Autore

Giorgio Buonanno: Professore ordinario di Fisica Tecnica Ambientale presso il Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica dell’Università di Cassino e presso la Queensland University of Technology di Brisbane (Australia). Ha numerose pubblicazioni internazionali nel campo del monitoraggio ambientale, con particolare riferimento alle polveri aerodisperse ed alla trasmissione aerea dei virus.

Francesca Romana d’Ambrosio: Professoressa ordinaria di Fisica Tecnica Ambientale presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale. Opera attivamente in Enti normativi nazionali e internazionali nei settori della Ergonomia e della Climatizzazione dell’aria. È tra l’altro Coordinatrice della CT 241 della SC 5 del CTI dal 2018.

Mauro Strada: Già professore Ordinario di Fisica Tecnica Ambientale presso l’Università IUAV di Venezia. Presidente, Direttore Tecnico e Legale Rappresentante di STEAM S.r.l.. Autore di pubblicazioni su riviste nazionali e internazionali nel campo degli impianti di climatizzazione e della sostenibilità energetica. Esperto di progettazione impiantistica per le infrastrutture di volo e di servizi in ambito aeroportuale e di ospedali e strutture per la sanità. Vincitore del REHVA Professional Award in design nel 2017.

Michele Vio: Laureato in Ingegneria Meccanica ad indirizzo termotecnico presso l’università degli Studi di Padova. Autore di 11 libri e oltre 350 pubblicazioni su riviste nazionali e internazionali, convegni nazionali e internazionali. Esperto di circuiti frigoriferi nel settore della climatizzazione dell’aria, con particolare riferimento alle pompe di calore, e della frigoconservazione, esperto di sistemi di recupero del calore dall’aria espulsa, esperto di risparmio energetico e di sistemi impiantistici, opera come consulente tecnico per studi di progettazione e per aziende del settore della climatizzazione. Vincitore del REHVA Professional Award in technology nel 2021.

Sommario

Prefazione
Capitolo 1 – La qualità dell’aria interna e l’immissione di aria esterna di rinnovo in ambiente
1.1 – Introduzione
1.2 – La qualità dell’aria interna e la salute
1.2.1 – Gli inquinanti interni
1.3 – I metodi per migliorare la qualità dell’aria interna
1.3.1 – La diluizione dei contaminanti mediante immissione di aria esterna
1.4 – La portata di aria mossa in ambiente
1.5 – La portata di aria esterna di rinnovo immessa mediante ventilazione
1.6 – La portata di aria immessa mediante aerazione
Capitolo 2 – Le modalità di trasmissione dei virus
2.1 – Introduzione
2.2 – La emissione di particelle dal corpo umano
2.3 – La trasmissione del virus: generalità
2.4 – La trasmissione via aerosol
2.4.1 – I valori di emissione per alcuni virus
2.5 – Il rischio individuale di contagio e il fattore di riproduzione di base
2.6 – Le cariche virali elementari presenti in un ambiente interno
2.6.1 – Le cariche virali elementari emesse
2.6.2 – Il tasso di rimozione del virus
2.6.2.1 – Il ruolo della deposizione e della inattivazione virale
2.6.2.2 – Il ruolo del numero di ricambi orari e del tasso di filtrazione del ricircolo
2.6.2.3 – L’effetto dell’apertura delle finestre
2.6.2.4 – L’effetto del tempo di permanenza in ambiente dell’infetto
2.6.2.5 – L’effetto delle protezioni individuali dell’infetto
2.7 – Fattori che influenzano il rischio individuale di contagio
2.7.1 – Il rischio individuale
2.7.1.1 – La relazione tra cariche virali elementari e volume del locale
2.7.1.2 – L’effetto della portata di aria inspirata dai soggetti esposti
2.7.1.3 – L’effetto del tempo di permanenza in ambiente dei soggetti esposti
2.7.1.4 – L’effetto delle protezioni individuali dei soggetti esposti
2.7.2 – Il rischio collettivo di contagio
2.7.3 – Le differenze tra rischio individuale e rischio collettivo
Capitolo 3 – Impianti di climatizzazione e controllo del rischio individuale di contagio
3.1 – Introduzione
3.2 – Il rischio massimo accettabile negli ambienti chiusi
3.3 – La diffusione del virus all’interno di un locale
3.3.1 – I limiti dei modelli normalmente utilizzati
3.3.2 – Una proposta di modello per le applicazioni in campo HVAC
3.4 – La separazione dei soggetti esposti dai soggetti infetti
3.4.1 – La compartimentazione architettonica
3.4.2 – La compartimentazione aeraulica: l’importanza dei flussi di aria
3.4.2.1- La compartimentazione aeraulica per singolo settore
3.4.2.2 – La compartimentazione aeraulica nel senso della lunghezza del locale
3.4.2.3 – La compartimentazione aeraulica nel senso della larghezza del locale
3.4.2.4 – Nessuna compartimentazione dei flussi
3.4.2.5 – Le compartimentazioni ibride
3.4.2.6 – La miscelazione perfetta
3.4.2.7 – Confronto tra le varie soluzioni di distribuzione dell’aria
in ambiente
3.5 – Il ruolo del ricircolo dell’aria
3.5.1 – L’ormai famoso ristorante di Guangzhou e il ricircolo
3.5.2 – La distribuzione del virus all’aumentare del numero di ricircoli orari
3.5.3 – Il risollevamento del droplet
3.5.4 – La filtrazione dell’aria di circolo
3.5.5 – Il ricircolo dell’aria tra locali diversi
3.5.5.1 – La migrazione delle cariche dal locale dell’infetto agli altri locali
3.5.5.2 – Effetti della filtrazione sul flusso di aria di ricircolo
3.5.5.3 – Il tempo di migrazione delle cariche virali elementari dal locale dell’infetto
3.6 – I locali di transito dell’aria espulsa
3.6.1 – I bagni e i servizi
3.7 – Il controllo dei parametri di rischio
3.7.1 – Parametri di rischio controllabili dal gestore dell’edificio
3.7.2 – Parametri di rischio controllati dall’impianto
3.8 – Strategie nella progettazione degli edifici e degli impianti
3.8.1 – Una visione congiunta dei due rischi
3.9 – Il volume del locale: un fattore da tenere in considerazione
3.10 – Il funzionamento normale e quello in emergenza
3.10.1 – Il controllo della umidità relativa
3.10.2 – Il confronto tra gli effetti dell’aumento dell’aria esterna di rinnovo e quelli dell’utilizzo della filtrazione del ricircolo
3.10.3 – La necessità di adattamento all’architettura dell’edificio
3.10.4 – Gli impianti a tutta aria
3.10.5 – Impianti ad aria primaria
3.10.6 – I recuperatori di calore sull’aria espulsa e il rischio di contaminazione
3.10.7 – Il comportamento dei sistemi impiantistici
3.10.7.1 – Gli impianti a tutt’aria
3.10.7.1.1 – La portata di aria mossa da un impianto a tutta aria
3.10.7.1.2 – Gli impianti a sola aria esterna
3.10.7.1.3 – Gli impianti a tutta aria con ricircolo
3.10.7.2 – Gli impianti ad aria primaria o con sistemi VMC
3.10.7.2.1 – Gli impianti ad aria primaria con fan-coil o sistemi VRF Il controllo dei parametri e le possibili soluzioni
3.10.7.2.2 – Gli impianti ad aria primaria con cassette idroniche o a espansione diretta
3.10.7.2.3 – Gli impianti ad aria primaria con travi fredde
3.10.7.2.4 – Gli impianti ad aria primaria con sistemi radianti
3.10.7.2.5 – Gli impianti a termosifoni
3.11 – Una proposta di protocollo per le analisi di rischio individuale di contagio
3.11.1 – Grafici di confronto tra soluzioni
Capitolo 4 – ALCUNE APPLICAZIONI E POSSIBILI SOLUZIONI impiantistiche per ridurre il rischio individuale di contagio
4.1 – Introduzione
4.2 – Gli ambienti per uffici
4.2.1 – Gli open space con impianti singoli
4.2.1.1 – L’analisi del rischio
4.2.1.2 – Le curve di sensibilità del rischio
4.2.1.3 – Gli interventi sui comportamenti individuali
4.2.1.4 – Gli interventi sull’impianto
4.2.1.5 – Conclusioni
4.2.2 – Gli uffici con impianti a tutta aria VAV con free-cooling
4.2.2.1 – Il confronto tra il funzionamento con ricircolo attivo e quello a sola aria esterna
4.2.2.2 – L’utilizzo di filtri efficienti sul ricircolo
4.2.2.3 – Le curve di sensibilità del rischio
4.2.2.4 – Ulteriori interventi: aumento della portata di aria esterna di rinnovo e di ricircolo
4.2.2.5 – Conclusioni
4.2.3 – Open space serviti da un impianto VAV con free-cooling
4.2.3.1 – L’analisi del rischio
4.2.3.1.1 – Le curve di sensibilità del rischio
4.2.3.2 – Conclusioni
4.2.4 – Gli studi professionali con un impianto a tutta aria con VMC
4.2.4.1 – L’analisi del sistema e le possibili soluzioni
4.2.4.1.1 – Le curve di sensibilità del rischio
4.2.4.2 – Conclusioni
4.2.5 – Le sale riunione aziendali
4.2.5.1 – Conclusioni
4.2.6 – I locali di transito dell’aria espulsa
4.2.6.1 – Conclusioni
4.3 – I ristoranti
4.3.1 – La concentrazione delle cariche virali elementari in funzione di chi è l’infetto
4.3.2 – Il rischio individuale di contagio se l’infetto è un dipendente
4.3.3 – Il rischio individuale di contagio se l’infetto è un cliente
4.3.4 – Considerazioni sulla compartimentazione dei flussi di aria 1
4.3.5 – Il rischio collettivo di contagio
4.3.6 – Conclusioni
4.4 – I negozi
4.4.1 – I negozi di piccola dimensione
4.4.1.1 – Conclusioni
4.4.2 – I negozi di grande dimensione: i supermercati e i grandi magazzini
4.5 – I locali per lo spettacolo
4.5.1 – I cinema
4.5.2 – I teatri
4.6 – Le sale conferenza
4.7 – Le palestre
4.8 – Gli studi medici e i centri estetici
4.8.1 – L’infetto è l’operatore
4.8.2 – L’infetto è un cliente
4.9 – Aule scolastiche
4.9.1 – L’infetto è un alunno
4.9.2 – L’infetto è un professore
4.10 – Aule universitarie
4.11 – Appartamenti
4.12 – Alberghi
4.13 – RSA
4.14 – Gli ambienti con impianto ad aria primaria con UTA dotata di recuperatore entalpico
Capitolo 5 – Una applicazione particolare: gli ospedali
5.1 – Introduzione
5.2 – Gli ospedali nell’emergenza
5.2.1 – Il Protocollo AiCARR
5.2.2 – Le problematiche impiantistiche
5.2.3 – Le problematiche impiantistiche nell’emergenza: l’esperienza della COVID-19
5.3 – Gli ospedali del futuro
5.3.1 – Documenti di riferimento
5.3.1.1 – Un esempio di reparto di terapia intensiva progettato secondo il DGR Regione Veneto 782/2020
5.3.2 – Nuovi concetti di layout per i futuri ospedali
5.4 – Conclusioni
Appendice A – La qualità dell’aria interna
A.1 – Introduzione
A.2 – Gli inquinanti
A.2.1 – La classificazione degli inquinanti
A.2.2 – Le unità di misura degli inquinanti
A.2.3 – I valori limite della concentrazione di inquinanti
A.2.4 – Gli inquinanti esterni
A.2.5 – Gli inquinanti interni
A.2.6 – Il particolato
A.2.7 – Gli inquinanti cancerogeni
A.2.7.1 – Il radon
A.3 – La normativa di settore
A.4 – La qualità dell’aria esterna
A.5 – La qualità dell’aria interna
A.6 – La classificazione degli edifici in relazione alla loro capacità inquinante
A.7 – La valutazione della qualità dell’aria interna
A.7.1 – La valutazione soggettiva della qualità dell’aria interna
A.7.2 – La valutazione oggettiva della qualità dell’aria interna
A.7.2.1 – Misure oggettive
A.8 – I metodi per migliorare la qualità dell’aria interna
A.8.1 – Il controllo delle sorgenti interne
A.8.1.1 – La rimozione dell’inquinante alla fonte
A.8.1.2 – La rimozione della sorgente
A.8.1.3 – La diluizione dei contaminanti mediante ventilazione
A.8.1.4 – La corretta diffusione dell’aria in ambiente
A.8.1.5 – La ventilazione negli edifici residenziali
A.8.1.6 – La ventilazione negli edifici non residenziali
A.8.1.7 – La ventilazione nei periodi di non occupazione
A.8.1.8 – La normativa sulla ventilazione
A.8.2 – Il controllo delle sorgenti esterne
A.8.2.1 – La filtrazione
A.8.2.1a – La classificazione dei filtri
A.8.2.2 – Il posizionamento delle prese di aria
Appendice B – La carica virale
B.1 – Introduzione
B.2 – Coronavirus SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS
B.3 – Morbillo e influenza
B.4 – Rinovirus e RSV
B.5 – Adenovirus e coxsackievirus
B.6 – Tubercolosi
Appendice C – Gli impianti di climatizzazione
C.1 – Introduzione
C.1.1 – Gli impianti di ventilazione forzata
C.1.2 – Impianti ad aria
C.1.2.1 – Impianti ad aria a sola aria esterna e a miscelazione
C.1.2.2 – Impianti a servizio di un unico locale
C.1.2.3 – Impianti ad aria a servizio di più locali
C.1.2.4 – Sistemi canalizzabili
C.1.3 – Impianti ad acqua o a espansione diretta
C.1.3.1 – Impianti ad acqua senza immissione di aria di rinnovo
C.1.3.2 – Impianti ad acqua uniti a sistemi VMC o ad aria primaria
C.2 – I recuperatori di calore dall’aria espulsa
C.2.1 – I recuperatori a piastre
C.2.2 – I recuperatori a batterie coniugate
C.2.3 – I recuperatori rotativi
C.2.4 – I recuperatori termodinamici
C.2.5 – La massimizzazione del free-cooling: lo sfruttamento del raffrescamento adiabatico
C.2.6 – Il clima locale e l’indice di efficienza del recupero di calore
C.3 – La filtrazione
C.3.1 – La classificazione dei filtri
C.3.1.1 – La norma UNI EN ISO 16890-1
C.3.2 – La norma UNI EN 1822-1
C.3.3 – I fenomeni che regolano la filtrazione
C.3.4 – Le perdite di carico dei filtri meccanici
C.3.5 – I filtri elettrostatici
C.3.5.1 – I filtri elettrostatici passivi
C.3.5.2 – I filtri elettrostatici attivi
C.3.6 – I filtri a lampade UV
C.3.6.1 – I filtri fotocatalitici
C.3.6.2 – Lampade Upper Room
C.3.7 – I filtri catalitici al plasma (Cold Plasma)
C.3.8 – I depuratori di aria portatili