• scritto da Mariangela Martellotta
• categoria Criteri Progettuali

Benessere nelle scuole: come garantirlo post Covid-19

Con il rientro nelle scuole nella fase post Covid-19, a settembre, è fondamentale che gli alunni ritrovino condizioni di benessere nelle scuole e che venga assicurata la sicurezza contro i rischi da Covid-19.

Cos’è il benessere, o comfort

Il concetto di benessere, o comfort, è definibile come uno stato di equilibrio fisico, chimico ed emotivo, che il corpo e la mente percepiscono attraverso sensazioni positive dall’ambiente in cui si trovano; tali sensazioni di benessere possono essere di due tipologie:

• benessere fisico e
• benessere psicologico.

Nello specifico, tra i parametri che influenzano il benessere fisico ci sono:

• benessere termo-igrometrico
• benessere acustico
• comfort visivo ed illuminotecnico

Edifici che non garantiscono il benessere, sono definiti insalubri e comportano dei rischi per la salute.

In questo articolo analizzeremo l’importanza del benessere nelle scuole e come il raggiungimento degli obiettivi di comfort nelle scuole cambierà nella fase post Covid-19.

Benessere nelle scuole: comfort fisico e psicologico

Tradizionalmente, in progettazione, si è posta attenzione al raggiungimento di parametri per soddisfare la sfera del benessere fisico, sottovalutando l’importanza degli aspetti del comfort psicologico. Eppure, proprio negli ambienti in cui avviene gran parte della nostra formazione culturale, come le scuole, il benessere psicologico, o mentale, è rilevante al punto da favorire la propensione sia all’apprendimento da parte dei discenti che all’insegnamento da parte dei docenti. Il tema è così importante che progettisti di fama internazionale se ne sono occupati, per esempio qualche anno fa Renzo Piano ha lanciato l’iniziativa “la scuola che farei” per immaginare, insieme ad un maestro pedagogo ed uno psichiatra, una scuola sostenibile e salubre.

Il benessere nelle scuole, sia fisico che psicologico, va raggiunto affinché alunni e docenti svolgano più agevolmente le proprie funzioni nell’ambiente scolastico.

Nel progettare una scuola o nel ripensare gli ambienti nella fase post Covid-19, chiediamoci se sia o meno possibile svolgere un’attività didattica in un’aula soggetta ad inquinamento acustico (ambiente rumoroso per via di rumori esterni o provenienti da aule adiacenti), a sbalzi termici o a scarse condizioni di illuminazione.

Le normative tecniche aiutano definendo dei parametri (fattori che influiscono sul comfort degli individui) rispettando i quali si assicurano livelli di comfort rientrano e oltre i quali si passa alle conseguenze di malessere dovute al discomfort.

Il rischio biologico nelle scuole post Covid-19

Nella fase post Covid-19 le condizioni di benessere nelle scuole potrebbero non coincidere con quelle pre-pandemia.

D’ora in poi dovrà essere considerato un nuovo fattore di rischio per il comfort negli ambienti scolastici: il rischio biologico (derivato da virus, batteri, agenti patogeni e quant’altro) al momento particolarmente elevato in ambienti con una densa concentrazione di utenti, come le scuole se esse svolgessero le loro attività come sempre. E’ quindi auspicabile rivedere le attività all’interno di tutte le scuole di ordine, grado e indirizzo e rimodularle in maniera da ridurre al minimo il rischio biologico nella fase di rientro degli alunni nelle scuole per il prossimo anno scolastico.

Le modifiche alle scuole per ridurre il rischio biologico, come per esempio le rimodulazioni delle attività scolastiche e cambiamenti nella disposizione degli arredi nelle aule e modifiche agli impianti degli edifici stessi, sono volte a tutelare la salute fisica degli utenti. Con tali modifiche si teme l’insorgenza di nuovo rischio, insieme a quello biologico, quello di intaccare il benessere psicologico nelle scuole: prima del Covid-19, infatti, le attività svolte a scuola (didattiche e ludiche) si basavano su rapporti di interazione e contatto (fra bambini e bambini ma anche tra bambini e docenti e colleghi e colleghi). Ora invece saranno evitati i cosiddetti “assembramenti” e favorite le interazioni “a distanza”.

Benessere termico e igrometrico nelle scuole

Il benessere termo-igrometrico dell’individuo può essere definito come “la condizione mentale di soddisfazione nei confronti dell’ambiente termico” [UNI ISO EN 7730]; coincide con lo stato in cui “il soggetto non ha sensazione né di caldo né di freddo”. È importante notare che però la sensazione di benessere è diversa da soggetto a soggetto e dipende da fattori quali: il metabolismo, il sesso, l’età, il vestiario (unità di misura [m2°C/W] o [clo]), l’attività svolta (unità di misura [W/m2] o [met]) ecc…

Alcuni sono parametri ambientali misurabili (ad esempio la qualità dell’aria intesa come inquinamento della stessa), altri costituiscono fattori personali non quantificabili.

Gli inquinanti, siano essi gas, solidi, liquidi o biologici, possono causare sollecitazioni sensoriali (odori), fisiologiche (mal di testa, affaticamento) e biologiche (irritazioni, allergie, effetti mutageni e cancerogeni) che compromettono lo stato di comfort delle persone, e possono causare veri e propri disagi e malattie. Un ruolo molto importante nel mantenimento delle condizioni di comfort interno è legato all’utilizzo di impianti di climatizzazione che consentono il controllo di umidità, portata d’aria, velocità dell’aria e temperatura dell’aria, e contemporaneamente della qualità dell’aria interna. 

Le norme per il benessere termo-igrometrico nelle scuole

Le norme di riferimento per la corretta progettazione del comfort termo-igrometrico sono le seguenti:

• UNI 10339:1995 “Impianti aeraulici al fine di benessere. Generalità, classificazione e requisiti. Regole per la richiesta d'offerta, l'offerta, l'ordine e la fornitura”
• UNI EN ISO 7726:2002 “Ergonomia degli ambienti termici - Strumenti per la misurazione delle grandezze fisiche”
• ASHRAE 55-2004 “Thermal environmental conditions for human occupancy”
• ASHRAE 62-2004 “Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality”
• EN ISO 7730:2006 “Ergonomia degli ambienti termici - Determinazione analitica e interpretazione del benessere termico mediante il calcolo degli indici PMV e PPD e dei criteri di benessere termico locale”
• UNI EN ISO 9920:2009 “Ergonomia degli ambienti termici. Valutazione dell’isolamento termico e della resistenza evaporativa dell’abbigliamento”

Dal punto di vista dei consumi si deve fare riferimento all’art. 9 della EPBD (Energy Performance of Buildings Directive) 31/2010: un obbligo purtroppo non rispettato, riguardo il fatto che tutti gli edifici pubblici di nuova costruzione a partire dal 31 dicembre 2018 debbano risultare ad energia quasi zero nZEB), e quelli privati a partire dal 31 dicembre 2020.

Questo dovrebbe incentivare a ridurre il fabbisogno energetico degli edifici prevedendo strategie progettuali e tecnologiche che puntino all’ottenimento di edifici 100% ecosostenibili e con consumi tendenti allo 0.

Per una corretta progettazione si parte dalla premessa che negli ambienti di lavoro scolastici, come le aule, le condizioni microclimatiche di riferimento per garantire il benessere (fisico e conseguentemente psicologico) degli occupanti abbiano grandezze fondamentali definite per legge:

• Umidità dell’aria:40 – 50% in inverno e 50 – 60% in estate;
• Portata d’aria fresca di rinnovo: almeno 25 m³/ora per occupante;
• Temperatura dell’aria: 19 - 22°C in inverno; 24 - 26°C in estate;
• Velocità dell’aria: minima 0,05 m/s, massima in inverno 0,15 m/s, in estate 0,25 m/s.

Nella valutazione del benessere termo igrometrico andranno valutate anche la potenza termica generata dall’attività metabolica degli occupanti e la resistenza termica del vestiario degli utenti, che influenza lo scambio termico per conduzione e per evaporazione. In base al  tipo di attività metabolica svolta e della tipologia di vestiario indossata, il corpo umano mette in atto tutti i sistemi di termoregolazione per mantenere la temperatura corporea intorno ai 37°C, ed è quindi molto importante, anche in questo caso, analizzare il comfort in funzione delle diverse tipologie di ambienti scolastici (aule didattiche, laboratori, palestre, mense ecc…). 

Il benessere termo-igrometrico post Covid-19

Nella fase post emergenza Covid-19 dovrà essere ridotta al minimo la presenza di virus nell’aria, pertanto sarà necessario garantire che la portata d’aria di ricambio all’interno degli ambienti sia qualitativamente salubre.

La riduzione del numero di persone negli ambienti sicuramente sarà un fattore utile ma non sufficiente.

Sarà necessario un eventuale aumento dei ricambi d’aria, la messa a punto di adeguati sistemi di filtraggio (dove siano presenti impianti di ventilazione meccanica) e il monitoraggio continuo degli inquinanti presenti in atmosfera.

Il benessere acustico nelle scuole

Il comfort acustico si genera in fisica attraverso l’abbattimento delle fonti acustiche emesse all’esterno dell’edificio (valutate in decibel): negli edifici questo consente di ottenere ambienti silenziosi evitando rumori inquinanti che possono intaccare la concentrazione e il livello emotivo. È importante considerare anche l’isolamento acustico all’interno dello stesso edificio tra stanze adiacenti (per esempio nelle scuole tra le aule o tra ambienti con uso differente come bagni-aule, mensa-aule ecc…) e tra i livelli contigui.

La corretta progettazione acustica negli edifici scolastici ha lo scopo principale di consentire un’adeguata comprensione verbale tra discenti e docenti. Si parte da uno studio preventivo del contesto, in modo tale da definirne il “clima acustico” dell’immobile e poter individuare il suo orientamento e la sua geometria più corretta (nel caso di nuove costruzioni), e l’eventuale necessità di barriere (di tipo artificiale e naturale a seconda delle esigenze e delle opportunità offerte dal sito). Un ambiente ben progettato acusticamente:

• riduce il rischio di patologie vocali negli addetti all’insegnamento
• favorisce l’apprendimento (influendo in maniera positiva sul livello di concentrazione)
• favorisce le condizioni di salute degli utenti (minimizzando i rischi di patologie dannose per l’udito).

Il benessere acustico in un edificio scolastico si ottiene mettendo in pratica le seguenti accortezze:

• isolando il riverbero (ottenendo un fattore di assorbimento acustico internotale da garantire un tempo di riverberazione ottimale) in funzione della specifica attività svolta
• isolando il passaggio dell’aria tra gli ambienti (riduzione e controllo del rumore generato dalle sorgenti internecome ad esempio gli impianti)
• accostando materiali con masse diverse per ottenere un buon livello di isolamento acustico e utilizzando materiali dal potere fonoisolante (per serramenti, porte, pareti, solai e giunti) posti correttamente in opera.

Le norme per il benessere acustico nelle scuole

La valutazione previsionale degli effetti esposti può essere eseguita secondo quanto riportato dalle seguenti norme di riferimento:

• Legge n. 447/95 (seguenti integrazioni, decreti applicativi e norme regionali) : legge quadro in materia di acustica, prevede che gli edifici scolastici siano ubicati il più lontano possibile da forti sorgenti di rumore (infrastrutture di trasporto e industrie), così da ridurre i livelli sonori disturbanti.
• UNI 11367:2010 definisce e quantifica i requisiti prestazionali degli edifici scolastici dando le modalità per il calcolo del contributo di riverbero tramite due parametri: “Chiarezza della parola” - C50, rapporto tra l’energia sonora che raggiunge l’ascoltatore nei primi 50 ms e quella oltre i 50 ms fino al decadimento del segnale (C50 ≥ 0 dB per le aule), e “Indice di trasmissione del parlato” – STI, il quale dipende dal tempo di riverberazione e dal rapporto segnale/rumore (STI ≥ 0,60).
• UNI EN 12354 “Acustica in edilizia - Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti” composta da sei norme specifiche che rappresenta normativa di riferimento per i requisiti acustici.
• UNI 11367:2010 “Acustica in edilizia - Classificazione acustica delle unità immobiliari - Procedura di valutazione e verifica in opera” che rappresenta normativa di riferimento per i requisiti acustici.
• UNI 11532 parti 1 e 2 “Acustica in edilizia - Caratteristiche acustiche interne di ambienti confinati” che rappresenta normativa di riferimento per i requisiti acustici.
• DIN 18041:2016 “Acoustic quality in rooms - Specifications and instructions for the room acoustic design” che rappresenta normativa di riferimento per i requisiti acustici. 

Il benessere acustico nelle scuole dopo il coronavirus

Nella fase post-pandemia saranno da prevedere impianti di climatizzazione che consentano il mantenimento di ambienti salubri e abbattano le possibili cariche batteriche; gli impianti di climatizzazione però, per quanto consentano un miglior controllo del benessere termo-igrometrico, hanno delle centrali termiche, e a volte dei terminali, molto rumorosi, che possono causare dei disagi dal punto di vista acustico.

Nel caso di nuove costruzioni la distribuzione dei locali interni della scuola può prevedere di separare ambienti particolarmente rumorosi da quelli particolarmente sensibili, per ridurre la necessità (ed i costi) di fono isolamento, cosa in cui invece è necessario investire nel caso il problema sussista su un edificio esistente.

Ambienti di particolare attenzione sono le palestre, le aule magne, e gli auditorium musicali. In questo tipo di ambienti, ampi, si ha molto spesso difficoltà di comunicazione, sia quando sono affollati (sovrapposizione di rumori e voci) sia quando sono semideserti (disagio di comunicazione dovuto ad un effetto eco). Nella scuola dopo il periodo Coronavirus palestre, auditorium e cortili potrebbero essere utilizzati come aule. Potrebbero quindi essere necessari degli adeguamenti dal punto di vista acustico. Infatti l’apprendimento dovuto a quanto udibile nel singolo ambiente scolastico, oltre a dipendere dal controllo dei rumori provenienti dall’esterno, è fortemente legato alle proprietà acustiche interne dell’ambiente stesso. È stimabile che l’80% degli insegnanti di educazione fisica siano soggetti ad un livello di esposizione settimanale al rumore superiore a 75 dB(A), e il 25 % addirittura superiore a 80 dB(A) (condizione di rischio) [fonte Ministero del Lavoro].

Benessere visivo e illuminotecnico nelle scuole

La progettazione dell’illuminazione (naturale e da fonti artificiali) nelle scuole è un parametro strettamente legato alle condizioni di benessere degli utenti, in quanto la condizione di comfort visivo in attività didattiche o extracurriculari influisce sia sull’apprendimento che sul rendimento degli individui.

Risulta quindi essenziale la corretta valutazione dell’illuminazione naturale (da considerare in prima istanza come fonte luminosa utilizzabile), per progettare di conseguenza in maniera corretta tutti i tipi di fonti di luce artificiale necessari. Va da sé che ottimizzare lo sfruttamento della luce naturale, non solo ha effetti benefici sul comfort degli utenti ma consente anche di ridurre i consumi energetici legati all’illuminazione.

Gli esperti hanno constatato che, per non affaticare il sistema visivo degli utenti impegnati ai videoterminali, è importante, oltre alla corretta progettazione di un impianto di illuminazione artificiale, anche la valutazione di altri aspetti come ad esempio Temperatura di Colore Correlata (TCC) delle sorgenti luminose utilizzate. La TCC ha effetti sul sistema nervoso ed è in grado di alterare i livelli di attenzione, causare disturbi del sonno e quant’altro.

L’eterogeneità degli spazi scolastici (le comuni aule, i laboratori, gli ambienti di aggregazione e di ricreazione, ecc.) richiede una progettazione specifica dei sistemi di illuminazione artificiale e naturale. Ad esempio, in ambienti in cui è prevista l’interazione di gruppi si può prevedere un’illuminazione diffusa; mentre nei luoghi di lavoro individuali può essere utile realizzare impianti di illuminazione puntuali, da utilizzare al bisogno evitando sprechi di energia.

Parametri per il benessere visivo ed illuminotecnico negli edifici scolastici

I parametri da considerare per garantire il benessere visivo ed illuminotecnico negli edifici scolastici sono i seguenti:

• Fattore medio di Luce Diurna – FLDm
• Autonomia di luce diurna – DA
• Illuminamento utile da luce diurna – UDI
• Rischio di abbagliamento

Fattore medio di Luce Diurna - FLDm
Il fattore medio di luce diurna esprime il rapporto tra l’illuminamento dell’ambiente interno (ovvero il rapporto tra il flusso luminoso che incide su una superficie e l’area della superficie stessa) e l’illuminamento esterno, misurato su una superficie di riferimento orizzontale (indice adimensionale).

Negli edifici scolastici, ad esempio la normativa richiede un FLDm pari al 3% per gli ambienti didattici e all’1% negli spazi di distribuzione e nei servizi igienici.

Autonomia di luce diurna - DA
L’autonomia di luce diurna (DA, dall’inglese Daylight autonomy) quantifica, in funzione delle ore di occupazione, la percentuale di tempo durante la quale la luce naturale è sufficiente per svolgere il compito visivo richiesto, senza implicare l’affaticamento della vista dell’utente. Si considera accettabile un valore compreso tra il 40% e il 60% delle ore di occupazione dell’ambiente oppure un indice che rilevi un illuminamento minimo di 300 lux per almeno il 50% delle ore occupate durante l’anno.

Illuminamento utile da luce diurna - UDI 
L’illuminamento utile da luce diurna (UDI, dall’inglese Useful daylight index) considera le condizioni di variabilità del cielo e definisce, secondo diverse fasce orarie, i valori massimi di illuminamento. L’obbiettivo della valutazione dell’UDI è di valutare in che percentuale nell’arco dell’anno l’illuminamento è compreso tra 100 e 2000 lux in ogni ambiente. Al di sotto i 100 lux il contributo di luce naturale può considerarsi nullo, mentre oltre i 2000 lux ci possono essere fenomeni di discomfort visivo (rischio abbagliamento) e termico.

Rischio di abbagliamento
Per una corretta progettazione che garantisca il comfort visivo, e necessario tenere in considerazione orientamento, geometria degli ambienti e sistemi di ombreggiamento delle aperture verso l’esterno (tutte caratteristiche che influenzano il benessere sia visivo che termico, e di conseguenza il risparmio energetico). Il rischio da abbagliamento subentra quando il conteggio delle ore in cui vi è esclusivamente illuminamento dovuto alla luce naturale supera i 2000 lux (indice UDI).

Un altro fattore che serve a quantificare il rischio da abbagliamento è il fattore UGR (Unified Glare Rating), (introdotto anche nella normativa italiana) del quale sono stabiliti dei valori massimi raccomandati per garantire il benessere, in funzione del compito visivo, e non della tipologia di ambiente: quindi ad esempio didattica piuttosto che ambiente inteso come aula.

Nel momento in cui questi fattori per il benessere visivo ed illuminotecnico nelle scuole non fossero sufficienti a garantire livelli di comfort adeguati agli utenti di un ambiente, si dovrà ricorrere all’integrazione di strategie come per esempio le pellicole solari, applicabili sulle superfici vetrate, o vetri a controllo solare.

Il benessere visivo ed illuminotecnico nella fase post Covid-19

Nella fase post emergenza da Covid-19,  la riprogettazione illuminotecnica può risultare fondamentale, per garantire allo stesso tempo la qualità di illuminazione dell’aula e la corretta visibilità degli schermi e dei sistemi di collegamento online, in vista di possibili scenari di Didattica a Distanza prolungata anche durante il prossimo anno scolastico.

Chi è in aula che deve poter vedere i volti e l’operato dei discenti connessi, e nel contempo i discenti devono poter vedere – oltre che sentire – quanto spiegato in aula.

La progettazione del comfort nelle scuole è una materia che deve tenere conto di svariati fattori

È importante considerare che gli interventi per raggiungere un adeguato livello di comfort possono influire anche negativamente su altri fattori di benessere: pensiamo ad esempio alla quantità di superfici vetrate in un’aula che può influire positivamente sul benessere psicologico e su quello visivo (fonte di luce naturale, prospezione verso l’esterno) ma nello stesso tempo influenzare negativamente il comfort termo-igrometrico.

La scelta architettonica dell’uso di grandi superfici vetrate, può causare discomfort piuttosto che avere effetti positivi ma non per questo va cassata: sarà cura del progettista valutare le strategie per evitare in tal caso il possibile “effetto serra” che si verrebbe a creare nella stagione calda e le eccessive dispersioni termiche nella stagione fredda.

Ovviamente, per una corretta valutazione del comfort, bisogna tenere in considerazione le caratteristiche ambientali, ma anche quelle legate all’attività metabolica degli utenti, in funzione della specifica attività che essi sono chiamati a svolgere in ogni ambiente.

Il concetto di comfort quindi, nella sua accezione più ampia, non dipende esclusivamente dal contesto e dall’utenza, ma è anche soggetto alle variazioni condizionate da fattori esterni: nel caso attuale da una pandemia.

La situazione di emergenza appena trascorsa e quella post emergenza che saremo costretti ad affrontare nella fase post-pandemia, non deve essere vista come un problema da schivare bensì come un’opportunità per fare il punto della situazione su questioni inerenti gli ambienti scolastici, come salubrità, comfort, qualità strutturale, e nel contempo informare e sensibilizzare gli stessi utenti della scuola che su argomenti di tipo tecnico, le cui ripercussioni in ambiente scolastico riguardano anche loro in prima persona, non hanno avuto occasione di essere informati adeguatamente.

• pubblicato Mer 10 Giugno 2020
• • Scuola
  • Coronavirus