Analisi sperimentale della qualità dell'aria interna nelle aule scolastiche

The research conducted investigates the air quality in existing school buildings and the results achievable by introducing a hybrid ventilation system. The study was carried out in two classrooms of an elementary school in Recanati, where a decentralized mechanical ventilation system was installed, and a monitoring system for key pollutants and climatic conditions was implemented. The investigation took place in April and May 2024, when ideal conditions for natural ventilation are typically present. Methods and procedures used for data acquisition, validation, and processing of large quantities of data obtained from monitoring systems are described. The study was conducted in the time domain, by representing a set of appropriately chosen variables on the same graph. The influence of parameters on ventilation effectiveness was assessed by observing the concentration of an indicator pollutant, CO2. A probability density study of the occurrence of indicator pollutant concentration values (CO2) and the corresponding cumulative density curve was used to evaluate whether air quality objectives were met. The calculation of "conditional probability," based on the occurrence of the CO2 variable relative to specific conditions in a measured parameter, allowed for the study of the influence of some measured variables on ventilation effectiveness. These methods enabled a synthetic evaluation of large amounts of data. The study highlighted that natural ventilation was able to meet quality requirements only if adequately designed.

Il lavoro di ricerca svolto indaga sulla qualità dell’aria negli edifici scolastici esistenti e sui risultati ottenibili introducendo un sistema di ventilazione ibrido. L’indagine è stata svolta su due aule di una scuola elementare di Recanati dove è stato installato un sistema di ventilazione meccanica delocalizzato e implementato un sistema di monitoraggio dei principali inquinanti e delle condizioni climatiche. L’indagine si è svolta nei mesi di aprile e maggio 2024 nei quali si verificano le condizioni ideali per la ventilazione naturale. Vengono descritti metodi e procedure utilizzate per l’acquisizione, la validazione e l’elaborazione di grandi quantità di dati ottenibili dai sistemi di monitoraggio. Viene effettuato lo studio nel dominio del tempo, mediante rappresentazione sul medesimo grafico, di un set di grandezze adeguatamente scelte. Si valuta l’influenza dei parametri sull’efficacia della ventilazione mediante l’osservazione della concentrazione di un inquinante indice, la CO2. Viene utilizzato lo studio della densità di probabilità della occorrenza dei valori di concentrazione di inquinanti indice (CO2), e della relativa curva di densità cumulativa, per valutare il raggiungimento degli obiettivi di qualità dell’aria. Il calcolo della “probabilità condizionata”, calcolata sulla occorrenza della variabile CO2 rispetto al verificarsi di condizioni su un parametro misurato, ha consentito di studiare l’influenza di alcune variabili misurate, sull’efficacia della ventilazione. Questi metodi hanno consentito di valutare in maniera sintetica grandi quantità di dati. Lo studio ha evidenziato che la ventilazione naturale ha permesso di raggiungere i requisiti di qualità solo se adeguatamente progettata.