Garantire l'ambiente ideale per
l'apprendimento
La scarsa qualità dell'aria interna, le correnti d'aria e le variazioni di freddo o di caldo sono problemi ben noti nelle aule scolastiche. Da anni questi problemi hanno effetti profondi sui risultati dell'apprendimento, sul comfort quotidiano e sulla salute degli studenti in tutto il mondo.
Nei recenti mesi la ricerca della miglior soluzione per limitare le possibilità di contagio da COVID-19 all’interno delle scuole è stato uno dei temi al centro dell’attenzione dell’opinione pubblica, ma solo recentemente si è cominciato a parlare di un sistema in grado di contribuire concretamente in tal senso: la Ventilazione Meccanica Controllata.
La qualità dell'aria nelle aule merita un'attenzione professionale!
Riscaldamento, raffrescamento e ventilazione nelle scuole
Nelle scuole, nelle università ed in tutti i luoghi di insegnamento, è importante che le soluzioni adottate per il riscaldamento e il raffreddamento siano silenziose, efficienti dal punto di vista energetico, con controlli termostatici rapidi e affidabili. Un edificio scolastico è molto dinamico in termini di riscaldamento.
L'uso regolare, le stanze vuote di notte e nei fine settimana, i carichi di calore elevati e che cambiano rapidamente nei giorni feriali, richiedono risposte rapide da parte dell'impianto di riscaldamento.
Anche mantenere un'aula fresca può rappresentare una sfida. La ventilazione delle finestre dovrebbe essere utilizzata quando possibile: ad esempio, durante le pause, quando la ventilazione meccanica non è disponibile. Tuttavia, la ventilazione delle finestre non fornisce un'efficienza di raffreddamento e ventilazione sufficiente. In questo caso, è necessario ricorrere al raffreddamento meccanico. La richiesta di potenza di raffreddamento può però essere molto elevata nelle aule, con un massimo di 200 W per m2 di superficie.
Per vivere confortevolmente, ogni persona necessita di circa 500 litri di aria fresca ogni ora. Oltre al riscaldamento ed al raffrescamento, diventa quindi essenziale fornire in questi luoghi anche una corretta ventilazione che possa garantire agli occupanti un ambiente salubre ed accogliente. In ogni classe è richiesta ventilazione o aria fresca esterna. Livelli elevati di anidride carbonica influiscono sulla concentrazione e sulla capacità di apprendimento. Inoltre, a causa del carico di umidità causato dalla respirazione e dal sudore umano - 30 persone producono circa 1,5 l/h di vapore acqueo - l'umidità deve essere rimossa mediante ventilazione o deumidificazione.
Una ventilazione adeguata può essere ottenuta solo con sistemi meccanici. Questi includono la ventilazione meccanica o bidirezionale e lo scarico meccanico o la ventilazione unidirezionale. Il problema delle trasmissioni e perdite di calore si intensifica soprattutto negli edifici scolastici più vecchi, che sono soggetti alla cosiddetta ventilazione naturale, ovvero all'apertura delle finestre. L’edificio va quindi dotato di un adeguato sistema per il ricambio dell’aria ad alta efficienza, unito ad un sistema di climatizzazione che permetta di mantenere una temperatura media di circa 20 °C nel periodo invernale e compresa tra 24 e 26 °C nel periodo estivo.
Soluzioni
L'evoluzione del clima ed il contesto normativo orientato al risparmio energetico, stanno imponendo anche agli istituti scolastici sistemi di climatizzazione di nuova generazione, idonei ai servizi estivi oltre che invernali. La qualità dell’aria negli ambienti indoor (IAQ) è un parametro molto importante, soprattutto considerando i risvolti pratici che inquinanti e allergeni possono avere in particolar modo sui bambini, più vulnerabili a causa di un sistema immunitario non ancora in grado di rispondere agli attacchi esterni. La maggior parte degli studenti in Italia è esposta a polveri sottili in concentrazioni ben superiori ai valori per metro cubo stabiliti dall’OMS quale soglia di pericolo.
Le buone abitudini aiutano, ma da sole non sono sufficienti; la realizzazione di adeguati impianti per la Ventilazione Meccanica Controllata rappresenta la soluzione ideale per rinnovare e purificare l’aria in circolo e garantirne sempre la migliore qualità. Certamente le soluzioni non sono univoche, ma riteniamo importante distinguere il caso di realizzazione di nuovi edifici scolastici dal caso di ristrutturazione ed adeguamento normativo degli edifici esistenti.
Realizzazioni di nuovi edifici scolastici
Nel caso di nuovo edificio la soluzione ideale è certamente rappresentata dai sistemi di riscaldamento e raffrescamento radiante, nella maggior parte dei casi installati a pavimento. L’acqua che scorre nei tubi annegati nel massetto cementizio, scalderà o raffredderà il pavimento che a sua volta manterrà le condizioni di comfort richieste all’interno dei singoli ambienti.
Una adeguata progettazione di questo sistema, con relativo calcolo dei sistemi di controllo dell’umidità, consente il massimo comfort, uniformemente distribuito in tutta la superficie, anche durante il periodo estivo.
Come noto, l’impianto a pavimento funziona a temperature relativamente basse che permettono di sfruttare al meglio l’efficienza delle pompe di calore, abbinabili ai sistemi fotovoltaici, per garantire consumi minimi durante tutto l’anno.
Nel caso di un nuovo edificio, il ricambio d'aria va realizzato con un sistema canalizzato e relativo recuperatore di calore ad alta efficienza.
Tale sistema fa sì che l'energia (calore d'inverno e freddo d'estate) contenuta nell'aria in uscita, venga trasferita dall'aria in ingresso attraverso sottili membrane che evitano che i due flussi d'aria si mescolino.
Ristrutturazione di edifici scolastici esistenti
Il contesto scolastico, ormai stabilizzato da decenni dal punto di vista architettonico, rappresenta il principale vincolo alle soluzioni tecniche applicabili e, spesso, impone la ricerca di valide alternative alle consuete modalità di installazione.
I generatori sono nella maggior parte dei casi caldaie che possono essere sostituite da refrigeratori d’acqua reversibili in pompa di calore sfruttando, se possibile, le stesse centrali termiche o trovando spazi esterni adatti all'installazione delle nuove unità. Ventilconvettori spesso non idonei al raffrescamento vanno sostituiti con modelli moderni e silenziosi, dotati di motore brushless, valutando la soluzione migliore per lo scarico della condensa sia nel caso di ventilconvettori sia nel caso di unità di trattamento d'aria canalizzate.
Il beneficio di questo tipo di intervento è sicuramente una migliore qualità dell’aria unita ad un miglior comfort in particolare nei mesi iniziali e finali dell’anno scolastico, in cui è necessario il raffrescamento.
Nel caso di ristrutturazioni di edifici scolastici, la soluzione più semplice ed economica per il ricambio dell’aria è rappresentata dai sistemi puntuali, decentralizzati. Si tratta di dispositivi singoli installabili facendo un semplice foro nel muro, che funzionano alternando espulsione di aria viziata ed immissione di aria pulita in ogni singola stanza, recuperando l’energia (fredda d’estate e calda d’inverno) contenuta nell’aria grazie ad un elemento ceramico in grado di trattenere e rilasciare l’energia stessa.
Scopri la nuova unità di VMC puntuale a doppio flusso Recupera ONE-60!
Intervista con l'esperto
Luca Ceriscioli, presidente della regione Marche (dal 2015 al 2020)
Emmeti è stata coinvolta nella ricostruzione della scuola d'infanzia Benedetto Costa, colpita nel 2016 da un grave terremoto.
È il sorriso dei bambini che frequenteranno questa nuova scuola dell'infanzia "Benedetto Costa" di Sarnano, l'immagine migliore per rappresentare il ritorno alla normalità e per raccontare la forza di una comunità ferita che si rialza e riparte. L'inaugurazione di questa scuola, gialla e solare, è un bel momento che dimostra come, tra infinite difficoltà, sia possibile ricostruire e tornare alla vita a partire dai luoghi più cari, quelli dedicati alle giovani generazioni che sono il cuore della vita sociale. Realizzata in tempi record, modello di riferimento per i lavori pubblici, l'edificio scolastico è stato progettato con criteri antisismici all'avanguardia, sostenibile dal punto di vista ambientale ed esempio di autosufficienza dal punto di vista energetico.
Efficienza energetica negli edifici scolastici
Il 24 agosto 2016 il centro Italia, in particolare la provincia di Macerata, è stato colpito da una forte scossa di terremoto.
Emmeti è stata coinvolta nella ricostruzione della scuola dell'infanzia Benedetto Costa.
