La progettazione della luce naturale negli edifici scolastici

L’uso attivo della luce naturale garantisce una serie di effetti positivi collegati al benessere, alla concentrazione e alla salute. L’aula scolastica deve favorire la creatività e l’apprendimento ed è quindi fondamentale, per raggiungere questo obiettivo, progettare ambienti luminosi, con un clima interno piacevole e salutare.
L’ottimizzazione della presenza di luce naturale permette la riduzione dei consumi di luce artificiale fino al 40%. L’uso della luce artificiale riesce a sollecitare l’attenzione nel breve periodo, ma induce affaticamento nel lungo periodo con conseguente calo del rendimento. Per la progettazione degli edifici scolastici, oltre al D.M. 18/12/75, si fa riferimento alla NORMA UNI 10840 - Luce e illuminazione Locali scolastici Criteri generali per l’illuminazione artificiale e naturale, dove al suo interno si identificano i criteri generali per l’illuminazione artificiale e naturale delle aule e di altri locali scolastici, in modo da garantire le condizioni generali per il benessere e la sicurezza degli studenti e degli altri utenti della scuola. 
Allo scopo di fornire un’adeguata distribuzione dell’illuminazione naturale viene richiesto il rispetto di precisi valori di Fattore medio di luce diurna , che è il rapporto espresso in percentuale tra l’illuminamento medio dell’ambiente (Em), e l’illuminamento (Eo) che si ha nelle stesse condizioni di tempo e spazio, su una superficie orizzontale esterna che riceve luce dall’intera volta celeste, senza irraggiamento solare diretto. La maggior parte degli edifici scolastici di oggi presentano problematiche legate al comfort interno: aule buie, ampie superfici finestrate in facciata che creano spiacevoli variazioni di temperatura e, cosa più importante, percezione di discomfort e stanchezza da parte di insegnanti e alunni a causa della cattiva qualità dell’aria interna. Il corretto uso e l’ottimizzazione dei contributi di luce naturale permettono di ridurre l’utilizzo della luce artificiale. 
Se si unisce la possibilità di sfruttare l’ingresso di apporti solari gratuiti durante il periodo invernale attraverso le superfici vetrate, i contributi per favorire la diminuzione dei consumi degli edifici scolastici iniziano a diventare interessanti. L’utilizzo della luce zenitale da un lato permette di mantenere alta la soglia di illuminamento medio, dall’altro è garanzia di presenza di buoni flussi di ricambio d’aria attraverso l’attivazione dell’effetto camino. 
Ventilazione naturale 
La qualità dell’aria è una condizione primaria nella progettazione di un edificio scolastico. La ventilazione naturale svolge infatti un ruolo fondamentale nel controllo dell’umidità relativa, nella percezione di comfort all’interno delle aule e nell’abbattimento dei consumi per la climatizzazione estiva. Ha inoltre effetti positivi da un punto di vista psicologico che possono essere riassunti dalla sensazione di benessere, legata al ricambio dell’aria e alla creazione di un rapporto costante con l’esterno. Le linee guida elaborate dal MIUR consigliano, data la dimensione dell’edificio, il tipo di uso e altri aspetti le gati all’età dei bambini, l’utilizzo di sistemi di ventilazione naturale nei Nidi e nelle scuole dell’Infanzia. 
Poiché trascorriamo il 90% del nostro tempo in ambienti chiusi è fondamentale conoscere la qualità dell’aria che respiriamo avendo essa un notevole impatto sul comfort e sulla salute degli occupanti. Infatti la qualità dell’aria influenza in svariati modi gli esseri umani: 
• COMFORT: la piacevolezza dell’aria è immediatamente percepibile entrando in un edificio; 
• SALUTE: respirare aria interna di bassa qualità può causare effetti negativi sulla salute; 
• PRESTAZIONI: aria interna di alta qualità può migliorare le prestazioni mentali e il benessere generale; 
• ALTRO: l’aria fresca che entra dalle finestre crea un collegamento con l’ambiente esterno. 
La ventilazione naturale usa forze naturali per il ricambio dell’aria interna. Le forze motrici sono la pressione dell’aria e la differenza di temperatura (effetto camino). Negli edifici scolastici in genere il ricambio d’aria avviene attraverso l’utilizzo di una ventilazione su un singolo lato, grazie alla presenza di finestre verticali in facciata. Molto spesso l’utilizzo di queste aperture per il ricambio dell’aria non è sufficiente e viene fatto nei modi e nei tempi sbagliati.  
Il contributo delle finestre zenitali in termini di ricambio d’aria è eccellente. Avere un’apertura nella parte alta del tetto significa generare un naturale effetto camino che permette di ricambiare velocemente l’aria all’interno degli ambienti in inverno e, in estate, di ridurre la temperatura all’interno delle stanze. 
Per quanto riguarda le scuole e gli asili esistono aliquote minime di ventilazione e limiti rispetto alla concentrazione massima di CO2 (UNI 10344 e UNI 10379).
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