Aule scolastiche, la qualità acustica è piuttosto bassa

 
Nelle linee guida sul rumore ambientale pubblicate dall’Ufficio regionale per l’Europa dell’Organizzazione mondiale della sanità nell’ottobre 2018, viene evidenziata l’importanza dell’esposizione al rumore e del relativo fastidio per la popolazione come problema di salute pubblica [1].
 
I suoni disturbanti e sgradevoli sono fonte di disagio, stress, danni alla salute e altri tipi di danni [2]. I suoni possono essere descritti con parametri sia oggettivi che soggettivi; quest’ultimo tipo di parametri tiene in considerazione gli effetti sugli esseri umani. Il Progetto BRiC 2019 ID14 analizza gli ambienti scolastici come luoghi di lavoro caratterizzati da un elevato rumore, a cui sono soggetti studenti e insegnanti [3].
 
La ricerca mira a caratterizzare l’acustica degli ambienti scolastici, includendo sia gli effetti extrauditivi dell’esposizione al rumore che la qualità acustica degli ambienti. Il fine ultimo del Progetto è quello di produrre una linea guida e valutare e controllare gli effetti extrauditivi su insegnanti e studenti delle scuole primarie e secondarie [4].
 
In questo articolo sono presentati i risultati delle misure fonometriche effettuate nelle scuole oggetto di indagine, sia ad ambienti occupati che non occupati.
 

Le scuole oggetto di indagine sono situate nelle città di Roma, Firenze e Perugia. Si è cercato di individuare un campione rappresentativo della varietà tipologica degli istituti scolastici, in modo da coprire in maniera uniforme la molteplicità delle realtà scolastiche presenti sul territorio italiano.
 
I criteri considerati per la selezione sono stati:
- Contesto urbano (centro, periferia, extra-urbano).
- Contesto ambientale (zona residenziale, direzionale, mista, artigianale/industriale).
- Clima acustico esterno (bassa, media e elevata rumorosità ambientale).
- Epoca di costruzione (ante 900, 1900-1950, 1950-1975 (ante DM 18/12/75), 1975-1998 (ante DPCM 5/12/97), 1998-2017 (ante CAM), dopo 2017.
- Tipologia edilizia e costruttiva (edifici a corte o compatti, muratura portante, c.a., legno).
- Presenza di interventi di mitigazione acustica in esterno e interno.
 
Le scuole selezionate come campione sono 9 (3 a Firenze, 3 a Roma e 3 a Perugia) e sono scuole dell’infanzia, scuole primarie e scuole secondarie di I e II grado; per ciascuna scuola gli scenari indagati sono 7: S1 Aula didattica, S2 Laboratorio, S3 Aula magna/polivalente/equivalente, S4 Palestra, S5 Spazio comune (ricreazione, attività), S6 Refettorio, S7 Spazio esterno.
 

Le misure fonometriche per la caratterizzazione acustica delle scuole sono state eseguite sia ad ambienti non occupati e che ad ambienti occupati. Con riferimento alle misure ad ambienti non occupati sono stati misurati i seguenti parametri: Clima acustico/rumore ambientale esterno LAeq, Isolamento acustico normalizzato di facciata D2m,nT,w, Livello di rumore in ambiente Lamb, Rumorosità interna proveniente dagli ambienti interni limitrofi, Rumore degli impianti, Tempo di riverberazione T, Room Criteria. Con riferimento, invece, alle misure ad ambienti occupati sono stati selezionati i seguenti parametri: Clima acustico/rumore ambientale interno in condizioni di utilizzo regolare degli ambienti LAeq di durata pari ad almeno un’ora di lezione.
 
I rilievi fonometrici all’interno degli ambienti durante la normale attività scolastica sono stati effettuati, per i diversi scenari, tenendo conto delle restrizioni in vigore al fine di contenere i contagi da Covid-19 al momento della campagna di misura. In alcuni degli ambienti oggetto di indagine sono state rilevate caratteristiche di utilizzo differenti rispetto al periodo ante-Covid, ad esempio: capienza ridotta, modifica della destinazione d’uso, mancato utilizzo, ecc.
 

La Tabella 1 mostra i risultati ottenuti dalle misure svolte ad ambienti occupati, la Tabella 2 riportati i risultati delle misure svolte ad ambienti non occupati e volte a valutare i principali parametri dell’acustica architettonica (chiarezza C50, speech transmission index STI e tempo di riverberazione T) [5].
 
Nel caso delle misure ad ambienti occupati, si può osservare come i livelli sonori presenti nelle aule delle scuole materne e primarie durante la lezione frontale siano sempre superiori a 70 dB(A), con un netto incremento (+ 6/8 dB(A)) durante lo svolgimento delle attività di gruppo.
 
Nelle aule delle scuole secondarie i livelli sonori risultano mediamente inferiori, poiché ci troviamo in presenza di una popolazione studentesca più scolarizzata. Nei refettori il livello sonoro rilevato è sempre maggiore di 75 dB(A) in corrispondenza degli ambienti presenza di controsoffitto fonoassorbente, viceversa nel refettorio privo di tale elemento il livello sono risulta superiore a 80 dB(A).
 
All’interno dei laboratori mediamente sono presenti livelli sonori pari o superiori a quelli delle aule, in considerazione della maggiore interazione tra gli studenti durante la lezione.
 
VEDI Tabella 1 - Misure acustiche ad ambienti occupati IN ALLEGATO
 
Con riferimento al tempo di riverberazione misurato nelle aule, si può osservare come questo sia compreso tra 1 e 2 secondi, ad eccezione delle aule delle scuole di più recente costruzione dove la presenza di un controsoffitto fonoassorbente determina un T medio alle frequenze del parlato inferiore a 1 s. Viceversa, dove non è presente alcun trattamento acustico, T risulta prossimo a 2 s.
 
Il T misurato nelle palestre di tutte le scuole primarie e secondarie, alcune caratterizzate dalla presenza di trattamenti fonoassorbenti e altre totalmente prive, risulta ampiamente superiore ai limiti di riferimento, compreso il DM 18/12/75. In particolare, i valori sono compresi tra 2.5 e 5.5 s. In analogia a quanto osservato nelle aule, gli unici refettori in cui il T è inferiore a 1 s sono quelli delle scuole di più recente costruzione.
 
La chiarezza C₅₀ risulta ampiamente inferiore rispetto al valore limite previsto dai CAM (Criteri Ambientali Minimi) per l’edilizia scolastica nella gran parte delle aule indagate.
 
VEDI Tabella 2 - Misure acustiche ad ambienti non occupati - parametri dell’acustica architettonica IN ALLEGATO
 
La tabella 3 mostra i risultati delle misure di sforzo vocale effettuate con apposita strumentazione (accelerometri) applicata sulla gola degli insegnanti durante la normale attività didattica di una mattina. La norma di riferimento per la determinazione della qualità della comunicazione verbale è la UNI EN ISO 9921 definendo il valore Leq,A,1m come il livello continuo equivalente di pressione sonora ponderato A misurato ad un metro dalla bocca del parlatore. Per brevità si riportano solo i risultati delle scuole di Perugia. Si evidenzia uno sforzo vocale molto intenso in praticamente tutti gli insegnanti che si sono sottoposti al test.
 
VEDI Tabella 3 - Misure di sforzo vocale degli insegnanti (Perugia) IN ALLEGATO
 

I risultati delle campagne di misura, sia in ambienti occupati che non occupati, evidenziano una cattiva qualità acustica delle scuole oggetto di indagine. In particolare, i risultati relativi alle misure di sforzo vocale evidenziano uno sforzo vocale molto forte nella quasi totalità degli insegnanti; le situazioni più gravi si registrano in aule didattiche caratterizzate da livelli superiori a 70 dBA e da tempi di riverberazioni elevati (circa 2 s)
 
Sono stati somministrati anche diversi tipi di questionari ai soggetti coinvolti (studenti e docenti), al fine di valutare la qualità acustica percepita dagli utenti degli edifici scolastici. A partire da queste osservazioni sarà possibile definire le indicazioni di strategie e soluzioni per il controllo del rumore e la realizzazione di ambienti di lavoro a basso rischio di danno extrauditivo, sia per mezzo di fattori strutturali, che attraverso differenti soluzioni di correzione acustica o differenti tipologie di impianti tecnici e tenendo conto di eventuali operazioni procedurali per la sensibilizzazione dei soggetti esposti.
 

Ringraziamenti
Gli autori ringraziano l’Istituto Nazionale per l’Assicurazione contro gli Infortuni sul Lavoro (INAIL) per il sostegno finanziario al progetto BRIC 2019 - ID14 e tutti i partner del progetto per la collaborazione.

Bibliografia
[1] World Health Organization. Environmental Noise Guidelines for the European Region. Copenhagen; 2018
[2] Stansfeld S., Clark C., Effetti sulla salute dell’esposizione al rumore nei bambini, Curr. Environ. Rep Salute, 2 (2015), pp. 171-178
[3] Hilton D.A., Pegg R.J., Noise environment of a typical school classroom due to the operation of utility helicopters, J. Acoust. Soc. Am., 55 (1974), p. S37
[4] Cotana F. et al., Il Progetto BRIC INAIL 2019 - ID 14: ricerca, analisi e correlazioni tra danni extra-uditivi ed esposizione al rumore in ambito scolastico, in Atti del 47° Convegno Nazionale AIA, (2021) 
[5] Asdrubali F. et Al, Il progetto 2019-ID14: le misure fonometriche negli ambienti scolastici, in Atti del 48° Convegno Nazionale AIA, (2022).