Sensoristica integrata negli edifici scolastici: monitoraggio ambientale e prestazioni

Le condizioni microclimatiche, l’efficienza energetica, la sostenibilità e la salubrità dell’aria interna sono questioni rilevanti in qualsiasi tipologia di edificio, ma ancor di più se si parla di edifici scolastici.

Le aule e gli spazi chiusi nelle scuole ospitano, per intere giornate, insegnanti e studenti di diverse età, impegnati in attività di primaria importanza: l’educazione e lo studio, influenzate dalle condizioni ambientali e dal benessere percepito. Ciò ha portato negli anni ad uno studio sempre più attento di edifici e impianti, con una continua ricerca di innovazione, efficienza e sostenibilità.

In questo contesto, l’integrazione della sensoristica negli edifici scolastici rappresenta una delle strategie più promettenti per garantire un ambiente di apprendimento sicuro, confortevole e performante sotto il profilo energetico e ambientale. I sensori intelligenti, combinati a sistemi di controllo e gestione avanzati, permettono il monitoraggio in tempo reale di una vasta gamma di parametri, ponendo le basi per un concreto miglioramento del microclima interno e della IAQ.

Perché utilizzare la sensoristica negli edifici scolastici

Temperatura, umidità, concentrazione di CO₂, qualità dell’aria, livelli di illuminazione, rumore ambientale, consumi energetici, sono solo alcuni esempi dei parametri che incidono sul benessere delle persone all’interno di un ambiente chiuso e che possono essere monitorati mediante appositi sensori.

Una raccolta completa di dati permette non solo una migliore manutenzione e gestione dell’edificio, ma soprattutto la creazione di condizioni favorevoli per l’apprendimento, il benessere e la salute degli utenti. Assicurare ambienti scolastici salubri e adatti alle attività di studio e educazione è un interesse dell’intero Paese. Vi sono alcuni edifici indiscutibilmente strategici e tra questi rientrano le scuole, insieme, ad esempio, a ospedali e spazi per la cura.

Il microclima incide notevolmente sulle funzioni che si svolgono all’interno degli impianti e di conseguenza deve essere progettato e, soprattutto, monitorato e mantenuto adeguato nel tempo.

Tipologie di sensori utilizzati negli edifici scolastici

La sensoristica integrata può essere suddivisa in varie categorie, a seconda delle grandezze monitorate. Si tratta per lo più di grandezze fisiche, responsabili del benessere percepito dagli utenti. Non sono differenti da quelle che si monitorano in altri contesti, come quelli residenziali e lavorativi. Ciò che cambia, sono i fattori che incidono su questi parametri e la rilevanza che le deviazioni dalle condizioni ideali possono avere sulle persone.

I sensori da installare si possono distinguere anche per livello di innovazione tecnologica, modalità di connessione remota, costi, per quanto la prima e più importante categorizzazione sia da fare sulla base della grandezza rilevata.

I sensori di temperatura e umidità

I sensori di temperatura e umidità sono i più diffusi e semplici da acquisire anche a costi accessibili. Misurano costantemente la temperatura e l’umidità relativa degli ambienti chiusi, che se sono fuori norma possono compromettere in modo più o meno intenso il comfort termico, primario per il benessere delle persone.

Questi sensori sono fondamentali anche per ottimizzare l’uso degli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC). Grazie al loro lavoro è possibile automatizzare gli impianti e aumentare l’efficienza energetica, oltre che il comfort.

I sensori di CO₂ e per la qualità dell’aria

La concentrazione di anidride carbonica è un indicatore cruciale per valutare il livello di ventilazione e il ricambio d’aria in aula, che può essere attivato anche in modo automatico proprio grazie ai dati rilevati. Elevati livelli di CO₂ possono causare sonnolenza, riduzione delle capacità cognitive e malessere generale. La presenza di molti studenti, senza un cambio d’aria adeguato, è particolarmente criticità per il mantenimento del comfort interno.

Oltre al CO₂, poi, si possono monitorare la presenza di polveri sottili (PM2.5, PM10), composti organici volatili (COV), formaldeide, ozono, monossido di carbonio e altri inquinanti. Una buona qualità dell’aria interna, del resto, è essenziale per prevenire allergie, asma e patologie respiratorie. Un fattore davvero importante soprattutto nelle scuole dedicate all’infanzia.

Sensori di luminosità, di presenza e movimento

Questi sensori sono specificatamente pensati per il benessere visivo e per ridurre gli sprechi di energia dovuti all’illuminazione artificiale, protagonista di tutte le aule scolastiche, soprattutto nei mesi invernali. Vi sono sensori che rilevano l’intensità della luce naturale e artificiale, aiutando a regolare l’illuminazione interna in funzione delle condizioni esterne.

L’obiettivo è garantire livelli ottimali di luce, ridurre l’affaticamento visivo e ottimizzare il consumo elettrico. Utili per la regolazione automatica dell’illuminazione e della climatizzazione, sono anche i sensori di presenza e movimento, che aiutano a ridurre i consumi energetici quando gli spazi non sono occupati. Inoltre, possono contribuire alla sicurezza dell’edificio.

Sensori per il monitoraggio energetico

Un ultimo e importante gruppo di sensori riguarda tutti i dispositivi che sono in grado di monitorare in tempo reale i consumi di elettricità, gas e acqua. La loro integrazione con sistemi di Building Management System (BMS) permette un controllo centralizzato e decisioni data-driven per il risparmio energetico. Inoltre, grazie alla loro presenza, è possibile intercettare in tempo reale ogni malfunzionamento o anomalia, intervenendo tempestivamente. Ciò permette di ridurre il rischio di guasti indesiderati e assicura nel tempo un maggior stabilità dei consumi.

FAQ Sensoristica integrata negli edifici scolastici

Quali sono i vantaggi di installare la sensoristica negli edifici scolastici?

L’introduzione della sensoristica integrata nelle scuole porta con sé numerosi benefici, connessi al miglioramento della qualità dell’ambiente e del comfort, con conseguenze sull’apprendimento e sulle prestazioni degli studenti; all’efficienza energetica e riduzione dei costi di gestione, con taglio degli sprechi e automazione degli impianti; ad una più semplice manutenzione, anche in ottica preventiva o addirittura predittiva.

Quali sono le principali criticità connesse ai sensori?

Nonostante i numerosi vantaggi, l’adozione della sensoristica nelle scuole non è esente da difficoltà. Le principali criticità riguardano i costi iniziali, in un contesto in cui le risorse economiche non sono abbondanti, la necessità di formare il personale interno incaricato di gestire la manutenzione e gli impianti, l’eventuale sicurezza dei dati e la garanzia di privacy.

La cybersicurezza è un problema?

La cybersecurity rappresenta una componente essenziale, in quanto l’interconnessione dei dispositivi implica potenziali vulnerabilità. Le scuole devono adottare protocolli di sicurezza robusti per proteggere i dati sensibili e garantire l’affidabilità del sistema. Non si rilevano problematiche soprattutto se si rispettano tutte le buone pratiche indicate dai produttori.

Quali sono i principali sensori da installare a scuola?

La scelta dei sensori da installare a scuola dipende principalmente dagli obiettivi che ci si pone, dalle principali criticità rilevate e dal budget a disposizione. In ogni caso, i principali sensori installabili riguardano il monitoraggio di temperatura, umidità, luminosità, presenza di persone, qualità dell’aria interna.

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