Sicurezza e benessere nelle scuole

Proprio per permettere di acquisire conoscenze su rischi igienici, sicurezza e comfort negli ambienti scolastici è nato nel 2007 il progetto “Sicurezza e benessere nelle scuole” che ha permesso la pubblicazione, a cura dell’INAIL, nel maggio 2015 del rapporto che delinea un quadro interessante sia per operatori, lavoratori e utenti della scuola sia per chi questi edifici progetta, realizza, ristruttura e manutiene.

Sono veramente pochi gli ambienti che tutti nella nostra vita, con fortune alterne, abbiamo frequentato. Tra questi ci sono indubbiamente le scuole.

Proprio per permettere di acquisire conoscenze su rischi igienici, sicurezza e comfort negli ambienti scolastici è nato nel 2007 il progetto “Sicurezza e benessere nelle scuole” che ha permesso la pubblicazione, a cura dell’INAIL, nel maggio 2015 del rapporto che delinea un quadro interessante sia per operatori, lavoratori e utenti della scuola sia per chi questi edifici progetta, realizza, ristruttura e manutiene.

Sono veramente pochi gli ambienti che tutti nella nostra vita, con fortune alterne, abbiamo frequentato. Tra questi ci sono indubbiamente le scuole.

Dati del 2015 attestano un  numero di studenti, tra scuola dell’infanzia, scuola primaria, secondaria di I grado e secondaria di II grado, di poco superiore ai 9 milioni (9.126.427): aggiungendo gli insegnanti si arriva a circa 9.900.000 persone, pari approssimativamente al 16% della popolazione italiana che quotidianamente frequenta un edificio scolastico (senza contare personale ausiliario e amministrativo).
È un numero enorme di cittadini che usufruisce di questi servizi, senza una precisa percezione dello stato igienico-sanitario e di comfort degli ambienti ove trascorre una pozione rilevante della propria giornata.

Il campione analizzato con rilievi sul campo è abbastanza contenuto, comprendendo dieci istituti statali di scuola secondaria di II grado del comune di Roma. Tuttavia i risultati ottenuti, almeno nelle linee generali, possono essere estesi all’intero ambito nazionale, fermo restando che è auspicabile che, magari a cura degli enti locali, tale indagine sia in futuro estesa ad altre realtà territoriali.

Gli ambiti di analisi del rapporto INAIL sono:

Rischio chimico

L’inquinamento chimico è prevalentemente di origine indoor, dovuto a diversi fattori riassunti nella Tabella 1 tratta dal rapporto redatto dall’INAIL. Tra le sorgenti significative segnaliamo elementi di tipo edile (materiali da costruzione, rivestimenti, impianti di condizionamento e coibentanti, con particolare rilievo alla fibre minerali, siano esse di lana di vetro o lana di roccia), arredi e macchinari da ufficio (mobili, fotocopiatrice), prodotti di consumo (liquidi e prodotti per la pulizia), comportamentali (fumo di sigaretta).

L’indagine si è poi indirizzata sulla ricerca di CO2, e  VOC (idrocarburi volatili). Confortanti i dati rilevati per i VOC (risultati sempre prossimi al limite di rilevabilità strumentale), mentre qualche criticità è emersa riguardo il CO2 (superiore ai 3500 ppm in circa il 5% degli ambienti indagati mentre basse concentrazioni – inferiori a 1000 ppm – si sono rilevate solo nel 33% degli ambienti). Tali dati non sono correlabili alla tipologia di ambiente (aule, laboratori, palestre, ecc.) né agli indici di affollamento. È risultato evidente invece come i valori più elevati siano stati riscontrati nella stagione fredda, allorquando i ricambi d’aria sono minori per ovvie ragioni climatiche.

Rischio biologico

È dovuto alla presenza di “agenti biologici” (microrganismo, colture cellulari o endoparassiti umani) che possono provocare infezioni, allergie o intossicazioni. Le cause principali sono l’affollamento dei locali, l’inadeguata ventilazione degli stessi, gli insufficienti ricambi d’aria. Ma possono esservi concause “strutturali” come un cattivo stato di manutenzione e pulizia di ambienti e impianti.

Anche la presenza di muffe (che possono in particolare formarsi sulle pareti per carenze nell’isolamento termico e presenza di ponti termici) è un fattore che può aumentare il rischio biologico.
I parametri monitorati dall’INAIL hanno evidenziato una correlazione stretta tra rischio biologico e sovraffollamento dei locali, unitamente a insufficienti ricambi d’aria.

Rischio radon

E’ strettamente connesso con la presenza, spesso di origine assolutamente naturale, di questo gas radioattivo che può essere inalato per poi annidarsi negli alveoli polmonari e di lì irradiare il corpo umano “dall’interno”, innescando  processi di modificazione del DNA cellulare con conseguente innalzamento del rischio di insorgenza di tumori.

Il 222Rn fa parte della catena di decadimento del 238U, ben  rappresentata dalla Tabella 2 tratta sempre dal rapporto INAIL: tale decadimento ha una forte accelerazione tra 222Rn e 210Pb, con ben 5 decadimenti in un tempo di dimezzamento di circa 4 giorni (rappresentati in colore rosso), quattro dei quali caratterizzati da un periodo di dimezzamento inferiore a un’ora.
Il radon può provenire dai materiali da costruzione (se è contenuto nelle materie prime utilizzate) o direttamente dal terreno, come risalita gassosa del radon naturale.

L’indagine dell’INAIL ha evidenziato valori extra-soglia (superiori al livello di azione fissato in 500 Bq/m3) solo in periodo freddo e in alcuni locali interrati o seminterrati: ciò induce a ritenere prevalenti i contributi naturali per risalita dal terreno, correlati ai periodi di minore aerazione degli ambienti.

Comfort microclimatico

L’indagine si è concentrata soprattutto sull’analisi delle temperature, umidità relativa e velocità dell’aria di aule, laboratori e segreterie.
Un primo dato interessante è la differenza tra temperatura interna nella stagione calda e nella stagione fredda: se nelle segreterie tale differenza è minima (2.2°C con temperatura massima di 23.8°C) ed accettabile nei laboratori (5.1°C con temperatura massima di 22.9°C), nelle aule è decisamente poco confortevole, con una differenza di 8.2°C e una temperatura massima nella stagione calda che raggiunge i 28.3°C.

L’andamento dei valori di umidità relativa ricalca la stessa sequenza: nelle segreteria si ha un valore massimo nella stagione calda del 53.9% (rispetto a 34.0% nella stagione fredda),  nei laboratori su va dal 55.7% (stagione calda) al 32.2% (stagione fredda). Decisamente peggiori i valori nelle aule, dove nella stagione calda si sale a valori di umidità relativa nell’ordine del 61.0% rispetto al valore di 37.9% della stagione fredda. Più che al diverso affollamento degli ambienti, queste diversità rilevanti possono essere ricondotte alla usuale assenza di impianti di condizionamento nelle aule scolastiche.

Interessanti sono anche i dati relativi al comfort microclimatico, analizzato in termini di PMV (deriva dall’equazione del bilancio termico il cui risultato viene rapportato ad una scala di benessere psicofisico ed esprime il parere medio – Voto Medio Previsto – sulle sensazioni termiche di un campione di soggetti allocati nel medesimo ambiente): nella stagione fredda, l’indice rappresenta come l’84.3% dei soggetti sia in condizioni di “accettabilità termica” (-0.5≤PMV≤0.5), il 10.8% in condizioni di “leggermente caldo” e solo il 4.8% in condizioni di “fresco”.

Periodo estivo

Nel periodo estivo la situazione cambia radicalmente: solo il 37.9% si trova in condizioni di “accettabilità termica”, mentre 62.1% lamenta condizioni di disagio (“leggermente caldo” il 44.8% e “caldo” o “molto caldo” il 17.2%) come evidenziato nella Tabella 3.

Ciò evidenzia un disagio per l’assenza di sistemi di condizionamento ambientale ma, aggiungiamo noi, si sconta anche le scelta della coibentazione termiche che privilegiano ancora oggi la protezione dal freddo invernale (materiali di sintesi con ridotta capacità termica) rispetto a materiali che abbinano alle qualità di coibentazione termica elevati valori di capacità termica in rado di introdurre elevati sfasamenti temporali essenziali per garantire un adeguato comfort termico anche nella stagione calda.

Un appunto: manca qualsivoglia osservazione sui costi di esercizio degli impianti di riscaldamento invernale che permettano di stabilire quale sia il costo economico (e ambientale) per raggiungere gradi di soddisfazione come quel calcolati nello studio per la stagione fredda (84.3%).

Comfort acustico

Negli ambienti scolastici è corretto parlare di “comfort acustico” e non di “rischio acustico”. Infatti i livelli sonori nella maggior parte degli ambienti scolastici non sono tali da comportare un vero “rischio” come, ad esempio, configurato per i lavoratori nella L. 81/2008.
Se è vero che nelle mense, ad esempio, si possono raggiungere livelli nell’ordine di 85-100 dBA (che richiedono, dopo un’esposizione di 30 minuti, un periodo di “riposo acustico” di circa un’ora), non si può comunque parlare di vero e proprio “rischio uditivo”.

Diverso il discorso che si può fare rispetto al comfort acustico, aspetto essenziale per la corretta fruizione degli ambienti scolastici, aule didattiche in particolare. Un adeguato comfort acustico garantisce una migliore comprensione del messaggio verbale, con conseguente beneficio in termini di apprendimento. Inoltre evita possibili effetti negativi sull’attenzione e sulle condizioni psicofisiche di chi vive nell’ambiente.
I parametri considerati nello studio sono il livello di rumore interferente (valutato sempre al recettore), lo sforzo vocale dell’oratore (calcolato al recettore), il livello di interferenza del parlato (SIL), il tempo di riverberazione.

Livello di rumore interferente

è un fattore legato a cause esterne (rumore ambientale dovuto al contesto – strade, ferrovie, realtà produttive, ecc.) ma anche alle caratteristiche di isolamento acustico dell’involucro.
L’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) raccomanda un livello non superiore a 35 dBA: l’indagine dell’INAIL ha rilevato un valore medio di 54.7 dBA (range da 40.8 dBA a 63.2 dBA) a finestre aperte.
Significa che per evitare fastidiose interferenze occorre quantomeno chiudere le finestre, impossibile nella stagione calda a meno di dotare le aule di sistemi di condizionamento.

Per nuovi edifici scolastici è essenziale una preventiva valutazione del clima acustico, indirizzando di conseguenza scelte progettuali (involucro, layout dell’edificio) e suggerendo eventuali misure di tipo urbanistico (ZTL, limiti di velocità, inibizione del traffico pesante su alcune arterie stradali, interventi di mitigazione acustica di specifiche sorgenti, ecc.)

Sforzo vocale

Si definisce “sforzo vocale” il livello sonoro a cui occorre alzare la voce  per sovrastare il rumore di fondo interferente. Infatti, è istintivo alzare la voce per ovviare ad una difficoltà di comunicazione in un ambiente rumoroso.

Ciò si traduce spesso, specie per chi come gli insegnanti devono parlare per 4-5 ore al giorno in aule poco confortevole, in disturbi vocali più o meno gravi.
Lo sforzo vocale viene misurato a un metro davanti ala bocca del parlatore (si veda la tabella), rapportandolo poi al livello al recettore calcolando l’attenuazione per divergenza geometrica in funzione della distanza oratore-ascoltatore. L’indagine dell’INAIL ha riscontrato un valore di sforzo vocale medio di 71 dBA (sforzo elevato), con valori variabili tra 66 dBA (sforzo elevato) e 77.5 dBA (forte).

Livello di interferenza del parlato (SIL)

Si definisce “livello di interferenza del parlato” la differenza aritmetica tra il livello di pressione sonora del messaggio (musica, comunicazione verbale dell’insegnate, ecc.) e il livello di rumore interferente dovuto a sorgenti sonore diverse e non correlate al messaggio (impianti tecnologici, traffico veicolare all’esterno, brusio dei presenti, ecc.).

Entrambi i livelli devono essere valutati all’ascoltatore: quindi in generale, all’interno dello stesso ambiente, si avranno valori di SIL  differenti da punto a punto. Si raccomanda in genere un valore di almeno 10 dB. Le diverse categorie di qualità sono riassunte nella tabella tratta dalla pubblicazione INAIL.

Poiché i valori di SIL dipendono dalla posizione dell’ascoltatore rispetto al parlatore, i risultati dell’indagine sono rappresentati in termini di valori massimi di SIL (posizione più favorevole per l’ascolto) e valori minimi (posizione meno favorevole).  I diagrammi a torta della Tabella 6, estrapolati dal rapporto INAIL, ben illustrano questa situazione.

È immediato notare come solo il 15.8% delle classi hanno valori minimi di SIL almeno discreto: significa che sono poche le aule con un livello soddisfacente di intelligibilità in ogni ordine di posto. Sono invece ben il 52.6% ad avere valori minimi cattivi e l’84.2% con valori minimi di SIL cattivi o scarsi.

Anche il grafico dei migliori valori di SIL evidenzia comunque come ben il 47.4% abbiano valori non soddisfacenti (intelligibilità scarsa o cattiva). Significa che quasi la metà delle aule non ha condizioni accettabili di intelligibilità della parola neppure nelle postazioni “migliori”.

Tempo di riverberazione

è il tempo necessario perché un suono bruscamente interrotto (o un impulso sonoro) decada di 60 dB rispetto a livello iniziale. Rende conto dell’energia riflessa che, raggiungendo “in ritardo” l’ascoltatore rispetto al suono diretto, pregiudica l’intelligibilità del messaggio verbale. Dipende in generale dalla volumetria dell’ambiente e dalla sua destinazione d’uso. In letteratura esistono molti algoritmi per valutare il tempo di riverberazione ottimale.
Nello studio dell’INAIL si assume la relazione,   formula_INAIL
Per le aule scolastiche si assume il fattore K uguale a 0,4.
Per valutare la dipendenza dalla destinazione d’uso e la distribuzione in banda di frequenza, il rapporto dell’INAIL riporta due immagini tratte da “L’acustica in architettura” di F. Bianchi – R. Carratù.
Le verifiche condotte hanno evidenziato risultati soddisfacenti in soli 3 ambienti (peraltro tutti e tre con controsoffitto fonoassorbente), con rapporto tra valore misurato e valore ottimale compreso tra 0.61 e 0.68.

Nei locali privi di trattamento acustico i valori sono risultati lontani dai valori ottimali: nelle aule il rapporto tra valore misurato e valore ottimale è risultato compreso tra 1.49 e 2.31, nella palestra 1.79, nell’auditorium 3.28.

Comfort degli arredi scolastici

Lo studio evidenzia come non si siano adeguati gli arredi in funzione dell’aumento della statura media degli alunni rispetto a qualche decennio fa, epoca cui peraltro risale l’acquisto della maggior parte di banchi e sedie.

È emerso come la scelta degli arredi non tenga conto della variabilità antropometrica degli alunni all’interno della stessa classe (si evidenziano variazioni in altezza di 30 cm tra gli alunni di una medesima casse, mentre banchi e sedie sono generalmente di altezza uniforme) e solo in minima parte si differenziano tra prime classi e le ultime. Non  si tiene in alcun conto del fenomeno del “secular trend”, ovvero dell’accelerazione dei processi di sviluppo e del raggiungimento della statura adulta in età sempre più precoce.

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Dott. Marco Raimondi