Premessa
Le metodologie generalmente adottate per il controllo della contaminazione negli impianti di condizionamento fanno riferimento al controllo della sorgente, alla
ventilazione e alla rimozione dei contaminanti attraverso la filtrazione. Tali metodologie sono, allo stato attuale, oggetto di approfonditi studi sia in campo normativo che in quello della ricerca applicata. E’ di alcuni di questi studi – che interessano direttamente i lavori del Sottocomitato 5 dell’UNI-CTI - che verrà dato breve cenno nel seguito. Sebbene gran parte dell’attività normativa in questo settore riguardi il recepimento italiano dei progetti del CEN e dell’ISO, parallelamente sono stati attivati in sede di UNI-CTI (Sottocomitato 5, Condizionamento dell’aria) alcuni programmi nazionali di grande interesse, e tra questi:

• Norme igieniche per impianti di climatizzazione
• Revisione della UNI 10339 per quanto riguarda l’efficienza di ventilazione
• Revisione della UNI 10339 per l’aspetto della filtrazione
• Requisiti impiantistici per le zone fumatori

I primi due sono direttamente connessi alle problematiche di contaminazione di spazi chiusi e quindi di qualità dell’aria interna (IAQ), mentre il terzo risulta particolarmente importante per la gestione e la manutenzione degli impianti di climatizzazione e quindi per il controllo della contaminazione nei sistemi impiantistici. L'attività dell’AICARR riguardante il problema del fumo è invece inquadrata nell’ambito di un’azione del Ministero della Sanità sulla eventuale limitazione del fumo in aree opportunamente realizzate.

Norme igieniche per impianti di climatizzazione
I sistemi di condizionamento d’aria per poter funzionare in modo efficiente e sicuro devono essere perfettamente mantenuti. Allo scopo di rispettare i requisiti igienici necessari, devono essere effettuate ispezioni tecniche e manutentive ad intervalli regolari e devono essere previsti controlli da parte sia del personale addetto alla manutenzione che, in alcuni interventi, da parte di personale specializzato.
Tra le ispezioni periodiche che devono essere regolamentate stabilendo modalità e periodicità, a titolo di esempio si citano:

• le visite di ispezione della centrale di condizionamento e degli ambienti da questa servite, da effettuarsi insieme al responsabile della sicurezza e ad un rappresentante del personale.
• le registrazioni dei parametri microclimatici (temperatura, umidità, velocità dell’aria) in punti significativi del sistema di condizionamento e degli ambienti serviti.
• le ispezioni per verificare le condizioni igieniche su filtri, umidificatori e scambiatori di calore.
• il controllo del conteggio batterico totale della legionella.

La bozza di norma prevede – sull’esempio di quanto riportato dalla norma tedesca VDI 6022 - un elenco di operazioni di manutenzione da effettuarsi sui componenti impiantistici e una sezione riguardante la qualificazione e la formazione del personale addetto alla manutenzione.
Gli intervalli forniti nella check-list sono valori empirici di carattere generale. In particolare nei casi reali possono essere necessari intervalli di tempo più brevi.
Occorre sottolineare che in questo settore è presente in Europa un grande fermento. Si veda, tra gli altri, quanto riportato nel documento normativo prEN 14134 Ventilation for Buildings – Performance Testing and Installation Checks of Residential Ventilation Systems (marzo 2001), quanto prodotto nel CDrom sul Commissioning preparato da REHVA (febbraio 2001), oppure quanto descritto nella proposta di norma prEN 12599, Ventilation for buildings – Test procedures and measuring methods for handing over installed ventilation and air conditioning systems (ottobre 1996).

Revisione della UNI 10339 per quanto riguarda l’efficienza di ventilazione
In sede di SC5 sono stati evidenziati alcuni punti oggetto di aggiornamento della Norma UNI 10339, ed in particolare:

• correzione delle portate convenzionali indicate nella norma per tener conto dell’efficienza di ventilazione e quindi della distribuzione dell’aria in ambiente.
• aggiornamento delle condizioni climatiche esterne estive di progetto per impianti di climatizzazione: l'argomento sarà trattato unitamente all'aggiornamento della UNI 10349, in coordinamento con il SC1 e il SC6.
• aggiornamento della sezione relativa alla filtrazione in accordo con le disposizioni normative europee recenti (vedi seguito).
• inserimento dei principi riguardanti la manutenzione degli impianti di climatizzazione. In questo caso la prima indicazione è stata quella di mettere allo studio un progetto di norma specifico, sul tipo di quanto contenuto nella Norma tedesca VDI 6022 (vedi paragrafo precedente).
• completamento formale della UNI 10339 con il richiamo della UNI 8199 per quanto concerne i riferimenti alle prestazioni acustiche degli impianti.
Per quanto riguarda il primo e l’ultimo punto è stato deciso di percorrere la strada del foglio di aggiornamento che, con iter di approvazione analogo a quello di una norma vera e propria (dal SC5 al Comitato Centrale Tecnico del CTI all’UNI per finire in inchiesta pubblica); ha il vantaggio – rispetto alla pubblicazione di una norma - della rapidità (in cinque mesi circa il foglio dovrebbe essere pubblicato).

Le portate di aria esterna e di estrazione da adottare per le diverse tipologie d’utenza devono essere corrette secondo le indicazioni della proposta di foglio d’aggiornamento per tenere conto dell’efficienza di ventilazione dei vari sistemi di diffusione utilizzati all’interno degli ambienti. Il concetto di efficienza di ventilazione ev si riferisce alla quantità di aria esterna che effettivamente partecipa alla diluizione dell’aria contaminata dell’ambiente rispetto alla quantità totale contenuta nel flusso di mandata. Gli indici proposti dal GdL (coordinato dal prof. Joppolo) non sono comunque da intendersi quale strumento di misura dell'efficienza di ventilazione ma solo come mezzo progettuale per una corretta scelta delle portate in funzione del tipo di impianto e del tipo di diffusione.
La verifica sperimentale dell’efficienza richiede un’analisi delle concentrazioni di inquinanti in ogni punto dell’ambiente.
Sono stati proposti vari indici di qualità che esprimono l’efficienza di diluizione degli inquinanti. Tuttavia la verifica di concentrazione è spesso di difficile determinazione analitica e pratica ed ha in generale poco significato se non si conosce la posizione precisa delle sorgenti di inquinamento all’interno dell’ambiente considerato.
Tale difficoltà ha portato a definire – nella proposta - una correlazione tra la effettiva miscelazione e la capacità propria di un sistema di diffusione ad uniformare la
temperatura del flusso di mandata con quella dell’ambiente ad una determinata distanza dal diffusore, e dovrà necessariamente condurre ad una serie di verifiche sperimentali.
A tale riguardo sono iniziate delle ricerche sperimentali anche presso il Dipartimento di Fisica Tecnica dell’Università di Roma “La Sapienza” nelle quali è stato predisposto un apparato sperimentale all’interno di una stanza di prova costituito da un impianto di immissione e di estrazione dell’aria che consente di variare l’altezza sia della bocchetta di mandata sia di quella di ripresa; inoltre il sistema consente di variare in modo continuo le portate di immissione e di estrazione dell’aria, e – attraverso una resistenza elettrica posizionata sul canale di mandata – la temperatura dell’aria immessa in ambiente. In questa maniera risulta possibile studiare l’influenza sull’efficienza di ventilazione dei parametri geometrici, fluidodinamici e termici. Per la valutazione sperimentale dell’efficienza di ventilazione è stato usato il metodo dei gas traccianti, impiagando, nel caso specifico, esafluoruro di zolfo. Il dispositivo sperimentale utilizzato è costituito da una macchina che svolge la doppia funzione di dosatore del gas tracciante e di misuratore dello stesso. L’immissione in ambiente viene effettuata mediante ugelli spruzzatori che possono dosare il quantitativo di gas immesso in diversi modi: in modo costante, in modo da mantenere una concentrazione costante o componendo opportunamente nel tempo le due situazioni. La misurazione della concentrazione può avvenire in diversi punti, al massimo sei, che devono essere scelti per rappresentare in modo significativo la concentrazione dell’inquinante nell’aria immessa, nell’aria estratta e la concentrazione media dell’ambiente.
Le prove sperimentali sono state effettuate con quattro diverse combinazioni delle posizioni delle bocchette di mandata e di estrazione; tali posizioni sono alto-alto, altobasso, basso-alto e basso-basso.
Parallelamente allo studio sperimentale sono in via di svolgimento le simulazioni al calcolatore mediante codice di calcolo fluidodinamico Fluent®; la schematizzazione della stanza è stata effettuata mediante un modello tridimensionale, cercando di riprodurre il più fedelmente possibile la situazione reale per quello che riguarda la geometria. Sono state considerate soltanto due specie fluide: l’aria e l’esafluoruro di zolfo, evitando di considerare singolarmente le diverse sostanze presenti nell’aria. I risultati ottenuti dalle simulazioni saranno confrontati con quelli delle prove sperimentali in termini di indicatori di distribuzione dell’aria (indice locale di ricambio dell’aria, indice globale di ricambio dell’aria, efficienza di ricambio dell’aria) sia in termini di indicatori della qualità dell’aria (efficienza di ventilazione). La validazione del modello offrirà infatti la possibilità si sfruttare al massimo la versatilità dei codici di calcolo e di estendere i risultati ottenuti anche a configurazioni diverse dell’impianto. Il modello realizzato è già predisposto per valutare un numero maggiore (fino a 25) di possibili posizioni della mandata e della ripresa e tre diverse posizioni della sorgente inquinante. Un’altra attività sperimentale sta riguardando i sistemi detti “push-pull”, cioè dispositivi di ventilazione localizzata realizzata accoppiando terminali di immissione ed estrazione dell’aria e nei quali i getti di aria conseguenti costituiscono una barriera alla libera circolazione di masse d’aria tra ambienti contigui, determinando in tal modo una riduzione dei flussi termici e della migrazione di vapori, polveri o altre sostanze
inquinanti aerodisperse tra un ambiente e l’altro.


Rappresentazione del locale sede delle sperimentazioni nella simulazione numerica tridimensionale per la determinazione dell’efficienza di ventilazione. I primi risultati ottenuti mostrano una buona relazione tra dati sperimentali e simulazioni numeriche.

Gli studi sperimentali hanno avuto anche lo scopo di studiare le prestazioni di una lama d’aria nella compartimentazione di due ambienti in funzione di alcuni parametri tra cui il numero di getti, la velocità e l’intensità di turbolenza del getto, le caratteristiche geometriche delle aperture, le differenze di temperatura e pressione nei due ambienti.
A tale riguardo si veda, ad esempio, Howell et al., ASHRAE Transaction 82,76, La Termotecnica ottobre 1994, Joppolo, AiCARR Milano 2000, Cumo et al. Ventilation2000 e ATI 2001.


Concentrazione di inquinante al variare della velocità dell’aria immessa dalla lama d’aria per una definita posizione in ambiente (Ventilation 2000, Vol 2, p.227)


Concentrazione di inquinante al variare della distanza dalla lama d’aria per una determinata velocità dell’aria (Ventilation 2000, Vol 2, p.227)


Revisione della UNI 10339 per l’aspetto della filtrazione

La revisione del metodo di prova normalizzato UNI EN 779, cioè la prEN 779 Particulate Air Filters for General Ventilation – Determination of the Filtration Performance, è sottoposta a voto formale da parte degli stati membri del CEN. Come è noto i filtri sono classificati secondo il loro rendimento misurato in procedure standard definiti dalla norma europea. Il GdL coordinato dai proff. Anglesio e Tronville ha evidenziato alcuni punti nell’ambito della revisione in atto, che – tra tanti – sono qui di seguito riportati:

• occorre abbandonare la vecchia classificazione, ancora presente in documenti ufficiali pur essendo in vigore la nuova classificazione da più di sette anni; è urgente, tra l’altro, aggiornare la UNI 10339.
• il limite superiore di 3 millimetri nella misura della efficienza spettrale non riguarda comunque i filtri della classe G che vengono classificati sulla base della sola efficienza ponderale.
• i costi delle prove che i costruttori intenderanno sostenere sono gli stessi anche con il nuovo tipo di prova mentre il numero dei laboratori disponibili a svolgerle è maggiore che nel caso della vecchia EN779.
• occorre comunque abbandonare uno strano complesso di inferiorità ancora esistente nei confronti della normativa americana; la misura della efficienza spettrale è sicuramente una misura di maggiore semplicità ed è possibile, se opportunamente evidenziato nei tavoli adatti, che l’Europa possa proporre in sede ISO un ruolo significativo per la EN779 in luogo della ASHRAE 52.2, rispetto alla quale ha numerosi vantaggi. L’attività normativa anche in questo caso è legata ad un’attività di ricerca utile (Anglesio) che riguarda:
• filtri per particelle: partecipazione a prove interlaboratorio a livello europeo per valicare il nuovo metodo di prova EN 779 che prevede l’impiego di contatori di particelle;
• filtri per gas: partecipazione a prove interlaboratorio a livello mondiale (ASHRAE) e a livello europeo (EUROVENT) al fine di definire un metodo di prova rispettivamente per il materiale e il filtro in scala 1:1.

Requisiti impiantistici per le zone fumatori
Nel giugno del 2000 è stato istituito un gruppo di lavoro ad hoc a supporto del gruppo Tecnologico della Commissione Tecnico Scientifica “Indoor” del Dipartimento della Prevenzione del Ministero della Sanità. Nell’ambito dei lavori del gruppo tecnologico è previsto lo sviluppo di una serie di tematiche, tra le quali l’individuazione dei requisiti impiantistici per le zone fumatori nei locali ad uso pubblico. Tale tematica riveste una elevata priorità in relazione ai dispositivi normativi e proposte di legge che recentemente hanno interessato il divieto di fumo nei locali pubblici.
In particolare, il gruppo di lavoro deve fornire un supporto al Ministero della Sanità per la preparazione di documentazione e raccomandazioni tecniche circa i requisiti minimi dell’impianto da realizzare nelle zone dedicate ai fumatori.
Per produrre del materiale con il pieno consenso di tutti gli operatori tecnici e scientifici del settore, con coordinamento AICARR, sono stati coinvolti anche
l’ASSISTAL (Associazione Nazionale degli Installatori), il CNI (Consiglio Nazionale degli Ingegneri), l’ISPESL (Istituto Nazionale Previdenza e Sicurezza del Lavoro), l’ASCCA (Associazione Studio e Controllo della Contaminazione dell’Aria). E’ stata messa a punto la redazione preliminare di un documento tecnico
riguardante i requisiti minimi dell’impianto di ventilazione a servizio delle zone per fumatori. Tale documento attualmente è in fase di inchiesta pubblica (si veda il CDA n.6/2001 e il sito www.aicarr.it) per ottenere commenti, implementazioni, suggerimenti e modifiche.
Le zone per fumatori (smoking lounges) sono quelle zone riservate esclusivamente ai fumatori. Non ci si riferisce nel documento alla presenza nelle zone per fumatori di persone non fumatrici. Le zone per fumatori risultano essere separate dagli altri ambienti limitrofi occupati da persone non fumatrici.
Rispetto al fumo di tabacco il documento non assicura l’eliminazione degli effetti avversi sulla salute delle persone; l’obiettivo del documento è quello di migliorare le condizioni di comfort degli occupanti e ridurre l’esposizione a contaminanti potenzialmente dannosi per la salute.
Il documento è basato su un approccio di tipo prescrittivo.
 

Prof. Ing. Livio De Santoli, Presidente Sottocomitato 5, UNI-CTI
tratto da AICARR, Associazione Italiana Condizionamento dell’Aria Riscaldamento e Refrigerazione, "L’Impiantistica nei laboratori di analisi, ricerca e sperimentazione", pgg. 17-25, Convegno Padova 19 giugno 2001, Bari 28 settembre 2001, Catania 12 ottobre 2001.
 

Indice rischio fumo

Condizionamento, Riscaldamento, Refrigerazione
Il servizio gratuito che Edilio mette a disposizione un esperto che risponde ai quesiti legati alla climatizzazione e al risparmio energetico.
a cura di A.I.C.A.R.R