Progettare il ricambio d’aria nelle aule con soluzioni decentralizzate

Si è svolta il 21 giugno la prima Giornata della Salubrità, organizzata da Home, Health & Hi-Tech e Infobuildenergia, dedicata alla Scuola. Obiettivo dei lavori, a partire dalla situazione in cui versano le scuole del nostro paese, considerando in particolare l’inquinamento indoor, è cercare di dare risposte chiare ed esaustive a quella che è un’emergenza, proponendo anche soluzioni e tecnologie in grado di mitigare il rischio.

Il convegno accreditato della mattina ha coinvolto relatori di rilevo che, guidati da Andrea Dell’Orto di Home, Health & Hi-Tech, hanno approfondito alcune soluzioni per garantire la salubrità in classe.

In particolare Damiano Sanelli – Responsabile Tecnico ATTA ha parlato dei rischi per la salute a scuola e del ruolo dell’RSPP, tra aspetti giuridici e pericoli reali.

Il Dott. Luca Verdi – Direttore Laboratorio di analisi aria e radioprotezione Agenzia provinciale per l’ambiente e tutela del clima della Provincia di Bolzano, ha raccontato l’esperienza di NecessARIA: l’alleanza interregionale per la scuola salubre del futuro.

Sono poi seguite 2 case history, nella prima il Geom. Cristian Seghetti ha raccontato il progetto di una scuola salubre realizzata con il protocollo Biosafe. Il Geom. Andrea Mantovani, Progettista ed esperto di salubrità ha infine proposto un progetto di fotocatalisi e VMC applicate in classe.

Guarda il Convegno dedicato alla Salubrità negli edifici scolastici

Ricordiamo che il progetto dedicato alle Giornate della salubrità prevede in tutto 6 convegni verticali che riguardano la qualità dell’aria in diversi ambienti. Prossimo appuntamento il 12 luglio: si parlerà di qualità dell’aria indoor delle RSA e degli ospedali.

La gamma di VMC decentralizzata di Helty

Tra le aziende partner dell’evento Nicola Pavan di Helty ha presentato la nuova gamma di ventilazione meccanica controllata con soluzioni decentralizzate, proponendo anche interessanti case history.

Nella prima parte del suo intervento Nicola Pavan ha fornito dati chiari e preoccupanti sulla qualità dell’aria negli ambienti chiusi e in particolare nelle scuole: edifici obsoleti, da riqualificare, con aule spesso sovraffollate in cui certo non si respira “aria buona”.

Spesso pensiamo che si tratti di un problema che non ci riguarda, in realtà gli spazi chiusi in cui viviamo, lavoriamo o studiano i nostri figli sono poco salubri a causa dei VOCs, i composti organici volatili, responsabili dell’inquinamento dell’aria, che sono spesso tossici o cancerogeni (si pensi per esempio alla formaldeide). Tutti i VOCs sono stati normati e regolamentati da un regolamento UE nel 2019, che ha definito precisi limiti normativi a livello nazionale.

L’inquinamento dell’aria nelle scuole è una certezza

Ci sono diversi studi europei che confermano che la qualità dell’aria nelle aule è pessima, spesso con presenza di inquinanti in quantità maggiore di quanto previsto dall’OMS e con effetti sulla salute degli studenti.

Un progetto realizzato tra il 2019 e il 2022 in 12 scuole in Trentino ha inoltre confermato i vantaggi delle soluzioni attive (tra cui la VMC) applicate nelle aule scolastiche.

Cos’è la ventilazione meccanica?

La Ventilazione meccanica garantisce un buon ricambio d’aria all’interno degli ambienti chiusi. “Si tratta di sistemi che possono garantire anche un risparmio energetico e si accoppiano bene a un miglioramento delle condizione igieniche e del comfort”.

Anche se esistono diverse tipologie di Ventilazione meccanica, sono 2 le principali macro-categorie: centralizzata o decentralizzata e a flusso semplice o doppio.

Nicola Pavan ha approfondito i vantaggi della VMC decentralizzata che per le sue caratteristiche si presta molto bene a interventi di riqualificazione: “è un sistema puntuale che non richiede canalizzazioni, prevede poca manutenzione, un ridotto rischio. Si tratta inoltre di unità semplici da un punto di vista progettuale e di installazione e richiedono costi ridotti sia di investimento che nella gestone dell’impianto nell’intero ciclo di vita”.

Il doppio flusso, che prevede flusso d’aria sia in estrazione che in aspirazione con possibilità di recupero termico, assicura maggiore efficienza energetica e a un ritorno dell’investimento più rapido.

Il quadro normativo è piuttosto complesso, come si può vedere dall’immagine qui sotto, perché ci sono norme che si sovrappongono.

Le norme UNI sono in via di revisione e in Italia siamo in attesa del progetto UNI1612562 sulla ventilazione degli edifici.

I principi a volte si contradicono:

• Nel decreto ministeriale del ’75 si parla principalmente di un volume minimo di ricambio per tipologia di ambiente;
• Nelle linee guida c’è invece una portata minima fissata di 10 l/s per persona;
• La UNI 10339 prevede una portata minima per persona per tipologia di ambiente (all’interno di una classe 7 l/s);
• La UNI EN 16798-1 si divide in 3 metodi. Il metodo 2 (di cui si fa riferimento in questa analisi) si basa su una filosofia di diluizione degli inquinanti prodotti da una persona e dall’ambiente per tipologia di ambiente, considerando dei valori minimi in funzione della qualità dell’aria che si deve raggiungere. Ovvero si parla di Portata minima per persona (adattata/non adattata*) + Portata minima per unità di superficie per tipologia di edifici. Entrambi i valori dipendono dalla classe da raggiungere (I, II, III).

A queste norme, ha ricordato Pavan, vanno poi aggiunti gli aspetti previsti dai CAM:

Case History, 1 caso ipotizzato e 1 reale

A partire dall’ipotesi di una classe composta da 20 studenti oltre l’insegnante, su un superficie di 40m2 e un volume di 120m3, e ipotizzando un intervento importante di secondo livello, Nicola Pavan ha raccontato l’impatto delle varie norme tecniche e il conseguente corretto dimensionamento dell’impianto considerando i Criteri Ambientali Minimi e l’attenzione richiesta alla rumorosità, al comfort acustico e di ingombri e dei costi.

A partire da queste ipotesi, si potrebbero istallare diverse macchine a seconda delle norme a cui ci si riferisce:

La Helty Flow 800, unità di ventilazione meccanica a doppio flusso che si caratterizza per filtrazione elevata dell’aria e recupero di calore, da far funzionare a 600m3/h, garantendo un livello di pressione sonora di 42,2 dB(A) e un consumo di circa 61W.
Il progettista potrebbe anche optare per una macchina Helty Flow 600 che lavora al massimo per garantire la portata richiesta, la rumorisità è maggiore e l’assorbimento arriva a 220W. Ma potrebbe anche optare per la Flow 600 facendola però lavorare a 400 m3/h, con un consumo inferiore.

E’ interessante notare che da un’analisi teorica elaborata con uno specifico software (www.quaes.it) emerge che la concentrazione di anidride carbonica senza alcun intervento è molto elevata già a metà mattina, con un conseguente calo di attenzione. Applicando il corretto dimensionamento è invece decisamente più bassa rispetto a quanto raccomandato, anche considerando portate a 400 m3/h.

Sempre le stesse elaborazioni mostrano che il flusso d’aria riesce a investire tutta la stanza, coinvolgendo tutto il volume d’aria all’interno dello spazio, senza provocare correnti d’aria o discomfort.

Helty ha delle macchine della gamma Community  dedicate alle scuole, che si è recentemente ampliata con nuove taglie: versione FLOW 600, pensata per classi piccole, compatta, leggera e fornita pronta per l’installazione; FLOW 800, molto versatile, con 4 possibili soluzioni di installazione e completa di diversi accessori, dotata di scambiatore entalpico che permette uno scambio di calore sensibile e uno scambio di calore latente e il passaggio di umidità tra i due canali con recupero di calore; FLOW 1000, dedicata agli spazi un po’ più grandi, viene integrata in un armadio a parete o a soffitto e scompare alla vista. Tutta la gamma si caratterizza per i molti vantaggi e le prestazioni ben definite, con alto recupero energetico, elevato grado di filtrazioni e una serie di accessori per ottimizzare ulteriormente le prestazioni. Per il monitoraggio e l’eventuale intervento da remoto è disponibile la soluzione HCloud.

A conclusione dell’intervento Nicola Pavan ha presentato due recenti casi studio. Il primo in una scuola elementare nel veronese dove è stata installata una VMC decentralizzata: i lavori si sono svolti in 1 sola mattinata, la VMC è praticamente nascosta nell’armadio e perfettamente integrata negli ambienti

A lavori conclusi è stato fatto un test di rilevazione di CO2 con e senza utilizzo di VMC che ha dimostrato che senza l’impianto l’aria alle 9.30 è già praticamente irrespirabile, mentre la VMC mantiene la concentrazione di CO2 entro soglie accettabili.

La seconda case history interessa un lavoro molto più complesso realizzato in un intero plesso scolastico nel comune di Fontaniva in provincia di Padova che ha coinvolto 58 classi. Grazie alla collaborazione tra amministrazione locale, dirigenza scolastica, progettisti e tecnici di Helty, i lavori si sono conclusi in 1 mese. Anche in questo caso la soluzione è mimetizzata all’interno di un armadio. Il monitoraggio effettuato pre e post intervento ha mostrato il forte miglioramento della qualità dell’aria interna.

*Per persona non adattata si fa riferimento a chi entra all’interno di uno spazio e ha un’immediata percezione di aria viziata. Dopo 15 minuti circa non si ha più quella percezione e la persona diviene adattata. La norma dei CAM generalmente fa riferimento alla persona non adattata.

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