Strategie per la qualità dell'aria e il comfort indoor nelle scuole

Articolo a cura di Patrizia Aversa, Anna Amato, Mario Diana e Gaetano Settimo.

Comfort e salubrità indoor negli edifici scolastici

Il comfort degli ambienti, insieme alla qualità dell’aria interna (IAQ), sono elementi essenziali per il benessere e la salute di coloro che occupano gli edifici. Ciò è particolarmente importante nel caso degli edifici scolastici, in cui è possibile analizzare quanto tali fattori siano collegati anche all’attenzione e al rendimento.

Le scuole diventano così luoghi di eccellenza sia per contribuirne allo studio degli impatti, che per la sperimentazione di nuove modalità di azioni di educazione e sensibilizzazione, che hanno come obiettivo finale il cambiamento del comportamento e l’adozione di nuove abitudini da riportare in ambiente familiare e domestico.

L’ENEA ha svolto campagne di sensibilizzazione basate sul coinvolgimento attivo degli studenti, applicando una metodologia per la valutazione dei dati legati a comfort e IAQ approvata dall’Istituto Superiore di Sanità. L’articolo, dopo aver descritto brevemente le esperienze svolte, presenta l’attività in corso, in particolare lo sviluppo di un’APP e i “behavioural insights” che sottendono ai progetti di sensibilizzazione.

Sulla riqualificazione del patrimonio edilizio scolastico

La relazione tra la condizione degli edifici, il comfort interno, e l’impatto sulla salute degli occupanti, è ormai ampiamente riconosciuta ed è citata nella direttiva UE sulla prestazione energetica degli edifici.

La riqualificazione del patrimonio edilizio dell’UE è una delle priorità dell’agenda europea, con l’obiettivo di una transizione verso l’energia pulita.

La cosiddetta Renovation wave, l’ondata di ristrutturazioni, prevista dal Green Deal Europeo, mira a raddoppiare i tassi annuali di riqualificazione energetica nei prossimi 10 anni. Oltre a ridurre le emissioni, l’efficientamento energetico degli edifici migliorerà la qualità della vita delle persone che vivono e utilizzano gli edifici.

Attualmente le condizioni degli edifici pubblici, soprattutto scolastici, non rispettano elevati standard di comfort.

Il tema della ventilazione relativo alla qualità dell’aria indoor è da anni oggetto di alta considerazione. Già prima dell’emergenza COVID 19 il tema era stato indagato per gli effetti negativi sulla salute degli studenti e del personale docente, nonché per il suo rapporto con i livelli di attenzione della classe. Infatti, nel 2000 le linee guida dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) hanno sottolineato che edifici con prestazioni migliori dovrebbero fornire livelli di comfort e benessere più elevati ai loro occupanti, oltre a migliorarne la salute; ma è cruciale anche il comportamento di chi vive negli edifici.

Nell’ambito di diversi progetti finanziati dalla Commissione Europea, sono state condotte campagne sperimentali in situ di monitoraggio IAQ negli edifici scolastici, puntando al “cambiamento comportamentale” in primis degli studenti, degli insegnanti e delle loro famiglie.

Campagne sperimentali di IAQ nelle scuole

L'ENEA ha messo a punto una metodologia in collaborazione con l’Istituto Superiore di Sanità (ISS), per il monitoraggio continuo e in tempo reale del comfort e della qualità dell'aria indoor (IAQ), basata sulle linee guida sviluppate dall'ISS. Le Campagne sperimentali di IAQ sono state implementate o migliorate nel tempo in diverse scuole con un coinvolgimento attivo degli studenti, nella registrazione ed elaborazione dei dati.

Il focus delle attività si è basato sulla combinazione delle azioni di sensibilizzazione sulla IAQ rispetto ai temi dell’efficienza energetica con un approccio di “cambiamento comportamentale”, oltre a far comprendere meglio la stretta relazione tra ambienti indoor, salute e inquinamento dell’aria indoor in contesti ambientali eterogenei (es. uffici, scuole, ospedali, ecc.)

Le scuole rappresentano un riferimento centrale per le comunità locali e lo sviluppo della vita sociale. Ogni giorno, al loro interno, come in altri centri di aggregazione, si scambiano conoscenze non solo teoriche, ma soprattutto pratiche. In un’ottica di condivisione operativa e concreta dei modi di agire, l’acquisizione di pratiche comportamentali corrette si rivela fondamentale per lo sviluppo di nuove generazioni di cittadini (tale ruolo è richiamato, tra l’altro, nell’Obiettivo 4 “Offrire un’istruzione di qualità, inclusiva e paritaria, e promuovere opportunità per l’apprendimento permanente per tutti” dell’Agenda delle Nazioni Unite per lo sviluppo sostenibile e della Strategia dell’Unione europea per la gioventù 2019-2027)

L’accento posto sul coinvolgimento attivo degli studenti ha previsto l'elaborazione e l'interpretazione diretta e collettiva dei dati registrati con l'ausilio di strumentazione ad hoc predisposta per la misura di parametri quali Temperatura, Umidità, CO₂, COV, CO, NOx. In questo modo, gli studenti hanno potuto visualizzare i risultati del proprio comportamento e lavorare in gruppo, facendo anche una riflessione su altri contesti, in modo da riportare quanto appreso anche nella dimensione domestica.

Rilevazione dei dati dei parametri interni

Nell'ambito del progetto Europeo EFFEDIL del 2016 era stata avviata una strategia di monitoraggio della qualità dell'aria interna, in una scuola secondaria di primo grado nel Sud Italia.

L'inquinamento dell'aria interna nelle scuole è un effetto combinato dovuto a fattori fisici, chimici e biologici sia interni che esterni, e dipende anche dal grado di ventilazione. Attraverso il monitoraggio delle infrastrutture pubbliche, è stato dimostrato che la cosiddetta "sindrome dell'edificio malato" (SBS) è responsabile di problemi di salute, come allergie e mal di testa.

L'ENEA ha messo a punto una metodologia per il monitoraggio continuo e in tempo reale per valutare il comfort e la qualità dell'aria indoor, in collaborazione con l'ISS, che ha sviluppato le linee guida relative al monitoraggio della qualità dell'aria indoor.

La campagna sperimentale in situ, mediante una rete di sensori appositamente è stata progettata per la misura di Temperatura, Umidità, CO₂, NOx, CO, VOC.

Nel corso della prima campagna sperimentale sono stati raccolti i dati relativi a: temperatura, umidità e CO₂, analizzati in base all'orientamento e all'esposizione solare, in funzione degli impianti di riscaldamento e delle caratteristiche territoriali, dell'indice di occupazione, l’indice di superficie disponibile espressa in m³, in considerazione dell'età media degli studenti, compresa tra 12 e 14 anni e del periodo di occupazione (Tab. 1 e Tab. 2).

Nelle figure 1-2-3 è riportato l'andamento dei parametri di misura, prima e dopo l'azione di sensibilizzazione (a destra) per la gestione della ventilazione necessaria sia per mantenere gli effetti degli interventi effettuati, sia per migliorare il comfort microclimatico.

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L'articolo prosegue riportando i parametri di misura VOCs ed NO₂ in funzione delle attività quotidiane e del traffico veicolare e una analisi dettagliata di come, in generale, i parametri rilevati dipendano da una gestione corretta e consapevole della ventilazione degli ambienti scolastici. Inoltre, nell'articolo viene descritto il funzionamento di un'APP, attualmente in fase di test, che si basa sul metodo di calcolo di Fanger/Adattativo per quantificare il livello di comfort di un ambiente.