases,
particularmente en temperatura e iluminancia. El análisis de períodos de tiempo revela
fluctuaciones críticas en el dióxido de carbono y la iluminancia. Los resultados muestran una
gran variabilidad en los distintos indicadores, con una tendencia severa e inestable de
empeoramiento de los indicadores, alcanzando índices peligrosos.
PALABRAS CLAVE: Calidad ambiental interior. Salón de clases. Edificios escolares.
Indicador de índice de conformidad.
ABSTRACT: The study addresses the Indoor Environmental Quality (IEQ) of primary school
classrooms, with a focus on Carbon dioxide, Temperature, Humidity, and Illuminance. Data
was collected from four classrooms in a Southern European country during May 2022. The
study aims to understand differences in IEQ among classrooms and time periods. Descriptive
statistics, Kruskal-Wallis tests, and pairwise comparisons were used to analyze the Conformity
Rate Indicator (CRI) for each parameter, indicating adherence to desirable IEQ levels. Results
show that CO2 levels are generally acceptable, except for one classroom. Temperature
conforms in two classrooms, while Humidity is consistently above recommended levels.
Significant differences exist among classrooms, particularly in Temperature and Illuminance.
Time-period analysis reveals critical fluctuations in CO2 and Illuminance. Results show great
variability in different indicators, with a severe and unstable trend of worsening indicators
throughout the day, reaching dangerous rates.
KEYWORDS: Indoor Environmental Quality (IEQ). Classroom environment. School buildings.
Conformity Rate Indicator.
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
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Introdução
A QAI dos edifícios tem recebido atenção crescente no contexto das mudanças
climáticas globais e da necessidade de construções e práticas sociais mais sustentáveis. A
pandemia de covid-19 intensificou as preocupações com a qualidade do ar, reforçando a
necessidade de garantir que os espaços internos sejam seguros e saudáveis, especialmente nas
escolas (Zhong; Yuan; Fleck, 2019).
De acordo com Zomorodian, Tahsildoost e Hafezi (2016), estudantes do ensino
fundamental e médio passam um número significativo de horas nas dependências escolares;
alguns estudos indicam que chegam a passar um terço do dia dentro das escolas (Almeida;
Ramos; De Freitas, 2016). A literatura aponta que as condições ambientais internas influenciam
não apenas o desempenho acadêmico dos alunos, mas também sua saúde e bem-estar (Al Horr
et al., 2016; Castilla et al., 2017; Chatzidiakou; Mumovic; Dockrell, 2014; Griffiths; Eftekhari,
2008; Jain et al., 2020; Mohamed et al., 2021; Moldoveanu, 2015; Roskos; Neuman, 2011;
Schneider, 2003; Yang; Becerik-Gerber; Mino, 2013). A qualidade do ambiente interno é
crucial para a saúde física e mental, o bem-estar, o desempenho cognitivo e a produtividade.
Condições precárias, como baixa qualidade do ar, podem aumentar o absenteísmo (Apte;
Erdmann, 2002; Cheryan et al., 2014; Zhong; Lalanne; Alavi, 2021). No contexto educacional,
esses fatores contribuem para a redução da aprendizagem e do desenvolvimento dos estudantes,
assim como para o desempenho pedagógico dos professores (Al Horr et al., 2016; Griffiths;
Eftekhari, 2008; Mohamed et al., 2021; Yang; Becerik-Gerber; Mino, 2013).
Diversos estudos identificaram uma relação direta entre os resultados acadêmicos e as
características físicas dos edifícios escolares e sua QAI (Castilla et al., 2017; Griffiths;
Eftekhari, 2008; Jain et al., 2020; Lewinski, 2015; Roskos; Neuman, 2011). Fatores como
iluminação (quantidade de luz), conforto térmico (temperatura e umidade), acústica (ruído) e
qualidade do ar interno são elementos essenciais que podem impactar não apenas a saúde e o
bem-estar dos alunos (Castilla et al., 2017; Chatzidiakou; Mumovic; Dockrell, 2014; Lewinski,
2015; Schneider, 2003), mas também o desempenho acadêmico e o desenvolvimento cognitivo,
frequentemente em função do desconforto, de doenças e do consequente absenteísmo
(Chatzidiakou; Mumovic; Dockrell, 2014; JAIN et al., 2020). Além disso, a exposição de
crianças e jovens a agentes biológicos presentes no ar como bactérias, fungos, mofo, vírus,
poeira e pólen pode gerar faltas escolares devido a crises de asma, alergias, bronquite e
outras condições respiratórias, afetando diretamente o desempenho acadêmico (Chatzidiakou;
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
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Mumovic; Dockrell, 2014; Jain et al., 2020; Moldoveanu, 2015; Roskos; Neuman, 2011;
Wargocki; Wyon, 2013).
Pesquisas indicam que esses fatores ambientais desempenham papel crucial na criação
de um contexto adequado para o desenvolvimento educacional, influenciando resultados
acadêmicos, saúde e outros aspectos importantes, como comportamento, concentração e
satisfação dos estudantes (Chatzidiakou; Mumovic; Dockrell, 2014; Cheryan et al., 2014; Jain
et al., 2020; Roskos; Neuman, 2011; Yang; Becerik-Gerber; Mino, 2013).
Segundo Wargocki e Wyon (2013), as condições ambientais em escolas primárias,
mesmo em países economicamente desenvolvidos, frequentemente são inadequadas e piores do
que as observadas em ambientes profissionais. Esses autores sugerem que, se condições
ambientais adequadas fossem estabelecidas nas salas de aula, o desempenho dos alunos poderia
melhorar em até 30% (Wargocki; Wyon, 2013, p. 588). Diversos estudos buscaram medir o
impacto de elementos como qualidade do ar, temperatura e iluminação nos ambientes de
aprendizagem, particularmente em salas de aula. Chatzidiakou, Mumovic e Dockrell (2014)
afirmam que baixas taxas de ventilação e, consequentemente, altas concentrações de dióxido
de carbono no interior podem prejudicar a atenção, a concentração e induzir fadiga nos
estudantes. A baixa qualidade do ar interno pode causar diversos problemas de saúde, incluindo
dores de cabeça, cansaço, letargia e arritmias cardíacas, bem como dificuldades de atenção,
memória e em tarefas que exigem maior esforço cognitivo (Apte; Erdmann, 2002; Griffiths;
Eftekhari, 2008; Lewinski, 2015; Portugal, 2013; Wargocki; Wyon, 2013; Yang; Becerik-
Gerber; Mino, 2013). Essa situação também afeta a capacidade de ensino do professor e
aumenta o absenteísmo (Cheryan et al., 2014). O Regulamento 353-A/2013, emitido pelos
Ministérios do Ambiente, Planeamento Territorial e Energia; Saúde; e Solidariedade, Emprego
e Segurança Social de Portugal, estabelece um limite máximo de 1.250 ppm para a concentração
de dióxido de carbono em novos edifícios, com tolerância de 30% para construções existentes
ou sem sistemas de aquecimento, ventilação e ar-condicionado (ACAC) (Portugal, 2013).
O ambiente térmico é determinado pela temperatura do ar, temperatura radiante média,
umidade relativa e velocidade do ar (Chatzidiakou; Mumovic; Dockrell, 2014). O conforto
térmico é influenciado pelas condições hídrico-térmicas do ambiente e pela adaptação
individual de cada pessoa, dependendo ainda de fatores como localização geográfica e estrutura
arquitetônica do edifício, clima, período do ano, características biológicas e físicas dos
indivíduos (sexo, idade etc.) e da atividade realizada (Al Horr et al., 2016; Chatzidiakou;
Mumovic; Dockrell, 2014). Alguns estudos (Earthman, 2004; Liu; Yoshino; Mochida, 2011)
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
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indicam que a temperatura é o atributo mais determinante na percepção da qualidade das salas
de aula pelos alunos (Yang; Becerik-Gerber; Mino, 2013). Vários autores sugerem que a faixa
de temperatura mais adequada para crianças e seu aprendizado situa-se entre 20 °C e 24 °C,
sendo ideal entre 20 °C e 22 °C no inverno e entre 22 °C e 24 °C no verão (Chatzidiakou;
Mumovic; Dockrell, 2014; Cheryan et al., 2014; Earthman, 2002, 2004; Lewinski, 2015).
Earthman (2002) também recomenda 50% de umidade relativa como valor aceitável para salas
de aula. Em Portugal, os níveis de conforto térmico nos edifícios devem variar entre 18 °C e 24
°C no inverno e no verão, considerando um valor médio de umidade relativa entre 35% e 70%
(DGAE, 2004, p. 9).
Além do conforto térmico, pesquisas recentes destacam a importância da iluminação na
criação de ambientes de aprendizagem adequados, estimulantes e mais produtivos (Barkmann;
Wessolowski; Schulte-Markwort, 2012; Samani; Samani, 2012). As condições de iluminação
influenciam a visibilidade das tarefas, o desempenho visual, o conforto e a percepção de
espaços, pessoas e objetos (Boyce, 2014). No contexto português, as normas para edificações
escolares (DGAE, 2004; Parque Escolar, 2017) estipulam que, em uma sala de aula comum, os
níveis de iluminação no plano de trabalho devem variar entre 300 e 500 lux, sendo o intervalo
ideal entre 350 e 400 lux.
Apesar de diversos estudos investigarem o impacto dos indicadores ambientais
escolares sobre a aprendizagem e a saúde, o monitoramento da qualidade ambiental em salas
de aula tem ocorrido de forma esporádica. Os trabalhos disponíveis concentram-se, em sua
maioria, em periódicos voltados ao design e ao ambiente construído (Aguilar et al., 2022;
Almeida; Ramos; De Freitas, 2016; Zhong; Yuan; Fleck, 2019; Zomorodian; Tahsildoost;
Hafezi, 2016), havendo poucos com foco específico em questões educacionais. Além disso,
embora existam normas que estabelecem parâmetros ideais para diversos indicadores de
qualidade ambiental, ainda falta um monitoramento regular desses indicadores que sirva de
base para ações voltadas à melhoria das condições nas escolas, especialmente nas salas de aula.
Nesse sentido, Pulimeno et al. (2020) destacam que diretrizes de diversas organizações,
incluindo a Cátedra Unesco em Educação para a Saúde e o Desenvolvimento Sustentável,
recomendam ações como: (i) informar professores e demais profissionais da escola sobre como
a qualidade do ar interno afeta a saúde e o desempenho acadêmico dos estudantes; (ii) incentivar
a adoção de protocolos e medidas para monitorar a qualidade do ar interno em todas as escolas;
e (iii) garantir que as salas de aula sejam adequadamente ventiladas antes do início das aulas e
durante os intervalos.
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
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Com base nesse contexto, o presente estudo tem como objetivo apresentar e discutir os
resultados de uma avaliação comparativa da qualidade ambiental interna de quatro salas de aula
do ensino fundamental em Portugal, considerando quatro indicadores: dióxido de carbono,
temperatura, umidade e iluminância. Foram analisados tanto os padrões legalmente
estabelecidos quanto os apontados pela literatura como ideais para cada indicador.
O estudo buscou responder às seguintes questões:
I. Existem diferenças na qualidade ambiental interna entre as salas de aula?
II. Existem diferenças na qualidade ambiental interna das salas de aula em diferentes
períodos do dia?
Materiais e metodologia
Esta seção descreve os procedimentos adotados para a coleta de dados. Primeiro,
apresentam-se as características dos locais de coleta e as especificações dos equipamentos
usados para registrar os parâmetros ambientais. Em seguida, detalha-se a organização dos dados
e os métodos aplicados para análise.
O estudo utilizou exclusivamente medições obtidas por sensores ambientais, sem
recorrer a questionários de autorrelato. Esse aspecto diferencia a pesquisa de outros trabalhos
da área, nos quais o conforto térmico é medido por índices como o Thermal Sensation Vote
(Aguilar et al., 2022) e o Predicted Mean Vote (Brink et al., 2022), considerados menos
confiáveis. Para esta investigação, foi criado o indicador Conformity Rate Indicator (CRI) com
o objetivo de avaliar a qualidade ambiental interna das salas. O CRI é calculado em
porcentagem, com base no número de vezes em que a medição de determinado indicador está
dentro do intervalo de valores desejáveis em um período específico. Os níveis desejáveis estão
apresentados no Quadro 1. Por exemplo, um CRI de 33% para iluminância indica que, em 33%
das medições obtidas em certo período, os valores ficaram entre 300 e 500 lux.
Com base nos limites e valores recomendados pela legislação portuguesa e na análise
da literatura sobre indicadores ambientais, definiram-se, para este estudo, os níveis ideais de
qualidade ambiental interna para salas de aula (Quadro 1), utilizados como referência para as
análises.
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
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Quadro 1 Níveis desejáveis para os indicadores de QAI em salas de aula
Indicadores
Unidade de
medida
Referências
CO2
Ppm
(Portugal, 2013)
Temperatura
°C
(DGAE, 2004)
Umidade
% HR
(DGAE, 2004;
Earthman,
2002)
Iluminância
Lux
(DGAE, 2004;
Parque Escolar,
2017)
Fonte: elaborado pelos autores.
A pesquisa foi estruturada em duas fases principais: (1) medição das condições
ambientais internas nas salas de aula ao longo do dia, incluindo momentos antes e após as aulas;
e (2) avaliação da qualidade ambiental interna das salas com base nos dados coletados na fase
1 e nos parâmetros definidos para obtenção do CRI de cada indicador por sala, a fim de analisar
a variação ao longo de diferentes períodos. A quantificação dos momentos em que os
indicadores apresentaram valores acima ou abaixo dos níveis desejáveis foi realizada para
subsidiar o planejamento de ações de curto, médio e longo prazo, voltadas a manter os
indicadores dentro dos limites ideais, beneficiando o bem-estar e o desempenho dos envolvidos.
Características das escolas e salas de aula
Os dados analisados neste estudo foram coletados em quatro salas de aula do 3.º ano do
ensino fundamental, localizadas em três escolas distintas da região Norte de Portugal, durante
o mês de maio de 2022. Esse período corresponde ao final da primavera. O clima de Portugal é
classificado como mediterrânico (mediterrânico com verão quente [Csa] no sul e mediterrânico
com verão ameno [Csb] no norte, segundo a classificação climática de KöppenGeiger), o que
torna o país um dos mais temperados da Europa. De acordo com dados oficiais, maio de 2022
foi considerado extremamente quente e muito seco (IPMA, 2022). A temperatura média
máxima foi de 26 °C e a mínima média de 13,3 °C, tendo sido registrada a máxima absoluta de
32,8 °C no dia 27 de maio.
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
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Tabela 1 Características das salas de aula
Escola
Sala
Ano de construção
Área da sala
Total de alunos
Taxa média de ocupação
(m²/pessoa*)
A
C1
1948
**
~50m
2
18
2,6
B
C2
1930
~50m
2
18
2,6
C
C3
2017
~50m
2
25
1,9
C4
2017
~50m
2
24
2,0
Fonte: elaborado pelos autores.
Nota: * O número de pessoas considera o total de alunos mais um professor; ** Sala reformada em
2013.
As salas de aula das escolas A e B estão em edifícios antigos, enquanto as salas da escola
C ficam em um edifício recente (construído em 2017). Todas possuem uma única porta de
entrada/saída e janelas com persianas ou cortinas. Nenhuma dispõe de sistemas AVAC. As duas
salas da escola C contam com aquecimento por piso radiante. A iluminação, em todas, é
composta por lâmpadas fluorescentes tubulares (T8 ou T12) acionadas manualmente.
Características e preparação dos dados coletados
As unidades de sensores foram programadas para registrar dados em intervalos
aproximados de 20 a 30 segundos, resultando em um total de 8,391 milhões de registros. Após
a coleta, as informações referentes a dióxido de carbono, temperatura, umidade relativa e
iluminância, obtidas no interior e no exterior das salas, passaram por pré-processamento.
Primeiro, os dados das quatro salas foram padronizados pela conversão para intervalos de um
minuto, calculando-se valores médios, máximos e mínimos. Utilizou-se a linguagem de
programação Python para o pré-processamento e o ambiente Google Colab, também com
Python, para as etapas seguintes.
Para viabilizar comparações, os dados coletados nos dois pontos de medição interna
(frente e fundo) de cada sala foram unificados pela média aritmética simples. Criou-se um novo
atributo para identificar o período de aula correspondente a cada registro (hora e minuto). Foram
definidos cinco períodos de 45 minutos, codificados de 1 a 5, conforme os intervalos
apresentados no Quadro 2. Vale destacar que as escolas públicas (C1 e C2) tinham um horário
levemente diferente das privadas (C3 e C4). Dois intervalos foram considerados: um entre os
períodos 2 e 3 (recreio da manhã) e outro entre os períodos 3 e 4 (almoço). A organização e
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
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codificação dos dados por períodos permitiram analisar as variações em diferentes momentos
das atividades escolares e facilitaram as comparações entre salas nesses períodos. Para garantir
a homogeneidade do conjunto de dados, foram incluídos apenas os registros coletados entre 17
e 30 de maio de 2022.
Quadro 2 Características dos períodos de aula
Períodos de Aula
Turnos de Aula
Horários por Sala de Aula
C1 e C2
C3 e C4
1
Manhã
9:15 h 9:59 h
09:45 h 10:29 h
2
Manhã
10:00 h 10:44 h
10:30 h 11:14 h
3
Almoço
11:15 h 11:59 h
12:15 h 12:59 h
4
Tarde
13:30 h 14:14 h
14:30 h 15:14 h
5
Tarde
14:15 h 14:59 h
15:15 h 15:59 h
Fonte: elaborado pelos autores.
Para subsidiar a análise, foram gerados dois tipos distintos de conjuntos de dados. O
primeiro corresponde aos dados brutos, coletados minuto a minuto.
O segundo foi obtido a partir do processamento do conjunto de dados do Tipo 1,
convertendo cada medição interna para o respectivo nível de conformidade descrito no Quadro
3, a saber: (4) nível ótimo, (3) níveis recomendados, (2) fora dos níveis recomendados e (1)
níveis perigosos. Após essa conversão, contabilizou-se, para cada período, a ocorrência dos
níveis 4 e 3, considerados aceitáveis.
Quadro 3 Faixas de referência para análise dos dados coletados
Dióxido de
Carbono (ppm)
Temperatura (°C ±1)
(verão)
Umidade (%)
Iluminância (lux)
Gama
Nível
Gama
Nível
Gama
Nível
Gama
Nível
<984
4
<22
3
<35
1
<200
1
>=984,
<=1500
4
>=22, <=24
4
>=35, <45
2
>=200, <300
2
>1500,
<=1625
3
>24, <25
3
>=45, <=49,499
3
>=300, <400
4
>1625,
<=2000
2
>=25
1
>49,4999, <50,5
4
>=400, =500
4
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
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DOI: 10.32930/nuances.v36i00. 11162 10
>2000
1
>=50,5, <=55
3
>500, <1000
2
>55;<=70
2
>=1000
1
>70
1
Fonte: elaborado pelos autores.
Os atributos do conjunto de dados do Tipo 2, expressos na unidade CRI, estão
apresentados no Quadro 4. Esse conjunto contém 200 registros, distribuídos igualmente entre
as quatro salas de aula (50 registros por sala).
Quadro 4 Características dos dados na unidade CRI (Tipo 3)
Atributo
Descrição
Unidade de Medida
Dia
Dia de coleta (1 a 10)
Valores de 1 a 10
Sala
Identificação da sala de
aula
Rótulo (texto)
Período
Períodos de aula (1 a 5)
Valores de 1 a 5
indexCO2
CO₂: percentual de
ocorrências nos níveis 3 ou
4
Percentual
indexTemp
Temperatura: percentual de
ocorrências nos níveis 3 ou
4
Percentual
indexHumid
Umidade: percentual de
ocorrências nos níveis 3 ou
4
Percentual
indexLumin
Iluminância: percentual de
ocorrências nos níveis 3 ou
4
Percentual
Fonte: elaborado pelos autores.
Este artigo concentra a análise no conjunto de dados do Tipo 3. O outro conjunto foi
utilizado como apoio, seja por meio de estatísticas ou de representações gráficas. Para
selecionar com precisão os dados e definir os testes estatísticos aplicáveis, verificou-se
inicialmente a normalidade do conjunto do Tipo 3 (agregado por sala de aula). As análises
estatísticas foram realizadas no software IBM SPSS, versão 27 (SPSS Corporation, Chicago,
IL, EUA).
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
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DOI: 10.32930/nuances.v36i00. 11162 11
Resultados e Discussão
Esta seção apresenta os resultados obtidos após o processamento dos dados descritos.
Embora o foco principal seja o conjunto de dados do Tipo 3, considera-se necessário apresentar,
primeiro, as estatísticas descritivas e os gráficos comparativos das medições de cada indicador,
para oferecer melhor compreensão das análises posteriores baseadas no CRI.
Medições ambientais por sala de aula
A Tabela 2 apresenta as estatísticas descritivas (mediana, média, desvio padrão, valores
mínimo e máximo), contemplando as médias de cada indicador por sala de aula e por período.
Os resultados obtidos indicam o seguinte:
Dióxido de carbono: os valores de mediana e média tendem a situar-se dentro dos
valores de referência recomendados (≤ 1625 ppm) em todas as quatro salas de aula;
Temperatura: os valores de mediana e média tendem a situar-se dentro dos valores de
referência recomendados (≥ 18 e 25 ºC) nas salas C1 e C2, mas não nas salas C3 e C4;
Umidade: os valores de mediana e média estão acima dos valores de referência
recomendados (≥ 45 e ≤ 55 %UR) em todas as quatro salas de aula;
Iluminância: apenas na sala C3 os valores de mediana e média permaneceram dentro
dos valores de referência recomendados (≥ 300 e ≤ 500 lux).
Tabela 2 Estatísticas descritivas do conjunto de dados Tipo 2 (médias por sala de aula)
Sala de Aula
Estatísticas
Descritivas
Dióxido
de
Carbono
Temperatura
Umidade
Iluminância
C1
Mediana
1435,627
24,641
58,963
136,722
Média
1437,327
24,661
59,942
194,094
Desvio padrão
411,497
1,150
7,277
118,202
Mínimo
531,606
21,529
40,092
71,500
Máximo
2266,776
27,373
73,343
472,633
C2
Mediana
1291,799
24,166
57,246
185,678
Média
1194,695
24,314
57,811
192,200
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
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Desvio padrão
552,596
,952
4,939
72,231
Mínimo
245,468
22,789
50,111
18,067
Máximo
2510,838
26,704
67,829
385,133
C3
Mediana
1047,776
26,362
56,522
353,589
Média
1245,535
26,561
55,436
374,111
Desvio padrão
513,273
1,032
7,107
106,732
Mínimo
603,199
24,300
38,038
118,911
Máximo
2496,915
29,750
67,350
575,089
C4
Mediana
1156,727
25,668
56,840
277,500
Média
1325,348
25,780
57,101
276,984
Desvio padrão
507,885
,784
6,875
99,721
Mínimo
588,793
24,249
41,237
91,378
Máximo
2756,866
28,271
68,386
444,700
Fonte: elaborado pelos autores.
A Figura 1 apresenta diagramas de caixa (boxplots) com a distribuição dos dados por
sala de aula, permitindo uma avaliação visual das diferenças e semelhanças para cada indicador.
Por exemplo, no gráfico de Temperatura, observa-se que as salas C1 e C2 diferem das salas C3
e C4, com base na distância entre os limites das caixas. Situação semelhante ocorre no gráfico
de Iluminância, em que as caixas referentes às salas C1 e C2 apresentam distanciamento em
relação à sala C3. A significância estatística dessas diferenças é verificada posteriormente por
meio de testes estatísticos.
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
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Figura 1 Diagramas de caixa (boxplots) da distribuição das medições por sala de aula
Fonte: elaborado pelos autores.
Características da distribuição do conjunto de dados de taxas de conformidade
O teste de Kolmogorov-Smirnov, aplicado ao conjunto de dados do Tipo 3, indicou que
a distribuição dos dados para cada sala de aula não apresentou normalidade nos quatro atributos
avaliados (p < 0,001 para α = 0,05). O teste de Shapiro-Wilk apresentou resultados semelhantes,
embora seja mais sensível, especialmente para amostras de tamanho reduzido (Tabela 3).
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
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Tabela 3 Teste de normalidade para o conjunto de dados Tipo 3 por sala de aula
Indicadores
Sala de Aula
Kolmogorov-Smirnov
Shapiro-Wilk
Estatística
gl
Sig.
Estatística
gl
Sig.
Dióxido de
carbono
C1
,310
50
<,001
,755
50
<,001
C2
,318
50
<,001
,720
50
<,001
C3
,342
50
<,001
,665
50
<,001
C4
,360
50
<,001
,654
50
<,001
Temperatura
C1
,323
50
<,001
,684
50
<,001
C2
,416
50
<,001
,598
50
<,001
C3
,498
50
<,001
,267
50
<,001
C4
,359
50
<,001
,527
50
<,001
Umidade
C1
,427
50
<,001
,580
50
<,001
C2
,354
50
<,001
,669
50
<,001
C3
,372
50
<,001
,670
50
<,001
C4
,367
50
<,001
,658
50
<,001
Iluminância
C1
,398
50
<,001
,548
50
<,001
C2
,486
50
<,001
,431
50
<,001
C3
,148
50
,008
,899
50
<,001
C4
,216
50
<,001
,786
50
<,001
Fonte: elaborado pelos autores.
O teste de homogeneidade de variâncias (Levene) também foi aplicado ao conjunto de
dados do Tipo 3. As variâncias entre as salas mostraram-se homogêneas para Dióxido de
Carbono e Umidade quando analisadas pela mediana, já que os valores de significância foram
superiores a 0,05 (p = 0,319 e p = 0,178, respectivamente). No entanto, considerando as médias,
não houve homogeneidade (p = 0,03 e p < 0,001, respectivamente). Para Temperatura e
Iluminância, as variâncias entre os grupos não se mostraram homogêneas (Tabela 4).
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Tabela 4 Teste de homogeneidade de variância (teste de Levene)
Teste de
Levene
df1
df2
Sig.
Dióxido de carbono
Com base na
média
3,048
3
196
,030
Com base na
mediana
1,178
3
196
,319
Temperatura
Com base na
média
46,502
3
196
<,001
Com base na
mediana
10,367
3
196
<,001
Umidade
Com base na
média
8,001
3
196
<,001
Com base na
mediana
1,658
3
196
,178
Iluminância
Com base na
média
18,330
3
196
<,001
Com base na
mediana
16,154
3
196
<,001
Fonte: elaborado pelos autores.
Considerando os resultados dos testes de normalidade e de homogeneidade de variância,
optou-se pela aplicação de testes não paramétricos.
Estatísticas descritivas do CRI e análise comparativa por sala de aula
A Tabela 5 apresenta as estatísticas descritivas (mediana, média e desvio padrão) do
conjunto de dados Tipo 2, com ênfase na mediana, uma vez que serão utilizados testes
estatísticos não paramétricos. Os valores estão expressos em porcentagem, permitindo observar
o seguinte:
Dióxido de carbono: as taxas estiveram predominantemente em conformidade com os
valores desejáveis nas quatro salas, sendo a mediana mais baixa observada em C1
(98%);
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
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Temperatura: as taxas estiveram em conformidade principalmente em C1 e C2
(medianas de 99% e 100%, respectivamente), mas não em C3 e C4 (mediana = 0,00);
Umidade: as taxas apresentaram predominância de não conformidade (mediana = 0,00)
nas quatro salas;
Iluminância: as taxas estiveram moderadamente em conformidade em C3 e C4
(medianas de 62% e 53%, respectivamente), enquanto em C1 e C2 os valores foram
inaceitáveis (mediana = 0,00).
Tabela 5 Estatísticas descritivas do CRI
Indicadores
Estatísticas
Descritivas
C1
C2
C3
C4
CO2
Mediana
97,778
100,000
100,000
100,000
Média
64,356
76,844
75,778
75,289
Desvio padrão
41,448
33,114
37,223
38,429
Temperatura
Mediana
98,889
100,000
,000
,000
Média
58,489
73,289
4,889
12,311
Desvio padrão
47,367
42,798
19,636
26,432
Umidade
Mediana
,000
,000
,000
,000
Média
19,556
33,556
37,778
31,289
Desvio padrão
35,863
44,606
46,510
43,694
Iluminância
Mediana
,000
,000
62,222
53,333
Média
19,067
8,089
58,889
51,378
Desvio padrão
36,708
21,577
34,506
43,698
Fonte: elaborado pelos autores.
De maneira geral, todas as salas apresentaram níveis aceitáveis de dióxido de carbono,
sem risco significativo para a qualidade do ambiente de aprendizagem. No entanto, observa-se
que a mediana em C1 é ligeiramente inferior às demais salas, sugerindo possível diferença na
ventilação do ar. Quanto à temperatura, apenas C1 e C2 apresentaram taxas dentro dos níveis
de conformidade, enquanto C3 e C4 não atingiram os padrões desejados. Em relação à umidade,
os níveis registrados em todas as salas permaneceram persistentemente abaixo dos padrões
recomendados. Já quanto à iluminância, os resultados de C1 e C2 foram críticos, enquanto C3
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
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e C4 apresentaram valores moderadamente alinhados com os padrões desejáveis. Observa-se
ainda que todos os parâmetros ambientais analisados apresentaram altos desvios padrão,
indicando considerável dispersão nos valores registrados.
Para analisar as diferenças do CRI entre salas, aplicou-se o teste de KruskalWallis. Os
resultados não indicaram diferenças estatisticamente significativas entre as salas para dióxido
de carbono [X²(3) = 3,828; p = 0,281] e umidade [X²(3) = 3,662; p = 0,300]. Entretanto, houve
diferenças significativas entre salas quanto à temperatura [X²(3) = 77,730; p < 0,001] e
iluminância [X²(3) = 69,354; p < 0,001]. Em seguida, realizou-se o teste de comparação pareada
com correção de Bonferroni para cada indicador. Os resultados demonstraram que, para
temperatura e iluminância, as diferenças ocorreram entre as salas das escolas privadas (C3 e
C4) e das escolas públicas (C1 e C2), conforme apresentado na Tabela 6.
Tabela 6 Comparação pareada por sala de aula Temperatura e Iluminância
Temperatura
Amostra 1-
Amostra 2
Teste
Estatísticas
Teste padrão
Estatísticas
Teste
Estatísticas
Sig.
Adj. Sig.
a
C3-C4
-16,330
10,508
-1,554
,120
,721
C3-C1
62,000
10,508
5,900
,000
,000
C3-C2
80,590
10,508
7,669
,000
,000
C4-C1
45,670
10,508
4,346
,000
,000
C4-C2
64,260
10,508
6,115
,000
,000
C1-C2
-18,590
10,508
-1,769
,077
,461
Iluminância
Amostra 1-
Amostra 2
Teste
Estatísticas
Teste padrão
Estatísticas
Teste
Estatísticas
Sig.
Adj. Sig.
a
C2-C1
16,730
10,933
1,530
,126
,756
C2-C4
-61,890
10,933
-5,661
,000
,000
C2-C3
-79,060
10,933
-7,231
,000
,000
C1-C4
-45,160
10,933
-4,131
,000
,000
C1-C3
-62,330
10,933
-5,701
,000
,000
C4-C3
17,170
10,933
1,570
,116
,698
Fonte: elaborado pelos autores.
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
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Cada linha testa a hipótese nula (H₀) de que as distribuições da Amostra 1 e da Amostra
2 são iguais. São apresentadas as significâncias assintóticas (teste bilateral). O nível de
significância adotado é 0,050. Os valores de significância foram ajustados utilizando a correção
de Bonferroni para múltiplos testes.
Os resultados dos testes de KruskalWallis e das comparações pareadas podem ser
visualizados na Figura 2, que apresenta os gráficos de boxplot da distribuição do CRI por sala
de aula para dióxido de carbono, temperatura, umidade e iluminância. Os gráficos à direita
(temperatura e iluminância) evidenciam claramente as diferenças entre C1C2 e C3C4. Por
exemplo, no gráfico de temperatura, C3 e C4 apresentam uma distribuição significativamente
distinta de C1 e C2. O mesmo ocorre no gráfico de iluminância, porém na direção oposta à
tendência observada para a temperatura.
Comparação do CRI por período de aula
Os gráficos da Figura 2 mostram as variações de dióxido de carbono, temperatura,
umidade e iluminância ao longo do período considerado para esta análise (10 dias) nas quatro
salas de aula, agora categorizadas por períodos de aula (eixo X).
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
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Figura 2 Gráficos de boxplot da distribuição de níveis de taxa aceitável por sala de aula
Fonte: elaborado pelos autores.
As linhas verticais tracejadas em vermelho destacam dois intervalos: R1 recreio do
meio da manhã; R2 segundo recreio ou intervalo para almoço, períodos em que os alunos
estão fora das salas. As linhas verticais tracejadas em preto delimitam os períodos B1/B2 e
B4/B5. Analisando a Figura 3, podem-se destacar as seguintes observações sobre os CRIs
detectados para cada indicador:
Dióxido de carbono (linha verde): na sala de aula C1, a taxa inicia em 100% no período
B1 e cai para 40% ao final do período 2, indicando que os níveis de dióxido de carbono
se deterioram significativamente ao longo do dia. Após R1, no início do período 3, a
taxa inicia em 90% e reduz para 60% após 45 minutos. Também, após R2, no início do
período 4, a taxa começa em 90% e diminui para 20% ao final do período 5. O
comportamento desse parâmetro em C2 é semelhante. Nas salas C3 e C4, que pertencem
à mesma escola, as taxas de dióxido de carbono apresentam comportamento diferente
em relação a C1 e C2. Elas iniciam entre 40% e 50% (período B1) e melhoram até o
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
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final do período 2. Tanto em C3 quanto em C4, a taxa melhora após o período 3 e
continua aumentando à tarde, durante os períodos 4 e 5. Esse comportamento é
considerado associado à abertura das portas e janelas das salas de aula;
Figura 3 CRI por período de aula (média por sala ao longo dos 10 dias analisados)
Fonte: elaborado pelos autores.
Temperatura (linha azul): na sala C1, a taxa inicia em 90% no período 1 e cai para 40%
ao final do período 2, indicando que os níveis de temperatura se afastam dos valores
aceitáveis. No período 3, as taxas permanecem em torno de 50%, e no início do período
4 aproximam-se de 60%, caindo ligeiramente ao final do período 5. Na sala C2, as taxas
começam em 80% no período 1 e permanecem relativamente estáveis até o final do
período 3. À tarde, o período 4 inicia com taxa de 70% e cai para 60%. Nas salas C3 e
C4, as taxas de níveis aceitáveis de temperatura começam com valores baixos, entre 0
e 10%, apresentando melhora ao longo do dia, devido à orientação do edifício voltada
para o sul;
Iluminância (linha laranja): na sala C1, a taxa mantém-se em torno de 45% nos períodos
1 e 2, e cai para níveis próximos de zero a partir do período 3. O comportamento é
semelhante em C2, porém com valores abaixo de 20% a partir do período B1. Em C3 e
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
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C4, os valores permanecem acima de 50% até a metade do período 2. Em C4, a taxa cai
abaixo de 30% no período B3. Em ambas as salas, as taxas sobem acima de 60% no
período 4 e começam a cair novamente ao final do período 5.
As diferenças entre os CRIs em relação aos períodos também foram examinadas por
meio do teste de KruskalWallis. Considerando o conjunto completo de dados, sem separação
por sala, os resultados não indicaram diferenças significativas entre os períodos para todos os
indicadores (p > 0.05): (i) Dióxido de carbono [X²(4) = 8,084; p = 0,089]; (ii) Temperatura
[X²(4) = 3,271; p = 0,514]; (iii) Umidade [X²(4) = 6.925; p = 0.140]; (iv) Iluminância [X²(4) =
6,764; p = 0,149]. Considerando a divisão por sala, como mostrado na Tabela 7, foram
encontradas diferenças significativas em relação à variável “Período de Aula”, exceto para a
Temperatura.
Tabela 7 Indicadores com diferenças no teste de KruskalWallis em relação ao período de
aula
Sala
Indicator
Sig.
a,b
C1
CO2
<0.001
Iluminância
0.007
C2
Umidade
0.037
C3
CO2
0.006
Iluminância
0.024
C4
CO2
<0.001
Iluminância
0.049
Fonte: elaborado pelos autores.
Nota: Variável: a = nível de significância = 0,050; b = significância assintótica apresentada.
Com base nos resultados da Tabela 7, aplicou-se o teste de comparações múltiplas
(pairwise) com correção de Bonferroni, revelando o seguinte:
Dióxido de carbono: foram identificadas diferenças estatisticamente significativas entre
os períodos 1 e 5 na sala C1 (Adj. Sig. < 0,001) e na sala C3 (Adj. Sig. = 0,008). Na sala
C4, as diferenças ocorreram entre os períodos 1 e 4 (Adj. Sig. = 0,004), 1 e 5 (Adj. Sig.
= 0,016), 2 e 3 (Adj. Sig. = 0,048), 2 e 4 (Adj. Sig. = 0,003) e 2 e 5 (Adj. Sig. = 0,015).
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
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A Figura 4 permite observar as diferenças entre os períodos na sala C1. Nota-se que, no
gráfico do período 1, os pontos verdes permanecem predominantemente abaixo de 1.500
ppm durante os 10 dias, enquanto no período 5 (final do dia), esses pontos estão
majoritariamente acima de 1.500 ppm, atingindo valores críticos;
Figura 4 Comparação do dióxido de carbono na sala C1 nos períodos 1 e 5
Fonte: elaborado pelos autores.
Umidade: as diferenças são estatisticamente significativas apenas na sala C2, entre os
períodos 1 e 4 (p = 0,019), 2 e 4 (p = 0,034), 1 e 5 (p = 0,020) e 2 e 5 (p = 0,036), ou
seja, entre os períodos da manhã e da tarde, indicando uma queda significativa ao longo
do dia;
Iluminância: as diferenças são estatisticamente significativas na sala C1 entre os
períodos 1 e 5 (Adj. Sig. = 0,030), evidenciando uma queda considerável, e na sala C4,
entre os períodos 3 e 4 (Adj. Sig. = 0,039), indicando uma melhora substancial.
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
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Figura 5 Mapa de calor dos indicadores por período de aula (por sala)
Fonte: elaborado pelos autores.
A Figura 5 apresenta gráficos em formato de mapa de calor para cada uma das quatro
salas (C1 a C4), utilizando uma escala de cinco cores que representa o quanto os índices
permaneceram dentro dos parâmetros desejáveis durante cada um dos cinco períodos ao longo
de dez dias. Considerando os quatro indicadores, observa-se que: (i) a sala C2 apresenta o maior
índice favorável (CRI 60%), concentrado principalmente nos indicadores de dióxido de
carbono e temperatura; (ii) tanto em C1 quanto em C2, quase todos os indicadores de umidade
e iluminância estão abaixo do intervalo desejável (CRI 60%); (iii) as salas C3 e C4 apresentam
valores de CRI inferiores a 60% nos indicadores de temperatura e umidade.
Considerações finais
Numerosos estudos indicam que o desempenho acadêmico é influenciado pela QAI dos
edifícios escolares, a qual se apresenta positivamente correlacionada com a aprendizagem, o
comportamento, a satisfação e o rendimento dos alunos. Considerando que estudantes do ensino
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fundamental passam várias horas em sala de aula, torna-se essencial que as escolas monitorem
constantemente a qualidade ambiental interna desses espaços, utilizando essas informações para
garantir um ambiente de aprendizagem limpo, saudável e produtivo (Brink et al., 2022). Essa
abordagem proativa pode contribuir para a melhoria da experiência educacional, reduzir a
incidência de problemas de saúde induzidos pelo ambiente e maximizar o potencial de
aprendizagem dos alunos, bem como a atividade pedagógica e o bem-estar dos professores.
No entanto pesquisas indicam que a avaliação da qualidade ambiental das salas de aula
enfrenta limitações significativas: (i) tende a ocorrer de forma esporádica e episódica; (ii) é
predominantemente realizada por pesquisadores de outras áreas científicas, sem foco nas
ciências da educação; (iii) raramente coleta parâmetros reais, valendo-se principalmente de
questionários de satisfação dos usuários.
Para contornar essas limitações, o presente estudo examinou a qualidade ambiental
interna de quatro salas de aula do ensino fundamental, coletando dados sobre dióxido de
carbono, temperatura, umidade e iluminância. O objetivo foi verificar até que ponto esses
indicadores permaneciam em conformidade com os parâmetros desejáveis estabelecidos. Por
meio do cálculo do CRI, buscou-se determinar se existiam diferenças significativas nas taxas
de conformidade entre as quatro salas de aula portuguesas e entre os diferentes períodos do dia.
Os resultados demonstraram que, de maneira geral, com base nos valores médios
calculados, os níveis de dióxido de carbono tendem a situar-se dentro dos valores de referência
recomendados nas quatro salas. A temperatura encontra-se dentro dos valores de referência
apenas em duas das quatro salas (C1 e C2). Os níveis de umidade apresentaram-se acima dos
valores de referência em todas as salas, enquanto a iluminância apresentou valores dentro dos
parâmetros recomendados apenas em uma sala (C3).
Esses resultados indicam que, de forma geral, todas as salas apresentam alguns valores
ambientais preocupantes, uma vez que eles podem ter consequências adversas sobre o conforto,
o bem-estar e a produtividade de alunos e professores. Torna-se necessária investigação
adicional para identificar as causas e implementar medidas corretivas adequadas.
Além disso, os resultados evidenciaram diferenças significativas na qualidade ambiental
entre as quatro salas, especificamente nos indicadores de temperatura e iluminância. Esses
indicadores apresentaram valores marcadamente distintos entre as salas situadas em escolas
públicas, localizadas em edifícios históricos, e as duas salas de uma escola privada, situada em
um edifício mais moderno. Os valores de iluminância foram mais favoráveis nas salas da escola
privada. Contrariando expectativas, as salas das escolas públicas apresentaram valores térmicos
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mais aceitáveis. É importante destacar que, conforme os resultados deste estudo, as diferenças
significativas frequentemente observadas internacionalmente entre edifícios e condições de
trabalho de escolas privadas e públicas não se verificam no sistema educacional português.
Outro achado relevante refere-se à análise dos valores registrados para os indicadores
de qualidade ambiental em diferentes períodos do dia escolar. Os resultados mostram que,
quando analisados de forma coletiva, os indicadores tendem a apresentar valores aceitáveis.
Entretanto, ao serem analisados separadamente para os cinco períodos considerados, foram
detectadas variações críticas.
Na comparação entre os períodos, em cada sala analisada, os resultados indicaram
diferenças significativas nas variações das taxas de dióxido de carbono e iluminância em três
das quatro salas, e de umidade em uma delas. Alguns períodos apresentaram grande
variabilidade entre os indicadores, com tendência severa e instável de piora ao longo do dia,
atingindo níveis perigosos em determinados momentos. Resultados similares foram
encontrados em outros estudos (Catalina et al., 2022; Tran et al., 2023). As razões para essa
elevada variação precisam ser exploradas e mitigadas em estudos futuros.
A principal contribuição deste estudo reside na investigação da variação temporal da
QAI em salas de aula, com foco no cálculo do Indicador de Taxa de Conformidade,
considerando os valores desejáveis. Diferentemente de estudos baseados em opiniões, que
podem ser influenciados por vieses subjetivos, os indicadores ambientais utilizados neste
estudo fornecem informações derivadas de medições confiáveis, reduzindo a possibilidade de
distorções nas conclusões (Aguilar et al., 2022; Brink et al., 2022). Adicionalmente, o
procedimento de análise de dados adotado constitui uma contribuição relevante para pesquisas
sobre o tema, considerando que: (i) foram analisadas as taxas de conformidade dos indicadores
monitorados em relação aos valores estabelecidos como desejáveis pela legislação e pela
literatura pertinente; (ii) a coleta contínua e transversal dos dados ao longo de diversos dias de
trabalho foi realizada, superando a simples medição episódica de indicadores ambientais. Essa
relação entre medições contínuas e valores de referência permitiu uma análise mais profunda e
abrangente da qualidade ambiental interna das salas, impactando potencialmente a efetividade
dos processos de aprendizagem e seus resultados.
Por fim, com base nos resultados obtidos, são feitas as seguintes recomendações,
voltadas principalmente a professores e conselhos escolares: (i) promover a conscientização da
comunidade escolar sobre a importância do monitoramento frequente e contínuo dos
indicadores de QAI nas salas de aula; (ii) realizar estudos-piloto envolvendo professores na
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coleta de dados (possivelmente iniciando com um único indicador e, posteriormente,
expandindo) e envolvendo também os alunos no processamento dos dados, integrando-o como
projeto curricular; (iii) discutir os resultados com o corpo docente, considerando ainda os
benefícios de estender essa discussão a outros usuários dos espaços internos das escolas,
incluindo alunos e demais partes interessadas; (iv) identificar ações práticas para a melhoria
dos indicadores; (v) elaborar planos de intervenção nos edifícios para aprimorar a qualidade
ambiental das salas de aula e demais espaços de trabalho; (vi) desenvolver projetos de
financiamento que viabilizem a aquisição e implementação de sistemas de monitoramento
automático e de controle inteligente da qualidade ambiental. Essas recomendações básicas
podem contribuir significativamente para a conscientização de todos os atores da educação
sobre o desenvolvimento sustentável no interior das escolas e, ao mesmo tempo, incentivar a
adoção de medidas relacionadas à eficiência energética e à sustentabilidade dos edifícios
escolares (Nakaoka et al., 2022).
Especificamente para as quatro salas de aula monitoradas neste estudo, recomenda-se a
instalação de sistemas inteligentes ACAC, a fim de reduzir a amplitude das variações das
condições internas. Caso a instalação desses sistemas não seja viável, recomenda-se a realização
de monitoramentos periódicos, por exemplo, em diferentes períodos, para orientar a abertura
regular de portas e janelas. Para salas com indicadores de iluminação inadequados, recomenda-
se fortemente a revisão do sistema de iluminação, garantindo um equilíbrio adequado em toda
a área de trabalho para alunos e professores.
No que se refere à melhoria da QAI, algumas intervenções que poderiam ser
consideradas incluem: a redução do número de alunos por sala; a isolação térmica de paredes e
janelas para reduzir a transferência indesejada de calor; a instalação de termostatos inteligentes
capazes de controlar a temperatura e garantir conforto; a instalação de sistemas de ventilação
para renovação adequada do ar; e a instalação de sistemas de iluminação reguláveis em
intensidade, adaptando-se às condições do ambiente. Considerando a conservação de energia,
também seria relevante estudar: o uso de termostatos com ajuste automático de temperatura
baseado nos horários de ocupação; alertas para abertura de janelas ou portas quando os
indicadores estiverem insatisfatórios; utilização de sensores e sistemas de controle
automatizado para ajustar a ventilação conforme a necessidade real de ocupação, evitando
desperdício de energia em áreas não utilizadas; e priorização do uso de luz natural para reduzir
a dependência de iluminação artificial durante o dia, especialmente considerando a incidência
solar disponível no país.
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Como continuidade deste trabalho, que faz parte de um projeto em andamento voltado
à melhoria das salas analisadas (Pedro et al., 2023), os planos futuros incluem a realização de
novas medições após a implementação de estratégias para aprimorar ventilação, resfriamento e
iluminação, garantindo que as crianças aprendam em um ambiente seguro e saudável. Um
sistema inteligente será empregado para reagir prontamente sempre que os indicadores
estiverem fora dos parâmetros recomendados. Adicionalmente, pretende-se correlacionar os
dados sobre os fatores de qualidade ambiental coletados com as percepções de alunos e
professores em relação ao conforto ambiental e ao desempenho acadêmico.
Limitações
Embora este estudo tenha alcançado resultados significativos e extraído conclusões
essenciais para orientar possíveis ações de melhoria dos ambientes de aprendizagem, é
fundamental reconhecer certas limitações no processo de coleta de dados, bem como nas
decisões adotadas para seu pré-processamento e análise.
Em primeiro lugar, destaca-se o tamanho limitado da amostra utilizada, o que afeta a
representatividade dos resultados. Os dados foram coletados em um número restrito de salas
durante um período específico, em escolas com localização, arquitetura e instalações
particulares. Esse escopo limitado impede a generalização dos resultados mesmo para outras
salas do mesmo país, devido à variabilidade significativa das características dos edifícios do
ensino fundamental. Embora o estudo tenha considerado escolas privadas e públicas, não foi
adotada uma abordagem comparativa, considerando que, em Portugal, não se observam
diferenças relevantes na qualidade dos edifícios escolares entre os dois subsistemas. Outro
aspecto crítico refere-se ao fato de que o estudo considerou apenas escolas da região norte de
Portugal; portanto, não abordou variações climáticas em diferentes regiões do país. De forma
similar, os dados não foram coletados em diferentes períodos do ano, o que limitaria a análise
de variações sazonais. Tais elementos devem ser considerados em pesquisas futuras.
Adicionalmente, é importante reconhecer que nem todos os parâmetros de QAI foram
considerados. Este estudo não analisou velocidade do ar, temperatura radiante, partículas
químicas ou biológicas, ruído, níveis de vibração, entre outros.
Por fim, embora o estudo tenha se concentrado na análise dos períodos de ocupação das
salas (períodos letivos), é relevante considerar que a quantificação e análise dos períodos de
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não ocupação poderiam fornecer insights sobre variações nesse intervalo de tempo,
potencialmente aprimorando a eficácia das ações voltadas à melhoria da QAI e da eficiência
energética nesses períodos.
REFERÊNCIAS
AGUILAR, A. J.; DE LA HOZ-TORRES, M. L.; RUIZ, D. P.; MARTÍNEZ-AIRES, M. D.
Monitoring and Assessment of Indoor Environmental Conditions in Educational Building
Using Building Information Modelling Methodology. International Journal of
Environmental Research and Public Health, Switzerland, v. 19, n. 21, p. 13756, 2022.
DOI: 10.3390/ijerph192113756.
AL HORR, Y.; ARIF, M.; KATAFYGIOTOU, M.; MAZROEI, A.; KAUSHIK, A.;
ELSARRAG, E. Impact of indoor environmental quality on occupant well-being and comfort:
A review of the literature. International Journal of Sustainable Built Environment, [S. l.],
v. 5, n. 1, p. 1–11, 2016. DOI: 10.1016/j.ijsbe.2016.03.006.
ALMEIDA, R. M. S. F.; RAMOS, N. M. M.; DE FREITAS, V. P. Thermal comfort models
and pupils’ perception in free-running school buildings of a mild climate country. Energy and
Buildings, [S. l.], v. 111, p. 64–75, 2016. DOI: 10.1016/j.enbuild.2015.09.066.
APTE, M. G.; ERDMANN C. A. Indoor carbon dioxide concentrations, VOCs,
environmental sensitivity association with mucous membrane and lower respiratory sick
building syndrome symptoms in the base study: analyses of the 100 building dataset.
California: Indoor Environment Group, 2002. Disponível em:
https://indoor.lbl.gov/publications/indoor-carbon-dioxide-1. Acesso em: 29 abr. 2025.
BARKMANN, C.; WESSOLOWSKI, N.; SCHULTE-MARKWORT, M. Applicability and
efficacy of variable light in schools. Physiology & Behavior, [S. l.], v. 105, n. 3, p. 621–627,
2012. DOI: 10.1016/j.physbeh.2011.09.020.
BOYCE, P. R. Human Factors in Lighting. 3. rd. Boca Raton: CRC Press, 2014.
BRINK, H. W.; LOOMANS, M. G. L. C.; MOBACH, M. P.; KORT, H. S. M. A systematic
approach to quantify the influence of indoor environmental parameters on students’
perceptions, responses, and short‐term academic performance. Indoor Air, [S. l.], v. 32, n. 10,
p. 1–19, 2022. DOI: 10.1111/ina.13116.
CASTILLA, N.; LLINARES, C.; BRAVO, J. M.; BLANCA, V. Subjective assessment of
university classroom environment. Building and Environment, [S. l.], v. 122, p. 72–81,
2017. DOI: 10.1016/j.buildenv.2017.06.004.
CATALINA, T.; GHITA, S. A.; POPESCU, L. L.; POPESCU, R. Survey and measurements of
indoor environmental quality in urban/rural schools located in Romania. International
Journal of Environmental Research and Public Health, [S. l.], v. 19, n. 16, p. 10219, 2022.
DOI: 10.3390/ijerph191610219.
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
DOI: 10.32930/nuances.v36i00. 11162 29
CHATZIDIAKOU, L.; MUMOVIC, D.; DOCKRELL, J. The effects of thermal conditions
and indoor air quality on health, comfort and cognitive performance of students.
London: The Bartlett, 2014.
CHERYAN, S.; ZIEGLER, S. A.; PLAUT, V. C.; MELTZOFF, A. N. Designing classrooms to
maximize student achievement. Policy Insights from the Behavioral and Brain Sciences,
[S. l.], v. 1, n. 1, p. 4–12, 2014. DOI: 10.1177/2372732214548677.
DIREÇÃO-GERAL DA ADMINISTRAÇÃO ESCOLAR. Normas para concepção e
construção de escolas básicas. Portugal: DGAE, 2004. Disponível em:
http://www.centroescolar.min-edu.pt/np4/file/9/programa_ii.pdf. Acesso em: 29 abr. 2025.
EARTHMAN, G. I. School facility conditions and studentacademic achievement. Los
Angeles: UCLAs Institute for Democracy, 2002. Disponível em:
https://escholarship.org/uc/item/5sw56439. Acesso em: 29 abr. 2025.
EARTHMAN, G. I. Prioritization of 31 criteria for an adequate school building.
Baltimore: American Civil Liberties Union, 2004. Disponível em:
https://www.researchgate.net/publication/239605533_Prioritization_of_31_criteria_for_schoo
l_building_adequacy. Acesso em: 29 abr. 2025.
GRIFFITHS, M.; EFTEKHARI, M. Control of CO2 in a naturally ventilated classroom.
Energy and Buildings, [S. l.], v. 40, n. 4, p. 556–560, 2008. DOI:
10.1016/j.enbuild.2007.04.013.
INSTITUTO PORTUGUÊS DO MAR E DA ATMOSFERA. Boletim climático Portugal
ContinentalMaio/2022. Lisboa: IPMA, 2022. Disponível em:
https://www.ipma.pt/resources.www/docs/im.publicacoes/edicoes.online/20220608/doEOrQO
HPDDWhISEKCGO/cli_20220501_20220531_pcl_mm_co_pt.pdf
. Acesso em: 29 abr. 2025.
JAIN, N. et al. Building performance evaluation: Balancing energy and indoor environmental
quality in a UK school building. Building Services Engineering Research and Technology,
[S. l.], v. 41, n. 3, p. 343–360, 2020. DOI: 10.1177/0143624419897397.
LEWINSKI, P. Effects of classrooms’ architecture on academic performance in view of telic
versus paratelic motivation: a review. Frontiers in Psychology, Lausanne, v. 6, p. 1–5, 2015.
DOI: 10.3389/fpsyg.2015.00746.
LIU, S.; YOSHINO, H.; MOCHIDA, A. A measurement study on the indoor climate of a
college classroom. International Journal of Ventilation, [S. l.], v. 10, n. 3, p. 251–261, 2011.
DOI: 10.1080/14733315.2011.11683953.
MOHAMED, S.; RODRIGUES, L.; OMER, S.; CALAUTIT, J. Overheating and indoor air
quality in primary schools in the UK. Energy and Buildings, [S. l.], v. 250, p. 111291, 2021.
DOI: 10.1016/j.enbuild.2021.111291.
MOLDOVEANU, A. M. Biological Contamination of Air in Indoor Spaces. In:
NEJADKOORKI, F. (org.). Current Air Quality Issues, [S. l.], p. 489–514, 2015. DOI:
10.5772/59727.
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
DOI: 10.32930/nuances.v36i00. 11162 30
NAKAOKA, H.; SUZUKI, N.; EGUCHI, A.; MATSUZAWA, D.; MORI, C. Impact of
exposure to indoor air chemicals on health and the progression of building-related symptoms:
a case report. Sustainability, [S. l.], v. 14, n. 21, p. 14421, 2022. DOI: 10.3390/su142114421.
PARQUE ESCOLAR. Especificações Técnicas de Arquitetura para Projeto do Edifício
Escolar. [S. l.], Parque Escolar, 2017. Disponível em:
https://construcaopublica.gov.pt/docs/site/pt/programa/Parque-Escolar-Manual-
Especificacoes-Tecnicas-Arquitetura.pdf. Acesso em: 29 abr. 2025.
PEDRO, N.; SARDINHA, L.; PIEDADE, J.; CRUZ, E.; AGONÁCS, N.; PEDRO, A.;
RODRIGUES, A. L. Digital Technologies and Innovative Learning Environments: a project
for studying its impact on Students’ performance and wellbeing. In: International Technology,
Education and Development Conference, 17., 2023, Valença. Proceedings […]. Valença:
IATED, 2023. p. 8031–8040.
PORTUGAL. Portaria n 353, de 4 de dezembro. Ministério do Ambiente. Diário da
República: 1.
a
série, n. 235, p. 6644(2)-6644(9), 2013. Disponível em:
https://diariodarepublica.pt/dr/detalhe/portaria/353-2013-484380. Acesso em: 29 abr. 2025.
PULIMENO, M.; PISCITELLI, P.; COLAZZO, S.; COLAO, A.; MIANI, A. Indoor air
quality at school and students’ performance: recommendations of the UNESCO chair on
health education and sustainable development & the Italian society of environmental medicine
(SIMA). Health Promotion Perspectives, [S. l.], v. 10, n. 3, p. 169–174, 2020. DOI:
10.34172/hpp.2020.29.
ROSKOS, K.; NEUMAN, S. B. The classroom environment. The Reading Teacher, [S. l.], v.
65, n. 2, p. 110–114, 2011. DOI: 10.1002/TRTR.01021.
SAMANI, S. A.; SAMANI, S. A. The Impact of Indoor Lighting on Students’ Learning
Performance in Learning Environments: A knowledge internalization perspective.
International Journal of Business and Social Science, [S. l.], v. 3, n. 24, p. 127–136, 2012.
SCHNEIDER, M. Linking School Facility Conditions to Teacher Satisfaction and
Success. Washington: National Clearinghouse for Educational Facilities, 2003. Disponível
em: https://eric.ed.gov/?id=ED480552. Acesso em: 29 abr. 2025.
TRAN, M. T.; WEI, W.; DASSONVILLE, C.; MARTINSONS, C.; DUCRUET, P.;
MANDIN, C.; HÉQUET, V.; WARGOCKI, P. Review of parameters measured to characterize
classrooms’ indoor environmental quality. Buildings, Basel, v. 13, n. 2, p. 433, 2023. DOI:
10.3390/buildings13020433.
WARGOCKI, P.; WYON, D. P. Providing better thermal and air quality conditions in school
classrooms would be cost-effective. Building and Environment, [S. l.], v. 59, p. 581–589,
2013. DOI: 10.1016/j.buildenv.2012.10.007.
YANG, Z.; BECERIK-GERBER, B.; MINO, L. A study on student perceptions of higher
education classrooms: Impact of classroom attributes on student satisfaction and performance.
Building and Environment, [S. l.], v. 70, p. 171–188, 2013. DOI:
10.1016/j.buildenv.2013.08.030.
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
DOI: 10.32930/nuances.v36i00. 11162 31
ZHONG, L.; YUAN, J.; FLECK, B. Indoor Environmental Quality Evaluation of Lecture
Classrooms in an Institutional Building in a Cold Climate. Sustainability, [S. l.], v. 11, n. 23,
p. 6591, 2019. DOI: 10.3390/su11236591.
ZHONG, S.; LALANNE, D.; ALAVI, H. The complexity of indoor air quality forecasting and
the simplicity of interacting with it – a case study of 1007 office meetings. In: Chi conference
on human factors in computing systems, 21, 2021, Yokohama, Japan. Proceedings […]. New
York: Association for Computing Machinery, 2021. p. 1–19.
ZOMORODIAN, Z. S.; TAHSILDOOST, M.; HAFEZI, M. Thermal comfort in educational
buildings: A review article. Renewable and Sustainable Energy Reviews, [S. l.], v. 59, p.
895–906, 2016. DOI: 10.1016/j.rser.2016.01.033.
Qualidade ambiental no interior das salas de aula no 1º ciclo: revelando as melhorias que precisam de ser feitas!
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
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CRediT Author Statement
Reconhecimento: Nenhum.
Financiamento: Este trabalho foi financiado por fundos nacionais, através da Fundação
para a Ciência e a Tecnologia (FCT), I.P., no âmbito da Unidade de Investigação e
Desenvolvimento em Educação e Formação (UIDB/04107/2020,
https://doi.org/10.54499/UIDB/04107/2020). O estudo insere-se no projeto de investigação
Classroom 4.0 well-being resources: research and development of school furniture
solutions that influence and monitor students’ well-being and health in the classroom,
promoting conditions for superior academic performance(Ref. POCI-01-0247-FEDER-
047130/LISBOA-01-0247-FEDER-047130), cofinanciado pelo Lisboa 2020, COMPETE
2020, Portugal 2020 e pela União Europeia (FEDER).
Conflitos de interesse: Não há conflitos de interesse a declarar.
Aprovação ética: O estudo decorreu no âmbito do projeto acima referido, tendo sido
submetido ao Comitê de Ética do Instituto de Educação da Universidade de Lisboa, que
emitiu parecer favorável.
Disponibilidade de dados e material: Material suplementar disponível.
Contribuições dos autores: Neuza Pedro: contribuiu para o planejamento da recolha de
dados e para a gestão geral do projeto que viabilizou essa etapa; supervisionou a análise dos
dados e a produção dos resultados; participou da elaboração das conclusões; selecionou
elementos-chave para a revisão da literatura; fez a revisão final do manuscrito e a adaptação
às normas da revista. Edson Pimentel: foi responsável pela preparação dos dados, realização
das análises e apresentação dos resultados; estruturou os pontos centrais do enquadramento
e redigiu a versão preliminar das conclusões. Demais autores: colaboraram em diferentes
fases do desenvolvimento do estudo e da redação do artigo, especialmente na concepção,
definição metodológica, interpretação e discussão dos resultados, além da revisão geral da
versão final.
Processamento e editoração: Editora Ibero-Americana de Educação
Revisão, formatação, normalização e tradução
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INDOOR ENVIRONMENTAL QUALITY OF PRIMARY SCHOOLS: UNRAVELING
THE IMPROVEMENTS THAT STILL NEED TO BE DONE!
QUALIDADE AMBIENTAL NO INTERIOR DAS SALAS DE AULA NO 1º CICLO:
REVELANDO AS MELHORIAS QUE PRECISAM DE SER FEITAS!
CALIDAD AMBIENTAL INTERIOR DE LAS ESCUELAS PRIMARIAS:
DESENTRAÑANDO LOS CAMBIOS DINÁMICOS ENTRE LAS AULAS Y LOS
PERÍODOS DE TIEMPO
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO
1
e-mail: nspedro@ie.ulisboa.pt
Edson Pinheiro PIMENTEL
2
e-mail: edson.pimentel@ufabc.edu.br
João PIEDADE
3
e-mail: jmpiedade@ie.ulisboa.pt
Elisabete CRUZ
4
e-mail: elisabete.cruz@uevora.pt
How to reference this paper:
PEDRO, N. S. G.; PIMENTEL, E. P.; PIEDADE, J.; CRUZ, E.
Indoor environmental quality of primary schools: unraveling the
improvements that still need to be done! Nuances: Estudos sobre
Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-
ISSN: 2236-0441. DOI: 10.32930/nuances.v36i00.11162
| Submitted: 30/05/2025
| Revisions required: 04/06/2025
| Approved: 24/06/2025
| Published: 21/08/2025
Editor:
Prof. Dr. Rosiane de Fátima Ponce
Deputy Executive Editor:
Prof. Dr. José Anderson Santos Cruz
1
Institute of Education, University of Lisbon (UIDEF), Lisbon Portugal. Associate Professor with Aggregation
in the research and teaching area of Curriculum, Teacher Education, and Technology.
2
Federal University of ABC (UFABC), Santo André SP Brazil. Faculty member of the Graduate Program in
Computer Science with research in Applied Informatics in Education. Associate Professor IV, Center for
Mathematics, Computing, and Cognition (CMCC).
3
Institute of Education, University of Lisbon (UIDEF), Lisbon Portugal. Assistant Professor in the research and
teaching area of Curriculum, Teacher Education, and Technology.
4
University of Évora, Research Center in Education and Psychology (CIEP), Évora Portugal. Faculty member
and Researcher in the area of Educational Sciences Didactics, Curriculum Development, and Educational
Technologies. Assistant Professor, Department of Pedagogy and Education.
Indoor environmental quality of primary schools: unraveling the improvements that still need to be done!
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
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ABSTRACT: The study addresses the Indoor Environmental Quality (IEQ) of primary school
classrooms, with a focus on Carbon dioxide, Temperature, Humidity, and Illuminance. Data
was collected from four classrooms in a Southern European country during May 2022. The
study aims to understand differences in IEQ among classrooms and time periods. Descriptive
statistics, Kruskal-Wallis tests, and pairwise comparisons were used to analyze the Conformity
Rate Indicator (CRI) for each parameter, indicating adherence to desirable IEQ levels. Results
show that CO2 levels are generally acceptable, except for one classroom. Temperature
conforms in two classrooms, while Humidity is consistently above recommended levels.
Significant differences exist among classrooms, particularly in Temperature and Illuminance.
Time-period analysis reveals critical fluctuations in CO2 and Illuminance. Results show great
variability in different indicators, with a severe and unstable trend of worsening indicators
throughout the day, reaching dangerous rates.
KEYWORDS: Indoor Environmental Quality (IEQ). Classroom environment. School
buildings. Conformity Rate Indicator.
RESUMO: RESUMO: O estudo foca na análise da Qualidade Ambiental Interna (QAI) de
salas de aula do ensino básico, considerando parâmetros como dióxido de carbono,
temperatura, umidade e iluminância. Os dados foram coletados em quatro salas de aula de um
país do sul da Europa, em maio de 2022. O estudo visa compreender as diferenças na qualidade
ambiental interna entre salas de aula e períodos temporais. Foram utilizadas estatísticas para
analisar o Indicador de Taxa de Conformidade (ITC) para cada parâmetro, assinalando a
adesão destes aos níveis desejáveis de conformidade. Os resultados mostram diferenças
significativas entre as salas de aula, particularmente nos parâmetros temperatura e
iluminância. A análise dos diferentes períodos temporais revela flutuações críticas nos níveis
de dióxido de carbono e na iluminância. Os resultados indicam grande variabilidade nos
parâmetros analisados, com uma tendência severa e instável de agravamento, atingindo
índices perigosos.
PALAVRAS-CHAVE: Qualidade Ambiental Interna (QAI). Sala de aula. Edifícios escolares.
Indicador de Taxa de Conformidade.
RESUMEN: El estudio aborda la Calidad Ambiental Interior (CAI) de las salas de clases de
primaria, centrándose en el dióxido de carbono, la temperatura, la humedad y la iluminancia.
Se recopilaron datos de cuatro salas de clases de un país del sur de Europa durante mayo de
2022. El estudio tiene como objetivo comprender las diferencias en el CAI entre salas y
períodos de tiempo. Se utilizaron análisis estadísticos para analizar el indicador de tasa de
cumplimiento (ITC) para cada parámetro, lo que indica el cumplimiento de los niveles
deseables. Los resultados muestran diferencias significativas entre las salas de clases,
particularmente en temperatura e iluminancia. El análisis de períodos de tiempo revela
fluctuaciones críticas en el dióxido de carbono y la iluminancia. Los resultados muestran una
gran variabilidad en los distintos indicadores, con una tendencia severa e inestable de
empeoramiento de los indicadores, alcanzando índices peligrosos.
PALABRAS CLAVE: Salas de clases. Calidad ambiental interior. Ambiente de aula. Edificios
escolares. Indicador de índice de conformidad.
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
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Introduction
The IEQ of buildings has received increasing attention in the context of global climate
change and the need for more sustainable buildings and social practices. The COVID-19
pandemic heightened concerns about air quality, reinforcing the need to ensure that indoor
spaces are safe and healthy, especially in schools (Zhong; Yuan; Fleck, 2019).
According to Zomorodian, Tahsildoost, and Hafezi (2016), primary and secondary
school students spend a significant number of hours within the school premises; some studies
even claim that they spend one-third of their day inside schools (Almeida; Ramos; De Freitas,
2016). The literature states that indoor environmental conditions not only influence the
academic performance of students but also impact their health and well-being (Al Horr et al.,
2016; Castilla et al., 2017; Chatzidiakou; Mumovic; Dockrell, 2014; Griffiths; Eftekhari, 2008;
Jain et al., 2020; Mohamed et al., 2021; Moldoveanu, 2015; Roskos; Neuman, 2011; Schneider,
2003; Yang; Becerik-Gerber; Mino, 2013). The quality of indoor environments is crucial not
only for physical health, mental health, and well-being but also for cognitive performance and
productivity. Poor indoor air quality and other subpar conditions can also lead to increased
absenteeism (Apte; Erdmann, 2002; Cheryan et al., 2014; Zhong; Lalanne; Alavi, 2021).
Specifically, within the context of education, these factors contribute to a decrease in student
learning and development, as well as to the pedagogical performance of teachers (Al Horr et
al., 2016; Griffiths; Eftekhari, 2008; Mohamed et al., 2021; Yang; Becerik-Gerber; Mino,
2013).
Various studies have found a direct relationship between academic outcomes and the
physical characteristics of school buildings and their IEQ (Castilla et al., 2017; Griffiths;
Eftekhari, 2008; Jain et al., 2020; Lewinski, 2015; Roskos; Neuman, 2011). Factors such as
lighting (amount of light), thermal comfort (temperature and humidity), acoustics (noise), and
indoor air quality are essential characteristics of indoor environments that can impact not only
student health and well-being (Castilla et al., 2017; Chatzidiakou; Mumovic; Dockrell, 2014;
Lewinski, 2015; Schneider, 2003) but also academic achievement and cognitive development,
often due to discomfort, sickness, and subsequent absenteeism (Chatzidiakou; Mumovic;
Dockrell, 2014; Jain et al., 2020). Also, the consequences of exposure of children and young
people to biological agents present in the air (bacteria, molds, mildew, viruses, dust, and pollen)
are known to lead to school absenteeism due to asthma attacks, allergies, bronchitis, and other
respiratory conditions, which directly affect academic results (Chatzidiakou; Mumovic;
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Dockrell, 2014; Jain et al., 2020; Moldoveanu, 2015; Roskos; Neuman, 2011; Wargocki;
Wyon, 2013).
Nevertheless, research shows that the above-mentioned environmental factors play a
crucial role in creating a suitable context for educational development, potentially impacting
academic outcomes, health, and other significant aspects such as behaviour, concentration, and
student satisfaction (Chatzidiakou; Mumovic; Dockrell, 2014; Cheryan et al., 2014; Jain et al.,
2020; Roskos; Neuman, 2011; Yang; Becerik-Gerber; Mino, 2013).
According to Wargocki and Wyon (2013), the environmental conditions in primary
schools, even in economically developed countries, are often inadequate and frequently worse
than those found in professional settings. These authors suggest that if good environmental
conditions were established in classrooms, student performance could improve by up to 30%
(Wargocki; Wyon, 2013, p. 588). Several studies have sought to measure the impact of elements
such as air quality, temperature, and lighting in learning environments, particularly in
classrooms. Chatzidiakou, Mumovic, and Dockrell (2014) state that low ventilation rates and
consequently high indoor carbon dioxide concentrations can negatively affect attention
capacity, concentration, and promote student fatigue. Poor indoor air quality can cause various
health problems, including headaches, fatigue, lethargy, and cardiac arrhythmia, as well as
difficulties in attention, memory, and in tasks requiring higher cognitive effort (Apte; Erdmann,
2002; Griffiths; Eftekhari, 2008; Lewinski, 2015; Portugal, 2013; Wargocki; Wyon, 2013;
Yang; Becerik-Gerber; Mino, 2013). This situation also affects a teacher’s ability to teach and
increases absenteeism (Cheryan et al., 2014). Regulation 353-A/2013, issued by the Ministries
of Environment, Territorial Planning, and Energy; Health; and Solidarity, Employment, and
Social Security of Portugal, stipulates an upper limit of 1250 ppm for carbon dioxide
concentration levels for new buildings, with a tolerance of 30% for existing buildings or those
without heating, ventilating, and air conditioning (HVAC) systems (Portugal, 2013).
The thermal environment is determined by air temperature, average radiant temperature,
relative humidity, and air velocity (Chatzidiakou; Mumovic; Dockrell, 2014). Thermal comfort
is influenced by the hydric-thermal conditions of the environment and each person’s individual
adaptation to the environment. It also depends on other factors such as buildings’ geographical
location and architectural structure, climate, time of year, and the biological and physical
characteristics of individuals (gender, age, etc.), as well as the specific activity being undertaken
(Al Horr et al., 2016; Chatzidiakou; Mumovic; Dockrell, 2014). Some studies (Earthman, 2004;
Liu; Yoshino; Mochida, 2011) have concluded that temperature is the most determinant
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attribute regarding student perception of classroom quality (Yang; Becerik-Gerber; Mino,
2013). Several authors suggest that the temperature range best suited for children and their
learning is between 20 °C and 24 °C (68 °F 74 °F), more specifically, between 20 °C and 22
°C during winter and 22 °C and 24 °C during summer (Chatzidiakou; Mumovic; Dockrell,
2014; Cheryan et al., 2014; Earthman, 2002, 2004; Lewinski, 2015). Earthman (2002) also
suggests that 50% relative humidity in the air is an acceptable value for classrooms. In Portugal,
thermal comfort levels inside buildings should be between 18 °C and 24 °C, respectively for
winter and summer, considering the average relative humidity value between 35% and 70%
(DGAE, 2004, p. 9).
In addition to thermal comfort, recent research has also highlighted the importance of
lighting in creating suitable, stimulating, and more productive learning environments
(Barkmann; Wessolowski; Schulte-Markwort, 2012; Samani; Samani, 2012). Lighting
conditions influence task visibility, visual performance, comfort, and visual impressions of
spaces, people, and objects (Boyce, 2014). Regarding lighting in Portugal, the norms for school
buildings (DGAE, 2004; Parque Escolar, 2017) state that, in a regular classroom, the lighting
levels on the work plane should be between 300 and 500 lux, with the ideal range between 350
and 400 lux.
Despite various studies that have investigated the impact of school environmental
indicators on learning and health, the monitoring of environmental quality in classrooms has
been sporadic. The available studies are mainly found in academic journals related to building
design and environment (Aguilar et al., 2022; Almeida; Ramos; De Freitas, 2016; Zhong; Yuan;
Fleck, 2019; Zomorodian; Tahsildoost; Hafezi, 2016), with few studies focusing on educational
issues. Moreover, despite the existence of norms that establish ideal parameters for various
environmental quality indicators, regular monitoring of these indicators to support efforts aimed
at enhancing environmental conditions in schools, especially in classrooms, is lacking. In this
context, Pulimeno et al. (2020) indicate that guidelines from various organizations, including
the Unesco Chair in Education for Health and Sustainable Development, recommend actions
such as: (i) informing teachers and other school staff about how indoor air quality affects
student health and academic performance; (ii) encouraging the adoption of protocols and
measures to monitor indoor air quality in all schools; and (iii) ensuring that classrooms are
adequately ventilated before classes start and during each break.
With this context as a reference, this study aims to present and discuss the results of a
comparative assessment of the internal environmental quality of four primary school
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classrooms in Portugal, focusing on four indicators: carbon dioxide, temperature, humidity, and
illuminance. The legally established standards and those considered desirable by the literature
for each indicator were considered.
The study addressed the following research questions:
I. Are there differences in the internal environmental quality of the classrooms?
II. Are there differences in the internal environmental quality among classrooms across
different time periods of the day?
Materials and methodology
This section aims to present the means and procedures used for data collection. Initially,
the characteristics of the data collection locations and the specifications of the equipment used
to register environmental parameters are presented. After this, the process of structuring the
collected data and the procedures used for its analysis are described.
This study used only measurements captured by environmental sensors and not user
self-report surveys. This factor distinguishes this study from other works in the field, where
thermal comfort is measured through indices such as Thermal Sensation Vote (Aguilar et al.,
2022) and Predicted Mean Vote (Brink et al., 2022), which are considered less reliable. For this
study, the metric Conformity Rate Indicator (CRI) was created to assess classrooms’ internal
environmental quality. The CRI is calculated as a percentage based on the number of times the
measurement for a given indicator falls within the desirable value range during a specific
period. The desirable levels are presented in Chart 1. For example, a CRI of 33% for the
illuminance indicator shows that in 33% of the measurements obtained during a given period,
the values were between 300 and 500 lux.
Based on the limits and recommended values established by Portuguese legislation and
the analysis of literature on environmental indicators, desirable levels for classroom IEQ were
defined (Chart 1) as a reference in this study.
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Chart 1 Desirable Levels for Classroom IEQ Indicators
Indicators
Unit of
Measure
References
CO2
Ppm
(Portugal, 2013)
Temperature
°C
(DGAE, 2004)
Humidity
% HR
(DGAE, 2004;
Earthman,
2002)
Illuminance
Lux
(DGAE, 2004;
Parque Escolar,
2017)
Source: prepared by the authors.
The research was organized into two main phases: (1) measurement of indoor
environmental conditions in classrooms throughout the day, including before and after classes;
(2) evaluation of the internal environmental quality of classrooms based on the data collected
in phase 1 and on parameters established to obtain the CRI for each indicator per classroom, to
examine the variation across different class period schedules. The quantification of the
moments when the indicators showed percentages above or below the desirable levels was
performed to enable the planning of short-, medium-, and long-term actions that would
contribute to maintaining the indicators within ideal limits and thus benefit the well-being and
performance of the individuals involved.
Characteristics of Schools and Classrooms
The data analyzed in this study were collected from four primary school classrooms (3rd
year of primary education) located in three different schools in the North region of Portugal in
May 2022. The month of May falls at the end of spring, and Portugal's climate is classified as
Mediterranean (Mediterranean hot summer climate [Csa] in the south and Mediterranean warm
summer climate (Csb) in the north, according to the KöppenGeiger climate classification),
making it one of the most temperate countries in Europe. According to official data, May 2022
in Portugal was classified as extremely hot and very dry (IPMA, 2022). The average maximum
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temperature was 26 °C, and the average minimum temperature was 13.3 °C. The maximum
recorded temperature for this month was 32.8 °C (on May 27).
Table 1 Classroom Characteristics
School
Classroom
Construction year
Room area
Total of students
Average Occupancy
Ratio (m2/person*)
A
C1
1948
**
~50m
2
18
2.6
B
C2
1930
~50m
2
18
2.6
C
C3
2017
~50m
2
25
1.9
C4
2017
~50m
2
24
2.0
Source: prepared by the authors.
Note: * The number of people was taken to be the total number of students plus one teacher; **
Classroom refurbished in 2013.
The classrooms in schools A and B are located in older buildings, while the classrooms
in school C are in a more recent building (built in 2017). All classrooms have a single
entrance/exit and windows with blinds/curtains. None of the classrooms has HVAC systems.
The two classrooms in school C have radiant floor heating. All the classrooms' lighting systems
consist of manually switched fluorescent light tubes (T8 or T12).
Characteristics and Preparation of Collected Data
The sensor units were programmed to record data at intervals of approximately 20 to 30
seconds, resulting in a total of 8.391 million sets of data collected. Once collected, the data for
carbon dioxide, temperature, relative humidity, and illuminance inside and outside the
classrooms underwent pre-processing. The data from the four classrooms were initially
standardized by converting them into one-minute intervals using average, maximum, and
minimum values. The Python programming language was used for data pre-processing, and
further processing was conducted in the Google Colab environment, also using Python.
To facilitate comparisons, the collected data from the two internal fixation points (front
and back) in each classroom were unified using the simple arithmetic mean for each classroom.
A new attribute was generated to identify the class period to which each record (hour and
minute) belonged. Five 45-minute periods were defined and encoded with labels 1 to 5,
according to the time ranges presented in Chart 2. It should be noted that the state schools (C1
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and C2) had a slightly different schedule from the private schools (C3 and C4). Two intervals
were considered: one between periods 2 and 3, the mid-morning recess, and another between
periods 3 and 4, the lunch break. Organizing and encoding the data by time periods allowed the
study to focus on analyzing variations at different moments of classwork and to facilitate
comparisons between classrooms during these periods. To create a homogeneous dataset among
the four classrooms, only data from May 17 to May 30, 2022, were considered.
Chart 2 Characteristics of Class Periods
Class Periods
Class shifts
Timetables by classrooms
C1 and C2
C3 and C4
1
Morning
09:15 09:59 AM
09:45 10:29 AM
2
Morning
10:00 10:44 AM
10:30 11:14 AM
3
Lunch
11:15 11:59 AM
12:15 12:59 AM
4
Afternoon
01:30 02:14 PM
02:30 03:14 PM
5
Afternoon
02:15 02:59 PM
03:15 03:59 PM
Source: prepared by the authors.
To support data analysis, two different types of datasets were generated. The first type
includes the basic data as collected, minute by minute.
The second type of dataset was generated from processing the Type-1 dataset, with each
indoor measurement converted to the respective conformity level described in Chart 3, namely:
(4) at the optimal level, (3) at the recommended levels, (2) outside the recommended levels,
and (1) at dangerous levels. After conversion, a count of levels 4 and 3, the ones considered
acceptable, was calculated for each period.
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Chart 3 Reference Ranges for the analysis of Collected Data
Carbon dioxide
(ppm)
Temperature
(°C ±1) (summer)
Humidity (%)
Illuminance (lux)
Range
Level
Range
Level
Range
Level
Range
Level
<984
4
<22
3
<35
1
<200
1
>=984,
<=1500
4
>=22. <=24
4
>=35. <45
2
>=200. <300
2
>1500,
<=1625
3
>24. <25
3
>=45. <=49.499
3
>=300. <400
4
>1625,
<=2000
2
>=25
1
>49.4999. <50.5
4
>=400. =500
4
>2000
1
>=50.5. <=55
3
>500. <1000
2
>55;<=70
2
>=1000
1
>70
1
Source: prepared by the authors.
The attributes of the Type-2 dataset, in the CRI unit, are listed in Chart 4. The dataset
consists of 200 records, with an equal distribution of 50 records for each of the four classrooms.
Chart 4 Characteristics of Data in CRI Unit (Type-3)
Attribute
Description
Unit of measurement
Day
Collection day (1 to10)
Values from 1 to 10
Classroom
Class identification
Label (text)
Period
Class Periods (1 to 5)
Values from 1 to 5
indexCO2
CO2: percentage of
occurrences of level 3 or 4
Percentage
indexTemp
Temperature: percentage of
occurrences of level 3 or 4
Percentage
indexHumid
Humidity: percentage of
occurrences of level 3 or 4
Percentage
indexLumin
Illuminance: percentage of
occurrences of level 3 or 4
Percentage
Source: prepared by the authors.
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
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This article chose to focus the analysis on the Type-3 dataset. The other dataset was also
used in this study to support analyses, either through statistics or graphs. To better select the
data to be used and the statistical tests to be performed, the normality of the Type-3 dataset
(aggregated by classroom) was initially verified. The statistical analyses were carried out using
IBM SPSS software v.27 (SPSS Corporation, Chicago, IL, USA).
Results and Discussion
This section aims to present the results obtained after processing the previously
described data. Although this article focuses mainly on the Type-3 dataset, it is necessary to
first present the descriptive statistics and comparative graphs of the measurements obtained for
each indicator to better understand the subsequent CRI analyses.
Environmental Measurements per Classroom
Table 2 shows the descriptive statistics (median, mean, standard deviation, minimum,
and maximum), which include the averages of each indicator per classroom and period. The
results show the following:
Carbon dioxide: The median and mean values tend to be within the recommended
reference values (<= 1625 ppm) in all four classrooms;
Temperature: The median and mean values tend to be within the recommended
reference values (>=18 and <= 25 ºC) in C1 and C2, but not in C3 and C4;
Humidity: The median and mean values are above the recommended reference values
(>= 45 and <= 55 %RH) in all four classrooms;
Illuminance: Only in classroom C3 did the median and mean values remain within the
recommended reference values (>= 300 and <= 500 lux).
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Table 2 Descriptive Statistics of Type-2 dataset (averages per classroom)
Classroom
Descriptive
Statistics
Carbon
Dioxide
Temperature
Humidity
Illuminance
C1
Median
1435.627
24.641
58.963
136.722
Mean
1437.327
24.661
59.942
194.094
Standard deviation
411.497
1.150
7.277
118.202
Minimum
531.606
21.529
40.092
71.500
Maximum
2266.776
27.373
73.343
472.633
C2
Median
1291.799
24.166
57.246
185.678
Mean
1194.695
24.314
57.811
192.200
Standard deviation
552.596
.952
4.939
72.231
Minimum
245.468
22.789
50.111
18.067
Maximum
2510.838
26.704
67.829
385.133
C3
Median
1047.776
26.362
56.522
353.589
Mean
1245.535
26.561
55.436
374.111
Standard deviation
513.273
1.032
7.107
106.732
Minimum
603.199
24.300
38.038
118.911
Maximum
2496.915
29.750
67.350
575.089
C4
Median
1156.727
25.668
56.840
277.500
Mean
1325.348
25.780
57.101
276.984
Standard deviation
507.885
.784
6.875
99.721
Minimum
588.793
24.249
41.237
91.378
Maximum
2756.866
28.271
68.386
444.700
Source: prepared by the authors.
Figure 1 shows boxplot graphs of the data distribution per classroom, allowing a visual
assessment of differences and similarities for each indicator. For example, the Temperature
graph indicates that C1 and C2 differ from C3 and C4, based on the distance between the box
limits. The same applies to the Illuminance graph, where the boxes for C1 and C2 are farther
from C3. The significance of these differences is subsequently verified through statistical tests.
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Figure 1 Boxplot Graphs of Measurement Distribution per Classroom
Source: prepared by the authors.
Characteristics of the Distribution of the Conformity Rates dataset
The Kolmogorov-Smirnov test applied to the Type-3 dataset indicates that the data
distribution for each classroom is not normal for the four considered attributes (p < 0.001 for α
= 0.05). The Shapiro-Wilk test showed similar results to the Kolmogorov-Smirnov test,
although it is more discriminative, especially for reduced sample sizes (Table 3).
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Table 3 Normality Test for the type-3 data set per classroom
Indicators
Classroom
Kolmogorov-Smirnov
Shapiro-Wilk
Statistic
gl
Sig.
Statistic
gl
Sig.
Carbon
dioxide
C1
.310
50
<.001
.755
50
<.001
C2
.318
50
<.001
.720
50
<.001
C3
.342
50
<.001
.665
50
<.001
C4
.360
50
<.001
.654
50
<.001
Temperature
C1
.323
50
<.001
.684
50
<.001
C2
.416
50
<.001
.598
50
<.001
C3
.498
50
<.001
.267
50
<.001
C4
.359
50
<.001
.527
50
<.001
Humidity
C1
.427
50
<.001
.580
50
<.001
C2
.354
50
<.001
.669
50
<.001
C3
.372
50
<.001
.670
50
<.001
C4
.367
50
<.001
.658
50
<.001
Illuminance
C1
.398
50
<.001
.548
50
<.001
C2
.486
50
<.001
.431
50
<.001
C3
.148
50
.008
.899
50
<.001
C4
.216
50
<.001
.786
50
<.001
Source: prepared by the authors.
The homogeneity of variance test (Levene's test) was also applied to the Type-3 dataset.
The variances among classrooms were found to be homogeneous for Carbon Dioxide and
Humidity based on the median, since the significance values are greater than 0.05 (p = 0.319
and p = 0.178, respectively), but not for the mean (p = 0.03 and p < 0.001, respectively). As for
Temperature and Illuminance, the variances among the groups were not homogeneous (Table
4).
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Table 4 Homogeneity of Variance Test (Levene's test)
Levene Test
df1
df2
Sig.
Carbon dioxide
Based on mean
3.048
3
196
.030
Based on median
1.178
3
196
.319
Temperature
Based on mean
46.502
3
196
<.001
Based on median
10.367
3
196
<.001
Humidity
Based on mean
8.001
3
196
<.001
Based on median
1.658
3
196
.178
Illuminance
Based on mean
18.330
3
196
<.001
Based on median
16.154
3
196
<.001
Source: prepared by the authors.
Considering the results of the normality and homogeneity of variance tests, non-
parametric tests will be used.
Descriptive Statistics of CRI and Comparative Analysis per Classroom
Table 5 shows the descriptive statistics (median, mean, and standard deviation) of the
Type-2 dataset, with emphasis on the median since non-parametric statistical tests will be used.
Table 5, with values expressed in percentages, allows us to verify the following:
Carbon dioxide: The rates were predominantly in conformity with desirable values in
all four classrooms, with the lowest median (98%) in C1;
Temperature: The rates were predominantly in conformity in C1 and C2 (with
medians of 99% and 100%, respectively), but not in C3 and C4 (median = 0.00);
Humidity: The rates were predominantly not in conformity (median = 0.00) in all four
classrooms;
Illuminance: The rates were moderately in conformity in C3 and C4 (with medians of
62% and 53%, respectively) and tended to be non-acceptable values for C1 and C2
(median = 0.00).
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Table 5 Descriptive Statistics of the CRI
Indicators
Descriptive statistics
C1
C2
C3
C4
CO2
Median
97.778
100.000
100.000
100.000
Mean
64.356
76.844
75.778
75.289
Standard deviation
41.448
33.114
37.223
38.429
Temperature
Median
98.889
100.000
.000
.000
Mean
58.489
73.289
4.889
12.311
Standard deviation
47.367
42.798
19.636
26.432
Humidity
Median
.000
.000
.000
.000
Mean
19.556
33.556
37.778
31.289
Standard deviation
35.863
44.606
46.510
43.694
Illuminance
Median
.000
.000
62.222
53.333
Mean
19.067
8.089
58.889
51.378
Standard deviation
36.708
21.577
34.506
43.698
Source: prepared by the authors.
These results indicate that, in general, all classrooms presented acceptable carbon
dioxide levels, with no significant risk to the quality of the learning environment. However, it
is worth noting that the median in C1 is slightly lower compared to the other classrooms,
suggesting a possible difference in air ventilation. As for temperature, only classrooms C1 and
C2 showed rates within conformity levels, while the observed values in C3 and C4 indicate that
the temperature did not conform to desired standards. Regarding humidity, the results show that
the levels recorded in all classrooms were persistently below the desirable standards. As for
illuminance, the results show that the levels recorded in C1 and C2 were critical, while the
results from C3 and C4 were only moderately aligned with the desirable standards. Table 5 also
shows that all the environmental parameters analyzed had high standard deviations, indicating
considerable dispersion in the recorded values.
To analyze the differences in the CRI among classrooms, the KruskalWallis test was
conducted. The results showed no statistically significant differences between classrooms for
carbon dioxide [X²(3) = 3.828; p = 0.281] and humidity [X²(3) = 3.662; p = 0.300]. However,
there were significant differences among classrooms regarding temperature [X²(3) = 77.730; p
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< 0.001] and Illuminance [X²(3) = 69.354; p < 0.001]. Subsequently, the pairwise comparison
test with Bonferroni correction was performed for each indicator. The results showed that, for
both temperature and illuminance, the differences occurred between the private school
classrooms (C3 and C4) and the state school classrooms (C1 and C2), as shown in Table 6.
Table 6 Pairwise Comparison by Classroom Temperature and Illuminance
Temperature
Sample 1-
Sample 2
Test
Statistics
Standard Test
Statistics
Test
Statistics
Sig.
Adj. Sig.
a
C3-C4
-16.330
10.508
-1.554
.120
.721
C3-C1
62.000
10.508
5.900
.000
.000
C3-C2
80.590
10.508
7.669
.000
.000
C4-C1
45.670
10.508
4.346
.000
.000
C4-C2
64.260
10.508
6.115
.000
.000
C1-C2
-18.590
10.508
-1.769
.077
.461
Illuminance
Sample 1-
Sample 2
Test
Statistics
Standard Test
Statistics
Test
Statistics
Sig.
Adj. Sig.
a
C2-C1
16.730
10.933
1.530
.126
.756
C2-C4
-61.890
10.933
-5.661
.000
.000
C2-C3
-79.060
10.933
-7.231
.000
.000
C1-C4
-45.160
10.933
-4.131
.000
.000
C1-C3
-62.330
10.933
-5.701
.000
.000
C4-C3
17.170
10.933
1.570
.116
.698
Source: prepared by the authors.
Each line tests the null hypothesis (H0) that the distributions of Sample 1 and Sample 2
are equal. The asymptotic significances (two-sided test) are shown. The significance level is
0.050. The significance values have been adjusted using the Bonferroni correction for multiple
tests.
The results of the Kruskal-Wallis tests and the pairwise comparisons can also be
visualized in Figure 2, which shows the boxplot graphs of the ‘Conformity Rate Indicator’
(CRI) distribution of data per classroom for carbon dioxide, temperature, humidity, and
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illuminance. The graphs on the right (temperature and illuminance) clearly show the differences
between C1C2 and C3C4. For example, in the temperature graph, C3 and C4 have a
distribution significantly different from C1 and C2. The same occurs in the illuminance graph,
but in the opposite direction compared to the trend observed in temperature.
Comparison of CRI by Class Period
The graphs in Figure 2 present the variations in carbon dioxide, temperature, humidity,
and illuminance during the time considered valid for this analysis (10 days) in the four
classrooms, now categorized by class periods (X-axis).
Figure 2 Boxplot graphs of the distribution of acceptable rate levels per Classroom
Source: prepared by the authors.
The vertical dashed red lines highlight two intervals: R1 mid-morning recess; R2
second recess or lunch break, periods when students are out of the classrooms. The vertical
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dashed black lines delimit periods B1/B2 and B4/B5. Analyzing Figure 3, the following
observations can be highlighted regarding the CRIs detected for each indicator:
Carbon dioxide (green line): In classroom C1, the rate starts at 100% in period B1 and
drops to 40% by the end of period 2, indicating that carbon dioxide levels deteriorate
drastically throughout the day. After R1, at the beginning of period 3, the carbon dioxide
rate starts at 90% and drops to 60% after 45 minutes. Also, after R2, at the beginning of
period 4, the carbon dioxide rate starts at 90% and drops to 20% by the end of period 5.
The behavior of this parameter in C2 is similar. In classrooms C3 and C4, which are in
the same school, carbon dioxide rates show different behavior compared to C1 and C2.
They start between 40% and 50% (period B1) and improve until the end of period 2. In
both C3 and C4, the carbon dioxide rate improves after period 3 and continues
improving in the afternoon, during periods 4 and 5. This is considered to be associated
with the opening of classroom doors and windows;
Figure 3 CRI per class period (Average per classroom over the 10 days analysed)
Source: prepared by the authors.
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Temperature (blue line): In classroom C1, the rate starts at 90% in period 1 and drops
to 40% by the end of period 2, indicating that temperature levels deteriorate compared
to acceptable values. In period 3, the rates remain around 50%, and at the beginning of
period 4, they are close to 60%, falling slightly by the end of period 5. In classroom C2,
the rates start at 80% in period 1 and remain relatively stable until the end of period 3.
In the afternoon, period 4 starts with a rate of 70% and drops to 60%. In classrooms C3
and C4, the rates of acceptable temperature levels start with low values, between 0 and
10%, and show improvements throughout the day (due to the south-facing location of
the building);
Illuminance (orange line): In classroom C1, the rate remains around 45% in periods 1
and 2 and drops to levels close to zero from period 3 onwards. The behavior is similar
in C2, but with values below 20% starting from period B1. In C3 and C4, the values
remain above 50% until the middle of period 2. In C4, the rate drops below 30% in
period B3. In both classrooms, the rates rise above 60% in period 4 and start to fall again
at the end of period 5.
Differences between CRI regarding periods were also examined using the Kruskal
Wallis test. Regarding the complete dataset, without separation by classroom, the results
showed no significant differences between periods for all indicators (p > 0.05): (i) Carbon
dioxide [X²(4) = 8.084; p = 0.089]; (ii) Temperature [X²(4) = 3.271; p = 0.514]; (iii) Humidity
[X²(4) = 6.925; p = 0.140]; (iv) Illuminance [X²(4) = 6.764; p = 0.149]. Considering the division
by classroom, as shown in Table 7, significant differences were found in relation to the “Time
Period” variable, except for Temperature.
Table 7 Indicators with differences in the Kruskal-Wallis test for the Time Period
Classroom
Indicator
Sig.
a,b
C1
CO2
<0.001
Illuminance
0.007
C2
Humidity
0.037
C3
CO2
0.006
Illuminance
0.024
C4
CO2
<0.001
Illuminance
0.049
Source: prepared by the authors.
Note: Variable: a=The significance level is .050; b= Asymptotic significance is displayed.
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Based on the results shown in Table 6, the pairwise comparison test with Bonferroni
correction was applied, revealing the following:
Carbon dioxide: There are statistically significant differences between periods 1 and 5
in classroom C1 (Adj. Sig. < 0.001) and in C3 (Adj. Sig. = 0.008). In classroom C4, the
differences occur between periods 1 and 4 (Adj. Sig. = 0.004), 1 and 5 (Adj. Sig. =
0.016), 2 and 3 (Adj. Sig. = 0.048), 2 and 4 (Adj. Sig. = 0.003), and 2 and 5 (Adj. Sig.
= 0.015). Figure 4 allows the differences between the periods in C1 to be observed. It
can be noted that, in the graph of period 1, the green dots are predominantly below 1,500
ppm on all 10 days, while in period 5 (end of the day), these dots are predominantly
above 1,500 ppm, reaching critical values;
Figure 4 Comparison of carbon dioxide in classroom C1 in periods 1 and 5
Source: prepared by the authors.
Humidity: The differences are statistically significant only in classroom C2 and between
periods 1 and 4 (p = 0.019), 2 and 4 (p = 0.034), 1 and 5 (p = 0.020), and 2 and 5 (p =
0.036), that is, between the morning and afternoon periods, indicating a significant
decline during the day;
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Illuminance: The differences are statistically significant in classroom C1 between
periods 1 and 5 (Adj. Sig. = 0.030), showing a substantial decline, and in classroom C4,
between periods 3 and 4 (Adj. Sig. = 0.039), indicating a substantial improvement.
Figure 5 Heatmap of Indicators by Time Period (per classroom)
Source: prepared by the authors.
Figure 5 shows heatmap graphs for each of the four classrooms (C1 to C4), using a five-
colour scale representing the extent to which the rates remained within the desired parameters
during each of the five periods over the total of ten days. Considering all four indicators, it can
be observed that: (i) classroom C2 has the highest favourable index (CRI 60%), mainly
concentrated in the Carbon dioxide and Temperature indicators; (ii) for both C1 and C2, almost
all indicators for Humidity and Illuminance are below the desirable range (CRI 60%); (iii)
both C3 and C4 have CRI values below 60% for Temperature and Humidity indicators.
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Final considerations
Numerous studies indicate that academic performance is influenced by the IEQ of
school buildings, which is positively correlated with students’ learning, behaviour, satisfaction,
and performance. Considering that primary school students spend many hours in the classroom,
it is essential for schools to constantly monitor the internal environmental quality of these
spaces and use this information to ensure a clean, healthy, and productive learning environment
(Brink et al., 2022). This proactive approach can contribute to improving the educational
experience, reducing the incidence of environmentally induced health issues, and maximizing
student learning potential, as well as teachers’ pedagogical activity and well-being.
However, research has shown that the evaluation of the environmental quality of
classrooms faces serious limitations: (i) it tends to occur sporadically and episodically; (ii) it is
primarily conducted by researchers from other scientific fields, not focusing on education
sciences; (iii) it does not tend to collect real parameters but instead relies on user satisfaction
surveys.
To counter these limitations, this study examined the internal environmental quality of
four primary school classrooms, collecting data on Carbon dioxide, Temperature, Humidity,
and Illuminance. The aim was to verify to what extent these indicators remained in conformity
with the established desirable parameters. Using the Conformity Rate Indicator metric, the
study sought to determine whether there were significant differences in conformity rates among
the four Portuguese classrooms and among different time periods throughout the day.
The results showed that, overall, based on the calculated average values, the Carbon
dioxide levels tend to fall within the recommended reference values for the four classrooms.
Temperature only falls within the reference values in two of the four classrooms (C1 and C2).
Humidity levels are above the reference values in all four classrooms, while Illuminance only
shows values that fall inside reference ranges in one of the classrooms (C3).
These results indicate that, in general, all classrooms show some environmental values
of concern, since these could have adverse consequences on comfort, well-being, and
productivity, both for students and teachers. Further investigation is required to identify the
causes and to implement appropriate corrective measures.
The results also showed significant differences in the environmental quality of the four
classrooms, specifically in Temperature and Illuminance. These indicators showed markedly
different values between the classrooms located in state schools, in historical buildings, and the
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two classrooms located in a private school, which had a more modern building. Illuminance
values were more favourable in the classrooms in the private school. Contrary to expectations,
the classrooms in the state schools exhibited more acceptable thermal values. It is important to
establish that, as the results of this study show, the remarkable differences that tend to be found
internationally between private and public-school buildings and working conditions are not
found in the Portuguese educational system.
Another finding of this study is related to the analysis of the values recorded for
environmental quality indicators during different time periods in the school day. The results
show that, when analysed collectively, the indicators tend to show acceptable values. However,
when these indicators were analysed separately for the five different time periods considered,
critical variations were detected.
In the comparison between periods, in each of the analysed classrooms, the results
indicated significant differences in the variations of Carbon dioxide and Illuminance rates in
three out of four classrooms, and Humidity in one of these classrooms. Some periods show
great variability in different indicators, with a severe and unstable trend of worsening indicators
throughout the day, reaching dangerous rates at some moments. Similar results have been found
(Catalina et al., 2022; Tran et al., 2023). The reasons behind this high variation need to be
further explored and mitigated.
This study’s main contribution lies in the investigation of the time variation of IEQ in
classrooms, with a focus on the calculation of conformity rate indicators, bearing in mind the
desired values. Unlike opinion-based studies, which can be influenced by subjective biases, the
environmental indicators used in this study provide information from reliable measurements,
reducing the possibility of distortion in conclusions (Aguilar et al., 2022; Brink et al., 2022).
Additionally, the data analysis procedure adopted in this study is also a relevant input for
research on this topic, considering that: (i) the conformity rates of monitored indicators with
the values established as desirable by legislation and relevant literature were analysed; (ii) by
continuously and transversally collecting data over several working days, the study went
beyond simple episodic measurement of environmental indicators. This relationship between
continuously collected measurements and reference values allowed for a more profound and
comprehensive analysis of the indoor environmental quality of the classrooms, which can
impact the effectiveness of learning processes and their outcomes.
Finally, based on the results obtained, the following recommendations are made,
primarily for teachers and school boards: (i) raise awareness among the school community
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
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about the importance of frequent and continuous monitoring of classrooms’ IEQ indicators; (ii)
conduct pilot studies involving teachers in data collection (possibly starting with a single
indicator and later expanding) and also involving students in the data processing procedure,
making it a curricular project; (iii) discuss the results with the teaching staff, also considering
the benefits of extending this discussion to other users of the schools’ indoor spaces, including
students and other stakeholders; (iv) identify practical actions for improving the indicators; (v)
develop intervention plans in buildings to improve the environmental quality of classrooms and
other working spaces; (vi) create funding projects to enable the acquisition and implementation
of automatic monitoring and intelligent control systems for environmental quality. These basic
recommendations could significantly contribute to promoting awareness among all education
stakeholders about sustainable development inside schools; at the same time, they could also
contribute to the adoption of measures related to energy efficiency and sustainability of school
buildings (Nakaoka et al., 2022).
Specifically for the four classrooms monitored and analysed in this study, the
installation of smart HVAC systems is recommended to reduce the amplitude of variations in
internal conditions. If installing such systems is not possible, periodic monitoring, for example,
during different time periods, is recommended to guide the regular opening of doors and
windows. For classrooms with inadequate lighting indicators, a review of the lighting system
and ensuring an adequate balance across the entire work area for students and teachers is highly
recommended.
Regarding the improvement of IEQ, some interventions that could be considered
include: the reduction of students per class; the thermal insulation of walls and windows to
reduce unwanted heat transfer; installation of smart thermostats capable of controlling
temperature and guaranteeing comfort; installation of ventilation systems for adequate air
renewal; installation of lighting systems that can be regulated in intensity to adapt to conditions.
Considering energy conservation, it would also be worth studying: the use of thermostats with
automatic temperature adjustment based on occupancy schedules; alerts for window/door
opening when relevant indicators are unsatisfactory; use of sensors and automated control
systems to adjust ventilation based on actual occupancy needs, avoiding energy waste in unused
areas; prioritization of the use of natural light to reduce dependency on artificial lighting during
the day, especially considering the level of sun exposure that the country offers.
As a continuation of this work, which is part of an ongoing project aimed at enhancing
the analysed classrooms (Pedro et al., 2023), future plans involve conducting repeat
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measurements after implementing strategies to enhance ventilation, cooling, and lighting to
ensure that children learn in a safe and healthy classroom environment. An intelligent system
will be employed to respond promptly whenever indicators fall outside the recommended
parameters. Additionally, it is also intended to correlate the data on environmental quality
factors collected with the perceptions of students and teachers regarding the comfort of the
environment and academic performance.
Limitations
Although this study has achieved significant results and drawn essential conclusions to
guide potential actions for the improvement of learning environments, it is crucial to recognize
certain limitations in the data collection process, as well as in the decisions made for its pre-
processing and analysis.
Firstly, it is important to highlight the limited sample size used in this study, which
affects the representativeness of the results. The data were collected in a restricted number of
classrooms during a specific time period, in schools with particular locations, building
architecture, and facilities. This restricted scope inhibits the generalization of the results even
to other classrooms within the same country, due to the significant variability in primary school
building characteristics. Although the study considered private and public schools, no
comparative approach was taken, considering that in Portugal no significant differences in
school building quality can be found between the private and public subsectors. Another critical
aspect relates to the fact that the study only considered schools from the northern region of
Portugal; therefore, it did not address the climatic variations across different regions of the
country. Similarly, data were not collected at different times of the year to capture variability
throughout different seasons (seasonal variations). These elements should receive attention in
future studies.
Additionally, it is important to acknowledge that not all IEQ parameters were
considered. This study did not analyse air velocity, radiant temperature, chemical or biological
particles, noise, vibration levels, etc.
Lastly, while this study concentrated on analysing periods of classroom occupation
(class periods), it is worth considering that quantifying and examining periods of non-
occupation could offer insights into variations during those times. This could potentially
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enhance the effectiveness of actions aimed at improving IEQ and energy efficiency during such
periods.
REFERENCES
AGUILAR, A. J.; DE LA HOZ-TORRES, M. L.; RUIZ, D. P.; MARTÍNEZ-AIRES, M. D.
Monitoring and Assessment of Indoor Environmental Conditions in Educational Building
Using Building Information Modelling Methodology. International Journal of
Environmental Research and Public Health, Switzerland, v. 19, n. 21, p. 13756, 2022.
DOI: 10.3390/ijerph192113756.
AL HORR, Y.; ARIF, M.; KATAFYGIOTOU, M.; MAZROEI, A.; KAUSHIK, A.;
ELSARRAG, E. Impact of indoor environmental quality on occupant well-being and comfort:
A review of the literature. International Journal of Sustainable Built Environment, [S. l.],
v. 5, n. 1, p. 1–11, 2016. DOI: 10.1016/j.ijsbe.2016.03.006.
ALMEIDA, R. M. S. F.; RAMOS, N. M. M.; DE FREITAS, V. P. Thermal comfort models
and pupils’ perception in free-running school buildings of a mild climate country. Energy and
Buildings, [S. l.], v. 111, p. 64–75, 2016. DOI: 10.1016/j.enbuild.2015.09.066.
APTE, M. G.; ERDMANN C. A. Indoor carbon dioxide concentrations, VOCs,
environmental sensitivity association with mucous membrane and lower respiratory sick
building syndrome symptoms in the base study: analyses of the 100 building dataset.
California: Indoor Environment Group, 2002. Disponible:
https://indoor.lbl.gov/publications/indoor-carbon-dioxide-1. Access: 29 Apr. 2025.
BARKMANN, C.; WESSOLOWSKI, N.; SCHULTE-MARKWORT, M. Applicability and
efficacy of variable light in schools. Physiology & Behavior, [S. l.], v. 105, n. 3, p. 621–627,
2012. DOI: 10.1016/j.physbeh.2011.09.020.
BOYCE, P. R. Human Factors in Lighting. 3. rd. Boca Raton: CRC Press, 2014.
BRINK, H. W.; LOOMANS, M. G. L. C.; MOBACH, M. P.; KORT, H. S. M. A systematic
approach to quantify the influence of indoor environmental parameters on students’
perceptions, responses, and short‐term academic performance. Indoor Air, [S. l.], v. 32, n. 10,
p. 1–19, 2022. DOI: 10.1111/ina.13116.
CASTILLA, N.; LLINARES, C.; BRAVO, J. M.; BLANCA, V. Subjective assessment of
university classroom environment. Building and Environment, [S. l.], v. 122, p. 72–81,
2017. DOI: 10.1016/j.buildenv.2017.06.004.
CATALINA, T.; GHITA, S. A.; POPESCU, L. L.; POPESCU, R. Survey and measurements of
indoor environmental quality in urban/rural schools located in Romania. International
Journal of Environmental Research and Public Health, [S. l.], v. 19, n. 16, p. 10219, 2022.
DOI: 10.3390/ijerph191610219.
Indoor environmental quality of primary schools: unraveling the improvements that still need to be done!
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
DOI: 10.32930/nuances.v36i00.11162 28
CHATZIDIAKOU, L.; MUMOVIC, D.; DOCKRELL, J. The effects of thermal conditions
and indoor air quality on health, comfort and cognitive performance of students.
London: The Bartlett, 2014.
CHERYAN, S.; ZIEGLER, S. A.; PLAUT, V. C.; MELTZOFF, A. N. Designing classrooms to
maximize student achievement. Policy Insights from the Behavioral and Brain Sciences,
[S. l.], v. 1, n. 1, p. 4–12, 2014. DOI: 10.1177/2372732214548677.
DIREÇÃO-GERAL DA ADMINISTRAÇÃO ESCOLAR. Normas para concepção e
construção de escolas básicas. Portugal: DGAE, 2004. Disponible:
http://www.centroescolar.min-edu.pt/np4/file/9/programa_ii.pdf. Acesso em: 29 abr. 2025.
EARTHMAN, G. I. School facility conditions and studentacademic achievement. Los
Angeles: UCLAs Institute for Democracy, 2002. Disponible:
https://escholarship.org/uc/item/5sw56439. Access: 29 Apr. 2025.
EARTHMAN, G. I. Prioritization of 31 criteria for an adequate school building.
Baltimore: American Civil Liberties Union, 2004. Disponible:
https://www.researchgate.net/publication/239605533_Prioritization_of_31_criteria_for_schoo
l_building_adequacy. Access: 29 Apr. 2025.
GRIFFITHS, M.; EFTEKHARI, M. Control of CO2 in a naturally ventilated classroom.
Energy and Buildings, [S. l.], v. 40, n. 4, p. 556–560, 2008. DOI:
10.1016/j.enbuild.2007.04.013.
INSTITUTO PORTUGUÊS DO MAR E DA ATMOSFERA. Boletim climático Portugal
ContinentalMaio/2022. Lisboa: IPMA, 2022. Disponible:
https://www.ipma.pt/resources.www/docs/im.publicacoes/edicoes.online/20220608/doEOrQO
HPDDWhISEKCGO/cli_20220501_20220531_pcl_mm_co_pt.pdf
. Access: 29 Apr. 2025.
JAIN, N. et al. Building performance evaluation: Balancing energy and indoor environmental
quality in a UK school building. Building Services Engineering Research and Technology,
[S. l.], v. 41, n. 3, p. 343–360, 2020. DOI: 10.1177/0143624419897397.
LEWINSKI, P. Effects of classrooms’ architecture on academic performance in view of telic
versus paratelic motivation: a review. Frontiers in Psychology, Lausanne, v. 6, p. 1–5, 2015.
DOI: 10.3389/fpsyg.2015.00746.
LIU, S.; YOSHINO, H.; MOCHIDA, A. A measurement study on the indoor climate of a
college classroom. International Journal of Ventilation, [S. l.], v. 10, n. 3, p. 251–261, 2011.
DOI: 10.1080/14733315.2011.11683953.
MOHAMED, S.; RODRIGUES, L.; OMER, S.; CALAUTIT, J. Overheating and indoor air
quality in primary schools in the UK. Energy and Buildings, [S. l.], v. 250, p. 111291, 2021.
DOI: 10.1016/j.enbuild.2021.111291.
MOLDOVEANU, A. M. Biological Contamination of Air in Indoor Spaces. In:
NEJADKOORKI, F. (org.). Current Air Quality Issues, [S. l.], p. 489–514, 2015. DOI:
10.5772/59727.
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
DOI: 10.32930/nuances.v36i00.11162 29
NAKAOKA, H.; SUZUKI, N.; EGUCHI, A.; MATSUZAWA, D.; MORI, C. Impact of
exposure to indoor air chemicals on health and the progression of building-related symptoms:
a case report. Sustainability, [S. l.], v. 14, n. 21, p. 14421, 2022. DOI: 10.3390/su142114421.
PARQUE ESCOLAR. Especificações Técnicas de Arquitetura para Projeto do Edifício
Escolar. [S. l.], Parque Escolar, 2017. Disponible:
https://construcaopublica.gov.pt/docs/site/pt/programa/Parque-Escolar-Manual-
Especificacoes-Tecnicas-Arquitetura.pdf. Access: 29 Apr. 2025.
PEDRO, N.; SARDINHA, L.; PIEDADE, J.; CRUZ, E.; AGONÁCS, N.; PEDRO, A.;
RODRIGUES, A. L. Digital Technologies and Innovative Learning Environments: a project
for studying its impact on Students’ performance and wellbeing. In: International Technology,
Education and Development Conference, 17., 2023, Valença. Proceedings […]. Valença:
IATED, 2023. p. 8031–8040.
PORTUGAL. Portaria n 353, de 4 de dezembro. Ministério do Ambiente. Diário da
República: 1.
a
série, n. 235, p. 6644(2)-6644(9), 2013. Disponible:
https://diariodarepublica.pt/dr/detalhe/portaria/353-2013-484380. Access: 29 Apr. 2025.
PULIMENO, M.; PISCITELLI, P.; COLAZZO, S.; COLAO, A.; MIANI, A. Indoor air
quality at school and students’ performance: recommendations of the UNESCO chair on
health education and sustainable development & the Italian society of environmental medicine
(SIMA). Health Promotion Perspectives, [S. l.], v. 10, n. 3, p. 169–174, 2020. DOI:
10.34172/hpp.2020.29.
ROSKOS, K.; NEUMAN, S. B. The classroom environment. The Reading Teacher, [S. l.], v.
65, n. 2, p. 110–114, 2011. DOI: 10.1002/TRTR.01021.
SAMANI, S. A.; SAMANI, S. A. The Impact of Indoor Lighting on Students’ Learning
Performance in Learning Environments: A knowledge internalization perspective.
International Journal of Business and Social Science, [S. l.], v. 3, n. 24, p. 127–136, 2012.
SCHNEIDER, M. Linking School Facility Conditions to Teacher Satisfaction and
Success. Washington: National Clearinghouse for Educational Facilities, 2003. Disponible:
https://eric.ed.gov/?id=ED480552. Access: 29 Apr. 2025.
TRAN, M. T.; WEI, W.; DASSONVILLE, C.; MARTINSONS, C.; DUCRUET, P.;
MANDIN, C.; HÉQUET, V.; WARGOCKI, P. Review of parameters measured to characterize
classrooms’ indoor environmental quality. Buildings, Basel, v. 13, n. 2, p. 433, 2023. DOI:
10.3390/buildings13020433.
WARGOCKI, P.; WYON, D. P. Providing better thermal and air quality conditions in school
classrooms would be cost-effective. Building and Environment, [S. l.], v. 59, p. 581–589,
2013. DOI: 10.1016/j.buildenv.2012.10.007.
YANG, Z.; BECERIK-GERBER, B.; MINO, L. A study on student perceptions of higher
education classrooms: Impact of classroom attributes on student satisfaction and performance.
Building and Environment, [S. l.], v. 70, p. 171–188, 2013. DOI:
10.1016/j.buildenv.2013.08.030.
Indoor environmental quality of primary schools: unraveling the improvements that still need to be done!
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
DOI: 10.32930/nuances.v36i00.11162 30
ZHONG, L.; YUAN, J.; FLECK, B. Indoor Environmental Quality Evaluation of Lecture
Classrooms in an Institutional Building in a Cold Climate. Sustainability, [S. l.], v. 11, n. 23,
p. 6591, 2019. DOI: 10.3390/su11236591.
ZHONG, S.; LALANNE, D.; ALAVI, H. The complexity of indoor air quality forecasting and
the simplicity of interacting with it – a case study of 1007 office meetings. In: Chi conference
on human factors in computing systems, 21, 2021, Yokohama, Japan. Proceedings […]. New
York: Association for Computing Machinery, 2021. p. 1–19.
ZOMORODIAN, Z. S.; TAHSILDOOST, M.; HAFEZI, M. Thermal comfort in educational
buildings: A review article. Renewable and Sustainable Energy Reviews, [S. l.], v. 59, p.
895–906, 2016. DOI: 10.1016/j.rser.2016.01.033.
Neuza Sofia Guerreiro PEDRO; Edson Pinheiro PIMENTEL; João PIEDADE; Elisabete CRUZ
Nuances: Estudos sobre Educação, Presidente Prudente, v. 36, n. 00, e025008, 2025. e-ISSN: 2236-0441.
DOI: 10.32930/nuances.v36i00.11162 31
CRediT Author Statement
Acknowledgements: None.
Funding: This work was supported by National Funds through FCTPortuguese
Foundation for Science and Technology, I.P., within the scope of UIDEF Research and
Development Unit in Education and Training, UIDB/04107/2020,
https://doi.org/10.54499/UIDB/04107/2020. It originated from a research project entitled
“Classroom 4.0 well-being resources: research and development of school furniture
solutions that influence and monitor students’ well-being and health in the classroom,
promoting conditions for superior academic performance” (Ref. POCI-01-0247-FEDER-
047130/LISBOA-01-0247-FEDER-047130), co-financed by Lisboa 2020, COMPETE
2020, Portugal 2020, and the European UnionFEDER.
Conflicts of interest: No conflicts of interest.
Ethical approval: The study was derived from the aforementioned project, which was duly
submitted to the Ethics Committee of the Institute of Education, University of Lisbon, and
received favorable approval.
Data and material availability: Supplementary material provided.
Authors’ contributions: Neuza Pedro contributed to the planning of the data collection
process and overall project management enabling such collection, supervised the data
analysis process and results production, contributed to the elaboration of conclusions,
selection of some key elements for the presented literature review, and also assumed the
final review of the text and its adaptation to the formal requirements of this journal. Edson
Pimentel was responsible for data preparation and analysis production, as well as the
presentation of results; he also structured the central elements of the framework and drafted
the preliminary version of the conclusions. The other authors equally contributed to
different phases of the study’s development and the production of this article proposal,
particularly in conceptualization, methodology, understanding and discussion of results,
and overall review of the final version produced.
Processing and editing: Editora Ibero-Americana de Educação
Proofreading, formatting, standardization and translation