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Salubrità dell’aria negli ambienti chiusi

Partendo dall'analisi delle Linee Guida per la tutela e la promozione della salute negli ambienti confinati si analizzano i possibili inquinanti di natura fisica, chimica e biologica presenti negli ambienti interni e alle modalità per effettuare un corretto ed efficiente “ricambio” d’aria degli ambienti mediante un impianto di ventilazione.

Il titolo dell'articolo può sembrare forse banale perché ultimamente si è parlato molto di questa tematica. Ancor più se i contenuti esposti si soffermeranno brevemente sulle Linee Guida per la tutela della salute del 2001, citate a più riprese in articoli e pubblicazioni del settore. In realtà non è per nulla così!

Perché? Perché nonostante il tema sia fortemente dibattuto, non sono ancora per nulla chiare (o forse sono snobbate) le modalità per assicurare la salubrità negli ambienti chiusi! E così, nonostante gli anni passino, i problemi legati alla cattiva qualità dell’aria negli ambienti residenziali e terziari rimangono sempre i medesimi.

Chissà se l’imminente situazione di preoccupazione legata all’innalzamento dei costi dell’energia costituirà un nuovo stimolo per progettare sistemi di ventilazione efficienti!

A quanto pare la precedente emergenza epidemiologica non ha portato sufficientemente a riflettere visto che, all’inizio di questo anno scolastico, tantissimi ragazzi hanno dovuto ricominciare a stare in aula con le finestre aperte e, a causa del repentino abbassamento delle temperature a fine settembre, se ne sono tornati a casa con vari problemi alle vie respiratorie.

A dire la verità qualche istituto scolastico virtuoso c’è stato e i gestori hanno compreso con soddisfazione che salubrità dell’aria interna ed efficienza energetica vanno nella stessa direzione!

In questo articolo si è pensato di riproporre brevemente alcuni concetti inerenti ai principali inquinanti presenti negli ambienti interni, fornendo allo stesso tempo alcune informazioni relative alla risoluzione di problematiche legate alla cattiva qualità dell’aria interna, con la speranza che ciò possa essere di utilità a Committenti, utenti finali e gestori di strutture pubbliche e private (ad esempio scuole, uffici, bar, ristoranti, sale polivalenti, ecc.).


Anno 2001: Linee Guida per la tutela e la promozione della salute negli ambienti confinati

Il 2001 è stato un anno molto importante per coloro che in Italia si stavano occupando di inquinamento dell’aria interna perché nel Supplemento Ordinario n. 252 della Gazzetta Ufficiale Serie Generale n. 276 del 27-11-2001 apparve un documento di grande importanza: le linee guida per la tutela e la promozione della salute negli ambienti confinati.

Questo testo è ancora facilmente reperibile in rete e vale davvero la pena di acquisirlo e approfondirlo poiché contiene informazioni di carattere scientifico tutt’ora valide relative agli inquinanti, alle conseguenze per la salute delle persone nonché suggerimenti per ridurne le concentrazioni negli spazi chiusi.

Dovrebbe essere oramai acquisito che l’aria degli ambienti interni privi di un impianto di rinnovo dell’aria (che sia naturale, meccanico o ibrido) rischia di essere molto più inquinata rispetto a quella esterna. Altrettanto noto dovrebbe essere il fatto che la maggior parte delle persone trascorre molto del proprio tempo al chiuso. Le linee guida del 2001 introducono proprio questi concetti e successivamente spiegano che gli inquinanti interni possono essere di natura fisica, chimica e biologica.

Sfortunatamente non tutti sono percepibili dall’uomo: pensiamo ad esempio al monossido di carbonio o al radon. Altri, invece, sono addirittura apprezzati: basta osservare quanti negozi vendano ad esempio profumatori ambientali. Ed infine altri inquinanti sono percepiti olfattivamente dalle persone che, tuttavia, si adattano dopo 15 minuti e quindi non li percepiscono come pericolosi.

Se si osserva la tabella seguente (tabella 1), che corrisponde alla tabella 2 tratta dalle Linee Guida, si può osservare come già le analisi antecedenti al 2001 fossero abbastanza allarmanti. Essa, infatti, riporta l’impatto di alcuni inquinanti sulla salute della popolazione e i costi diretti (ancora in Lire) per le cure collegate.

Tabella 1 - Tabella 2 tratta dalle Linee Guida per la tutela e la promozione della salute negli ambienti confinati del 2001. Valutazione quantitativa dell’impatto sulla salute della popolazione e dei costi diretti (in Lire) per l’assistenza sanitaria attribuibili ogni anno agli inquinanti indoor in Italia.

1 -  Tabella 2 tratta dalle Linee Guida per la tutela e la promozione della salute negli ambienti confinati del 2001. Valutazione quantitativa dell’impatto sulla salute della popolazione e dei costi diretti (in Lire) per l’assistenza sanitaria attribuibili ogni anno agli inquinanti indoor in Italia.


Le informazioni della tabella risalgono a oltre vent’anni fa. Ed oggi cosa è cambiato?

Gli edifici nel corso degli anni sono stati resi progressivamente sempre più sigillati. Questo è sicuramente un bene dal punto di vista energetico, ma di fatto si impedisce qualsiasi tipo di “permeabilità” all’aria.

Tutti i lettori penseranno immediatamente ai casi di comparsa di muffe in alloggi nei quali sono stati sostituiti i serramenti, senza variazione di abitudini da parte degli occupanti. In queste circostanze si capisce come gli inquinanti prodotti all’interno ne rimangano imprigionati, a meno di non aprire i serramenti frequentemente.

Ma anche questo spesso non funziona! L’abbondante aerazione, in alcuni casi, ha peggiorato la proliferazione delle muffe in prossimità di punti freddi. Questo insegna che la gestione della qualità ambientale negli edifici non è affatto banale, soprattutto se abbinata a considerazioni di carattere energetico.


Come fare quindi per ridurre il pericolo per l’uomo?

Il documento del 2001 è piuttosto chiaro. Il primis occorre eliminare tutte le possibili fonti di inquinamento. Alcune misure sono facilmente percorribili: non fumare all’interno, controllare le concentrazioni di gas radon nelle zone a rischio e, se necessario, intervenire sul sistema edificio-impianto, non usare profumatori ambientali le cui etichette dimostrino la presenza di derivati dal benzene, ecc.

Ma in molte situazioni è imprescindibile il ricorso a un impianto per la “ventilazione” degli ambienti perché, come si può intuire, in presenza dell’uomo alcuni inquinanti non potranno mai essere eliminati del tutto: si pensi ad esempio all’anidride carbonica ed al vapore acqueo.


Aerazione e ventilazione: una importante differenza

Alla luce dei contenuti del paragrafo precedente è abbastanza intuitivo comprendere che il “ricambio” d’aria degli ambienti è indispensabile per ottenere una adeguata IAQ (Indoor Air Quality). Come è possibile realizzarlo in maniera efficace ed efficiente?

Per gli operatori del settore la risposta è univoca: occorre un impianto di ventilazione. A questo punto è fondamentale comprendere la differenza tra aerazione e ventilazione. La prima consiste nell’operazione manuale e volontaria da parte degli utenti. La seconda, invece, avviene in maniera controllata e progettata.

C’è quindi una grande differenza tra i due modi per ricambiare l’aria.

Tramite l’aerazione un operatore deve decidere di aprire le finestre perché ne sente l’esigenza oppure perché sa che “deve” farlo. Non sa, tuttavia, quanta aria ricambia nei minuti in cui compie questa azione. Tendenzialmente è refrattario a tenere il serramento aperto per troppo tempo sia in inverno che in estate, a causa del troppo caldo o freddo. E preferisce non generare “correnti d’aria” per non disperdere troppo calore se fuori è freddo, o farne entrare troppo quando fuori è caldo. Tuttavia, l’apertura di finestre su lati contrapposti di un edificio permette generalmente, nello stesso intervallo di tempo, una migliore diluizione degli inquinanti interni.

Ovviamente, se pensiamo agli ambienti domestici, l’aerazione non è perseguibile – per lo meno in inverno - quando le persone stanno dormendo; questo è un peccato perché nelle ore di sonno la concentrazione di anidride carbonica si innalza a livelli non accettabili.

In teoria l’aerazione non dovrebbe avvenire nemmeno durante le ore di occupazione di uffici o aule scolastiche nei climi più rigidi, a meno di non compromettere significativamente le condizioni di comfort interno.

Questo, però, purtroppo è avvenuto a causa dell’emergenza epidemiologica dello scorso biennio ed ha comportato eccessivi consumi di energia (non a caso gli studenti assistevano alle lezioni indossando la giacca a vento) unitamente all’insorgenza di patologie varie (faringiti, laringiti, ecc.) per chi doveva stare a lungo tempo accanto ad una finestra aperta.

Queste situazioni di discomfort e sperpero energetico sono assolutamente evitate mediante un impianto di ventilazione. Questo presuppone lo studio del ricambio dell’aria secondo le portate di rinnovo calcolate in base alla normativa vigente (UNI EN 16798-1) e il dimensionamento di un impianto che ne permetta la movimentazione (immissione di aria nuova ed estrazione di aria viziata) in maniera adeguata alle esigenze (cioè esattamente q.b. = quanto basta).

A seconda della tipologia di impianto di ventilazione è possibile, inoltre, perseguire i seguenti obiettivi: recupero di calore dall’aria espulsa, filtrazione dell’aria in ingresso, free cooling. Ingenio ha pubblicato diversi articoli sul tema che è possibile reperire tramite il portale.

Al momento, in Italia, vi è grande confusione tra aerazione e ventilazione.

Questo, purtroppo, è collegato a come sono stati concepiti i Regolamenti Edilizi negli anni (ma non solo, se pensiamo alla prima pubblicazione del decreto “CAM”). Fino a quando esisteranno ancora dei paragrafi dedicati al comfort ambientale nei quali si prescrive che, per ottenere l’adeguata salubrità dell’aria interna si devono progettare superfici apribili di una certa dimensione, gli utenti finali continueranno a non essere in sintonia con i progettisti che prescrivono un impianto di ventilazione meccanica.

I serramenti apribili con dimensioni adeguate a soddisfare l’illuminazione, se rimangono chiusi e non hanno permeabilità all’aria, non sono garanzia di alcuna salubrità ambientale interna. Prova ne sono i citati casi di comparsa di muffe in alloggi esistenti con serramenti nuovi e gli obblighi di tenere le finestre aperte nelle aule scolastiche durante le lezioni.

Ci si chiede: quanto tempo dovrà passare ancora per vedere scomparire il concetto di “rapporto aero-illuminante”, visto che non ha più senso nell’edilizia contemporanea? Ai posteri l’ardua sentenza!

Ventilazione naturale, meccanica o ibrida?

Si sarà dunque capito che la ventilazione naturale non corrisponde assolutamente all’aerazione. Di cosa si tratta quindi? In letteratura sono descritti molteplici edifici dotati di impianti di ventilazione naturale. Se ne trovano due tipologie. Il più semplice è quello che prevede l’apertura e chiusura automatica dei serramenti sulla base di segnali inviati da sensori di contaminanti presenti nell’aria interna, ad esempio la CO2.

Il più complesso, invece, consiste nel dimensionamento (solitamente avvalendosi di software di simulazione fluidodinamica) di un impianto mediante il quale l’aria esterna entra negli edifici attraverso opportuni dispositivi posti in facciata e, dopo aver transitato negli ambienti interni, viene richiamata per essere poi espulsa all’esterno attraverso condotti (normalmente verticali, sfruttando l’effetto camino).

Come è facile intuire un sistema di ventilazione naturale risente moltissimo delle condizioni climatiche al contorno: in alcuni momenti il ricambio d’aria potrebbe essere eccessivo, insufficiente o nullo. Ecco perché in moltissimi casi gli si abbina un impianto meccanico con il quale dialoga: questa soluzione prende il nome di “ventilazione ibrida” e prevede il funzionamento dell’impianto naturale, meccanico o contemporaneo, a seconda della convenienza, tramite una gestione intelligente (building automation).

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