Gli Spazi dell'Apprendimento e la Pandemìa

Le diverse ri-aperture degli insediamenti scolastici, che si sono succedute, in Italia, a partire dal Settembre 2020, hanno sollecitato, tra gli altri elementi, i beni costruiti, vale a dire i cespiti immobili, la cui anagrafica, sia che si tratti di scuole pubbliche statali sia che si tratti di scuole pubbliche paritarie, è risultata sinora solo molto parzialmente digitalizzata, quanto meno nei termini del Geographic Information System (GIS) e del Building Information Modeling (BIM), un obiettivo che andrebbe sicuramente conseguito attraverso il Piano Nazionale di Ripresa e di Resilienza (PNRR), redatto in risposta alla Recovery and Resilience Facility (RRF).

Tra l'altro, paradossalmente, lo stato critico in cui si trova una buona parte del patrimonio edilizio indisponibile relativo alla scuola, sotto i profili strutturali, impiantistici, energetici, regolarmente denunciato da diverse associazioni e fondazioni, per quanto grave, rischia di essere affrontato unilateralmente con soluzioni parziali che non traguardino la sfida maggiore, vale a dire la trasformazione identitaria della natura del bene immobiliare, che è destinato a divenire sempre più interattivo e predittivo nei confronti dei propri utenti, presentandosi prospetticamente come dispositivo cyber-physical per l'erogazione di servizi personalizzati fondati sui comportamenti dei fruitori e sui loro modi di uso dello spazio: della esperienza.

Tale carenza, a livello di sistema informativo, è stata di notevole ostacolo alla definizione e alla adozione delle misure protocollari tese alla mitigazione del rischio di contagio sin dal Marzo 2020.

 

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L'influenza delle misure di mitigazione del rischio da contagio sullo spazio fisico dell'apprendimento

Le misure di mitigazione del rischio hanno investito il patrimonio edilizio, di pertinenza, per le scuole pubbliche statali, degli enti locali, anzitutto, attraverso la modalità di trasmissione virale attraverso i fomiti e, di conseguenza, il contatto con le superfici (dai corrimani delle scale ai servizi igienici), richiedendo azioni di igienizzazione e di sanificazione delle componenti tecnologiche e degli arredi mobili.

Questo aspetto, attualmente ancora presente, ma giudicato meno rilevante di altri fattori, ha poi condotto a ritenere che la principale forma di contagio avvenisse per il tramite della deposizione di particelle virali di maggiore dimensione emesse dal soggetto infetto e contagiante (in alcuni casi, super emettitore).

Il che ha indotto a valutare la necessità di assicurare che le postazioni nelle classi fossero rese individuali, fisse o mobili, e che si prevedesse, nelle stesse così come nelle mense, nei laboratori, nelle palestre, negli uffici, negli auditori, e, in  genere, negli spazi confinati, un distanziamento fisico, infine ridotto a un metro tra le rime buccali, laddove, in assenza di altri provvedimenti, sarebbero stati necessari almeno due metri (la questione è nota in ambito internazionale come la disputa tra tre e sei piedi).

Tra l'altro, a questo proposito, sono rapidamente tramontate due ipotesi: la dotazione di bracialetti elettronici che generassero una allerta nel caso di eccessiva prossimità e il ricorso a barriere trasparenti, i cui effetti si sono poi dimostrati addirittura controproducenti.

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Figura 1: Il sistema di gestione

 

Oltre all'elemento statico sopraddetto, a cui è stato associato l'uso delle mascherine, di diverse caratteristiche, prestazioni e aderenze, a eccezione della scuola dell'infanzia (per la scuola primaria, invero, con un certo ritardo), al fine di limitare sia l'esalazione sia l'inalazione delle particelle virali, si è aggiunto il risvolto dinamico, nel senso di creare gruppi e bolle di studenti (e, parzialmente, di docenti), spesso, contraddittoriamente, poi, ibridati nel pre-scuola, nella refezione e nel dopo-scuola e di regolamentarne i flussi all'ingresso e all'uscita del plesso scolastico, oltre che al proprio interno.

Questi provvedimenti hanno, perciò, investito la distribuzione funzionale-spaziale degli insediamenti scolastici (setting, layout e path) e l'organizzazione della giornata scolastica medesima.

Il tema è divenuto, dunque, quello della fruizione dello spazio, nella direzione, tuttavia, opposta a quella che stava per avere il sopravvento nel periodo pre-pandemico, in cui, oltre a considerare la scuola come luogo polivalente, da utilizzare con maggiore continuità anche da parte dei soggetti coinvolti territorialmente nelle comunità di riferimento per attività estra-scolastiche, si riteneva di facilitare la valorizzazione flessibile degli spazi disponibili, tra cui quelli di connessione, riducendo la centralità della formazione trasmissiva legata all'aula.

A quell'epoca, infatti, sia per gli interventi sul costruito sia per le nuove edificazioni (inclusa l'edilizia scolastica di sostituzione), si era privilegiata la fase della configurazione del documento preliminare alla progettazione, oggi documento di indirizzo preliminare, associandolo, in  maniera partecipativa al piano triennale dell'offerta formativa, cercando, cioè, di associare contenitore e contenuto.

Di là di un generico suggerimento legato all'aerazione degli ambienti confinati, che sarebbe dovuta avvenire in maniera puntuale (ad esempio,  nel corso della transizione tra una lezione e l'altra), la modalità principale di trasmissione del contagio, che si verifica per inalazione di particelle virali di minore dimensione sia a corto raggio (da prevenire attraverso la filtrazione e il distanziamento) sia a medio e lungo raggio (in questo caso, attraverso la permanenza prolungata in aria di particelle prive del nucleo acquoso), da prevenire attraverso la ventilazione, è stata sostanzialmente trascurata, a causa di un pregiudizio di antica data attinente alla trasmissione virale più in generale, coltivato anche dalla Organizzazione Mondiale della Sanità.

Ciò ha comportato che non si procedesse, come, al contrario, era avvenuto per l'estensione delle superfici delle aule (edilizia leggera) e per i banchi, a investimenti legati a sensori di biossido di carbonio e di umidità relativa e a purificatori dell'aria con filtri HEPA, per non dire di altri dispositivi come quelli germicidi a raggi ultravioletti o sistemi di ventilazione meccanica controllata, che, però, richiedono, centralizzati o decentralizzati, il corretto dimensionamento la tempestiva manutenzione.

Di fatto, è mancata la percezione della criticità della condivisione con altri soggetti dell'aria interna, ovvero della sua ri-respirazione, in presenza di soggetti contagiosi, che, nel caso dei bambini e degli adolescenti, appaiono spesso asintomatici e, comunque, anche qualora fossero pre-sintomatici o pauci-sintomatici, sono massimamente contagiosi nei primi giorni di infezione, allorché sono liberi di circolare nell'ambiente scolastico.

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Figura 2: L'integrazione delle misure

 

Il supporto della digitalizzazione per la valutazione del rischio di contagio in ambito scolastico

Per dire la verità, tutti i modelli computazionali di natura probabilistica tesi a valutare l'entità del rischio di contagio, predisposti in Europa o negli Stati Uniti, hanno sottolineato la difficoltà a determinare il tasso di esalazione e a chiarire definitivamente il rapporto che intercorre tra quanta virali potenzialmente presenti nell'ambiente confinato e copie genomiche rilevabili, ad esempio, con strumenti molecolari, a partire da tamponi nasofaringei od orofaringei.

É, peraltro, vero che la sola osservanza, più o meno assistita da un sistema di sensorizzazione, delle soglie di concentrazione del biossido di carbonio (ed eventualmente di altri particolati atmosferici come polveri sottili o composti volatili), di per se stessa. Per quanto ottimo proxy, non garantisce completamente la mitigazione del rischio e potrebbe, in prospettiva, dover essere mediata cogli obiettivi di efficienza energetica degli edifici scolastici, per quanto si tratti di un investimento cruciale che impatta, anche sul medio e sul lungo periodo, sulle facoltà di apprendimento e di concentrazione dei discenti.

Alla stessa stregua, anche le simulazioni di fluidodinamica computazionale eseguite (che avrebbero, peraltro, suggerito disposizioni delle postazioni fisse diverse da quelle abituali) hanno correttamente evidenziato limitazioni dovute alla complessità del fenomeno e alla variabilità delle condizioni in cui possa avvenire il contagio.

Conseguentemente, nel migliore dei casi, si è proceduto, in base alle caratteristiche dei locali, a calcolare i necessari ricambi orari e la durata della apertura dei serramenti, in via più o meno cautelativa, legati alla ventilazione naturale, il cui rispetto è stato vincolato alla sensibilità dei docenti nei riguardi delle condizioni di benessere avvertite dagli stessi e dai discenti, specie nei mesi invernali.

Occorre, tuttavia, sottolineare come, anche nel caso di attività meno impegnative quanto a emissione di particelle virali, pur tenendo conto della fisiologia dei bambini e degli adolescenti (ad esempio, riguardo allo Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) oppure alla frequenza e al volume respiratorio o ad altri fattori), in presenza di uno o due soggetti contagiosi, con frequenza dimezzata e con ricorso a mascherina, le stime più prudenziali suggeriscano di limitare a due ore la presenza continuativa nello stesso ambiente confinato.

Il distanziamento fisico, la de-densificazione del tasso di occupazione delle aule e i percorsi assegnati sono così rimasti i fattori principali per protocolli che, del resto, davano per scontato che le misure ivi contemplate fossero, comunque, agevolmente riflesse nei comportamenti reali degli utenti, a essi conformi.

I divari cognitivi addossabili alla didattica a distanza (afflitta anche dalla carenza di dotazioni tecnologiche da parte delle famiglie e degli istituti), i disagi psicologici accusati dai discenti e le difficoltà logistiche avvertite dai familiari hanno, perciò, fatto sì che la causa prevalente dei contagi rilevati nella popolazione in età scolare fosse considerata come endogena, relativa, ad esempio, alla mobilità (al trasporto pubblico locale) e alle attività estra- e post-scolastiche degli studenti.

L'assioma, indiscutibile, per cui la scuola sia sicura e per cui la sua ri-apertura assume una valenza simbolica, non contribuisce, purtroppo, a operare nella direzione auspicabile.

La correlazione stessa tra ri-aperture della scuola e incremento dei contagi è stata oggetto di controversie tra gli epidemiologi (in primo luogo, per la parzialità elevata dei dati disponibili e per la loro scarsa affidabilità), sia con riferimento al ceppo virale originario sia alle mutazioni successive, dovute, in particolare alla cosiddetta variante britannica (oltre che a quelle brasiliana e sudafricana), nonché a causa delle possibili sottostime dovute alla prevalente asintomaticità dei giovani.

In un contesto temporale in cui, in assenza di una precisa strategia No Covid o Zero Covid, restrizioni e allentamenti si succedono senza risultare risolutivi, e nel quale si fa affidamento su un piano vaccinale emergenziale che, in realtà, appare destinato a divenire strutturale per via dei necessari aggiornamenti dovuti alla evoluzione virale, sussiste una forte incertezza inerente sia alla conclusione dell'anno scolastico 2020/2021 sia all'avvio di quello successivo.

 

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Figura 3: La sequenza delle misure

 

Quello che sembra chiaro è che gli attuali protocolli non solo richiedano importanti aggiornamenti dovuti alla aerosol transmission e al lignaggio B.1.1.7 (la variante del Kent), ma che sia opportuno ripensare la natura stessa dei protocolli, per trasformarli in un sistema gestionale dinamico e localizzato.

I protocolli, d'altronde, implicano l'adozione di un approccio reattivo, basato in prevalenza sulla manifestazione di sintomi negli utenti della scuola e nei loro affini, relativo a un successivo tracciamento manuale dei contatti, piuttosto difficoltoso all'interno di una elevata circolazione virale comunitaria.

In altre parole, urge allestire un approccio, concepito come rivolto alla transizione post-pandemica, nel quale siano messi in relazione diversi componenti: i data set generati in tempo reale dai sensori per la ventilazione, dai dispositivi di filtrazione dell'aria, dagli strumenti di image recognition finalizzati al rilievo della occupancy (più difficilmente dai wearable device o dalle app legate al contact tracing digitale, non manuale), quelli originati con determinate frequenze dai saliva test, dai test antigenici o molecolari adottabili secondo il metodo del pool testing, dall'indoor air sampling, dall'analisi dei filtri HEPA degli air cleaner.

In conclusione, a parte il ricorso nell'immediato a soluzioni semplificate, come l'utilizzo intrinseco dei sensori NDIR (Non Dispersive Infrared Sensor), purché adeguatamente tarati e localizzati, e al ricorso agli outdoor learning space, sarebbe auspicabile concepire un sistema di sorveglianza attiva, basato su un Indicatore di Predisposizione alla Mitigazione del Rischio dell'Insediamento Scolastico, nonché configurare un gemello digitale (Digital Twin) del cespite immobiliare, vale a dire un sistema di co-simulazione, connesso, in ricezione e in attuazione col cespite fisico che sia in grado di orientarne le prestazioni, anche in funzione dei comportamenti dei propri utenti.

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Figura 4: Il dispositivo geo-spazializzato comportamentale