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A scuola tira una brutta aria: i risultati della ricerca di UNIBZ e Agorà

Il Progetto, promosso dalla Libera Università di Bolzano e Agorà, con il coinvolgimento attivo degli studenti del triennio dell’ISS “Margherita Hack” di Morlupo (RM), ha fotografato la qualità dell’aria a scuola nei mesi precedenti la chiusura per la pandemia di coronavirus. Preoccupa l’eccessiva concentrazione di CO2 che dimostra una ventilazione inadeguata e che è anche una cattiva notizia in vista del rientro a scuola ai tempi del Covid-19.

Nelle scuole italiane è urgente riprendere il controllo della qualità dell’aria. I valori di concentrazione di CO2 e ventilazione sono disattesi per la quasi totalità del tempo di esposizione. Né il ricorso alla ventilazione naturale, anche se più esteso, potrà garantire i tassi di ricambio richiesti.

È quanto emerge dal Rapporto conclusivo del Progetto di ricerca “Il cambiamento è nell’aria” che ha indagato la qualità nell’edilizia scolastica, promosso dalla Libera Università di Bolzano e da Agorà, azienda impegnata nella formazione sulla sostenibilità in edilizia, con la collaborazione di ricercatori e dottorandi dell’Università IUAV di Venezia e delle Università di Trento e Padova.

Iniziata a luglio 2019, la ricerca che si è conclusa a giugno 2020, anche se in marzo ha subìto una brusca interruzione per l’emergenza sanitaria indotta dalla pandemia di Covid-19, per cui ha fotografato la situazione pre-coronavirus. ha visto il coinvolgimento attivo degli studenti del triennio dell’Istituto d’Istruzione Superiore “Margherita Hack” di Morlupo, in provincia di Roma, dove sono stati installati (e sono tuttora attivi) 90 sensori in cinque classi e altri 20 ambienti, con lo scopo di monitorare continuativamente i dati di temperatura, umidità, concentrazione di CO2 e illuminamento, mettendoli in relazione anche al comportamento degli studenti, che hanno registrato le proprie azioni e le motivazioni (apertura e chiusura di porte e finestre, utilizzo delle schermature, accensione delle luci, ecc.) e ai requisiti ambientali della norma di riferimento (EN 16798-1: 2019).

Concentrazione di CO2. Assunto un valore di riferimento massimo suggerito attorno ai 900 ppm, in tutte le 5 classi monitorate, questa soglia massima è stata superata per oltre l’80% del tempo.

Ventilazione. Per tutte le aule, la portata di ventilazione registrata si è attestata sotto la soglia minima prescritta per oltre il 95% del tempo di esposizione. I dati indicano anche come un ricorso alla ventilazione naturale, anche se fosse più esteso di quanto già fatto nelle due settimane (le finestre sono risultate completamente chiuse per meno della metà del tempo) difficilmente potrebbe garantire i tassi di ricambio richiesti.

Illuminamento. A prescindere dal ricorso all’illuminazione artificiale, i valori di illuminamento sul piano di lavoro sono stati molto inferiori rispetto alla soglia minima di 500 lx (il rapporto tra il flusso luminoso emesso da una sorgente e la superficie dell’oggetto misurato)  per la quasi totalità del periodo monitorato, e molto spesso sotto i 300 lx.  La disponibilità della luce naturale è stata molto ridotta in conseguenza dell’uso delle tapparelle, necessario per limitare i fenomeni di abbagliamento.

Temperatura. Nel periodo invernale, i valori di temperatura prescritti per le aule scolastiche, considerando attività sedentarie e un livello medio di aspettativa, sono compresi fra 20 e 24°C. Le misurazioni sono rientrate nel range suggerito per oltre l’80% circa del tempo di esposizione.

Pertanto, l’analisi ha evidenziato che le principali criticità sono legate alla qualità dell’aria.

I risultati evidenziano una situazione di allarme che, se non affrontata con correttivi adeguati, farà degli ambienti scolastici una minaccia concreta per la salute degli studenti e per i loro livelli di apprendimento – ha affermato Davide Michetti, fondatore e CEO di AgoràConsideriamo questa ricerca un primo importante step di uno studio più ampio da proseguire ed estendere ad altre realtà scolastiche italiane”.

Coerentemente con le indicazioni delle misure, la situazione particolarmente critica per quanto attiene alla qualità dell’aria nella scuola viene confermata dallo scarso grado di soddisfazione espresso dagli studenti tramite i questionari distribuiti. Solo il 43% del campione si è dichiarato soddisfatto delle condizioni ambientali dell’aula. L’aria viziata e la polvere sono segnalati come particolari elementi di disturbo.

Soddisfazione degli studenti per l’ambiente interno durante l’ultima ora di lezione. Considerando tutti gli studenti intervistati, il 43% è globalmente soddisfatto delle condizioni ambientali dell’aula, si può notare che: gli ambiti nei quali prevale il numero di soddisfatti sono ambiente visivo ed acustico; l’ambiente termico soddisfa poco più della metà degli studenti; quasi il 60% degli studenti si è dichiarato insoddisfatto per la qualità dell’aria.

Il quadro emerso dalla ricerca assume ulteriore rilevanza nel mutato contesto legato all’emergenza del Covid-19 e del rientro a scuola a settembre, quando, con il ritorno di oltre 8 milioni di studenti tra i banchi di scuola, dovranno essere rispettate esigenze di distanziamento sociale e sanificazione ambientale straordinaria.

La prevenzione del contagio passa infatti attraverso il controllo della concentrazione e della distribuzione della carica virale che, sia pure con proprie specificità, non è radicalmente diverso da quello di molti altri contaminanti indoor – ha sottolineato Andrea Gasparella, Professore alla Facoltà di Scienze e Tecnologie della Libera Università di BolzanoIl corretto ricambio d’aria può limitare infatti il livello di CO2 e contenere la concentrazione della carica virale nell’ambiente confinato allo stesso tempo”.

La sola ventilazione naturale delle classi può risultare insufficiente per diverse ragioni.
– Non riduce di per sé il contaminante alla fonte. Nel caso della CO2 la sua produzione aumenta con il numero di persone e con il livello di attività. Analogamente la carica virale aumenta con il numero di persone infette e dipende dall’attività: parlare o alzare il tono di voce, così come svolgere attività fisica aumenta l’emissione di cariche virali.
– La ventilazione naturale può non garantire l’elevato numero di ricambi orari richiesto o non garantirlo in modo costante.
– Può favorire la ricircolazione dell’aria interna con il trasporto delle cariche virali a postazioni lontane da quelle occupate dalle persone infette. Potenzialmente anche in locali diversi, accentuando i problemi di distanziamento.
L’immissione diretta di aria esterna può impattare notevolmente sul comfort termoigrometrico e sul consumo energetico dell’edificio. Conseguenza: si genera un discomfort che può indurre a comportamenti correttivi controproducenti per il controllo della qualità dell’aria.
– Infine, un ultimo fattore è rappresentato dal tempo di esposizione che, a parità di concentrazione, aumenta il rischio di contagio. È quindi importante sapere a quanto limitare la permanenza in locali in condizioni di possibile esposizione al contagio, in relazione al volume dell’ambiente, al tasso di ventilazione e al numero di occupanti.

Il Rapporto si conclude con delle Raccomandazioni per pianificare e gestire la riapertura delle scuole. Due le fasi individuate:
Fase 1 (pre-rientro). Stabilire fin d’ora:
– i livelli di qualità conseguibili con le nuove prescrizioni sul distanziamento o gli interventi richiesti per il soddisfacimento dei requisiti di qualità dell’aria: aumento delle aperture in termini di frequenza e/o durata, riduzione dell’occupazione, riduzione dell’orario di permanenza, installazione di sistemi di ventilazione meccanica;
– i parametri che possono essere utilizzati per monitorare a basso costo la qualità dell’aria anche negli altri ambienti della scuola, definendo correlazioni e algoritmi di previsione che possono attivare segnalazioni di allerta;
– l’impatto energetico delle nuove pratiche operative;
– la praticabilità di ulteriori misure correttive e migliorative sui comportamenti, sulla gestione dell’edificio e degli impianti o sull’implementazione di ulteriori soluzioni impiantistiche.

Fase 2 (rientro a scuola). Contribuire a:
-valutare le scelte operative, supportando il controllo dell’attuazione e dell’efficacia delle misure adottate;
– evidenziare l’impatto delle misure adottate sulle condizioni ambientali locali per il singolo soggetto, in funzione dei presìdi (mascherine, barriere) e dei comportamenti (distanziamento, aperture, durata delle lezioni) adottati, monitorando le nuove concentrazioni di inquinanti direttamente in postazioni rappresentative;
– analizzare l’effetto delle misure adottate sul comfort e sulla performance degli studenti e prevenire azioni di miglioramento scorrette o controproducenti;
– sperimentare nuovi sensori e sistemi tecnologici, per monitorare l’ambiente e gli occupanti e per comunicare con essi, o per aumentare e gestire la ventilazione, filtrare o purificare l’aria.

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