La Qualità Ambientale Indoor (IEQ) è un fattore cruciale per la salute e il benessere degli occupanti, specialmente negli ambienti scolastici, dove l’esposizione di bambini e adolescenti a condizioni subottimali può avere impatti significativi.
L’IEQ si compone di quattro domini principali che interagiscono tra loro influenzando il comportamento e la percezione dell’ambiente: qualità dell’aria (IAQ), comfort termico, acustico e visivo. Una scarsa IAQ è legata a problemi di salute e ridotta capacità cognitiva, mentre il comfort termico, acustico e visivo impatta sul benessere e sulla concentrazione.
Il progetto “Smart Systems and building components for multilevel comfort” guidato dallo Spoke 5 – coordinato dall’Università Politecnica delle Marche – risponde a questa esigenza proponendo lo sviluppo di un sistema innovativo ed integrato di tutti i domini del comfort (che integri nuovi elementi edilizi, tecnologie sensoristiche e un sistema di controllo smart) al fine di creare ambienti scolastici energeticamente efficienti e salubri. La progettazione si basa su evidenze sperimentali e tiene conto delle interazioni tra ambiente, comportamento degli utenti e prestazioni di edificio e impianto.
Il bisogno risposto: decarbonizzazione e resilienza sociale
Frutto della collaborazione tra Univpm, la Regione Marche e le realtà del territorio Skinworks s.r.l., Eletica S.r.l e CMP Costruzioni Meccaniche, il progetto intende contribuire in modo significativo al processo di decarbonizzazione urbana, attraverso lo sviluppo di un sistema tecnologico ad elevata efficacia e a costi contenuti, concepito per favorire un’ampia penetrazione sul mercato. L’obiettivo è massimizzare l’impatto ambientale e socioeconomico dell’innovazione proposta.
Impatto ambientale ed economico
L’innovazione supporta direttamente il processo di decarbonizzazione urbana riducendo la dipendenza da fonti fossili. Questo si traduce non solo in una diminuzione delle emissioni climalteranti, ma anche in una maggiore stabilità dei costi energetici per utenti pubblici e privati. Tale aspetto risulta particolarmente strategico alla luce delle recenti fluttuazioni dei prezzi dell’energia, che hanno avuto un impatto significativo sia sulla società civile sia sul sistema economico nazionale.
Vantaggi sanitari e resilienza sociale
L’adozione del sistema, inoltre, comporta potenziali vantaggi in ambito sanitario. L’esperienza della pandemia da COVID-19 ha evidenziato l’importanza cruciale di un’adeguata ventilazione degli ambienti chiusi per limitare la diffusione di agenti patogeni. In questo contesto, garantire una migliore qualità dell’aria negli spazi collettivi, come scuole e uffici, rappresenta un elemento chiave per accrescere la resilienza sanitaria e sociale della collettività.
Risultati chiave
Il progetto ha mirato alla realizzazione di un sistema integrato edificio-impianti con controllo smart, finalizzato al miglioramento del comfort multi-dominio. A tal fine, è stato creato un laboratorio appositamente dedicato per il test e l’ottimizzazione dei componenti destinati all’integrazione nel sistema finale, che ha interessato i domini del comfort acustico, termico e della qualità dell’aria.
Sistema di ventilazione ibrida ottimizzato
Sul piano impiantistico, è stato condotto uno studio del comfort mediante misurazioni all’interno di aule scolastiche rappresentative delle Marche, dotate di sistemi di ventilazione meccanica controllata. Questo ha consentito di identificare le principali criticità e di proporre un sistema di ventilazione ibrida ottimizzato. Questo include un componente specifico per la ventilazione naturale da integrare nelle facciate degli edifici (a livello di interpiano). In collaborazione con i partner industriali, tale sistema è stato progettato, sviluppato e testato in laboratorio per ottimizzarne la forma e, di conseguenza, l’efficacia.
Algoritmo di controllo
È stato sviluppato un algoritmo di controllo in grado di monitorare i parametri ambientali (termici, acustici e di qualità dell’aria) e di gestirli tramite attuatori, regolando sia i componenti edilizi sia il sistema di ventilazione ibrida.
L’intero sistema, comprendente i componenti e l’algoritmo di controllo, consente una gestione integrata dei vari domini del comfort, prendendo in considerazione anche le possibili interazioni tra questi.
Impatto territoriale e sviluppo regionale
La scelta di produrre il sistema presso imprese localizzate nella regione Marche garantisce un impatto positivo diretto sul territorio. Il raggiungimento di un’ampia diffusione potrebbe generare:
- Benefici occupazionali: in termini di nuove assunzioni e consolidamento delle risorse umane già impiegate.
- Incremento del fatturato: è ragionevole ipotizzare un incremento del fatturato per tutte le aziende coinvolte, sia attraverso la vendita diretta del prodotto sia tramite la concessione di diritti di commercializzazione.
Il progetto Smart Systems and building components for multilevel comfort rappresenta un eccellente esempio di come la ricerca e sviluppo possa tradursi in soluzioni concrete che migliorano la vita quotidiana, supportano l’efficienza energetica e rafforzano il tessuto economico locale.
Immagini fornite da Spoke 5 Univpm
