Qualità dell’aria interna

Assicurare adeguati livelli di qualità dell’aria indoor (Indoor Air Quality), comfort e salubrità degli spazi di lavoro è possibile grazie all’adozione di un Building Manangement System (BMS). Scopri tutti i vantaggi  di un sistema intelligente di controllo degli edifici.

Come si misura e gestisce la qualità dell’aria interna? Quali sono i fattori che contribuiscono a generarla? In che modo tali elementi migliorano la produttività del lavoro? Scopo di questo post è illustrare le risposte a queste domande.

L’importanza della qualità dell’aria interna

Assicurare un’elevata qualità dell’aria all’interno degli edifici è fondamentale per garantire ambienti sani e privi di rischi per la salute delle persone. Nel caso degli edifici ad uso ufficio, dove il razionale dell’ambiente interno è la produttività – ovvero la capacità delle persone di generare  valore attraverso il loro lavoro-, la gestione dell’Indoor Air Quality (IAQ) ovvero dell’aria interna agli ambienti, incide sul più grande investimento delle aziende: i collaboratori, come ci ricorda una nota ricerca di JLL.

Cosa incide sulla qualità dell’aria interna

Gli elementi che incidono sulla qualità dell’aria interna sono:

  • Temperatura: le linee-guida definite dallo standard ANSI-ASHRAE 55-92 stabiliscono il livello ottimale tra 20°C e 23,5°C in inverno e tra 23°C e 26°C in estate, per valori di umidità relativa pari al 50% e di velocità dell’aria minore di 0,15 m/s, in un ambiente dove si svolge un’attività sedentaria (tipica di un ufficio).
  • Umidità relativa: si può assumere un valore ottimale di progetto, per un ambiente termo-controllato, tra il 45% in inverno e il 55% in estate, con una tolleranza del 10%.
  • Velocità dell’aria: le norme attuali fissano il valore massimo in 0,15 m/s in inverno e 0,20 m/s in estate.
  • Assenza di agenti alteranti di tipo fisico, chimico o biologico (funghi, batteri, virus, pollini, fumi, polveri, biossido e monossido di carbonio, biossido di zolfo e azoto, radon, campi elettromagnetici, formaldeide e altri composti organici volatili…).

Indoor Air Quality: misura e gestione

Per rima cosa è necessario predisporre una sistema di misura delle variabili ambientali che costituiscono l’IAQ. Per esempio, solo per citare solo le più importanti:

  • temperatura dell’aria interna;
  • umidità relativa;
  • biossido e monossido di carbonio.

Tale sistema si compone essenzialmente di una rete di sensori in campo collegati ad un sistema di registrazione e visualizzazione, per tenere traccia delle misure nel tempo e consentire l’elaborazione di modelli di funzionamento, essenziali per la gestione.

Alla rete di sensori va associato un sistema di gestione, ovvero una rete di attuatori in campo comandati da un software BMS (Building Management System) centrale. Il BMS permette la regolazione degli impianti di riscaldamento, condizionamento e ventilazione (HVAC – Heat, Ventilation & Air Conditioning) e di apportare le correzioni a temperatura, umidità e ventilazione ambientali necessarie affinché gli eventuali valori fuori soglia rientrino nei ranghi corretti.

Il BMS integra in un sistema unico sensori, controllori, attuatori consentendo l’automazione, ovvero genera degli azionamenti ai sistemi HVAC in campo un modo indipendente dall’azione di un operatore.

Le soluzioni per una corretta gestione dell’aria indoor

Un buon progettista di impianti sa non solo dimensionare correttamente questi stessi ma prevede anche la regolazione automatica tramite BMS.

Questo approccio evita:

  • l’errore umano legato alla soggettività della percezione delle variabili ambientali;
  • le dimenticanze e i problemi legati all’accensione o spegnimento di macchine poste in locali tecnici spesso difficili da raggiungere (sotterranei, coperture, cavedi impianti ecc…);
  • la possibilità di cambiare le soglie (setpoint) in corso d’opera.

Spesso succede di dover cambiare i setpoint o la programmazione a causa di cambiamenti nell’utilizzo degli spazzi o anche di policy. Per esempio, con l’avvento dell’era della pandemia è necessario creare sovrapressioni all’interno degli ambienti ed evitare di riutilizzare l’aria interna: questo è facilmente realizzabile con un sistema BMS, molto più difficile con un sistema manuale.

La situazione italiana

In ogni sistema di sensori e strumenti di misura e registrazione oltre a temperatura, umidità e CO/CO2 è normalmente presente anche quello della luminosità, allo scopo di regolare con lo stesso sistema BMS anche la variabile dell’illuminazione, che è un importante fattore di comfort e di benessere, anche se non è direttamente collegato all’indoor air quality.

Una recente ricerca dell’Energy & Strategy Group del Politecnico di Milano rileva che, nonostante gli indubbi vantaggi derivanti dall’adozione di un sistema BMS negli edifici, ad oggi in Italia solo il 25% degli edifici del settore Terziario è dotato di un numero elevato di building devices gestiti da un’unica piattaforma centrale. Anche se tale percentuale è in crescita rispetto al passato, è troppo bassa per poter garantire una diffusione significativa delle tecnologie in grado di gestire correttamente l’indoor air quality.

L’importanza del controllo della CO2

Sensazione di aria viziata? Ridotta capacità di concentrazione? Un discorso a parte merita infatti la concentrazione di anidride carbonica (CO2), principale gas metabolico prodotto dall’uomo. La sua concentrazione è direttamente proporzionale al numero e al tempo di permanenza delle persone in un ambiente confinato e privo di adeguata ventilazione.

Un eccesso di CO2 nell’ambiente causa la riduzione delle capacità cognitive e aumenta l’insoddisfazione degli occupanti a causa della progressiva sensazione di aria viziata. Il valori di CO2 è infatti utilizzato come uno degli indicatori della qualità dell’aria in un ambiente indoor.

La sua misurazione costante permette di definire la soglia di attivazione del ricambio d’aria e ripristinare la quantità fisiologicamente necessaria di ossigeno nell’aria, consentendo lo svolgimento corretto delle attività psico-fisiche all’interno dell’ambiente di lavoro.

Come si calcola la concentrazione di CO2 in un ambiente chiuso

La concentrazione corretta di CO2 all’interno di un ambiente di lavoro è di 600 ppm, con un limite superiore di 1.000 ppm. Per questo la norma DIN 1946-6 prevede che il livello corretto di flusso d’aria dall’esterno venga calcolato in relazione al numero di persone presenti nell’ambiente. Più persone, più CO2 da smaltire, più ventilazione e ricambio d’aria da prevedere.

La norma stessa propone la formula di calcolo del volume di aria da ricambiare per ottenere il livello corretto di CO2 nell’ambiente: si ottiene moltiplicando 30 m³/h per le persone presenti nell’ambiente.

30 m³/h x le persone presenti nell’ambiente

Questo ha due conseguenze:

  1. La necessità di monitorare costantemente il livello di CO2 presente nell’ambiente
  2. Il sistema di ventilazione deve essere controllabile in modo automatico, oltre che essere dimensionato correttamente sulla massimo numero di persone che possono essere presenti nell’ambiente.

A rimarcare l’importanza della gestione dell’indoor air quality, dobbiamo osservare che monitorare costantemente l’anidride carbonica in ambienti chiusi è la chiave per garantire una qualità dell’aria ottimale e minimizzare il rischio di trasmissione del coronavirus Covid-19 e degli altri agenti patogeni, come riporta una recente ricerca della Società Italiana di Medicina Ambientale.

Fonti


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