Qualità dell’aria internaMisure per garantire la salubrità e il comfort negli edifici

Che cos’è la qualità dell’aria interna?

Un elemento essenziale per ottenere comfort e benessere negli spazi che abitiamo è mantenere l’aria interna pulita e rinnovata.

Prima di approfondire l’argomento, è importante chiarire cosa intendiamo quando parliamo di “aria interna“.

Con questo termine si intende l’aria di spazi confinati non industriali, come abitazioni, uffici ed edifici ad uso pubblico. È importante considerare che la maggior parte della giornata viene trascorsa in questi luoghi (circa il 90% del tempo), quindi la qualità dell’aria che vi respiriamo ha un impatto diretto sulla nostra salute.

In questo testo affronteremo diversi punti:

• I concetti necessari per capire se l’aria che respiriamo è ottimale.
• Segnali per identificare possibili elementi di scarsa qualità dell’aria.
• Le ripercussioni sulla salute abitando in ambienti che non rispettano gli standard di qualità dell’aria indoor.
• Le normative che regolano la corretta qualità dell’aria indoor in questi ambienti.

Quali sono gli standard di qualità dell’aria interna?

Nel D.Lgs. 9 Aprile 2008 n.81 si dice che “nei luoghi di lavoro chiusi, è necessario far sì che tenendo conto dei metodi di lavoro e degli sforzi fisici ai quali sono sottoposti i lavoratori, essi dispongano di aria salubre in quantità sufficiente ottenuta preferenzialmente con aperture naturali e quando ciò non sia possibile, con impianti di areazione”.

L’OMS ha indicato i tre principali gruppi di inquinanti indoor dannosi per la salute delle persone e dell’ambiente: Inquinanti biologici indoor (umidità e muffa), Inquinanti chimici (Benzene, Monossido di carbonio, Formaldeide, Naftalene, Diossido di azoto, Idrocarburi policiclici aromatici, Radon, Tricloroetilene e tetracloroetilene) e Contaminanti derivanti dalla combustione di carburanti indoor.

Nella UNI EN 16798-3 vengono definite diverse categorie di qualità dell’aria sia interna che esterna. Di seguito per esempio i valori limite per alcuni inquinanti per diverse tipologie di edifici:

Nella UNI 10339 vengono indicati per la stagione estiva e per la stagione invernale i valori di progetto di riferimento degli ambienti interni:

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Conseguenze dell’aria inquinata per la nostra salute

La salute delle persone è di fondamentale importanza quando si tratta di progettare uno spazio o monitorare la qualità e il mantenimento della ventilazione in una casa o in un luogo di lavoro.

Per prendere coscienza di questo, l’OMS segnala che ogni anno 3,8 milioni di persone muoiono prematuramente per malattie riconducibili all’inquinamento dell’aria interna causato dall’uso di combustibili solidi inefficienti.

Come conseguenza della scarsa qualità dell’aria interna, è possibile riscontrare i seguenti sintomi:

• Nella zona degli occhi: secchezza, prurito o bruciore, lacrimazione e arrossamento.
• Nel tratto respiratorio superiore (naso e gola): secchezza, prurito o bruciore, congestione nasale, naso che cola, starnuti, epistassi, sangue dal naso, mal di gola.
• Nei polmoni: costrizione toracica, sensazione di soffocamento, respiro sibilante, tosse secca, bronchite.
• Sulla pelle: arrossamento, secchezza, prurito generalizzato e localizzato.
• In termini generali: mal di testa, debolezza, sonnolenza, difficoltà di concentrazione, irritabilità, ansia, nausea, vertigini.

Per quanto riguarda le condizioni più comuni legate alla cattiva qualità dell’aria, segnaliamo le seguenti malattie respiratorie:

• Asma. È una malattia infiammatoria cronica delle vie aeree e provoca episodi di restringimento delle vie aeree e ostruzione del flusso aereo.
• Allergie o riniti. Particolarmente legate all’accumulo di acari, allergeni in genere e umidità.
• BPCO. Sta per Broncopneumopatia Cronica Ostruttiva. Questa malattia provoca l’ostruzione dei bronchi che generano enfisema nei polmoni a causa dell’inalazione di fumo di tabacco o altre sostanze tossiche per l’uomo.
• Cancro ai polmoni.

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I principali inquinanti dell’aria interna

Gli inquinanti dell’aria interna sono diversi, tra cui: inquinanti chimici, composti organici volatili (COV), anidride carbonica e monossido; nonché un elevato carico di particelle biologiche (funghi, batteri, spore, ecc.).

Cosa sono gli agenti patogeni?

Gli agenti patogeni sono microrganismi presenti negli inquinanti atmosferici biologici che possono causare danni alle persone.

I tipi di agenti patogeni più comuni sono batteri, funghi, protozoi e virus. Successivamente, analizzeremo la sua rilevanza per la qualità dell’aria interna negli edifici:

• Agenti infettivi. In questo senso si parla di malattie che si trasmettono facilmente per via aerea, come l’influenza o il morbillo.
• Gli antigeni. Sono sostanze che penetrando nell’essere umano provocano una specifica risposta immunitaria, solitamente allergie.
• Le tossine. Sono sostanze secrete da alcuni microrganismi e che possono avere conseguenze dannose sulle persone.

In tutti i casi, i sistemi di ventilazione svolgono un ruolo di primo piano nel ridurre queste condizioni, poiché consentono di controllare i livelli di umidità per prevenire la comparsa di muffe, evitare concentrazioni eccessive di inquinanti; o il filtraggio di particelle provenienti dall’esterno.

Inquinanti dell’aria interna solidi

Gli inquinanti solidi dell’aria interna sono particelle sospese che, se inalate, possono entrare nei polmoni e causare seri problemi di salute. Queste particelle possono provenire da diverse fonti:

• Combustione di motori diesel.
• Rifiuti organici.
• Polveri sottili.
• Fuliggine.

Più piccole sono le loro dimensioni, peggiori sono le conseguenze, dal momento che non possono essere trattenute dalle vie precedenti ai polmoni (oltre ad essere le più tossiche). Al contrario, le particelle più grandi possono essere trattenute dalle mucose del naso, della trachea o dei bronchi. La loro eliminazione si ottiene per mezzo di filtri.

Inquinanti dell’aria interna gassosi

Gli inquinanti gassosi dell’aria interna da evidenziare sono:

• Anidride carbonica prodotta dalla respirazione di persone e animali.
• Composti organici volatili (VOC) prodotti da esalazioni delle persone o altre fonti come prodotti per la pulizia, profumi o aerosol.
• Formaldeide emanata da materiali da costruzione, mobili o tappeti.

La loro eliminazione può essere effettuata sia controllando la produzione dell’inquinante (come nel caso dei VOC) sia estraendo aria e sostituendola con aria fresca dall’esterno.

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Normativa sulla qualità dell’aria interna

Cosa dice la normativa sulla IAQ in Italia?

A livello nazionale le norme di riferimento per la qualità dell’aria interna sono la UNI 10339 e la più recente UNI EN 16798-1, mentre a livello internazionale la American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers ASHRAE Standard 62.1 “Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality”. Queste forniscono le linee guida generali per la ventilazione negli ambienti indoor, stabilendo le condizioni di comfort focalizzandosi sulla principale fonte di inquinamento, che in molti casi sono le persone stesse, e indicando i parametri minimi di ventilazione in funzione del numero di persone presenti nell’ambiente.

Nella UNI EN 16798-1 viene indicato che il tasso di ventilazione deve essere sempre superiore a 4 l/s per persona per poter garantire una corretta gestione delle emissioni umane e delle emissioni legate agli edifici e alle attività e garantire quindi una adeguata qualità dell’aria indoor.

Vengono inoltre individuate 4 categorie di qualità dell’aria in funzione del livello di IAQ che si vuole ottenere:

La normativa per le diverse tipologie di edificio (per es. residenziale o non residenziale) e per le diverse attività, indica i valori di riferimento di ricambio dell’aria o di condizioni termoigrometriche o del livello di inquinanti come per esempio il CO2 o altro in funzione della categoria di IAQ che si vuole ottenere. Per esempio nella tabella di seguito (Tabella B.9 della UNI EN 136798-1) indica i valori di riferimento della concentrazioni di CO2 (per persone non adattate), al di sopra della concentrazione esterna, ipotizzando un’emissione di CO2 standard di 20 l/(h per persona), per le diverse categorie:

Inoltre, è importante tenere in considerazione le normative regionali e le disposizioni locali che possono variare in base all’area geografica. È fondamentale rispettare tutte le disposizioni normative al fine di garantire una corretta progettazione e gestione degli impianti di ventilazione, promuovendo così ambienti indoor salubri, confortevoli ed efficienti dal punto di vista energetico.

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Il ruolo della ventilazione nella qualità dell’aria interna

Soluzioni di ventilazione per gli edifici

Il miglior modo per ottenere un’adeguata qualità dell’aria interna è mantenere una buona ventilazione negli edifici, la quale consenta di ridurre al minimo la concentrazione di inquinanti presenti all’interno.

Per risolvere alcuni tipi di problemi di contaminazione esterna, possono essere previste anche soluzioni come l’utilizzo di moduli filtranti integrati nel sistema di ventilazione. Questi moduli filtro possono avere una o più fasi:

• Prefiltrazione di particelle più grossolane.
• Un primo stadio di tipo chimico (solitamente carbone attivo) per l’eliminazione di gas e VOC (composti organici volatili).
• Un secondo stadio di filtrazione delle particelle di PM10 e PM2,5 mediante microfiltri ad alta efficienza.

Pertanto, con l’estrazione dell’aria viziata interna e l’introduzione di aria filtrata dall’esterno, si garantisce alle persone uno spazio ottimale.

Purificatori d’aria

I purificatori d’aria sono dispositivi che hanno il compito di migliorare la qualità dell’aria interna, filtrando le particelle nocive per la salute come batteri, acari o muffe e l’umidità. Il loro utilizzo è adatto per spazi residenziali, commerciali e alcuni industriali. Tra le applicazioni più frequenti troviamo: uffici, esercizi commerciali, alberghi, ospedali, laboratori, ecc.

Esistono diversi tipi di purificatori, di seguito le soluzioni più comuni:

• Filtro standard. Realizzato in schiuma, cotone, fibra di vetro, ecc. Solitamente lavabile o intercambiabile.
• Filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air). Grazie alla sua rete in fibra ad alta efficienza, questo tipo di filtro è perfetto per impedire il passaggio di sostanze inquinanti e piccole particelle d’aria.
• Ionizzatore d’aria. Crea ioni negativi, attraverso un processo in cui carica elettricamente le molecole di gas presenti nell’aria, e quindi attira queste particelle fastidiose e dannose per la salute.

I purificatori d’aria hanno il grande vantaggio di non richiedere grandi opere per la loro installazione, quindi sono molto versatili quando si tratta di rispondere velocemente a nuove esigenze. Tuttavia, è importante notare che i purificatori d’aria non vengono progettati per sostituire completamente l’aria fresca proveniente dall’esterno, ma filtrano e ricircolano l’aria presente nell’ambiente in cui vengono utilizzati. Questo può comportare una diminuzione del livello di ossigeno nell’aria, sebbene in condizioni normali l’effetto sia generalmente trascurabile.

Alcuni purificatori d’aria sono dotati di sensori di qualità dell’aria che monitorano i livelli di anidride carbonica (CO2) e segnalano se la concentrazione supera determinati limiti. Questa funzione può fornire un’indicazione del livello di ventilazione necessario per mantenere un ambiente salubre.

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La qualità dell’aria interna nelle abitazioni

È importante tenere presente che, come regola generale, l’aria interna è più inquinata di quella esterna. Le cause di ciò sono la mancanza di un’adeguata ventilazione, l’attività degli occupanti e i composti organici volatili rilasciati dai materiali da costruzione o dai prodotti chimici.

Sistemi di Ventilazione Meccanica Controllata per le abitazioni

Per evitare problemi di aria viziata, è consigliabile disporre di un buon sistema di ventilazione meccanica che riduca il livello di sostanze inquinanti nell’aria interna.

I sistemi di Ventilazione Meccanica Controllata (VMC) offrono un’ampia varietà di soluzioni tecnologiche e costruttive per l’implementazione in ogni tipo di abitazione.

La VMC può essere eseguita in due modi: per estrazione meccanica e immissione naturale (sistema a singolo flusso) o per estrazione e immissione meccanica (sistemi a doppio flusso):

• Sistemi di ventilazione meccanica singolo flusso. L’immissione dell’aria avviene tramite griglie, chiamate ingressi aria, poste sulle facciate, mentre l’estrazione avviene tramite un ventilatore. Questi sistemi sono dotati di una rete di condotti che consentono di convogliare l’aria viziata dall’interno della casa verso l’esterno.
• Sistemi di ventilazione meccanica doppio flusso. Consentono di ottenere la massima efficienza, garantendo la filtrazione dell’aria e l’isolamento della casa.

Nei sistemi a doppio flusso sia l’estrazione che la mandata dell’aria sono fatti meccanicamente, utilizzando una rete di condotti per distribuire l’aria in tutta la casa.

I principali vantaggi dei sistemi di ventilazione meccanica a doppio flusso sono:

• Maggiore efficienza energetica grazie allo scambiatore di calore che garantisce un uso intelligente dell’energia e ci permette di ridurre l’uso dei dispositivi di climatizzazione.
• Miglioramento del comfort termico poiché l’aria di mandata viene temperata nel recuperatore di calore.
• Forniscono un’elevata qualità dell’aria interna grazie alla presenza dei filtri.
• Migliora il comfort acustico, poiché non essendoci prese d’aria in facciata, l’isolamento acustico è maggiore.
• Questi sistemi (come il resto dei sistemi di ventilazione) aiutano ad evitare problemi di umidità, condensa e muffa.

Come respirare aria pulita dentro casa

Il sistema di ventilazione di una casa svolge un ruolo fondamentale nel rinnovo dell’aria, e può essere integrato anche con semplici azioni come:

• Evitare azioni che aumentino la percentuale di umidità, come asciugare i panni all’interno della casa.
• Utilizzare frequentemente l’aspirapolvere per rimuovere l’accumulo di polvere e i purificatori d’aria per eliminare acari e muffa.
• Limitare l’uso di prodotti chimici per la pulizia.
• Evitare l’uso di candele e non fumare all’interno della casa.
• Rimuovere i tappeti quando possibile. In caso contrario, è consigliabile pulirli molto frequentemente.
• Arredare con piante da interno, che hanno un’attività di filtraggio dei contaminanti.
• Effettuare frequenti manutenzioni e garantire il buono stato dei sistemi di aspirazione o cappe.
• Nelle abitazioni sprovviste di un sistema di ventilazione ad hoc, effettuare una ventilazione naturale, creando una corrente interna in modo che il rinnovo dell’aria sia più efficace.
• Misurare la qualità dell’aria interna per conoscere accuratamente i livelli di inquinamento del nostro ambiente. Solo conoscendo gli inquinanti che fanno parte dell’aria che respiriamo, oltre al livello di umidità relativa, possiamo progettare delle soluzioni di ventilazione più adeguate ad ogni caso specifico.

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La sindrome dell’Edificio Malato

L’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) definì nel 1982 la cosiddetta Sindrome dell’Edificio Malato (Sick Building Syndrome – SBS), che consiste nell’insieme dei disagi e delle malattie che un edificio provoca nei suoi occupanti e la cui origine è nelle cattive condizioni dell’edificio.

Secondo l’Istituto Nazionale per la Sicurezza e l’Igiene sul Lavoro, i sintomi per scoprire se in un edificio i suoi occupanti ne sono affetti sono i seguenti:

• Irritazioni di occhi, naso e gola.
• Sensazione di secchezza delle mucose e della pelle.
• Raucedine.
• Respiro affannoso.
• Eritema (eruzioni cutanee).
• Ipersensibilità aspecifiche.
• Nausea e vertigini.
• Mal di testa.
• Stanchezza mentale.
• Alta incidenza di infezioni respiratorie e raffreddori.

Tipi di edifici malati

L’OMS stabilisce due diversi tipi di edifici malati:

• Edificio temporaneamente malato. È comune parlare di questa situazione in edifici di nuova costruzione o appena ristrutturati. Rivestimenti per pareti e pavimenti o materiali da costruzione possono causare emissioni nocive. È normale che questi rischi scompaiano dopo circa sei mesi.

• Edificio permanentemente malato. È il caso più preoccupante e, in essi, i sintomi di solito durano anni. Le cause sono la cattiva manutenzione e il degrado degli impianti.

Misure per prevenire un Edificio Malato

Le aree che devono essere tenute presenti quando si interviene su un edificio malato sono molteplici. Alcune delle principali misure preventive che devono essere adottate per garantire condizioni di vita e di salute ottimali in funzione del tipo di ambiente sono per esempio:

• Individuare la fonte o le fonti di contaminazione e delineare le misure necessarie per alleviarle.
• Utilizzare sistemi di condizionamento e ventilazione efficienti e adeguati in termini di progettazione e installazione, nonché eseguire attività di pulizia regolari.
• Fornire un minimo di aria esterna per ottenere una qualità dell’aria interna accettabile. Secondo lo standard ASHRAE 62-1989, per un ufficio si consiglia un contributo minimo per persona di 10 l/s (circa 35 m3/h). Come abbiamo visto in precedenza, la UNI EN 16798-1 propone come portata minima generica una portata di 4 l/s per persona per gli ambienti indoor.
• Mantenere una temperatura compresa tra 21ºC e 24ºC e un’umidità relativa compresa tra il 30 e il 50%.
• Utilizzare un’illuminazione adeguata alle esigenze dell’edificio.
• Mantenere il livello di rumore ambientale al di sotto del limite consigliato di 48 dB per edifici commerciali o terziari (secondo UNI 11532-2:2020).
• Pulire regolarmente le superfici che possono accumulare sostanze inquinanti.
• Controllare l’uso di prodotti chimici inquinanti per la pulizia.

Con questi accorgimenti sarà possibile mantenere accettabili condizioni di salute e comfort termico.

La qualità dell’aria interna e la sua relazione con le prestazioni lavorative

Secondo l’OMS, nel 30% degli spazi di lavoro indoor ci sono problemi legati alla qualità dell’aria.

Per questo, mantenere una corretta qualità dell’aria indoor è una delle principali sfide che ogni azienda deve affrontare in termini di prevenzione e sicurezza sul lavoro. È stato dimostrato che la cattiva qualità dell’aria non influisce solo sulla salute, sul comfort e sul benessere, ma anche sulla produttività.

Secondo uno studio pubblicato dalla Harvard School of Public Health, è stato dimostrato che un ambiente di lavoro poco ventilato ha un impatto negativo sulle funzioni cognitive delle persone che vi lavorano.

La spiegazione è semplice: se la qualità dell’aria interna è ottimale, la presenza di elementi inquinanti nell’ambiente sarà ridotta e la quantità di ossigeno aumenterà. E, più ossigeno arriva al cervello, migliori sono le sue prestazioni cognitive.

Sulla base dello studio intitolato “L’impatto sulle funzioni cognitive e sulla salute dei lavoratori in un edificio verde certificato” realizzato con 109 lavoratori in edifici ad alta efficienza, sono state tratte le seguenti conclusioni:

• I loro risultati nei test delle prestazioni cognitive erano superiori del 26,4%.
• La loro qualità del sonno era superiore del 6,4% rispetto ai rapporti standard.
• I possibili sintomi causati dal vivere in un edificio malato sono stati ridotti del 30%.

Si può quindi dimostrare che le condizioni di ventilazione presenti negli edifici, unitamente al comfort termico e ad una migliore qualità del sonno, sono fattori rilevanti nella valutazione delle prestazioni cognitive di un lavoratore sul posto di lavoro.