Covid, ventilazione e qualità dell’aria nelle aule: la chiave è il monitoraggio della CO2. I risultati di una sperimentazione

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Sulla questione ventilazione delle aule e qualità dell’aria è in corso un dibattito sin dai primi mesi di pandemia. E se sul fronte scientifico c’è chi spinge per una soluzione meccanizzata e chi invece per una naturale apertura delle finestre.

Come evidenziato in altre occasioni, un parametro importante per monitorare la qualità dell’aria è quello della Co2 e anche la ricerca di Alessandro Zivelonghi, ingegnere nucleare e docente che fa parte del Comitato nazionale IdeaScuola, in collaborazione con un’azienda italiana specializzata in tecnologie IoT, ha preso in considerazione tale parametro.

La ricerca si è svolta in alcune classi di una scuola della provincia di Verona nel periodo fra novembre e dicembre e consiste in un sistema di monitoraggio, specificamente disegnato per aule scolastiche e universitarie, che ha nella misura della concentrazione della CO2 nelle aule e nella capacità di gestire, oltre che l’apertura delle finestre anche futuri impianti di ventilazione meccanica, il suo punto di forza. 

Come sostenuto dalle più recenti pubblicazioni scientifiche” afferma Zivelonghi, autore di pubblicazioni internazionali sul tema e dottore di ricerca presso il prestigioso Max-Planck-Institut tedesco, “la misura della concentrazione di CO2 in un’aula è utilissima, assieme al monitoraggio di altri parametri, per valutare in tempo reale quale sia l’ effettivo livello di ricambio d’aria e l’associato rischio di contagio indiretto (per aerosolizzazione della carica virale) a cui si espongono docenti e studenti  durante le lezioni”.

Il progetto Aulasicura, spiega l’ingegnere, è un sistema di monitoraggio avanzato basato sulle più recenti tecnologie IoT e una rete di sensori di CO2 senza fili (uno o due per ogni aula) collegati tra loro mediante protocollo LoRaWAN che ha il vantaggio di non sovraccaricare le già problematiche reti Wi-fi delle scuole. 

Come anticipato, il sistema può essere configurato sia per comandare un impianto di ventilazione meccanica controllata (VMC), possibilità che però è preclusa al momento nella stragrande maggioranza delle scuole italiane, che per richieste “interattive” guidate di apertura delle finestre agli occupanti negli edifici esistenti.

La sperimentazione si è concentrata proprio sulla ventilazione naturale che è si variabile in base a diversi fattori, anche aleatori, ma è proprio attraverso la misura in loco e continua della CO2 e di altri parametri, combinati con l’analisi mediante avanzati algoritmi, anche  di intelligenza artificiale, che si riesce a tener conto di questa variabilità. 

E l’ingegnere che ha condotto la sperimentazione fa leva proprio sull’interattività in aula del sistema, mediante segnalazioni in tempo reale, non solo visive ma anche acustiche, gli occupanti prendono maggiore coscienza dei livelli di rischio e, soprattutto, delle contromisure che sono chiamati ad attuare.

La centralina di segnalazione visiva ed acustica nell’ aula oggetto della sperimentazione

Nella frenesia della quotidianità scolastica ed in particolare ora nella stagione fredda, la ventilazione delle aule spesso non viene eseguita correttamente e, come hanno confermato le rilevazioni effettuate, si rivela insufficiente causando un superamento delle soglie di concentrazione di CO2 raccomandate dagli esperti di organismi internazionali come il SAGE e l’ ASHRAE. Questa sperimentazione ha mostrato chiaramente che mediante un sistema di segnalazione interattiva l’apertura delle finestre viene eseguita con molta maggiore puntualità e rigore e questo abbassa notevolemente i livelli medi di CO2 e di rischio. I risultati sono stati davvero significativi,” conferma il preside Michele Bragantini dell’ IC “Leonardo da Vinci” di Bussolengo, che prosegue: “monitorando per alcune settimane contemporaneamente altre aule standard di confronto nelle stesse condizioni climatiche ma senza segnalazioni, si è dimostrato con le sole aperture controllate e segnalate delle finestre un abbassamento di circa il 40% dei livelli medi di CO2 per tipica classe di 23 studenti (si veda il grafico sottostante NdA). Tuttavia, con un livello non sempre ottimale di comfort termico dovuto all’irrigidimento delle temperature invernali, sul quale ci sono certamente margini di miglioramento, ad esempio integrando una gestione intelligente dell’impianto di riscaldamento.

 Vogliamo certamente coinvolgere altre scuole per il proseguo della sperimentazione. Per finanziare queste tecnologie avanzate serve però sinergia con le istituzioni ma anche con gli enti locali gestori degli edifici scolastici. Sono loro i destinatari ultimi delle risorse del PNRR: serve una visione comune che punti all’ avanguardia tecnologica su un tema così importante” chiosa Zivelonghi “ in gioco non c’è soltanto la possibilità di migliorare la sicurezza covid nelle scuole, ma anche la salute e il benessere dei nostri studenti oltre l’emergenza pandemica, come dimostrano studi scientifici autorevoli sulla qualità dell’ aria e livelli di concentrazione e prestazione degli studenti, pubblicati ben prima dello scoppio dell’ emergenza pandemica. 

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