Quasi tutti noi abbiamo sperimentato una scarsa qualità dell'aria interna e correnti d'aria. Questi problemi hanno un impatto significativo sul processo di apprendimento. Ma perché i problemi di qualità dell'aria interna in classe sono così comuni, nonostante la disponibilità di soluzioni tecniche di alta qualità?
Il motivo principale è che nella fase di progettazione e realizzazione del progetto non si comprendono i requisiti per un corretto metodo di riscaldamento , raffreddamento e ventilazione della scuola.
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L'edificio scolastico è molto dinamico in termini di riscaldamento. L'utilizzo periodico, le aule vuote di notte e nei fine settimana e i carichi termici elevati e in rapida evoluzione nei giorni feriali richiedono una risposta rapida da parte dell'impianto di riscaldamento. Anche il riscaldamento delle aule scolastiche prima del rientro di studenti e personale deve essere rapido ed efficiente.
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Le aule sono solitamente dotate di ampie finestre per sfruttare al meglio la luce naturale. La superficie delle finestre è più fredda rispetto al resto dell'aula durante la stagione calda, il che causa un'asimmetria nella radiazione termica che crea disagio agli studenti seduti vicino alle finestre. I radiatori sotto le finestre compensano questa "radiazione fredda" e bloccano il flusso di aria fredda attraverso la finestra.
Anche le aule scolastiche presentano una sfida in termini di raffrescamento. Come accennato in precedenza, il carico termico degli studenti può raggiungere i 3 kW, mentre la radiazione solare diretta proveniente dalle finestre sulla facciata sud può raggiungere i 400 W per metro quadrato di finestra (considerando una finestra di 10 m² in aula). Ove possibile, gli ambienti dovrebbero essere ventilati, ad esempio durante le pause. Tuttavia, l'apertura delle finestre non fornisce un raffrescamento e una ventilazione sufficienti durante i mesi caldi. In questo caso, è necessario un raffrescamento meccanico durante le lezioni. Il fabbisogno di raffrescamento in aula è molto elevato, fino a 200 W per m² di superficie calpestabile. A questo scopo vengono utilizzate le migliori soluzioni tecniche.
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Per mantenere la concentrazione di anidride carbonica al di sotto di 1000 ppm, è necessario garantire un'adeguata ventilazione dei locali, immettendo aria fresca esterna nelle aule durante le lezioni a un livello di almeno 4 l/sec a persona. Livelli elevati di anidride carbonica compromettono la capacità di concentrazione e apprendimento. L'immissione di aria fresca aumenta anche il livello di umidità dell'aria interna nelle aule. A causa dell'umidità aggiuntiva che si forma quando le persone respirano e sudano (30 persone producono circa 1,5 l di vapore acqueo all'ora), l'umidità deve essere eliminata tramite ventilazione o deumidificazione.
La quantità minima d'aria in un'aula durante le lezioni dovrebbe essere solitamente superiore a 120 l/sec. Una ventilazione adeguata può essere ottenuta solo con l'ausilio di sistemi meccanici adeguati. Questi includono solitamente la ventilazione meccanica di mandata e di scarico (ventilazione bidirezionale) e la ventilazione meccanica di scarico (ventilazione unidirezionale). Nei casi in cui la ventilazione bidirezionale non sia possibile, si può utilizzare la ventilazione unidirezionale, con l'immissione di aria fresca tramite gruppi di riscaldatori di ventilazione appositamente progettati. L'aria viene filtrata e riscaldata al loro interno. Questi sistemi garantiscono un adeguato comfort termico nelle aule.
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