Studio sulla qualità dell'aria interna

Una buona qualità dell’aria è un fattore determinante per la salute e la sicurezza delle persone, sia in ambito industriale che in ufficio o in casa. L’aria può essere inquinata da agenti inquinanti, ovvero particelle dannose per gli organismi viventi che si muovono con l’aria. L’inquinamento atmosferico si misura in parti per milione (ppm). Questa unità corrisponde al numero di molecole che stiamo cercando di misurare per milione di molecole d’aria. Più alto è il livello di inquinamento, più l’aria è inquinata e la sua qualità è scadente.

Gli inquinanti e le altre sostanze chimiche possono causare problemi di salute, con conseguente calo della produttività, disagio e stress per il personale. L’aria interna inquinata può causare tosse, vertigini, mal di testa, irritazione delle mucose e affaticamento a breve termine, e malattie respiratorie e cardiache a lungo termine.

Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS ), l’inquinamento dell’aria interna, compresa l’esposizione sul posto di lavoro, è responsabile di circa il 3% dell’onere globale delle malattie. Trascorriamo fino al 90% del nostro tempo in ambienti chiusi, a casa, a scuola, sui mezzi di trasporto o al lavoro.

È quindi importante controllare la qualità dell’aria all’interno della casa:

Garantire che le norme sull’inquinamento non superino i valori limite definiti.
Verificare il corretto funzionamento delle misure di controllo.
Per scoprire come scegliere il giusto livello di dispositivi di protezione individuale (DPI).
Essere in grado di garantire ai lavoratori che la loro salute e il loro benessere non sono a rischio.

Cosa sono i COV?

I composti organici volatili (COV) sono sostanze chimiche contenenti carbonio. Possono provenire da diverse fonti, tra cui quelle descritte di seguito, cosmetici, deodoranti per ambienti, combustibili fossili, sostanze chimiche emesse dai veicoli a motore o nel settore industriale.

I COV svolgono un ruolo importante nell’inquinamento dell’aria sia interna che esterna. Non tutti i COV sono dannosi, ma alcuni sono considerati inquinanti atmosferici, come il benzene, la formaldeide e il toluene. Altri, come il metano (emesso dalle zone umide e dai ruminanti) sono presenti naturalmente nell’ambiente e sono importanti per il ciclo biogeochimico della Terra.

L’esposizione ai COV può essere ridotta con una serie di misure. Ad esempio, si raccomanda diventilare adeguatamente gli spazi interni, di utilizzare prodotti per la pulizia e materiali da costruzione a basso contenuto di COV, di limitare l’uso eccessivo di sostanze chimiche e di promuovere l’uso di fonti energetiche pulite.

Inoltre, le normative ambientali mirano a controllare e ridurre le emissioni di COV da varie fonti industriali. EOLIOS è in grado divalutare le emissioni di COV e di monitorare la loro concentrazione nell’aria, nonché il loro impatto sulla qualità dell’aria interna ed esterna.

Cosa sono le particelle fini?

Le particelle fini sono particelle trasportate dall’aria con un diametro pari o inferiore a 2,5 micron. Sono quindi noti come PM2,5. Queste particelle sottili possono essere emesse da diverse fonti, tra cui veicoli a motore, centrali elettriche, impianti industriali, incendi di biomasse e processi di combustione. Contribuiscono all’inquinamento atmosferico e hanno quindi un impatto negativo sulla salute e sull’ambiente.

Per saperne di più :

Da dove provengono gli inquinanti?

Gli inquinanti presenti negli ambienti provengono da varie fonti di inquinamento indoor:

Fumo di tabacco: contiene prodotti tossici come monossido di carbonio, formaldeide e VOC.
Prodotti per la casa e per il fai-da-te: alcuni prodotti emettono COV come l’ammoniaca e gli aerosol.
Materiali da costruzione/decorazione: pitture, vernici, colle, tappeti e materie plastiche rilasciano COV durante e dopo l’installazione.
Mobili e tappezzerie: i mobili imbottiti, i tappeti e le tende contengono sostanze chimiche come i ritardanti di fiamma bromurati, che si decompongono e si disperdono nell’aria esterna.
Apparecchi di riscaldamento/cottura: stufe a legna, caminetti e cucine a gas rilasciano monossido di carbonio, polveri sottili e altri inquinanti quando sono poco efficienti o sottoposti a scarsa manutenzione.
Muffa e allergeni: la muffa rilascia spore e sostanze nocive e gli allergeni come peli di animali, acari della polvere e pollini inquinano l’aria interna.
Apparecchiature di combustione: i forni industriali, come quelli utilizzati nelle fabbriche di vetro, o i gas di scarico dei generatori rilasciano sostanze inquinanti.

Principali fattori che influenzano la qualità dell'aria interna

La qualità dell’aria interna può essere peggiorata da una serie di fattori:

Scarsa ventilazione
Problemi di controllo della temperatura
Umidità troppo alta o troppo bassa
Ristrutturazione con vernice
Polvere di ristrutturazione
Attrezzature per la pulizia
Prodotti chimici e pesticidi

Una buona ventilazione, l’uso di prodotti ecologici per la pulizia e la costruzione e la gestione dell’umidità sono quindi misure essenziali per ridurre l’inquinamento indoor.

Il concetto di comfort interno e di qualità dell'aria

Un livello soddisfacente di comfort interno è essenziale per la salute fisica e mentale del personale e quindi per la sua produttività. Inoltre, un ambiente correttamente gestito e confortevole può portare a un risparmio energetico. Di conseguenza, è molto importante creare o ottimizzare layout che favoriscano un buon livello di comfort interno.

Il comfort interno è definito da una serie di criteri, elencati di seguito.

Nessuna corrente d'aria

La giusta velocità dell’aria può contribuire a ridurre l’accumulo di agenti inquinanti, a rimuovere l’umidità e a mantenere una temperatura uniforme in tutto l’ambiente. Questa velocità può essere modificata da sistemi di ventilazione, unità di riscaldamento o condizionamento e aperture.

Le velocità dell’aria nelle aree occupate sono generalmente limitate a meno di 0,2 m/s.

Uniformità della temperatura

L’assenza di una forte stratificazione della temperatura nella zona occupata garantisce un comfort soddisfacente. La temperatura deve essere uniforme sia in estate che in inverno, poiché le temperature elevate affaticano gli occupanti e quelle troppo fredde ne riducono la concentrazione.

Buona qualità dell'aria interna

Umidità dell’aria

Se l’umidità è troppo bassa, il risultato è un’aria secca che impedisce una respirazione corretta, seccando gli occhi, le vie nasali e la gola. Un’umidità eccessiva favorisce la crescita di batteri, muffe e acari della polvere.

Ventilazione

L’aria esterna è più sicura, quindi è importante sostituire spesso l’aria interna con aria esterna fresca. A tal fine, i sistemi di ventilazione vengono installati negli spazi in cui l’apertura delle finestre non è sufficiente.

Aria pulita

L’aria inquinata influisce sulla salute degli occupanti. Per questo motivo l’aria interna deve essere cambiata frequentemente e l’aria esterna deve essere filtrata per evitare di riportare troppo inquinamento nell’ambiente.

Simulazione CFD dell'inquinamento atmosferico indoor

La modellazione CFD è uno strumento versatile per la risoluzione di problemi ingegneristici legati all’analisi della propagazione di varie impurità e particelle nell’aria. La modellazione CFD viene utilizzata per riprodurre il movimento dell’aria, tenendo conto del trasferimento di calore e massa, delle impurità gassose e della loro dispersione e del trasferimento di particelle meccaniche in sospensione. È quindi possibile studiare la diffusione degli inquinanti negli ambienti, che seguono le linee di flusso dell’aria, grazie all’aeraulica.

La concentrazione di inquinanti in un ambiente varia a seconda del metodo di ventilazione scelto, creando una distribuzione non uniforme in tutto il volume. Gli inquinanti tendono naturalmente a salire verso l’alto. Analizzando la distribuzione degli inquinanti nell’ambiente, è possibileottimizzare le soluzioni progettuali adattate alla qualità dell’aria.

Esempio di qualità dell'aria in una fabbrica

Esempio di diffusione di un virus

Alcuni virus si diffondono per via orale. Le goccioline nell’aria possono contenere il virus, quindi le correnti d’aria ne favoriscono la diffusione. Per combattere efficacemente le infezioni trasmesse per via aerea, è fondamentale prevedere con precisione le modalità di diffusione di queste goccioline e degli aerosol e stimare l’impatto del flusso d’aria sul rischio di infezione.

Stiamo effettuando simulazioni utilizzando la fluidodinamica computazionale (CFD ) per studiare il comportamento di goccioline e aerosol e trovare soluzioni appropriate per ridurre al minimo il rischio di infezione orale.

Soluzioni previste da EOLIOS

Il nostro team può aiutarvi a controllare eottimizzare i vari processi. A tal fine, siamo in grado di effettuare campagne di misurazione in loco per ottenere misure della qualità dell’aria. Questa fase di misurazione è preliminare ai nostri studi di simulazione.

Possiamo eseguire lavori di modellazione sui sistemi di ventilazione in diverse fasi:

Audit per determinare l’origine delle polveri nei processi complessi.
Valutazione della soluzione progettuale per la distribuzione dell’aria per verificare la conformità dei parametri di inquinamento generati nei locali dell’impianto ai valori richiesti con i valori di temperatura, velocità e umidità calcolati. I flussi d’aria sono modellati con metodi di modellazione matematica tridimensionale (approccio CFD).
Sviluppo di modifiche alla soluzione progettuale, che consentono di raggiungere i parametri richiesti per i livelli di inquinamento in tutta la stanza.
Analisi dettagliata dei parametri di inquinamento in prossimità del processo tecnologico, ottimizzazione in termini di distribuzione dell’aria, umidificazione, cattura, ecc.
Studio di contaminazione specifico per i locali del laboratorio

In questo modo possiamo determinare la qualità dell’aria in tutto l’ambiente e dedurre il livello di comfort interno.

EOLIOS può anche progettare sistemi di ventilazione specifici per migliorare la qualità dell’aria, ad esempio in aree complesse come le camere bianche. Questo tipo di luogo richiede una pulizia impeccabile. Possiamo quindi determinare i flussi d’aria per garantire che gli inquinanti non raggiungano le aree ad alto rischio e che la qualità dell’aria sia molto elevata.

Studio sulla qualità dell’aria interna