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La testimonianza del professor Costanzo Di Perna, Professore di fisica tecnica ambientale – UNIVPM, sull’evoluzione della ventilazione meccanica controllata
Quando scoppia la pandemia di Covid-19, a febbraio 2020, le scuole si svuotano. Mentre il Paese si chiude, il professor Costanzo Di Perna, docente di Fisica Tecnica all’UNIVPM, è chiamato a entrare nelle aule per misurare la qualità dell’aria.
«Mi sono fatto, penso, almeno una cinquantina, 60 aule, andando anche ad altezze di 10-15 metri», racconta. È da questa campagna di misure che prende forma l’esperienza tecnica e sperimentale che porterà al progetto necessARIA e al monitoraggio sistematico nelle scuole delle Marche.
Dalla gestione dell’emergenza Covid alla nascita del progetto
All’inizio dell’emergenza, la priorità è contenere il contagio da Covid-19 negli ambienti chiusi. Di Perna ricorda le prescrizioni arrivate rapidamente: distanziamento di un metro, blocco dei recuperatori di calore, portate d’aria minime da garantire, indicazioni operative spesso definite «dalla sera alla mattina» senza un reale patrimonio di dati sperimentali sulle aule scolastiche e universitarie.
L’esperienza sul campo mette in luce una forte carenza di conoscenze empiriche: non bastano i modelli teorici, servono misure in situ per capire come sono realmente strutturati gli ambienti, quali siano le condizioni di rinnovo d’aria e di comfort termoigrometrico.
In questo contesto emergono anche i limiti dell’applicazione delle norme esistenti, come il DM 75, che impone determinati ricambi d’aria ma che, sottolinea Di Perna, «mai… applicato nelle scuole». Per anni, davanti alla proposta di ventilazione meccanica controllata, la risposta è stata semplicemente: “aprono le finestre”, per ragioni principalmente economiche.
Norme datate e nuova attenzione alla qualità dell’aria
La pandemia diventa un acceleratore. La normativa richiamata nel bando regionale, la 1.10. 339 del 1995, è rimasta immutata per decenni ed è stata ritirata dall’UNI solo pochi mesi fa; anche l’Europa, con la 16. 798, sta rivedendo i propri riferimenti tecnici.
In pochissimo tempo stanno arrivando nuove norme sulla qualità dell’aria negli ambienti interni, con parametri aggiornati e indicazioni più precise su qualità dell’aria e comfort. È in questo scenario che nel 2022, due anni dopo l’esplosione della pandemia, prende forma il progetto necessARIA, sostenuto dalla Regione Marche, con il coinvolgimento di figure tecniche come l’ingegner Bartoli, l’assessore regionale e i tecnici Bocci e Goffi, impegnati nella definizione del primo bando.
Il bando recepisce le normative e i decreti vigenti per orientare la scelta delle tipologie impiantistiche e i criteri di finanziamento. Da lì parte un’estesa fase di installazione di impianti nelle scuole marchigiane, con numeri importanti di aule coinvolte.
Ventilazione meccanica controllata negli edifici scolastici esistenti
Il cuore della sfida non sono le nuove scuole, dove è possibile progettare fin dall’inizio impianti centralizzati con unità di trattamento aria e canalizzazioni dedicate. Il punto critico sono gli edifici scolastici esistenti, spesso privi di spazi per canali o grandi apparecchiature.
Per questo la Regione Marche punta soprattutto su impianti “delocalizzati”, ovvero unità di ventilazione a vista installate direttamente in aula. In queste soluzioni:
- l’unità viene montata generalmente a parete;
- le griglie di mandata ed estrazione sono integrate nella macchina;
- ogni apparecchio dispone di presa d’aria esterna, filtri e sistema di recupero/gestione del calore.
Non si tratta quindi di semplici purificatori: l’aria esterna viene filtrata, trattata termicamente e immessa in aula in modo da non peggiorare il comfort. L’obiettivo è rinnovare l’aria senza costringere ad abbassare la temperatura, come avviene quando si aprono le finestre in giornate fredde, con conseguente maggior consumo energetico e calo del comfort.
Questo approccio, spiega Di Perna, ha dato una spinta concreta anche ai produttori di apparecchiature, molti dei quali presenti nelle Marche, che hanno iniziato a sviluppare soluzioni specifiche per il mondo scolastico, fino ad allora meno servito rispetto al settore residenziale.
CO₂ come indicatore, non come inquinante
Per valutare l’efficacia degli impianti, la CO₂ è il parametro più utilizzato, ma Di Perna chiarisce il suo significato:
«La CO₂ non è un valutante, la CO₂ è un indicatore».
La presenza di anidride carbonica non è di per sé letale ai livelli tipicamente riscontrati nelle aule; piuttosto, il suo valore in ppm indica quanto l’aria è stata utilizzata e quanto è necessario il rinnovo.
Ridurre la CO₂ significa aumentare il ricambio e, di conseguenza, allontanare anche altri inquinanti più pericolosi per la salute degli studenti, come i VOC o il particolato, spesso legati alla posizione dell’edificio (ad esempio aule affacciate su strade trafficate).
Monitoraggi sul campo: misure termiche, fluidodinamiche e acustiche
Una volta installati gli impianti, parte il monitoraggio, che ha due obiettivi principali: ottimizzare il funzionamento dei sistemi e fornire indicazioni ai produttori per migliorare ulteriormente le macchine.
Le misure effettuate nelle aule includono:
- parametri termici: temperatura dell’aria, umidità relativa, concentrazione di CO₂;
- misure fluidodinamiche: portate d’aria degli impianti, prove di fumo, test con strumenti dedicati (valometri, blower door test);
- misure acustiche: tempo di riverbero, C50 e rumore generato dagli impianti.
Il generatore di fumo, simile a quelli utilizzati in discoteca, permette di visualizzare l’andamento del flusso: osservando il tempo necessario alla “sparizione” del fumo si stima il tasso di ricambio d’aria. Parallelamente vengono monitorati i livelli di particolato tramite strumenti sempre più evoluti.
Il tema acustico è centrale: nelle normali condizioni di lezione il rumore di fondo è alto, ma in momenti come i compiti in classe il rumore dell’impianto può risultare fastidioso e indurre a spegnere le macchine, vanificando i benefici sulla qualità dell’aria. Per questo i produttori stanno lavorando in modo intenso sulla riduzione della rumorosità, con nuove unità sviluppate dopo il Covid.
Comportamento degli utenti e gestione centralizzata degli impianti
Oltre ai parametri tecnici, il progetto necessARIA tiene conto del comportamento degli utenti: apertura di porte e finestre durante gli intervalli, presenza o assenza degli studenti, uso effettivo degli impianti.
Questo aspetto è decisivo anche dal punto di vista energetico: se si apre la finestra con l’impianto acceso, si rischia di sprecare energia; se l’aula è vuota, è inutile mantenere la ventilazione al regime di funzionamento normale.
Per questo Di Perna insiste sulla necessità di controlli evoluti e centralizzati:
«La qualità dell’aria va gestita in maniera centralizzata, non può essere lasciato un pulsante lì che io accendo e spengo quando mi pare, senza sapere che cosa sta succedendo».
Le macchine sono già predisposte per il controllo via wifi e offrono ampie potenzialità di gestione automatizzata: spegnimento in assenza di persone, modulazione in funzione dell’apertura delle finestre, regolazione basata sul livello di CO₂.
Verso una nuova generazione di impianti per le scuole
I grafici delle misure mostrano chiaramente la differenza tra ventilazione naturale (solo apertura finestre) e ventilazione meccanica controllata. Senza impianto, i valori di CO₂ possono raggiungere picchi di circa 2000 ppm, perché le finestre vengono aperte solo quando la situazione diventa quasi insostenibile per odori e aria “pesante”. Con la VMC, questi picchi vengono ridotti o eliminati, garantendo un rinnovo più costante.
L’esperienza maturata nelle scuole delle Marche con necessARIA — fatta di monitoraggi, analisi dei dati, valutazione di soluzioni impiantistiche diverse (unità delocalizzate, macchine esterne con canalizzazioni, sistemi centralizzati nelle scuole nuove) — diventa così una base concreta per l’evoluzione delle tecnologie e delle modalità di gestione.
Per i prossimi due anni, il progetto continuerà a fornire indicazioni tecniche a produttori e amministrazioni, con l’obiettivo dichiarato di migliorare ancora gli impianti delle aule scolastiche e consolidare una cultura della qualità dell’aria interna che, partita dall’emergenza Covid, sta ora entrando stabilmente nella progettazione e nella gestione delle infrastrutture scolastiche.
(fonte: necessaria.it)
