Ricambio aria e controllo degli agenti inquinanti

Nell'ambito degli edifici a basso consumo le normative europee si soffermano anche sugli aspetti inerenti alla qualità dell'aria all'interno degli edifici.
Il panorama normativo è consistente: le normative sono svariate e interconnesse in vari modi. La qualità dell'aria gioca un ruolo chiave specialmente per quanto concerne la prevenzione di malattie derivanti dall'esposizione umana ad agenti inquinanti.
L'aria, all'interno dell'ambiente, deve essere controllata, e qualora dovesse riscontrarsi una data quantità di agenti inquinanti, si rende necessario un miglioramento dell'aria tramite impianti e sistemi ad hoc che monitorano sia i parametri di emissione che l'apporto di aria primaria in modo tale da poter garantire il minor disagio possibile, senza rinunciare alla miglior qualità dell'aria e al maggior risparmio energetico.

Recentemente le norme hanno definito delle regole per ottenere un dimensionamento preciso dell'impianto per il ricambio d'aria ed hanno inoltre definito, in termini di soddisfazione del cliente finale, i parametri richiesti per la valutazione della qualità dell'aria all'interno di edifici residenziali e commerciali.

Si pone l’accento in particolare ai requisiti degli impianti per Indoor Air Quality, per assicurare agli occupanti le migliori condizioni di comfort tanto a livello termico, quanto igrometrico.

Si possono identificare due macro categorie di approccio in questi termini: prescrittivo e prestazionale.

Il primo prevede che gli impianti siano realizzati così da poter garantire la portata d’aria esterna per il rinnovo, una filtrazione adatta e un controllo sul tasso di umidità.
Il secondo è invece studiato per quegli ambienti in cui si rende necessario il controllo degli agenti inquinanti presenti nell’aria per prevenire rischi alla salute di coloro che permangono nell’ambiente (generalmente luoghi di lavoro in cui si entra in contatto con elementi nocivi od inquinanti). Si tratta quindi di un approccio orientato al mantenimento dei livelli al di sotto di quelli raccomandati.

La Comunità Europea ha recentemente finanziato il progetto INDEX- Critical Appraisal of the setting and implementation of indoor exposure limits in the EU volto all’identificazione degli inquinanti indoor principali.

Tali agenti sono stati classificati in:
• formaldeide (effetto cronico-cancerogeno);
• monossido di carbonio (effetto acuto-tossico);
• biossido di azoto (effetto acuto-irritante, tossico);
• benzene (effetto cronico-cancerogeno);
• naftalene (effetto acuto-irritante, tossico.

Va certamente ricordato che nel progetto si è optato per l’esclusione di agenti inquinanti – radon, fumo di tabacco - già presenti in precedenti normative e/o linee guida. Il 2009 inoltre ha visto la pubblicazione di linee guida da parte dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO guidelines for indoor air quality: dampness and mould) in cui si analizza il problema della muffa, e si propongono soluzioni per evitarne la formazione così da poter meglio tutelare la propria salute.

ASHRAE: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers
OSHA: Occupational Safety and Health Administration
ACGIH: American Conference of Governmental Industrial Hygienist
WHO: World Health Organization

Normative in vigore

(Fonte UNIStore)

UNI EN 13141-4 (2011)
Ventilazione degli edifici - Verifica della prestazione di componenti/ prodotti per la ventilazione degli alloggi - Parte 4: Ventilatori utilizzati negli impianti di ventilazione degli alloggi
La norma è la versione ufficiale in lingua inglese della norma europea EN 13141-4 (edizione luglio 2011). La norma specifica i metodi di prova delle prestazioni aerodinamiche, acustiche ed elettriche dei ventilatori utilizzati per la ventilazione degli alloggi.

UNI ISO 16702 (2010)
Qualità dell'aria in ambienti di lavoro - Determinazione dei gruppi isocianati organici totali in aria utilizzando 1- (2-metossifenil) piperazina e cromatografia liquida
La norma fornisce una guida generale per il campionamento e l’analisi di composti isocianati organici aerodispersi in atmosfere di ambienti di lavoro. La norma è adatta per un ampio intervallo di composti organici contenenti gruppi funzionali isocianati, comprendenti monomeri e prepolimeri isocianati.

UNI EN 15251 (2008)
Criteri per la progettazione dell'ambiente interno e per la valutazione della prestazione energetica degli edifici, in relazione alla qualità dell'aria interna, all'ambiente  termico, all'illuminazione e all'acustica.
La norma fornisce indicazioni sui range delle temperature interne in funzione della categoria e della stagione (inverno/estate). Per un edificio residenziale, in categoria II (livello normale di aspettativa) le temperature invernali hanno un range di 20–25°C, mentre quelle estive tra 23–26°C (per gli spazi giorno). Per un ufficio il range invernale è 20–24°C, mentre quello estivo è 23–26°C.
La norma tratta le seguenti tematiche: ventilazione, umidificazione, deumidificazione, definizione di “Low” e “very low” polluting buildings, qualità dell’aria (dove eseguire misure di CO2), come eseguire le valutazioni soggettive (giornaliere, settimanali o mensili attraverso questionari), ambiente termico e sua valutazione.

UNI EN ISO 7730 (2006)
Ergonomia degli ambienti termici - Determinazione analitica e interpretazione del benessere termico mediante il calcolo degli indici PMV e PPD e dei criteri di benessere termico locale.
 
La norma presenta metodi per prevedere la sensazione termica globale e il grado di disagio (insoddisfazione termica) delle persone esposte in ambienti termici moderati. Essa consente la determinazione analitica e l'interpretazione del benessere termico mediante il calcolo del PMV (predicted mean vote - voto medio previsto) e del PPD (predicted percentage of dissatisfied - percentuale prevista di insoddisfatti) e dei criteri di benessere termico locale, fornendo le condizioni ambientali considerate accettabili per il benessere termico globale così come quelle che rappresentano il disagio locale. Essa è applicabile a uomini e donne in buona salute esposti ad ambienti chiusi nei quali si cerca di raggiungere il benessere termico, ma nei quali si hanno leggere deviazioni da quest'ultimo, nella progettazione di nuovi ambienti o nella valutazione di quelli esistenti.

UNI EN 13779 (2005)
Ventilazione degli edifici non residenziali - Requisiti di prestazione per i sistemi di ventilazione e di condizionamento.
La norma si applica alla progettazione e alla realizzazione dei sistemi di ventilazione e climatizzazione per gli edifici non residenziali caratterizzati dall'occupazione umana, ad esclusione delle applicazioni in processi industriali. La norma definisce i principali parametri rilevanti per tali impianti. La norma non si occupa degli edifici a ventilazione naturale. Nel testo vengono definiti i tipi di aria: aria esterna (ODA), aria fornita (SUP), aria interna (IDA), perdite, infiltrazioni. Ad essi corrisponde la classificazione IDA (Indoor air quality).

UNI 10339 (2005)
Impianti aeraulici a fini di benessere. Generalità, classificazione e requisiti. Regole per la richiesta di offerta, l’offerta, l’ordine, la fornitura.
La norma fornisce una classificazione degli impianti, la definizione dei requisiti minimi e i valori delle grandezze di riferimento durante il funzionamento. Si applica agli impianti aeraulici destinati al benessere delle persone, comunque installati in edifici chiusi, con esclusione:
- degli impianti per la climatizzazione invernale degli edifici adibiti ad attività industriale o artigianale (per i quali si applica la UNI 8852);
- degli impianti destinati a scopi diversi, per esempio quelli per la conservazione di prodotti deteriorabili e/o per la realizzazione di condizioni adatte a particolari lavorazioni industriali (impianti di processo);
- degli impianti di solo riscaldamento invernale e raffrescamento estivo senza immissione di meccanica di aria esterna.

UNI EN ISO 7726 (2002)
Ergonomia degli ambienti termici - Strumenti per la misurazione delle grandezze fisiche.
La norma specifica le quantità fisiche da misurare per caratterizzare un ambiente e i metodi per misurarle. I parametri da misurare sono: la temperatura dell’aria (°C/K), la temperatura media radiante (°C/K), la temperatura piana radiante (°C/K), la radiazione diretta (W/m2), l'umidità assoluta dell’aria espressa dalla pressione parziale di vapore (kPa), la velocità dell’aria (m/s) e la temperatura superficiale (°C/K).

Glossario

Ambienti indoor. Spazi confinati non industriali di vita e di lavoro, in particolare si definiscono tali quelli adibiti a dimora, svago, lavoro e trasporto.

Concentrazione. È il rapporto tra la quantità di soluto e di solvente (nel nostro caso l’aria) che compongono una soluzione chimica.La concentrazione di vapori e gas si esprime in PPM (parti per milione) o in unità di massa per unità di volume (mg/m3o µg/m3).

Composti organici volatili. I composti organici volatili (VOC) comprendono gruppi diversi con comportamenti fisici e chimici vari. Si definiscono tali sia gli idrocarburi contenenti carbonio e idrogeno come unici elementi (alcheni e composti aromatici) sia quelli contenenti ossigeno, cloro o altri elementi tra il carbonio e l’idrogeno. Vengono definiti composti organici volatili tutti i composti che presentano, in condizioni ambiente, una pressione di vapore maggiore e/o uguale a 1.3 hPa.

Contaminante. Sostanza che può compromettere la qualità dell’aria indoor.

Diossido di carbonio. È un composto inorganico presente naturalmente nell’aria esterna, né nocivo né tossico. La sua presenza a determinate concentrazioni indica scarsa ventilazione e segnala un accumulo di fattori inquinanti all’interno di un ambiente.

Formaldeide. È un composto organico gassoso a temperatura ambiente che può essere rilasciato da vernici e da materiali da arredo quali ad esempio truciolati e compensati, specialmente nei nuovi edifici.

Microclima. Il microclima è l’insieme dei fattori (temperatura, umidità, velocità dell’aria) che regolano le condizioni climatiche di un ambiente chiuso o semi-chiuso, come ad esempio un ambiente di lavoro.

Monossido di carbonio. Deriva dalla combustione incompleta dei combustibili organici, formula chimica CO ed è presente negli scarichi dei veicoli e nel fumo di tabacco. È tossico anche a basse concentrazioni.

Particolato. Il particolato, definito anche particolato sospeso, polveri sottili, polveri totali sospese (PTS), è una miscela, complessa e mutevole, delle sostanze sospese in aria (fibre, particelle carboniose, metalli, silice, inquinanti liquidi o solidi).

Parti per milione (PPM). Unità di misura utilizzata per indicare livelli molto bassi di concentrazione di un elemento chimico o di una sostanza. Il valore delle PPM è equivalente alla quantità assoluta frazionale moltiplicata per un milione (10^6).

Qualità dell’aria indoor (IAQ). Insieme delle caratteristiche chimiche, fisiche e biologiche dell’aria interna agli ambienti chiusi o semi-chiusi che possono influire sul comfort e sul benessere degli occupanti.

Qualità dell’aria indoor accettabile. Aria in cui, in riferimento a quanto stabilito dalle autorità competenti, non sono conosciuti contaminanti in concentrazioni dannose.

Stirene. Idrocarburo aromatico, emesso da materie plastiche per arredi, isolanti e gomme, tossico al raggiungimento di determinate concentrazioni.

Ventilazione. Processo per il rifornimento e la rimozione dell’aria da uno spazio per controllarne il livello dei contaminanti, l’umidità e la temperatura.