Si tratta di una delle parti essenziali che contribuiscono a garantire una qualità ottimale dell'aria interna degli edifici. In questo articolo analizziamo i diversi tipi di filtri dell'aria nei sistemi di ventilazione, le loro differenze, le normative che li regolano e come scegliere quello che garantisce la massima filtrazione in ogni circostanza. Perché mai come oggi, con l'edilizia sostenibile e i suoi miglioramenti in termini di isolamento, è importante garantire una ventilazione eccellente con i massimi livelli di salubrità dell'aria.
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A cosa servono i filtri di un sistema di ventilazione?
È bene ricordare che l’aria che respiriamo contiene, oltre all’ossigeno e alla CO2, diversi tipi di particelle in sospensione. Il nostro organismo dispone di meccanismi di filtraggio naturali per evitare che le particelle più grandi (10 µm e oltre) entrino nel nostro sistema respiratorio. Ma come possiamo evitare che le altre danneggino la nostra salute? Non siamo influenzati solo dalle dimensioni delle particelle, ma anche dal loro livello di concentrazione.
Nei sistemi di ventilazione, sono i filtri a occuparsi del processo di purificazione dell’aria, impedendo che vengano superati i livelli massimi di concentrazione di particolato nell’aria considerati. A questo proposito, sia l’OMS che le varie autorità nazionali hanno stabilito classificazioni che servono a misurare e controllare la qualità dell’aria interna per prevenire problemi come allergie o patologie respiratorie. I filtri dell’aria devono quindi tenere conto di due fattori per essere efficaci:
- La dimensione delle particelle in sospensione.
- Il grado di concentrazione dei diversi PM: polvere, fumo, polline, odori, umidità, ecc.
Separatori di polvere e loro utilizzo
Tenendo conto di uno dei due fattori fondamentali su cui devono agire i filtri dell’aria, quello delle dimensioni delle particelle in sospensione, si stabilisce una prima differenziazione:
- Separatori di polvere, per particelle con diametro superiore a 1 µm.
- Filtri dell’aria, per particelle con diametro inferiore a 1 µm.
I separatori di polvere utilizzano sistemi meccanici per far precipitare le particelle più grandi. In genere purificano l’aria esterna, cioè hanno anche una funzione ambientale. È il metodo che si è dimostrato più efficiente in questo processo specifico chiamato separazione delle polveri, che viene utilizzato principalmente in ambienti industriali o in attività che emettono grandi quantità di inquinanti nell’atmosfera. A loro volta, si possono distinguere due gruppi di separatori di polveri:
- Processori a secco. Possono utilizzare diversi tipi di forza meccanica per separare le particelle. I più comuni sono i separatori di polvere a gravità, i separatori inerziali, i separatori centrifughi e i separatori elettrostatici.
- Scrubber a umido, noti anche come scrubber. Questi separatori di polveri a umido funzionano con acqua, con un reagente chimico specifico (mezzo acido o alcalino) o con una miscela di entrambi. Sono particolarmente utilizzati per ridurre le emissioni di gas inquinanti causate dal trasporto marittimo.
Classificazione dei filtri in un sistema di ventilazione in base alle loro applicazioni
Se ci concentriamo sulla qualità dell’aria interna, dove predomina la presenza di particelle più piccole, dobbiamo fare riferimento in particolare ai filtri dell’aria nei sistemi di ventilazione. Anche in questo caso esistono diverse opzioni, tra cui spiccano quattro tipi di filtri dell’aria:
- I filtri a carbone attivo sono considerati uno dei migliori filtri per l’aria. Pertanto, il loro utilizzo è consigliato per filtrare particelle di dimensioni molecolari (virus, batteri e gas nocivi, tra gli altri). Sono spesso utilizzati nelle apparecchiature con sistemi di ricircolo dell’aria. Sono particolarmente efficaci nell’assorbire i cattivi odori.
- I filtri elettrostatici funzionano con piastre elettriche attive che agiscono come magneti, attirando le particelle più piccole di 1 µm, senza ridurre il flusso d’aria. Sono molto efficaci per il filtraggio della fuliggine e il fumo di tabacco.
- I filtri umidi o viscosi sono costituiti da un materiale filtrante impregnato di grasso o olio che trattiene le particelle contaminanti. Sono molto adatti a trattenere pollini o polvere.
- I filtri a secco, molto simili ai precedenti, utilizzano una rete di fibre sottili per filtrare il PM. La loro applicazione più efficace è anche il filtraggio di acari e pollini.
Filtri HEPA, un passo avanti nel trattamento dell’aria
Nell’ultimo anno, a seguito della pandemia COVID-19, tutti hanno acquisito familiarità con termini quali “aerosol”, “ventilazione” e “purificazione dell’aria”. In questo contesto, i filtri HEPA sono diventati il fulcro dell’attenzione perché sono identificati con il più alto livello di rimozione delle particelle sospese nell’aria, fino al 99,9 dei famosi aerosol.
Inoltre, sono efficienti non solo per la quantità, ma per la varietà di inquinanti che filtrano, trattenendo le particelle fino a 0,3 micron di diametro, le più dannose perché hanno l’effetto più penetrante. oltre alla protezione da polvere e acari, ma trattengono anche muffe, batteri e virus. Di fatto, è il sistema di filtraggio utilizzato da decenni in spazi sensibili come le unità di terapia intensiva e gli aerei.
Ovviamente, la conclusione logica alla luce di questi dati è che questi filtri antiparticolato ad alta efficienza sono i migliori e che la loro installazione dovrebbe essere standardizzata in qualsiasi spazio interno per ottimizzare la salubrità dell’aria. Pensiamo non solo alle abitazioni, ma anche alle scuole, ai residence, alle strutture ricreative e agli edifici pubblici. Tuttavia, i filtri HEPA garantiscono la loro efficacia solo se vengono inseriti in un sistema di ventilazione progettato e dimensionato da tecnici in modo che l’intero flusso d’aria passi attraverso il condotto in cui sono collocati i filtri. Inoltre, è fondamentale che la loro manutenzione, il rinnovo e la gestione siano affidati a professionisti.
Ancora una volta, per determinare il tipo di filtro più adatto a ogni caso specifico, è necessario studiare tutti i fattori che influenzano la qualità dell’aria, come analizzato di seguito.
Quali sono i fattori da considerare nella scelta di un filtro per un sistema di ventilazione?
Come già detto, i filtri sono classificati in base alla dimensione e tipologia di particelle che riescono a trattenere. Tuttavia, questo non è l’unico parametro da considerare nella scelta dei filtri dell’aria per un sistema di ventilazione. Anche il concetto di perdita di carico è essenziale per valutare la loro efficienza.
Nel caso dei sistemi di ventilazione, la perdita di carico si riferisce alla diminuzione della portata d’aria durante il passaggio attraverso il filtro, che è una conseguenza della resistenza a cui è sottoposto qualsiasi fluido quando viene introdotto in un condotto o incorporato in un’installazione. Questa perdita di carico deve essere compensata per ristabilire un flusso uniforme, con conseguente aumento del consumo energetico.
Inoltre, la perdita di carico è direttamente correlata all’intasamento che l’esposizione a diverse particelle finisce per generare nei filtri dell’aria dei sistemi di ventilazione. Pertanto, è essenziale calibrare il tipo di sostanze e i livelli di contaminazione a cui i filtri saranno esposti per scegliere il filtro più adatto a ogni situazione e ottimizzarne la vita utile. Infine, va ricordato che ci sono diversi elementi che aumentano la presenza di PM, tra cui l’attività svolta negli ambienti interni, un aspetto che dovrebbe essere incluso tra i fattori che influenzano la scelta dei filtri.
