Il ruolo dei filtri per la purificazione d’aria: benessere indoor e risparmio energetico secondo UNI/PdR 161:2024

Filtri per la purificazione dell’aria: tutto quello che c'è da sapere sulla Prassi di Riferimento UNI/PdR 161:2024

Dopo un lungo iter di elaborazione, è stata pubblicata la Prassi di Riferimento UNI/PdR 161:2024 “Filtri per la pulizia dell’aria e minimizzazione dei rischi biologici correlati negli ambienti indoor”, sviluppata in collaborazione con il Comitato Termotecnico Italiano (CTI), ente federato all’UNI per il settore termotecnico.

I lavori per la realizzazione di questo documento furono infatti iniziati nel giugno 2020, nel pieno della pandemia da SARS-CoV-2. Il documento, nato nell’ambito della Commissione Tecnica UNI/CT 242 Materiali, componenti e sistemi per la depurazione e la filtrazione di aria, gas e fumi del Comitato Termotecnico Italiano si proponeva di fornire prime indicazioni sul ruolo che gli impianti di ventilazione e i sistemi di filtrazione dell’aria potevano svolgere per la riduzione del rischio di contagio da agenti patogeni aerotrasportati negli ambienti confinati.

Inizialmente, infatti, quando le conoscenze erano ancora limitate, si riteneva che il coronavirus si diffondesse soprattutto attraverso la contaminazione delle superfici da parte di individui inconsapevolmente infetti. Con il tempo è emerso invece che si trattava di un virus che si trasmette prevalentemente per via aerea, attraverso le gocce di saliva che emettiamo parlando (droplet) e attraverso quelle ancora più piccole di vapore acqueo che emettiamo respirando e che rimangono a lungo sospese nell’aria (aerosol), come affermato dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) nel documento Roadmap to improve and ensure good indoor ventilation in the context of COVID-19, pubblicato nel 2021, che ribadiva inoltre come la ventilazione naturale e meccanica fossero parte strategica degli interventi di prevenzione e controllo della riduzione del rischio di trasmissione di virus.

La validità del documento non si esaurisce certo con il superamento della pandemia di Covid che ha tristemente evidenziato l’importanza di assicurare una buona qualità dell’aria negli ambienti interni.

Le conoscenze acquisite sull’esposizione ai contaminanti presenti nell’aria e sulla trasmissione di patologie infettive per via aerea, hanno di fatto spinto a considerare in modo più ampio il tema dell’Indoor Air Quality, troppo spesso intesa solo come “comfort ambientale” in termini di temperatura, umidità e ricambi orari d’aria di rinnovo. A questi aspetti si deve necessariamente aggiungere l’impatto sulla salubrità degli ambienti e sulla riduzione dei rischi per la salute degli occupanti.

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Come i filtri d’aria contribuiscono sia al risparmio energetico che alla salute degli occupanti

Il tema dell’IAQ si intreccia inevitabilmente con quello dell’utilizzo dell’energia negli edifici. La nuova Direttiva EPBD prevede la decarbonizzazione del parco immobiliare entro il 2050: edifici dunque sempre più efficienti, con involucro edilizio molto ben isolato, in cui la ventilazione costituisce una parte considerevole del fabbisogno energetico.

Negli impianti di HVAC occorre dunque ottimizzare il fabbisogno energetico in funzione delle portate d’aria esterna, di ricircolo e secondaria.

L’importanza dell’aria esterna risiede nella sua capacità di diluire la concentrazione di contaminanti negli ambienti confinati, senza introdurre ulteriori cariche virali visto che l’aria esterna non contiene il virus o, quantomeno, non con concentrazioni e carica virale tali da rappresentare un mezzo di contagio.

La parte di aria di ricircolo e di aria secondaria è invece necessaria per il contenimento dei consumi energetici e, in funzione del grado di efficienza di filtrazione scelto, può contribuisce alla riduzione del rischio individuale di contagio trattenendo parte dei virus eventualmente aerotrasportati dall’aerosol presente in ambiente.

La filtrazione dell’aria assume dunque un ruolo rilevante: sistemi di filtrazione correttamente progettati, installati e gestiti consentono di bilanciare esigenze diverse e tra loro contrastanti: quelle legate al risparmio energetico che in questi ultimi anni sono state forse predominanti con quelle della salute degli occupanti.

Il documento, a partire dalla caratterizzazione dei contaminanti aerotrasportati, definisce le strategie per l’impiego dei sistemi di filtrazione dell’aria negli impianti HVAC per ridurre la presenza in aria di bioaerosol e fornisce indicazioni sui principi di filtrazione dell’aria, sulle tipologie di filtri disponibili e sulle relative modalità di selezione, utilizzo e manutenzione.

In particolare, con il termine bioaerosol si definiscono tutte quelle particelle di origine biologica sospese nell'aria, tra cui batteri, funghi e virus, associabili a una vasta gamma di problemi e patologie.

I contaminanti caratterizzati dalle dimensioni più piccole, come virus e batteri, si muovono nell’aria spesso associati a particelle di aerosol di dimensioni maggiori: tale caratteristica fa sì che anche i filtri solitamente utilizzati negli impianti di condizionamento, dotati di un’efficienza sufficientemente elevata, siano in grado di trattenerne una frazione considerevole.

Per presentare efficacemente le potenzialità offerte dai sistemi di filtrazione, la Prassi di Riferimento riporta in appendice il quadro di riferimento delle principali norme tecniche relative ai metodi di prova e classificazione.

In particolare, per quanto riguarda i filtri destinati alla ventilazione generale, la UNI EN ISO 16890 in vigore dal 2017 ha introdotto un nuovo sistema di classificazione, basato sulla capacità di rimozione del particolato aerodisperso PM1, PM2.5 e PM10: gli stessi intervalli dimensionali solitamente utilizzati per caratterizzare l’inquinamento dell’aria esterna, facilitando così la comprensione dei benefici di un filtro presentandoli con termini ormai entrati nel lessico quotidiano.

Un altro tema particolarmente importante riguarda la manutenzione degli impianti aeraulici, intesa non solo in termini di garantirne il funzionamento riparando eventuali guasti ma, come precisato dal D.Lgs 81/2008 che nell’allegato IV: “Requisiti dei luoghi di lavoro” già forniva le seguenti indicazioni:

“Gli stessi impianti devono essere periodicamente sottoposti a controlli, manutenzione, pulizia e sanificazione per la tutela della salute dei lavoratori. Qualsiasi sedimento o sporcizia che potrebbe comportare un pericolo immediato per la salute dei lavoratori dovuto all'inquinamento dell'aria respirata deve essere eliminato rapidamente”.

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Procedure d'installazione e sostituzione dei filtri: se con media porosi la manutenzione si basa sulla loro sostituzione e smaltimento

In merito la Prassi di Riferimento descrive le procedure d’installazione e sostituzione dei filtri, precisando che la manutenzione dei filtri costituiti da media filtrante poroso, consiste sostanzialmente nella loro sostituzione e smaltimento e debba essere effettuata da personale formato e qualificato a questo scopo.

L’ultima parte del documento fornisce infine una breve panoramica dei principali dispositivi di disinfezione dell’aria che sempre più spesso sono utilizzati, in abbinamento alla tradizionale filtrazione meccanica, negli impianti di ventilazione e climatizzazione.

In questi ultimi anni, e ancor più a partire dal 2020 si è assistito ad una crescente diffusione delle “tecnologie attive” di purificazione e sanificazione attiva dell’aria che, seppur ancora prive di una normativa univoca di riferimento, hanno dato in molti casi evidenza attraverso un numero crescente di sperimentazioni con autorevoli istituti Universitari e laboratori, di poter contribuire alla riduzione del rischio nel campo del contrasto alla diffusione di agenti patogeni.
La loro applicazione riguarda sia gli apparecchi portatili (i cosiddetti purificatori d’aria) sia l’integrazione negli impianti di trattamento dell’aria.

Il documento, in attesa della definizione di un quadro normativo di riferimento, fornisce una descrizione delle tecnologie più diffuse: lampade UV-C, ossidazione fotocatalitica, ozonizzazione, plasma freddo.

Per chi desiderasse leggere il documento, si ricorda che le Prassi di Riferimento sono liberamente scaricabili dal sito UNI