Scuola: sistemi di ventilazione contro il COVID-19
Prese d'aria, ventilazione, filtri, sensori digitali: un excursus completo sui sistemi per andare a scuola in sicurezza
Alla riapertura delle scuole, si torna a parlare di ventilazione e di depurazione dell'aria come strumenti importanti per mitigare il rischio di COVID-19 negli ambienti chiusi.
Sappiamo ormai bene che il virus si diffonde principalmente tra persone che sono in stretto contatto tra loro, quando le particelle infettive che passano nell'aria vengono inalate a breve distanza. Il virus può anche diffondersi in ambienti interni scarsamente ventilati e/o affollati, dove le persone tendono a trascorrere periodi di tempo più lunghi, attraverso le goccioline esalate che permangono nell’aria ambiente nella forma di aerosol e viaggiare anche a distanze superiori a 2 metri.
A SCUOLA
La probabilità dunque di essere infettati da un positivo è maggiore al chiuso, in ambienti con scarsa ventilazione. Se si trascorrono, come a scuola, tempi abbastanza lunghi in una classe, il virus può accumularsi nell'aria e le persone possono infettarsi facilmente. Il rischio aumenta se le persone svolgono attività ad alta intensità, cantando o parlando ad alta voce, attività che possono indurli a espirare più aerosol. Il rischio è ovviamente ancora più alto nei nidi o nelle scuole dell’infanzia dove i bambini non indossano la mascherina e il distanziamento è molto difficile da controllare.
"CAMBIARE L'ARIA". MA COME?
La ventilazione è la migliore soluzione “naturale”, aprire le finestre o le prese d’aria sempre e comunque. Nei mesi più freddi, le forze naturali che spingono l'aria attraverso le aperture (vento, differenza di temperatura tra interno ed esterno) sono maggiori, quindi le finestre e le prese d’aria non hanno bisogno di essere tenute aperte così tanto. Aprire solo le prese d'aria in alto può aumentare la miscelazione dell'aria esterna in entrata con l'aria indoor e assicura che l'aria in entrata si riscaldi prima che raggiunga la zona occupata. Questo rende possibile introdurre più aria fredda esterna senza causare un disagio significativo dal punto di vista del comfort termico. È meglio aprire tutte le finestre o le prese d’aria anche solo un minimo per favorire la miscelazione e il riscaldamento. Aprire le finestre (e anche porte) in modo regolare ed intermittente, prima che l’aula venga occupata, ad esempio per 10 minuti ogni ora, può essere anche efficace nel ridurre il rischio di virus nell'aria.
LA VENTILAZIONE MECCANICA
Ma cosa si può fare quando le finestre non possono essere tenute aperte in modo da garantire il ricambio d’aria perché le temperature sono troppo basse? Vediamo cosa propone il mercato. Tenendo ben presente che il numero di persone e la natura delle loro attività all'interno di uno spazio chiuso possono influenzare la qualità dell'aria e la presenza di particelle infettive nel tempo, sono disponibili diverse soluzioni tecnologiche. La ventilazione meccanica assicura ricambi di aria con impianti locali (in ogni singola stanza) o centralizzati a livello dell’intero edificio a beneficio della qualità dell’aria indoor e del comfort termico, soprattutto nei mesi invernali. Diverse associazioni professionali hanno nel periodo della pandemia proposto linee guida per garantire una efficiente ventilazione dei locali a contrasto dell’epidemia di COVID 19.
I SENSORI DIGITALI
I sensori digitali misurano invece le concentrazioni di anidride carbonica (CO2) negli ambienti chiusi e sono stati proposti per il risk assessment, cioè come un mezzo per stimare il rischio di trasmissione indoor di COVID-19. Il monitoraggio della CO2 è un mezzo consolidato per valutare se la ventilazione è adeguata al numero di persone che occupano lo spazio. I livelli di CO2 che negli spazi aperti hanno valori tra 350 a 450 ppm possono aumentare di molto negli ambienti chiusi perché le persone che si raccolgono e respirano fanno accumulare CO2 a meno che questa non venga rimossa attraverso la ventilazione. Più persone occupano uno spazio e più intensa è la loro attività fisica, maggiore è la ventilazione necessaria per mantenere il comfort degli occupanti.
Non sappiamo ancora con certezza la forma della relazione tra le concentrazioni di CO2 e quelle di particelle virali tanto che il documento del 15 gennaio scorso del National Collaborating Centre for Environmental Health canadese conclude suggerendo cautela nell’uso dei sensori. Vi è poi sempre il rischio di una falsa sicurezza indotta dalla presenza del sensore che può influenzare comportamenti degli insegnanti e degli studenti in merito al rischio di trasmissione del COVID-19, per esempio potrebbe diminuire l’attenzione ad un uso corretto delle mascherine o venir meno il distanziamento.
LA DEPURAZIONE DELL'ARIA
Tra le proposte, che sembrano incontrare il favore di diversi dirigenti scolastici, vi è l’utilizzo di sistemi di depurazione dell’aria, ve ne sono diversi a costi diversi e efficacia diversa. Quelli basati sulla filtrazione (con un filtro HEPA - High Efficiency Particulate Air) e quelli che utilizzano lampade a raggi ultravioletti sembrano i più efficaci. Si sconsiglia invece l’uso di dispositivi che emettono ozono o altre sostanze chimiche in quanto possono essere irritanti per le vie respiratorie. Tra gli aspetti che tuttavia possono rendere difficile l’uso di questi dispositivi in setting scolastici è la dimensione del filtro rispetto al volume dell’ambiente (temiamo un economato nazionale che faccia acquisti uguali per tutte le scuole, vedi banchi a rotelle): un piccolo dispositivo in una stanza grande avrà un effetto minore. Anche il rumore è una considerazione importante, in particolare per i dispositivi più grandi a maggiore velocità della ventola che può essere rumorosa. il documento dell’ Environmental Modelling Group (EMG) del governo UK suggerisce che i filtri dell'aria non dovrebbero mai essere usati come sostituti alla ventilazione. Leggiamo sui giornali che alcuni dirigenti scolastici hanno già installato diversi tipi di dispositivi ma mancano dati e ricerche sulla efficacia e sulla costo-efficacia nel mitigare il rischio di trasmissione di SARS-CoV-2 di questi ultimi, soprattutto in un setting particolare come quello scolastico.
Il documento CIBSE, Covid-19:Air cleaning technologies, conclude che “L'evidenza scientifica suggerisce che i depuratori d'aria potrebbero essere parte della soluzione per minimizzare rischi in certe situazioni, ma non sono una soluzione che riduce tutti i rischi. La principale misura dei sistemi di costruzione per ridurre la diffusione in campo lontano (> 2 m) in ambienti chiusi è una maggiore ventilazione. I sistemi di depurazione possono essere adatti per gli spazi dove c'è una ventilazione insufficiente e dove la ventilazione non può essere migliorata. Attualmente ci sono prove limitate che i depuratori d'aria siano una misura di controllo efficace per prevenire la diffusione della COVID-19, tuttavia i principi della pulizia dell'aria suggeriscono che possono essere utili in alcuni casi. I depuratori d'aria che si basano sulla filtrazione (con un filtro HEPA) sono più spesso raccomandati come probabilmente efficaci e quelli che includono lampade ultraviolette possono anche funzionare”.
SERVONO METODO E CRITERI ADEGUATI
Importante dunque è la messa a punto di protocolli metodologici per studi sull’efficacia dei dispositivi che confrontino, ad esempio, il numero di focolai o delle classi in quarantena in scuole con dispositivi verso scuole senza, al netto di confondenti quali lo status vaccinale dello studente, l’utilizzo della mascherina, il distanziamento tra i banchi, la temperatura esterna che sicuramente può influenzare la buona prassi di assicurare il ricambio dell’aria semplicemente aprendo la finestra o le aperture d’aria.
La riflessione sull’acquisto di un dispositivo tecnologico, soprattutto con soldi pubblici, dovrebbe sempre passare il vaglio dei criteri indicati dalla Health Technology Assessment che mette al primo posto l’efficacia ( o ancor meglio la costo efficacia) ma deve includere anche aspetti riguardanti il controllo e la manutenzione del dispositivo (chi dovrebbe occuparsi in una scuola della pulizia dei filtri?) e soprattutto assicurarsi che nell’approvvigionamento non si creino diseguaglianze. Di questi giorni la richiesta di alcuni genitori in UK di poter comprare loro i dispositivi da posizionare nelle classi dei figli.
LA SCUOLA È UNA PRIORITÀ
L’Associazione italiana di Epidemiologia ribadisce che la scuola è una priorità assoluta per il benessere fisico e mentale di bambini e adolescenti e della società italiana in generale. E’ fondamentale quindi che, in caso di picchi epidemici, la scuola sia sicura per studenti così come per l’intero personale scolastico.
In un recente documento l’AIE ha raccomandato di introdurre, mantenere e rinforzare le misure di mitigazione nelle scuole e in tutti gli ambienti extra e parascolastici, in particolare la didattica a gruppi stabili (bolle nei nidi e nelle scuole materne), l'utilizzo delle mascherine al chiuso e all'aperto in caso di aggregazione di più persone, il lavaggio delle mani, il distanziamento, l'aerazione dei locali (Le indicazioni dell’AIE per la scuola nell’attuale fase pandemica. Epidemiologia&Prevenzione).
Fonti utili:
CIBSE - Emerging from lockdown. Ventilation guidance
CIBSE - Emerging from lockdown. Air cleaning technologies
Can CO2 sensors be used to assess COVID-19 transmission risk?, National Collaborating Centre for Environmental Health
Environmental Modelling Group (EMG) del governo UK (EMG: Simple summary of ventilation actions to mitigate the risk of COVID-19, 1 October 2020)
