indoor air quality

Indoor Air Quality

Antonio Briganti

Qualità dell’aria indoorSalute e benessere negli ambienti

Copyright Impianti Clima

L’azione del vento può introdurre negli edifici inquinanti eterogenei di varia fonte: fumi, aerosol da torri di raffreddamento, polveri da processi industriali e dal traffico urbano. Questi inquinanti penetrano attraverso le aperture e le prese d’aria dell’impianto HVAC e vengono distribuite nei locali. Pressione positiva sulla facciata esposta


Effetti del vento sugli edificiEffetti del vento sugli edificiPressione positivaPressione positiva

L’ingresso di inquinanti può avvenire pure dalla facciata sopravento, per effetto della depressione che vi si crea. In questo caso per effetto della pressione negativa l’edifico aspira inquinanti dall’esterno. Per limitare questi fenomeni l’intero edificio dovrebbe essere mantenuto in leggera pressione positiva rispetto all’esterno (+5 Pa circa). Pressione negativa sulla facciata sottovento che richiama inquinanti

Effetti del vento sugli edificiEffetti del vento sugli edificiPressione negativaPressione negativa


Località Concentrazione mediamg/m3

Dimensione più frequente delle

particellemicron

Dimensione max delle particelle

micron

Zone rurali * tempo umido * tempo asciutto

0,010,15

0,82,0

4

25

Zone urbane * aree residenziali * aree industriali

0,40,75

7,020,0

60100

Distretti industriali e autostrade ad alto scorrimento

3 e oltre 60 1000

Concentrazione di polvere nell’aria in Concentrazione di polvere nell’aria in diverse localitàdiverse località


Campo di dimensioni micron

N° di particelle per metro cubo d'aria

Valore % in volume o peso

10 - 30 50.000 28

5 - 10 1.750.000 52

3 - 5 2.500.000 11

1 - 3 10.700.000 6

0,5 - 1 67.000.000 2

0 - 0,5 910.000.000 1

Distribuzione granulometrica delle polveri Distribuzione granulometrica delle polveri nell'aria di zone urbanenell'aria di zone urbane


Funghi, muffe e batteri sono tra gli agenti principali di colonizzazione degli ambienti occupati e possono produrre effetti anche seri per la salute. Oltre 100.000 le specie conosciute. Nei normali edifici si contano da 3000 a 10.000 spore per m3 con diametri da 1 a 60 micron. Il 10% di essi è in grado di crescere e moltiplicarsi. Cladosporium, Penicillium e Aspergillus sono le specie più conosciute.

MicrorganismiMicrorganismi


La colonizzazione da parte di funghi e muffe è un serio problema negli edifici perché può produrre deperimento dei materiali e danni per la salute. Funghi e muffe producono spore si moltiplicano su substrati eterogenei (muri umidi, materiale organico, ecc.) anche all’interno di condizionatori d’aria ed umidificatori. Possono produrre micotossine con seri effetti sulla salute.

Funghi e muffeFunghi e muffe


Virus e batteriVirus e batteri

I batteri, come i virus, possono esercitare un’azione patogena sull’uomo. I batteri che si annidano negli impianti di condizionamento possono liberare endotossine solubili in acqua che si disperdono all’interno dell’edificio e la cui inalazione può provocare febbre, dolori muscolari, mal di testa, sudori.


Condizioni che favoriscono o Condizioni che favoriscono o deprimono la Legionelladeprimono la Legionella

La Legionella Pneumophila è un batterio presente nelle acque naturali. Raggiunge l’edificio attraverso la rete di acqua potabile, e può provocare disturbi ed infezioni (anche letali – polmonite atipica) se raggiunge e prolifera nelle sezioni d umidificazione dell’impianto HVAC. La sua temperatura di crescita ottimale in laboratorio è di 36 °C e prolifera in un intervallo di temperatura compreso fra 20 °C e 45 °C, non sopravvive a temperature superiori a 60 °C.


Fibre Minerali ArtificialiFibre Minerali Artificiali

Spesso definite come man-made mineral fibres (MMMF) sono silicati amorfi:

lana di roccia lana di vetro filati di vetro

Sono generalmente additivate con un legante e un olio per la riduzione di polveri e per migliorarne la manipolazione. Dai materassini fibrosi all’interno delle condotte si possono distaccare le fibre e disperdersi in ambiente.


AsbestoAsbesto

Sono varietà fibrose di silicati caratterizzati dalla proprietà di separarsi in fibre estremamente sottili.

Il grande numero di fonti di inquinamento dell’amianto ne rende estremamente complesso il controllo, che deve comunque essere intrapreso data la pericolosità del materiale.

L’amianto è un comprovato cancerogeno, la cui concentrazione nell’aria ambiente varia secondo il tipo di ambiente


Composti Volatili OrganiciComposti Volatili Organici

I composti volatili organici (VOCs) sono presenti negli ambienti prevalentemente in fase di vapore e costituiscono un’ampia classe di sostanze di varia reattività e con caratteristiche chimicofisiche diverse. Sono emessi da apparecchi a gas, vernici, colle, adesivi, solventi, sostanze per la pulizia, prodotti antiparassitari, ecc.

La concentrazione di un composto organico volatile in ambiente dipende da numerosi fattori: lo stato fisico delle fonti, la presenza o assenza di ventilazione ecc.


La combustione del tabacco consta di due componenti:

Mainstream smoke (MS) o corrente principale

Sidestream smoke (SS) o corrente secondaria

Il fumo MS è la componente inspirata e successivamente espirata dal fumatore, mentre il fumo SS è quello che si genera direttamente dalla sigaretta accesa. Il fumo passivo negli ambienti di lavoro è particolarmente rilevante e coinvolge una parte considerevole della popolazione per un tempo importante della vita.

Fumo di tabaccoFumo di tabacco


Il fumo di tabacco (Environmental Il fumo di tabacco (Environmental Tobacco Smoke, ETS) è formato da Tobacco Smoke, ETS) è formato da materiale in fase solida (particolato) materiale in fase solida (particolato) ed in fase gassosa che devono ed in fase gassosa che devono essere considerati separatamente. essere considerati separatamente.

Il Il particolatoparticolato è formato da particelle è formato da particelle semi-liquide di diametro tra 0,1 e semi-liquide di diametro tra 0,1 e 0,15 micron, tutte respirabili.0,15 micron, tutte respirabili.

Per quanto riguarda la Per quanto riguarda la fase fase gassosagassosa dell’ETS, un indicatore dell’ETS, un indicatore molto significativo è rappresentato molto significativo è rappresentato dalla concentrazione della molecola dalla concentrazione della molecola 3-EP, un prodotto della pirolisi della 3-EP, un prodotto della pirolisi della nicotina.nicotina.

Fumo di tabacco, composizioneFumo di tabacco, composizione


Inquinanti Carbone attivo/Allumina + KMnO4 Rendimento % in peso

Nicotina miscela C/A 33/67 20

Nitrosammine miscela C/A 33/67 11.8

Idrocarburi policiclici aromatici

miscela C/A 33/67 20.8

Monossido di carbonio non utilizzabile 0

Ossidi di azoto miscela C/A 50/50 4.7

Acroleina miscela C/A 33/67 10.8

Formaldeide allumina + KMnO4 1.4

Acido cianidrico allumina + KMnO4 1

Piridine carbone attivo 20

Fumo di tabacco in toto miscela C/A 50/50 11

Inquinanti gassosi del fumo di tabacco Inquinanti gassosi del fumo di tabacco e miscele adsorbenti/assorbentie miscele adsorbenti/assorbenti


Il Decreto del Presidente del Consiglio, Legge 3 2003, fissa: quota di ventilazione supplementare di 30 l/s per fumatore, da sommare agli 11 l/s normalmente prescritti - espulsione dell’aria reflua contaminata dal fumo- livello di depressione nel locale fumatori di 5 Pascal.

Un ipotetico impianto di condizionamento a tutta aria esterna da (30 + 11) = 41 l/s (147,6 m3/h) per persona sarebbe capace di assicurare nell’ambiente anche il livello di pressione negativa richiesto. La fattibilità tecnica ed economica di un simile impianto è dubbia. Diluire gli inquinanti nel locale fumatori con grandi volumi di aria esterna, in ambito urbano, è irrealizzabile per il forte inquinamento.

La legge sul fumoLa legge sul fumo


Il Radon è un gas che ha origine dal decadimento di radionuclidi Torio 232 ed Uranio 238. Le due forme principali sono:

Radon 222: il più diffuso, che si origina dall’Uranio 238 attraverso il suo discendente Radio 226, presente nel suolo, nell’acqua ed in alcuni materiali da costruzione;

Radon 220: si origina dal Torio 232.

Radon un gas radioattivoRadon un gas radioattivo


Fonte del Radon Fonte del Radon

La fonte principale è il terreno e le rocce sottostanti l’edificio, dai quali il radon migra negli ambienti indoor sia per diffusione che spinto dal differenziale di pressione fra il suolo e l’ambiente. In alcuni casi, sono state rilevate elevate concentrazioni dovute a particolari materiali da costruzione (contenenti elevate dosi di Ra226) utilizzati.


Diffusione del Radon Diffusione del Radon Il radon, può muoversi attraverso il reticolo cristallino dei solidi in

cui si trova (rocce, terreno) e migrare per raggiungere un poro; interviene un processo di trasporto macroscopico sia per diffusione molecolare che per flusso convettivo ed esso raggiunge la superficie.

Fattori determinanti per l’accumulo di radon nelle abitazioni sono il clima, la tipologia costruttiva, il valore dei tassi si ventilazione.

I radionuclidi gassosi originatisi dal decadimento del Radon, tendono a fissarsi alle mucose dell’apparato respiratorio bombardandolo di particelle alfa. Tali particelle, caratterizzate da un’alta efficacia biologica, impartiscono al tessuti polmonare la dose più significativa di radioattività.


Si manifesta con uno stato transitorio di infermità che colpisce le persone all'interno degli edifici e si può riconoscere quando viene risentita da una percentuale degli occupanti oltre il 20%.

Sintomi: emicranie, eccessivo affaticamento e irritazione al naso, agli occhi e alla gola. Si alleviano o cessano quando le persone si allontanano dall'edificio.

Sindrome da edificio insalubre, Sindrome da edificio insalubre, sintomi(sintomi(sick building syndromesick building syndrome))


La sindrome da edificio insalubre è attribuita alla presenza di inquinanti all'interno dell'edificio; ma anche le condizioni termiche ambientali, l'umidità eccessiva, l'illuminazione, il rumore, le vibrazioni, le radiazioni, la percezione di odori, ecc. sono cause concomitanti.

L'Organizzazione Mondiale della Sanità e l'EPA stimano che il 25 - 30% di tutti gli edifici di nuova costruzione o ristrutturati possano considerarsi "edifici insalubri".

Sindrome da edificio insalubre, Sindrome da edificio insalubre, cause (cause (sick building syndromesick building syndrome))


Qualità dell’aria

particelle solide e polveri fibre minerali composti volatili organici microorganismi (funghi e batteri) anidride carbonica (CO2) ossido di carbonio (CO) fumo di sigarette pollini, spore

PRINCIPALI INQUINANTI PRINCIPALI INQUINANTI NELL’ARIA AMBIENTENELL’ARIA AMBIENTE


Nell’intervallo tra il 40% e il 60% alle temperature di benessere si producono le condizioni più salubri per la minore attività di microrganismi e la minore incidenza di infezioni e allergie.

Umidità relativa per il benessereUmidità relativa per il benessere


Indoor Air Quality

Fine

Qualità dell’aria indoorSalute e benessere negli ambienti


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