Speciale SCUOLE POST COVID-19
La scuola ai tempi del Coronavirus, quali soluzioni? Per garantire un buon livello di qualità dell’aria interna gli istituti scolastici dovrebbero essere dotati di impianti HVAC. Un intervento che potrebbe fare anche da apripista per una necessaria riqualificazione del patrimonio edilizio scolastico. Eppure è ancora tutto fermo e regna un’assoluta incertezza. Perché? Abbiamo raccolto il parere di alcuni esperti per comprendere lo stato dell’arte delle scuole e soprattutto i possibili interventi che consentirebbero di affrontare con sicurezza il prossimo anno scolastico e anche di delineare il futuro della progettazione legata all’edilizia scolastica
Erika Seghetti
È
UNO STRANO ANNO SCOLASTICO, quello che si è appena concluso. Caratterizzato dagli ultimi mesi in cui, per via dell’emergenza Covid-, è stato sperimentato un nuovo modo di fare scuola. Ma se quello che è stato è stato, ciò che preoccupa è il futuro, ovvero lo stato di incertezza che regna sul nuovo anno, che inizierà a settembre ma non si sa ancora in quali condizioni. La scuola è la vetrina di un Paese, eppure è la grande dimenticata. E ne è un esempio lo stato in cui versano gli edifici, strutture vetuste, che non sono mai state adeguate ad elevati standard di sicurezza e di salubrità, e che ora scontano questo ritardo. Gli spazi di apprendimento dovranno essere ripensati e al centro del dibattito non c’è soltanto la progettazione interna ma anche e soprattutto la tematica della qualità dell’aria. Come garantire una buona qualità dell’ambiente interno, utile a contrastare il rischio di contagio? L’ipotesi dei pannelli in PlexiGlass, protagonisti assoluti di questo periodo di convivenza con il virus, annullano il rischio di esposizione diretta
ai droplet ma non sono risolutivi. E di fatto non verranno adottati, stando alle ultime Linee Guida del Ministero all’Istruzione. La soluzione più efficace, seppure dibattuta, è quella dell’installazione di impianti di ventilazione meccanica. Sistemi che consentirebbero di affrontare il problema alla base e che potrebbero anche essere visti come un punto di partenza per una necessaria riqualificazione delle strutture scolastiche. «L’esperienza e le evidenze recenti, dovute alla pandemia da Covid-19, mettono in luce che l’apporto di aria esterna con la ventilazione non solo migliora la qualità dell’ambiente interno, ma può migliorare le condizioni igieniche e portare benefici alla salute, riducendo con la diluizione e la filtrazione la quantità di contaminanti presenti in ambiente». Ha dichiarato in una nota Filippo Busato, Presidente di AiCARR. «La ventilazione è tanto più necessaria quanto più affollati sono gli ambienti. Gli unici locali ad elevato affollamento privi, nella maggior parte, di impianti di ventilazione sono proprio quelli delle scuole esistenti. Spesso le condizioni climatiche rendono
sconveniente l’apertura e chiusura delle finestre, compatibilmente col mantenimento delle condizioni di comfort. Per questo motivo, è quanto mai indispensabile provvedere alla modernizzazione delle scuole italiane che non sono provviste di impianti di ventilazione meccanica adatti al miglioramento della qualità dell’aria». La posizione di Busato è ampiamente condivisa da molti tecnici esperti del settore, che abbiamo interpellato al fine di indagare le soluzioni più adeguate per adattare gli ambienti scolastici in questa particolare fase emergenziale. Con la speranza che questa possa essere un’occasione per riflettere sulla necessità di avviare finalmente degli interventi incisivi di riqualificazione e miglioramento delle condizioni del patrimonio edilizio scolastico.
IL PARERE DELL’ESPERTO
Istituire un tavolo tecnico per trovare soluzioni impiantistiche adeguate
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a semplice adozione di norme comportamentali anti contagio potrebbe non essere sufficiente per tutte quelle attività, come quelle scolastiche, che si svolgono in luoghi chiusi, dove è più difficile garantire un elevato livello di qualità dell’aria, specie in assenza di sistemi impiantistici efficaci. Ne abbiamo parlato con l’ingegnere meccanico Luca Pauletti, membro della consulta industriale di AiCARR. Quali rischi si possono correre con la riapertura delle scuole a settembre? In un luogo chiuso, se manca il ricambio dell’aria
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si rischia, in presenza di persone asintomatiche o con altre patologie, di propagare questa carica infettante di virus o batteri. E gli ambienti scolastici, nelle loro attuali condizioni, sono a tutti gli effetti luoghi insalubri. Il ricambio dell’aria è tutt’ora affidato all’apertura delle finestre. Peccato che tra una lezione e l’altra servirebbe aprirle per almeno minuti (Figura ), ma in inverno ciò significa introdurre aria esterna con temperatura tra e gradi. Con tante grazie alla salute degli studenti e all’efficienza energetica. Ma non è diverso il discorso nelle altre stagioni,
soprattutto nelle zone più popolose dove aprire le finestre significa immettere aria non filtrata e ricca di particolato, pollini, allergeni … Luca Pauletti, membro della oltre a peggiorare consulta industriale il comfort acustico AiCARR di un ambiente che dovrebbe permettere agli occupanti
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Figura 1 – Rischio di contagio in una “classe tipo” della scuola primaria al variare del ricambio d’aria in vol/h di rimanere concentrati. Per non parlare poi dell’assenza di qualsiasi controllo dell’umidità dell’aria, della concentrazione di COnegli ambienti o del raffrescamento indispensabile in un paese mediterraneo dove le stagioni calde si stanno dilatando e non è più infrequente avere °C ad aprile. Perché gli edifici scolastici non sono dotati di sistemi impiantistici adeguati? La maggior parte delle strutture scolastiche sono vetuste e non sono mai state riqualificate. Non solo non è infrequente che i figli studino nelle stesse classi dei propri genitori, ma
anche gli impianti sono gli stessi di quando gli edifici sono stati costruiti. La scuola pubblica sembra essere rimasta volutamente immune dalle soluzioni impiantistiche che da decenni rappresentano la consuetudine in molti altri luoghi ad elevato affollamento quali centri commerciali, supermercati, ospedali, cinema, sale conferenze, filiali bancarie, uffici … Chi andrebbe oggi in un supermercato senza condizionamento, controllo dell’umidità e ricambio dell’aria? I sistemi HVAC non sono “fantascienza”, eppure le scuole sono rimaste ferme a un’epoca preistorica. Ma se fino allo scorso febbraio questa arretratezza aveva come unico effetto delle condizioni non confortevoli per studenti e insegnanti, oggi la conseguenza è ben peggiore.
Cosa si dovrebbe fare? Le scuole riapriranno proprio a ridosso dell’autunno e di una possibile seconda ondata della pandemia. E l’ipotesi che basti garantire il distanziamento di metro tra studenti, con conseguente turnazione degli stessi nella presenza a scuola, rischia di rivelarsi una non-soluzione. Senza un normale impianto di ventilazione, ricambio dell’aria e controllo di temperatura e umidità una classe di - studenti più docenti rischia di rimanere ancora un luogo pericoloso. Se veramente non vogliamo mandare ancora a settembre oltre milioni di studenti, la nostra generazione futura, nella peggiore coltura virale e batterica (priva del ben che minimo comfort), oppure ritrovarci milioni di famiglie con seri problemi… forse oltre ai virologi bisognerebbe ascoltare chi di HVAC se ne intende. Come andrebbe affrontata la questione? Personalmente lancio un appello alle Associazioni del settore HVAC, al Ministero dell’Istruzione, ai Sindacati e ai milioni di genitori perché venga avviato al più presto un tavolo tecnico, un gruppo di lavoro con il compito di proporre investimenti e soluzioni a un problema che da troppo tempo affligge tutta la scuola Pubblica, sia essa statale che paritaria, e non solo. L’impianto HVAC deve essere considerato un requisito indispensabile per la sicurezza sanitaria di tutti gli edifici ad elevato affollamento. Considerarlo soltanto come un uno “sfizio” superfluo e costoso è stato fino ad oggi un grosso errore. Un problema che dal prossimo autunno rischia di presentarci un conto salatissimo, al quale anche la Comunità Europea non dovrebbe rimanere sorda nel momento in cui deve decidere come e cosa finanziare per la sicurezza dei cittadini europei.
IL PARERE DEL TECNICO
Non esistono alternative ai sistemi HVAC per garantire la qualità dell’aria interna
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ebbene gli impianti di ventilazione siano diffusi in gran parte dei luoghi chiusi, le scuole ne sono prive. Sarà mai possibile recuperare questo ritardo? Ne abbiamo parlato con Luca Alberto Piterà, Segretario Tecnico di AiCARR. Perché gli edifici scolastici non sono dotati di impianti HVAC? Per rispondere a questa domanda bisogna dividere il problema in due. Il primo aspetto da considerare riguarda il rispetto del Decreto del Ministero dei Lavori Pubblici //, che al comma dell’art. prevede l’obbligo di ventilazione negli ambienti al fine di assicurare portata di aria esterna
minima, mediante opportuni sistemi. Obbligo mai rispettato, forse perché la mancata definizione degli “opportuni sistemi” ha innanzitutto lasciato campo libero a diverse interpretazioni e poi ha consentito di demandare l’assolvimento di questo obbligo all’aerazione, ovvero alla semplice apertura manuale delle finestre. Questa soluzione è certamente meno onerosa rispetto a quella impiantistica, dal punto di vista dei costi sia iniziali sia di manutenzione. Dal punto di vista gestionale evidentemente l’apertura delle finestre incide sul fabbisogno richiesto all’impianto di riscaldamento più di quanto faccia un impianto di ventilazione con recupero di calore, ma soprattutto non garantisce le stesse condizioni di comfort termico e qualità dell’aria. A questo proposito va sottolineato che nella stagione invernale, quella di maggior utilizzo degli edifici scolastici italiani, le finestre vengono aperte per poco tempo
per questioni climatiche, per cui i ricambi d’aria sono molto ridotti, a volte nulli. Il secondo aspetto da considerare è quello della climatizzazione estiva, poco utilizzata soprattutto perché le lezioni sono sospese e generalmente vengono Luca Alberto Piterà, Segretario climatizzati solo alcuni ambienti, Tecnico AiCARR per esempio gli uffici di segreteria, con sistemi autonomi. Esistono però realtà in controtendenza, dove è stata colta l’opportunità di riqualificare edifici scolastici ponendo obiettivi importanti in termini sia di efficienza energetica sia di qualità dell’aria interna e questo dimostra che se c’è una volontà, soprattutto politica, con opportune risorse è possibile conseguire anche questi obiettivi.
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Speciale COVID-19 Quindi è fondamentale il ruolo della progettazione… Assolutamente. La progettazione è sempre fondamentale, ma non dobbiamo dimenticare che quella della climatizzazione è una filiera, nella quale tutti gli operatori concorrono al conseguimento del risultato finale.
D.M. 18/12/1975 Edilizia scolastica
Art 5.3.11 La temperatura degli ambienti adibiti a usi scolastici dovrà essere assicurata, in condizioni invernali, da un adatto impianto di riscaldamento capace di assicurare in tutti gli ambienti quando all’esterno si verificano le condizioni invernali di progetto, le seguenti condizioni interne: temperatura 20 °C ± 2 °C. È consigliabile che vengano assicurati adatti valori della umidità relativa negli ambienti interni adibiti ad attività didattiche e collettive nel periodo invernale, mediante un trattamento di umidificazione dell’aria esterna effettuato dall’impianto di ventilazione idoneo a realizzare un’umidità relativa dell’aria ambiente del 45-55% e a mantenere negli ambienti T = 20 °C.
D.M. 18/12/1975 Edilizia scolastica
Art 5.3.12 Dovrà essere assicurata l’introduzione delle seguenti portate d’aria esterna, mediante opportuni sistemi: i) Ambienti adibiti ad attività didattica collettiva o attività di gruppo. Per scuole materne ed elementari coefficiente di ricambio 2,5. Per scuole medie coefficiente di ricambio 3,5. Per scuole secondarie di 2° grado coefficiente di ricambio 5. ii) Altri ambienti di passaggio, uffici coefficiente di ricambio 1,5. iii) Servizi igienici, palestre, refettori coefficiente di ricambio 2,5.
D.M. 18/12/1975 Edilizia scolastica
Art 5.3.13 Nelle zone in cui si verificano condizioni particolarmente gravi di inquinamento atmosferico dovrà porsi particolare cura per quanto riguarda la presa dell’aria esterna. Prescrizioni su tenuta all’aria La L. 11/01/1996 abroga il D.M. 18/12/1975 e prevede: · che entro 90 giorni dalla data di entrata della legge venissero pubblicate attraverso un decreto le norme tecniche-quadro, contenenti gli indici minimi e massimi di funzionalità urbanistica, edilizia e didattica indispensabili a garantire indirizzi progettuali di riferimento adeguati e omogenei sul territorio nazionale; · che entro 180 giorni le regioni e le province autonome di Trento e di Bolzano, approvano specifiche norme tecniche per la progettazione esecutiva degli interventi, definendo in particolare indici diversificati riferiti alla specificità dei centri storici e delle aree metropolitane. Infine, in attesa dei precedenti provvedimenti possono essere assunti quali indici di riferimento quelli contenuti nel decreto del Ministro dei lavori pubblici 18 dicembre 1975, rendendolo di fatto ancora in vigore.
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Importante è garantire attraverso una corretta progettazione una portata minima per persona di aria esterna, dimenticando i ricambi orari, concetto superato anche se di facile intuizione. La portata minima può essere calcolata secondo due approcci, quello primo prestazionale, basato su valori forniti da leggi o norme tecniche, e quello prestazionale, che richiede la definizione del valore di portata di aria esterna necessaria per ridurre la concentrazione di un contaminante obiettivo in funzione delle caratteristiche del sistema di ventilazione e diffusione scelto. Questo secondo approccio parte dal presupposto che il controllo della concentrazione dell’inquinante obiettivo permette di controllare anche gli altri contaminanti presenti, come ad esempio la CO, i COV, la formaldeide. Provo a fare un esempio dell’approccio prescrittivo. Consideriamo un’aula scolastica di una scuola elementare in cui sono presenti alunni e l’insegnante. Secondo il Decreto //, la superficie dell’aula dovrebbe essere di circa m (compresa superficie per cattedra e armadi), con un’altezza di circa metri e un numero di ricambi orari pari a , h, corrispondenti a una portata di circa m/h, meno di l/s per persona, valore che a livello internazionale rappresenta la portata d’aria per persona minima ammissibile, sotto la quale non bisogna scendere. In riferimento alla norma UNI EN -, nel caso di non low polluting building, utilizzando come contaminante di riferimento la CO e come metodologia di calcolo quella della “formula binomia”, cioè la relazione che tiene conto dell’apporto di contaminanti dovuto sia alle persone che all’edificio, nell’aula dell’esempio si potrebbero ottenere tre diverse classi di qualità dell’aria. Per le classi più basse, che prevedono una differenza di concentrazione di CO tra interno ed esterno inferiore a ppm, dalla formula binomia si ricava una portata totale di aria esterna minima di m/h corrispondente a circa , l/s per persona; per la classe media con valori di differenza di concentrazione di CO tra interno ed esterno inferiori a ppm, la portata minima arriverebbe a m/h,
corrispondente a un valore di circa , l/s per persona, e infine, per conseguire una qualità elevata, con valori di differenza di concentrazione di CO tra interno ed esterno inferiori a ppm, la portata minima arriverebbe a m/h, corrispondenti a un valore di circa , l/s per persona. In ogni caso, controllare la concentrazione di CO in ambiente, cercando di ridurla il più possibile, serve non solo a conseguire livelli di qualità dell’aria migliori, ma incrementa la concentrazione e il rendimento degli occupanti. Mai come di questi tempi ne abbiamo capito l’importanza. Qual è la soluzione per evitare che il virus propaghi negli ambienti scolastici? In generale, bisogna adottare tutte le strategie di cui in questi mesi abbiamo potuto verificare l’efficacia, dal distanziamento fisico all’uso di DPI, ma soprattutto bisogna ventilare gli ambienti. Come sempre, ogni caso deve essere valutato singolarmente per essere certi che quanto previsto sia davvero applicabile ed efficace. Allora perché al momento gli impianti HVAC non sono stati presi in considerazione? È una questione di risorse, di stanziamenti da parte dello Stato. E talvolta anche di procedure… AiCARR circa anni fa aveva supportato un’iniziativa di Assoclima che aveva lo scopo di regalare un impianto HVAC alle scuole e non c’è mai riuscita! Perché ci siamo scontrati con una burocrazia e una lentezza di risposta che alla fine…
FOCUS SULLA PROGETTAZIONE
Lo stato dell’arte progettuale in ambito scolastico: le corrette condizioni di comfort
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l tema della qualità dell’aria indoor sta assumendo un’importanza sempre maggiore per la salute dei cittadini, anche a causa del continuo aumento dell’inquinamento esterno e del tempo che le persone trascorrono negli ambienti confinati. Per questo motivo, negli ultimi tempi i criteri progettuali degli impianti HVAC hanno subito una notevole evoluzione, non solo in riferimento ad applicazioni ormai consuete, quali quelle relative all’ambito sanitario, ma anche in ambiti finora poco abituali, quale quello dell’edilizia scolastica.
Ha affrontato questa tematica l’intervento di Filippo Busato in occasione del Seminario “La qualità dell’aria interna ed esterna: moderni criteri progettuali realizzativi”, svoltosi lo scorso febbraio a Napoli. Nel territorio italiano gli edifici scolastici sono secondo il Miur ( secondo l’anagrafe edilizia). Di questi, il % sono stati realizzati dopo il e mila prima del . Un patrimonio edilizio vetusto, in cui
Speciale COVID-19 contribuiscono in maniera significativa al benessere e alla prestazione reale dell’individuo.
Incentivare le riqualificazioni NZEB
Figura 2 – Scuola statale secondaria di primo grado “Carlo Macchi” di Via Diaz, Caronno Varesino (VA) oltre milioni di studenti trascorrono gran parte delle loro giornate, e che richiederebbe un importante intervento di riqualificazione. Durante il seminario, dopo una breve disamina dello stato della normativa e legislazione vigente (si veda il BOX), vengono illustrate attraverso dei casi studio alcune possibili soluzioni per la ventilazione in ambiente scolastico. Se da un lato la progettazione di un edificio nuovo è perfettamente compatibile con la sua dotazione di impianti di ventilazione in grado di soddisfare i requisiti normativi, dall’altro le portate richieste dall’elevato affollamento e le altezze dei locali (aule, corridoi ecc) risultano molto spesso in un vincolo architettonico rilevante nelle riqualificazioni; accade che non sia sempre possibile realizzare impianti di ventilazione nel retrofit di edifici che possano garantire il ricambio d’aria necessario. Quindi se le nuove costruzioni consentono una certa libertà e flessibilità al progettista, nel caso delle riqualificazioni spesso il professionista deve rispondere alla richiesta con soluzioni non banali; dalla scelta di adottare impianti dedicati per ogni singola aula (con sistemi simili a quelli adottati per la VMC residenziale), a quella di sacrificare una parte del benessere acustico realizzando le condotte di distribuzione in sola mandata e provvedendo alla ripresa nei locali comuni adottando l’espediente delle griglie di transito sulle porte delle singole
aule. Lungi dall’essere considerate queste ultime come soluzioni di “ripiego”, è importante considerare che anche qualora non si potessero garantire i - m/(h persona) come da norma, un ricambio di - m/(h persona) comporta già delle sufficienti condizioni interne di qualità dell’aria che
La riqualificazione energetica consente l’installazione di impianti di ventilazione per portate di almeno - m/(h persona). In quest’ottica sarebbero da incentivare le riqualificazioni NZEB (e le costruzioni del nuovo), che consentono portate adeguate alle prescrizioni della UNI . Se nelle riqualificazioni, in presenza di vincoli tecnici importanti, è possibile operare con apparecchiature simili alle unità per residenziale, nelle singole aule, nelle riqualificazioni più importanti e nel nuovo si può operare con uno o più impianti centralizzati.
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