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Edifici Sostenibili – Università
03.06.2020

PUPN magazine illustra i l’impatto della ventilazione nei progetti che hanno portato alla certificazione LEED Gold per strutture universitarie

Edifici Sostenibili e Tecnologie di Ventilazione:
Every Breath You Take

By Hilary Moreno

È facile vedere una finestra rotta del dormitorio e sostituirla o un rubinetto da riparare nel laboratorio di scienze, ma le cose che non notiamo possono compromettere la salute fisica e mentale di studenti, personale e docenti. Una buona ventilazione è la chiave per mantenere un sano equilibrio

L’aria che respiriamo

L’aria esterna che respiriamo è composta approssimativamente dal 78% da azoto, 21 % ossigeno, 1% argon, 0,3% anidride carbonica, acqua e vapore. A seconda della posizione, l’aria può contenere particelle ultrafini originate dall’inquinamento urbano e dal virus dell’influenza. All’aperto le correnti d’aria aiutano lo spostamento dei contaminanti, diluendo le concentrazioni di contaminanti tossici, mentre negli ambienti interni si concentrano moltitudini di nemici ed invasori microscopici.
Una ventilazione efficace non solo riduce l’ammontare di disturbi fisici che gli studenti possono contrarre durante l’anno scolastico, ma influenza anche direttamente le prestazioni cognitive. 

Il programma Clean Air Act

introdotto negli Stati Uniti nel 1963 ha ridotto drasticamente la quantità di particolato emesso in atmosfera derivante da combustibili fossili e dalle emissioni dei veicoli; tuttavia l’Indoor Air Quality è stata trascurata. Con le recenti disposizioni in merito alle certificazioni energetiche, come Well Building Standard, ci si concentra sulle performance dell’edificio e sul mantenimento della salute e del benessere degli occupanti attraverso la qualità di: aria, acqua, alimentazione, luce, forma fisica, comfort e mente, non sottovalutando l’importanza della qualità dell’aria interna.
Secondo Rob Goodfellow di DynamicAQS, per avere un risultato di successo serve la combinazione di ventilazione e tecniche per migliorare la qualità dell’aria interna, come la pulizia di canali interni di ventilazione in entrata “attraverso sistemi di filtrazione a bassa resistenza statica, al contrario dei filtri tradizionali ad alta efficienza.” Goodfellow suggerisce che le università inizialmente dovrebbero investire in sensori di qualità dell’aria per determinare i livelli attuali di contaminante, posizionandoli nei campus per definire più soluzioni di ventilazione efficienti ed efficaci per ogni edificio.

Conseguenze relative alla scarsa qualità dell’aria interna

La Environmental Protection Agency (EPA) classifica l’inquinamento dell’aria interna tra i primi cinque rischi ambientali per la salute pubblica citando che quell’aria interna può essere ovunque da due a cinque e fino a 100 volte più inquinata dell’aria esterna, come pubblicato in un attuale report dell’EPA stessa.

Perché la qualità dell’aria interna è importante nelle Scuole?

In un altro recente articolo EPA, Fondamenti della qualità dell’aria interna degli edifici, l’EPA separa i sintomi di scarsa qualità dell’aria in quattro categorie: effetti acuti, effetti cronici, disagio ed effetti sulle prestazioni. Questi i sintomi vanno dal temporaneo mal di testa, prurito agli occhi, naso che cola, pelle irritata, tosse, affaticamento, respiro corto, vertigini e nausea, ai cronici malattie al fegato, danni ai reni, insufficienza del sistema nervoso, gravi condizioni respiratorie e cancro.
Studi come: Managing Asthma on the College Campus: Findings of a Texas Pilot di Kevin P. Collins, Debra N. Weiss-Randall and Nicholas R. Henry in 2012, trovano che circa l’8,8% degli universitari soffre d’asma che può essere scatenata o peggiorare per esposizione a muffe in edifici non adeguatamente ventilati. Altri inquinanti come il monossido di carbonio, l’ozono, il particolato e i composti organici (VOC) provengono da prodotti di uso quotidiano come detergenti e disinfettanti industriali, adesivi per mobili e vernici per le fotocopiatrici e stampanti.

Effetti cognitivi da scarsa qualità dell’aria interna

L’aria esterna contiene in media 380 parti per milione (ppm) di anidride carbonica. Le linee guida di EPA raccomandano una concentrazione di anidride carbonica nelle classi scolastiche non superiore alle 1000 ppm. Sfortunatamente l’aria nelle aule, anche a causa dell’elevato numero di occupanti, contiene tra 1000 e 3000 ppm di anidride carbonica, con una tendenza in aumento durante il giorno a seconda del numero di persone nella stanza. A questi livelli, molti studi, come quello condotto da Fisk presso Berkely Lab ed una simulazione sviluppata da Suny (The Strategic Management), rilevano un collegamento diretto tra i bassi risultati delle performance nei test come la minor capacità decisionale e capacità di pensare in modo strategico.
L’effetto combinato di queste problematiche è un aumento dell’assenteismo per studenti e personale accademico, così come la diminuzione generale della performance accademica attualmente riferita alla sindrome dell’edificio malato.

L’imprevedibile effetto “Green”

Con l’avvento di progetti sostenibili per nuove costruzioni e ristrutturazioni, gli edifici sono diventati molto più ermetici, quindi più efficienti, facendo risparmiare milioni di euro in bollette energetiche. Tuttavia, questa riduzione delle dispersioni dei flussi d’aria, dall’interno all’esterno delle abitazioni, ha inavvertitamente aumentato il livello di contaminanti interni.
Questo problema viene ora affrontato con l’introduzione delle nuove certificazioni “verdi” come WELL, in aggiunta alle certificazioni già stabilite di Leadership in Energy and Enviromental Design (LEED). Il Green Buildings Council richiede un valore di efficienza minimo (MERV), attribuito a MERV 8 (ndr: pari a G4 EN779:2012) o superiore per i sistemi di filtrazione dell’aria. MERV misura quanto un filtro rimuove effettivamente le particelle nel passaggio  d’aria attraverso il filtro stesso – più il valore MERV è alto più è alta è la capacità di filtrazione.
Per quanto riguarda LEED, a partire da maggio 2016, il requisito MERV è 13 (ndr: pari a F7 EN779:2012) o superiore per gli edifici con ventilazione meccanica, in accordo con l’American Society of Heating, Refrigerating and ir-Conditioning Engineers (ASHRAE).

Esempi brillanti

YALE University, nel 2014 (vedi scheda progetto) ha ristrutturato un edificio storico che ospita due dei loro laboratori di chimica. La costruzione originale del 1923 fu considerata tecnologicamente avanzata, con un sistema di ventilazione naturale all’avanguardia, questo circa 100 anni fa. Il costante impegno di Yale per le pratiche di edilizia sostenibile li ha portati ad ottenere la certificazione LEED Gold, che richiede un livello superiore di filtrazione dell’aria per gli ambienti destinati ad educazione ed un aumento di illuminazione naturale.
Con l’installazione di filtri per l’aria a bassa pressione statica, che richiedono meno energia per essere alimentati ed eliminando la necessità ed il costo dei pre-filtri, Yale è stata in grado di recuperare l’investimento in due anni ed ha raggiunto gli obbiettivi di sostenibilità prefissati.
Il Worchester Polytechnic Institute (vedi scheda progetto) è oggi la sede sportiva più “green” del paese con un punteggio MERV 15 (ndr: pari a F7 EN779:2012) superiore agli standard LEED per la qualità dell’aria.
Il centro sportivo ospita una piscina, quattro palestre, una pista interna oltre a sale riunioni e uffici. Questa spinta a promuovere la sostenibilità ha generato l’interesse degli studenti nei progetti di miglioramento energetico del settore universitario, promuovendo al contempo future professionalità ad indirizzo ambientale.
L’attuale tecnologia di ventilazione combina elevate prestazioni MERV con bassa resistenza alla pressione statica dell’aria e filtri di durate annuali. Questo si traduce in una riduzione dell’energia a consumo, bollette energetiche più basse, un campus più sostenibile, inferiori parametri di carbon footprint (quantità di anidride carbonica rilasciata nell’atmosfera), studenti, docenti e staff più sani.

Fonte:
https://www.pupnmag.com/article/sustainable-facilities-and-ventilation-technology-every-breath-you-take/