Comfort respiratorio olfattivo e
qualità dell’aria interna
arch. Cristina Carletti
Dipartimento di Tecnologie dell’Architettura e Design
“Pierluigi Spadolini” – Università di Firenze
Benessere respiratorio olfattivo e IAQ
Il benessere respiratorio olfattivo coinvolge due aspetti
fondamentali della qualità ambientale e quindi della
progettazione:
la qualità dell’aria indoor (IAQ)
le strategie di ventilazione degli ambienti
Il problema della qualità dell’aria interna va considerato fin
dalle prime fasi del progetto preliminare e deve
necessariamente coinvolgere tutte le fasi:
• progettazione
• realizzazione
•utilizzo e gestione
• dismissione dell’edificio
Alcuni concetti di base inerenti la I.A.Q.
La qualità dell’aria che respiriamo è di fondamentale
importanza ai fini del benessere e della salute delle persone
negli ambienti confinati. A tal fine è importante che l’aria non
sia inquinata
Inquinamento interno
“Qualsiasi alterazione delle caratteristiche chimico fisiche e
biologiche dell’aria, determinata sia da variazioni di
concentrazione dei suoi normali costituenti sia e soprattutto,
dalla presenza di sostanze estranee alla sua composizione
normale in grado di determinare effetti di danno e/o molestia
all’uomo”
(Ministero dell’Ambiente, 1991)
Breve storia della IAQ
studio aria esterna
in seguito al manifestarsi di patologie correlate
all’ambiente costruito, l’attenzione si è rivolta all’ambiente
interno
Building Related Illness (BRI)
vere malattie le cui cause sono correlate all’edificio
(febbre da umidificatore, legionellosi, tumore dovuto al
radon, ecc.)
Sick Building Sindrome (SBS)
insieme di sintomi generali (mal di testa, difficoltà di
concentrazione, irritazione degli occhi, senso di malessere
generale) che colpiscono la maggioranza delle persone
che soggiornano in determinati edifici; i sintomi spariscono
abbandonando l’edificio. Cause dovute ad un senso di
insoddisfazione generalizzato dell’edificio cui concorrono
fattori diversi (inquinamento dell’aria interna, condizioni
microclimatiche, illuminazione, rumore, stress, ecc.)
studi hanno rilevato livelli di inquinamento interno >> esterno
Principali cause di inquinamento degli
ambienti interni
politiche di risparmio energetico
uso di nuovi materiali di derivazione chimica contenenti
sostanze nocive
scarsa attenzione progettuale alle soluzioni tecniche
diverse abitudini di vita delle persone, che tendono a
trascurare le normali operazioni di pulizia
uso di prodotti che aumentano il carico inquinante
(deodoranti, insetticidi, ecc.)
le persone passano l’80% del loro tempo in ambienti
confinati
Principali effetti sull’uomo
Funzione della concentrazione dell’inquinante
e del tempo di esposizione dell’individuo
Effetti irritativi su cute e
mucose (laringiti,
congiuntiviti,eritemi)
Effetti sul sistema
nervoso (emicranie)
Effetti genotossici
(alterazione delle
cellule, cancro)
Effetti respiratori (asma,
allergie, bronchiti,
infezioni)
Effetti sensoriali (bruciore Effetti sul sistema riproduttivo
alla gola, lacrimazione,
cardiovascolare,
effetti neuropsichici)
gastrointestinale
Classificazione inquinanti dell’aria indoor
di natura chimica
CO– CO2
NOx – SOx
O3
TVOC
ETS
Pesticidi
(mg/m3; μg/ m3; ppm)
(μg/m3; ppm)
(“ “)
(“ “)
(“ “)
(“ “)
di natura fisica
Radon (I.R.)
N.I.R.
MMMF
Asbesto
Polveri
(Bq/ m3; pCi/l; Bq/kg)*
(Tesla)
(f/l; f/m3)
(“ “)
(μg/m3; ppm)
di natura
microbiologica
Virus e batteri
Funghi e muffe
Pollini
Acari
* [Ci: Curie; Bq: Bequerel]
CFU/m3; CFU/cm2
Inquinanti di natura chimica
Inorganici
CO2
respirazione, prodotto combustione
CO
prodotto combustione, fumo tabacco
NOx, SOx
prodotto combustione, aria esterna
O3
fotocopiatrici, stampanti, aria esterna
Organici
TVOC
materiali da costruzione e finitura
- aldeidi (formaldeide)
- idrocarburi alogenati (pentaclorofenolo)
- idrocarburi aromatici (benzene)
- alcoli (etanolo)
ETS
Pesticidi
miscela complessa (fumo da sigaretta)
Inquinanti di natura fisica
Radon (I.R.)
suolo, acqua, materiali
N.I.R.
Campi e.m.
(ELF – 50 Hz, alta frequenza – 300kHz÷300GHz)
MMMF
isolanti termici fibrosi
Asbesto
isolanti termici
Polveri
aria esterna, combustione, fumo da sigaretta
Inquinanti di natura fisica: inquinamento e.m.
Campi e.m. a 50 Hz – Extremely Low Frequencies:
Linee ed impianti per trasporto e distribuzione energia elettrica
-linee ad altissima tensione 380 kV
- linee ad alta tensione 60-132 kV
- cabine di trasformazione (primarie e MT/BT)
Apparecchi e dispositivi elettrici (TV, asciugacapelli, video…)
Normativa vigente:
DPCM 23/4/1992
DM 10/09/98 n° 381
Strategie di controllo: cavi interrati, linee compatte, cavi
schermati, disgiuntori rete, reti a stella
Inquinanti di natura biologica
Virus, Batteri
impianti HVAC, esterno, uomo, animali
Funghi, muffe strutture e prodotti umidi (substrato)
Pollini
aria esterna
Acari
materiali, arredi, animali
Bacilli
impianti HVAC (torri raffreddamento, umidificatori)
e impianto idrico
Concentrazioni massime ammissibili
ppm = parti per milione
= microgrammi su m3 di aria
CFU/m3 = unità formanti colonie per m3
Bq/m3 = bequerel su m3
fibre/litro
μg/m3
Inquinanti negli
ambienti
confinati e loro
fonti
Come si può definire l’accettabilità
dell’aria interna?
“la qualità dell’aria interna è considerata accettabile quando
in essa non sono presenti contaminanti conosciuti in
concentrazioni dannose, secondo quanto stabilito dalle
autorità competenti, e rispetto alla quale una notevole
quantità di persone, almeno l’80%, non esprime
insoddisfazione”
Standard ASHRAE 62/99
“Ventilation for acceptable indoor air quality”
La normativa: effetti sul comfort (indicativa)
Report prENV 1752 “Ventilation for Buildings: Design Criteria for the Indoor Environment”
olf
capacità inquinante di una
sorgente. Un olf rappresenta il
tasso di sostanze inquinanti
emesso da una persona normale
(adulto,
attività
sedentaria,
condizioni di benessere termico,
standard
igienico);
tutte
le
sorgenti possono essere espresse
in persone equivalenti.
15%
1 decipol
decipol
Inquinamento dell’aria percepito
dalle persone. Viene definito come
l’inquinamento causato da una
persona normale (1 olf) in un
ambiente con ricambio d’aria di 10
l/s.
La normativa italiana
D.P.R. 246/’93 – Direttiva CEE 89/106 “Prodotti da costruzione”
Requisito igiene – salute – ambiente:
“L’edificio deve essere concepito e costruito in modo da non
costituire una minaccia per l’igiene o la salute degli occupanti
o dei vicini, causata, in particolare, dalla formazione di gas
nocivi, dalla presenza nell’aria di particelle o di gas pericolosi,
dall’emissione di radiazioni pericolose, dall’inquinamento o
dalla contaminazione dell’acqua o del suolo, da difetti
nell’evacuazione delle acque, dei fumi e dei residui solidi o
liquidi, e dalla formazione di umidità in parti o sulle superfici
interne dell’opera”
Tale requisito si applica a tutti i prodotti da costruzione
fabbricati al fine di essere incorporati o assemblati in modo
permanente nell’edificio.
Circ. Min. Sanità n. 57/’83
Concentrazione massima ammissibile di Formaldeide: 0,1 ppm
Tale limite si applica sia alla nuova edilizia che a quella
esistente.
La normativa italiana
L. n. 257/92
Concentrazione massima ammissibile di fibre di Amianto:
assente
Tale limite si applica sia alla nuova edilizia che a quella
esistente.
Raccomandazione Euratom n. 143/90
Concentrazione massima ammissibile di Radon
DPCM 23.04.92, DM n. 381/1998
Inquinamento elettromagnetico:
elettrico e magnetico
Valori
limite
di
campo
Valutazione e certificazione dei
materiali ecocompatibili
In ambito europeo si tende ad adottare una visione
quanto più ampia possibile, legata all’intero ciclo di
vita seguendo la cosiddetta analisi del ciclo di vita
(Life Cycle Analysis,
Analysis LCA)
flussi di materia
energia ed
emissioni
Materiali e prodotti per l’edilizia
rilasciano direttamente sostanze pericolose
(VOC, radon, fibre, polveri, ecc.);
adsorbono e poi rilasciano sostanze presenti
nell’aria e derivanti da altre sostanze;
favoriscono l’accumulo di sporco e la
crescita di microrganismi;
L’emissione dipende da:
età
superficie emittente
stoccaggio
fattori ambientali
posizione del materiale e
modalità di posa in opera
Qualità dell’aria interna
- Alcune strategie e tecniche
di controllo -
Strategie di controllo della qualità
dell’aria indoor
Le strategie di bonifica si possono suddividere in due
grandi categorie:
- strategie che intervengono sulla fonte inquinante;
- strategie che intervengono sull’aria ambiente.
Fra le prime si ricordano: la rimozione della fonte, il suo
confinamento, l’esalazione localizzata, il trattamento della
fonte (incapsulamento)
Fra le seconde si ricorda il controllo della ventilazione
degli ambienti ed il condizionamento ambientale nonché
l’adozione di appropriate tecniche di filtrazione dell’aria.
Esempio di incapsulamento di una
manufatto contente amianto - copertura
in cemento -amianto
Aspirazione polveri
(rifiuti speciali)
Applicazione
impregnante (primer)
per mantenere corse le
fibre
Gli addetti indossano
presidi di protezione
personale
Le polveri sono
confinate nel
contenitore e smaltite
in discarica “speciale”
Ventilazione come requisito
fondamentale nel progetto di tutti gli
edifici
- per il controllo della qualità dell’aria interna;
- per il benessere interno, specialmente nelle stagioni
intermedie e durante l’estate;
- contrasto con le esigenze di risparmio energetico;
- vincoli dettati dalla necessità di integrazione dei sistemi di
ventilazione nel progetto architettonico;
Campi elettromagnetici dovuti all’impianto
elettrico
Biosensor: è un biointerruttore
automatico. Stacca la tensione di
220 Volt che rimane nei fili
elettrici anche quando ogni
apparecchio è spento, causando
campi elettrici
Biointerruttore cavo
Isolamento: a norme cei-20-11,
senza PVC, a norme antincendio, fili
di fase e neutro attorcigliato per
ridurre il campo elettromagnetico
Schermo: in alluminio con funzioni di
schermatura elettrostatica filo di
continuità longitudinale, dissensione
adeguata
Tecniche dio mitigazione del Gas Radon
IL GAS RADON
Il radon è un gas radioattivo
che deriva dalla catena di
decadimento dell’Uranio:
•INCOLORE
•INODORE
•INSAPORE
•PRESENTE NATURALMENTE NEL
SUOLO (natura geologica)
•CHIMICAMENTE NON
REAGENTE
•MOLTO PIU’ PESANTE
DELL’ARIA, MA ESTREMAMENTE
VOLATILE
Tipi di
radiazione
Principali sorgenti di radon in un edificio
SUOLO
MATERIALI DA COSTRUZIONE
ACQUA
Fattori che influiscono
sul radon indoor:
- CARATTERISTICHE DEL
SUOLO
- PERMEABILITA’ DEI SUOLI
DI FONDAZIONE
- TIPOLOGIA DI
COSTRUZIONE
- STILE DI VITA DEGLI
OCCUPANTI
- CONDIZIONI
METEREOLOGICHE
- MICROCLIMA INTERNO
Dinamiche di ingresso del radon
La costruzione si
comporta come un
aspirapolvere creando
una depressione che
induce l’ingresso del
radon all’interno
Le aperture attraverso i
piani favoriscono la
distribuzione del gas ad
opera di correnti d’aria
calda che, più leggera,
tende a risalire verso l’alto
Strategie di controllo del radon
RIDUZIONE DELLA QUANTITA’
IN INGRESSO DI RADON
•ATTRAVERSO METODI DI
RACCOLTA O SCARICO PRIMA
DELL’INGRESSO NELLE ABITAZIONI
•MODIFICANDO LA PRESSIONE
DIFFERENZIALE INTERNA/ESTERNA
RIDUZIONE DELLA
CONCENTRAZIONE DOPO
L’INGRESSO
•ATTRAVERSO LA DILUIZIONE PER
MEZZO DELLA VENTILAZIONE
•ATTRAVERSO LA FILTRAZIONE
DELL’ARIA
La ventilazione naturale (tecnica passiva)
e meccanica (tecnica attiva)
INTERVENTI SULL’ATTACCO A TERRA
Suzione del radon dal suolo mediante uso
di tubazioni di drenaggio
1. CONDOTTO DRENANTE; 2.REGOLATORE DEL LIVELLO DELL’ACQUA;
3.SIFONE; 4.VENTILATORE PER EVACUAZIONE FORZATA DEL RADON
ASPIRAZIONE DAL SUOLO TRAMITE
IMPIANTO DI DRENAGGIO SOTTO LA
BASE DELL’EDIFICIO
SUZIONE DEL VESPAIO E DEL TERRENO
SOTTOSTANTE LA PRIMA SOLETTA
Pozzo di Radon
Uso di materiali ecocompatibili Requisiti
Idoneità all’applicazione
Durevolezza,
stabilità
prestazionale nel tempo
Resistenza al fuoco
Riutilizzabilità
riciclabilità o
smaltimento senza causare
alti impatti ambientali
Marchi di qualità ambientale - (produzione,
uso e smaltimento)
Blauel-engel Tedesco
dell’Ambiente
(1977)
approvato
dal
Ministero
NF Environment Francese (1992) coinvolge anche l’organismo di
certificazione nazionale AFNOR
Umweilzichen Baume (1991) Ministero dell’Ambiente (Agenzia
Federale dell’Ambiente + associazione consumatori)
Marchio ANAB (Italia)- IBO (Austria)-IBN (Germania)
gruppo europeo ECONcert
Marchio Ecolabel, strumento volontario di politica ambientale,
che si pone l’obiettivo di promuovere prodotti e servizi con
minore impatto ambientale a parità di funzioni dichiarate in
coerenza con quanto stabilito dalla Direttiva UE 106/89
La certificazione di processo
Oggi è indispensabile combinare le procedure di
ecolabeling riferite al prodotto con quelle riferite al
processo edilizio quali ad esempio la famiglia delle
ISO 14000 per certificare, come sta per avvenire in un
prossimo futuro con la certificazione energetica,
l’intero l’organismo edilizio lungo tutto il suo ciclo di
vita
certificazione del processo progettuale
Prodotti ecocompatibili e prestazioni
…non sempre “naturale”
naturale vuole dire “sano”…infatti
sano
9 esistono materiali naturali pericolosi
9 esiste una chimica più pulita
9 non tutti i materiali di sintesi devono essere
rifiutati
Integrazione fra i materiali sulla base delle
prestazioni
PRESTAZIONI TERMICHE + PRESTAZIONI
ACUSTICHE + ECOLOGIA
Materiali termoisolanti in fibre ed espansi
Cocco (pannelli – feltri)
Juta (riempimento – feltro)
Lana naturale (riempimento – feltro)
Fibra di cellulosa
λ = 0,045
λ = 0,055
λ = 0,030 - 0,04
λ = 0,058
Vermiculite espansa
Perlite espansa
Argilla espansa
Pomice naturale
λ = 0,080 – 0,1
λ = 0,066
λ = 0,90
λ = 0,20
Vetro cellulare espanso
Polistirene espanso (estruso)
Fibre e materassini di vetro
λ = 0,060
λ = 0,035- 0,058
λ = 0,040 - 0,053
λ = W/mK
Fonte: Norme UNI e Verdeaureo dell’Architettura (S. Omodeo Salè)
