Impianti HVAC e Covid: le linee guida

L’emergenza pandemica ha messo in primo piano il ruolo che gli impianti di ventilazione e climatizzazione possono avere nel controllo del rischio di diffusione del virus negli edifici esistenti. Le più autorevoli organizzazioni e associazioni in campo sanitario e tecnico hanno emanato linee guida per una loro corretta conduzione.

di Luca Stefanutti

Sulla base dei risultati finora resi disponibili dalle ricerche effettuate sulle modalità di trasmissione del virus SARS-CoV2, sembra accertato che essa avvenga anche per via aerea. Di conseguenza è necessario porre una grande attenzione alle procedure di conduzione degli impianti HVAC a servizio di ambienti di lavoro nei quali vi possa essere un sia pur minimo rischio di presenza di persone asintomatiche infette. Vediamo nel dettaglio quali sono le raccomandazioni contenute nei documenti pubblicati da ISS, REHVA, ASHRAE e AICARR con riferimento agli edifici commerciali, esclusi invece quelli sanitari per i quali valgono indicazioni specifiche (tabella 1).

Tab. 1 – Interventi consigliati dalle diverse linee guida per l’emergenza Covid-19

Intervento consigliato per impianti HVAC ISS AICARR

 

ASHRAE

 

REHVA
Mantenere sempre in funzione gli impianti 24/24, 7/7 X X X X
Eliminare il ricircolo (solo per impianti a tutt’aria) X X X X
Sostituire filtri UTA con filtri più efficienti (F9) X X
Mantenere sempre in funzione i terminali ambiente e pulire i filtri ogni 4 settimane X
Mantenere spenti i terminali ambiente oppure tenerli sempre accesi X
Pulire le prese e le griglie di ventilazione X
Mantenere sempre in funzione ventilatori/estrattori per locali senza finestre (archivi, spogliatoi, bagni, ecc.) X
Aumentare la portata d’aria esterna (se tecnicamente possibile) X X X
Disattivazione o by-pass del recuperatore di calore X X
Mantenere set-point umidità relativa in inverno al di sopra del 40%; X
Disabilitare la regolazione della portata d’aria esterna in funzione dell’affollamento X
Valutare utilizzo di depuratori d’aria portatili dotati di filtri HEPA X X
Valutare utilizzo di dispositivi UVGI (radiazione germicida ultravioletta), montati su canali, unità di trattamento aria o in ambiente, garantendo la protezione degli occupanti dalle radiazioni X X
Controllare temperatura e umidità relativa X
Usare il coperchio del WC X

 

LE LINEE GUIDA ISS

L’Istituto Superiore di Sanità ha pubblicato il documento “Indicazioni ad interim per la prevenzione e gestione degli ambienti indoor in relazione alla trasmissione dell’infezione da virus SARS-CoV-2”. È da notare che tale documento è stato pubblicato 3 volte con vari aggiornamenti: qui si fa riferimento all’ultima revisione del 25 maggio.

Tralasciando le indicazioni relative all’uso della ventilazione naturale mediante l’apertura delle finestre, per quanto riguarda invece gli edifici dotati di impianti di ventilazione, secondo l’ISS le raccomandazioni generali da mettere in atto giornalmente nelle condizioni di emergenza, per il mantenimento di una buona qualità dell’aria indoor negli ambienti di lavoro, sono le seguenti:

  • Mantenere attivi gli impianti dell’aria 24 ore su 24, 7 giorni su 7 (possibilmente con un decremento dei tassi di ventilazione nelle ore notturne di non utilizzo dell’edifico o attraverso la rimodulazione degli orari di accensione/spegnimento, con avvio due ore prima dell’apertura e arresto due ore dopo la chiusura).
  • Eliminare la funzione di ricircolo dell’aria per evitare l’eventuale trasporto di agenti patogeni nell’aria. Dove non è possibile disattivare totalmente il ricircolo a causa delle specifiche di funzionamento legate alla progettazione, si consiglia di far funzionare l’impianto adattando e rimodulando la quantità di aria primaria necessaria e riducendo la quota di aria di ricircolo. Se ciò non causa problemi di sicurezza, è opportuno aprire nel corso della giornata lavorativa le finestre per pochi minuti più volte a giorno per aumentare ulteriormente il livello di ricambio dell’aria.
  • Acquisire tutte le informazioni sul funzionamento dell’impianto (controllo dell’efficienza di funzionamento, perdite di carico, verifica del registro di conduzione, tempi di scadenza della manutenzione, tipo di pacco filtrante installato, interventi programmati, ecc.). Eventualmente, se si è vicini ai tempi di sostituzione del pacco filtrante (per perdite di carico elevate o a poche settimane dall’intervento di manutenzione programmata, ecc.), al fine di migliorare la filtrazione dell’aria in ingresso, sostituire con pacchi filtranti più efficienti (F7-F9). Una volta effettuata la sostituzione, assicurarsi della tenuta all’aria al fine di evitare possibili trafilamenti d’aria.
  • Negli edifici dotati di impianti di riscaldamento/raffrescamento con apparecchi terminali locali (pompe di calore, fan coil o termoconvettori), si consiglia di mantenere in funzione l’impianto in modo continuo (possibilmente con un decremento del livello di ventilazione nelle ore notturne di non utilizzo dell’edifico o attraverso la rimodulazione degli orari di accensione/spegnimento) a prescindere dal numero di lavoratori presenti in ogni ambiente o stanza, mantenendo chiusi gli accessi (porte). Si raccomanda di verificare che nelle vicinanze delle prese e griglie di ventilazione dei terminali, non siamo presenti tendaggi, oggetti e piante, che possano interferire con il corretto funzionamento. Si consiglia di programmare una pulizia periodica, ogni quattro settimane, in base alle indicazioni fornite dal produttore ad impianto fermo, dei filtri dell’aria di ricircolo del ventilconvettore per mantenere gli adeguati livelli di filtrazione/rimozione. La pulizia dei filtri e il controllo della batteria di scambio termico e delle bacinelle di raccolta della condensa possono contribuire a rendere più sicuri gli edifici riducendo la trasmissione delle malattie, compreso il virus SARS-CoV-2. È interessante notare che nella precedente versione del documento si consigliava di tenere sempre spenti i terminali.
  • Evitare di utilizzare e spruzzare prodotti per la pulizia detergenti/disinfettanti spray direttamente sul filtro per non inalare sostanze inquinanti durante il funzionamento. Prestare particolare attenzione all’uso di tali spray nel caso di personale con problemi respiratori, per esempio soggetti asmatici. I prodotti per la pulizia/disinfettanti spray devono essere preventivamente approvati dal SPP.
  • Pulire le prese e le griglie di ventilazione con panni puliti in microfibra inumiditi con acqua e sapone, oppure con alcool etilico al 70% asciugando successivamente.
  • Nel caso in cui alcuni singoli ambienti o locali di lavoro siano dotati di impianti autonomi fissi di riscaldamento/raffrescamento (climatizzatori a pompe di calore split o climatizzatori aria-acqua), deve essere effettuata una pulizia regolare (consigliabile ogni 4 settimane) del filtro dell’aria di ricircolo in dotazione all’impianto/climatizzatore per mantenere adeguati livelli di filtrazione/rimozione.
  • In caso di locali senza finestre (archivi, spogliatoi, bagni, ecc.), ma dotati di ventilatori/estrattori questi devono essere mantenuti in funzione per tutto il tempo di permanenza per ridurre le concentrazioni nell’aria.

 LE LINEE GUIDA REHVA

 La REHVA è la federazione europea che raggruppa le associazioni del settore della climatizzazione dei diversi paesi della UE, tra le quali figura la nostra AICARR. Durante la fase di emergenza ha emesso due comunicati dal titolo “How to operate and use building services in order to prevent the spread of the coronavirus disease (COVID-19) virus (SARS-CoV-2) in workplaces, contenenti una serie di raccomandazioni sulla conduzione degli impianti.

Il primo documento è stato pubblicato il 17 marzo 2020, mentre il secondo, contenente alcuni importanti aggiornamenti e integrazioni, è stato emanato il 3 aprile 2020 ed è a questo che si fa riferimento.

Nella premessa si precisa che le raccomandazioni devono essere considerate come un riferimento provvisorio che potrà essere integrato con nuove prove e informazioni quando queste saranno disponibili. L’ambito di applicazione è limitato agli edifici commerciali e pubblici (uffici, scuole, edifici commerciali, impianti sportivi, ecc.) nei quali vi può essere una presenza occasionale di persone infette, mentre sono escluse le strutture ospedaliere e sanitarie caratterizzate da un’elevata concentrazione di persone infette. La guida si concentra sulle misure temporanee di facile attuazione che possono essere implementate in edifici esistenti.

Aumentare la ventilazione di immissione e di estrazione

Si consiglia di prolungare il periodo di funzionamento dell’impianto. A tale scopo si raccomanda di modificare la programmazione oraria, avviando l’impianto alla portata nominale almeno 2 ore prima dell’occupazione e commutandolo sulla portata ridotta 2 ore dopo il termine dell’utilizzo dell’edificio. Per impianti dotati di regolazione della portata in funzione dell’affollamento mediante sensori di CO2 è necessario modificare il set-point abbassandolo a 400 ppm in modo da garantire il funzionamento alla portata nominale. La soluzione ottimale è in ogni caso quella di mantenere l’impianto di ventilazione attivo 24 ore su 24, 7 giorni su 7, possibilmente con portate di ventilazione ridotte (ma non nulle) quando le persone sono assenti.

Fino a quando le temperature dell’aria esterne non raggiungeranno valori estremi, le raccomandazioni sopra riportate comportano una penalizzazione energetica limitata, mentre aiutano a espellere le particelle di virus fuori dall’edificio e a rimuovere le particelle di virus rilasciate dalle superfici.

Il consiglio generale è di immettere quanta più aria esterna sia ragionevolmente possibile. L’aspetto chiave è la quantità di aria esterna fornita a ogni persona. Se, a seguito dell’utilizzo dello smart working, il numero delle persone presenti in ambiente viene ridotto, bisogna evitare di concentrarle in aree ristrette bensì aumentare il distanziamento al fine di aumentare l’effetto di pulizia della ventilazione.

I sistemi di ventilazione dei servizi igienici devono essere sempre tenuti in funzione 24 ore su 24, 7 giorni su 7, assicurandosi che si crei una condizione di pressione negativa, soprattutto per evitare la trasmissione oro-fecale.

Apertura delle finestre

Negli edifici dotati di sistemi di ventilazione meccanica, l’aerazione mediante le finestre può essere utilizzata per aumentare ulteriormente il ricambio. Tuttavia è necessario evitare di aprire le finestre dei servizi igienici dotati di sistemi di estrazione forzata in quanto ciò può causare un flusso d’aria contaminato verso altre stanze.

Controllo di umidità relativa e temperatura

 In linea generale l’umidità relativa e la temperatura contribuiscono alla trasmissione dei virus all’interno degli ambienti in quanto influiscono sulla loro vitalità, sulla formazione di nuclei di goccioline e sulla suscettibilità delle membrane mucose degli occupanti. La trasmissione di alcuni virus all’interno degli edifici può quindi essere limitata modificando la temperatura dell’aria e i livelli di umidità. Nel caso della Covid-19, tuttavia, questa non è purtroppo un’opzione utile in quanto il virus SARS-CoV-2 risulta abbastanza resistente a variazioni delle condizioni ambientali ed è suscettibile solo a livelli di umidità relativa molto elevata, superiori all’80%, e a una temperatura superiore a 30 °C, condizioni non accettabili all’interno degli edifici.

È stato verificato che il SARS-CoV-2 risulta altamente stabile per 14 giorni a 4 °C e che per renderlo inattivo è necessario mantenere una temperatura di 37 °C per 24 ore e di 56 °C per 30 minuti.

La sua stabilità è stata verificata nelle tipiche condizioni ambientali di 21-23 °C con U.R. del 65%. Come già documentato con il virus MERS-CoV, un’umidità relativa fino al 65% ha effetti molto limitati. L’evidenza non supporta quindi l’ipotesi che livelli compresi tra 40 e 60% possano costituire un metodo utile nel ridurre la vitalità del SARS-CoV-2.

Le piccole goccioline (0,5-10 micron) contenute in starnuti o colpi di tosse evaporano rapidamente con qualsiasi livello di umidità relativa. I sistemi nasali e le membrane mucose sono più sensibili alle infezioni con un’umidità relativa molto bassa del 10-20%, e questa è la ragione per cui a volte viene suggerita l’umidificazione durante l’inverno (fino a un livello di circa il 30%). Questa necessità di umidificazione non è tuttavia rilevante durante la stagione estiva, nella quale l’umidità relativa interna risulta superiore al 30% in tutti i climi europei anche senza umidificazione.

In conclusione secondo REHVA non è quindi necessaria alcuna modifica dei set-point di temperatura e umidità dato che non vi sono implicazioni dirette sulla diffusione del Covid-19

A commento di tali considerazioni, è tuttavia da notare che per la prossima stagione invernale potrebbe essere consigliabile mantenere un’umidità relativa superiore al 40%  e ciò implica l’uso di un sistema di umidificazione.

Sistemi di recupero del calore

La trasmissione di particelle di virus tramite i dispositivi di recupero del calore non costituisce un problema in caso di sistemi a batterie accoppiate o di altri dispositivi di recupero del calore che garantiscano la completa separazione tra ripresa e mandata dell’aria. REHVA esamina invece nel dettaglio il funzionamento dei recuperatori rotativi per i quali viene spesso indicato il rischio di provocare la trasmissione di particelle da un flusso all’altro a causa di fughe d’aria.

Secondo REHVA i recuperatori di calore di tipo rotativo possono essere soggetti a fughe d’aria considerevoli soltanto in caso di progettazione e manutenzione non corrette. Per gli scambiatori rotativi funzionanti in modo corretto, dotati di sezioni di spurgo e installati a regola d’arte, i tassi di perdita sono quasi gli stessi degli scambiatori di calore a piastre, essendo compresi tra 1 e 2%. Per i sistemi esistenti, la perdita dovrebbe essere inferiore al 5% e deve essere compensata con un aumento della ventilazione con aria esterna secondo la norma EN 16798-3: 2017. REHVA riconosce tuttavia che i recuperatori di calore rotativi potrebbero essere installati non correttamente. Il difetto più comune è costituito dal fatto che i ventilatori sono stati installati in modo tale da aumentare la pressione sul lato dell’aria di ripresa e ciò può causare fughe d’aria verso il lato di mandata. La trasmissione non controllata di aria inquinata può in questi casi essere dell’ordine del 20%, il che non è accettabile.

Secondo REHVA è dimostrato che gli scambiatori di calore rotativi, correttamente costruiti, installati e mantenuti, hanno una trasmissione quasi nulla di inquinanti legati alle particelle (inclusi batteri, virus e funghi presenti nell’aria), mentre la trasmissione è limitata agli inquinanti gassosi come il fumo di tabacco e altri odori. Non vi è pertanto alcuna prova che particelle contenenti virus a partire da 0,1 micron possano essere oggetto di fughe per trasmissione. Poiché il tasso di perdita non dipende dalla velocità di rotazione del rotore, non è necessario arrestare i rotori. Il normale funzionamento dei rotori semplifica il mantenimento di portate di ventilazione più elevate. È noto che la fuga d’aria per trasmissione è massima con un flusso d’aria basso, quindi sono raccomandate portate di ventilazione più elevate. Se si sospetta la presenza di fughe d’aria nelle sezioni di recupero del calore, la regolazione della pressione o il bypass possono essere un’opzione per evitare una situazione in cui una pressione più elevata sul lato di ripresa possa provocare una fuga d’aria verso il lato di mandata.

Le differenze di pressione possono essere corrette da serrande di taratura o da altri dispositivi. In conclusione si consiglia di ispezionare le apparecchiature di recupero del calore, effettuando la misurazione della differenza di pressione. Per sicurezza, il personale addetto alla manutenzione deve seguire le procedure di sicurezza standard per i lavori con presenza di polvere, con uso di guanti e di dispositivi di protezione respiratoria.

Evitare l’uso del ricircolo

Le particelle di virus contenute nell’aria di ripresa possono rientrare in un edificio anche quando le unità di trattamento dell’aria sono dotate di sezioni di ricircolo. Si raccomanda quindi di evitare il ricircolo nelle UTA durante la fase di emergenza, chiudendo le serrande di ricircolo (tramite il sistema di supervisione dell’edificio oppure manualmente).

Sebbene ciò comporti una riduzione della capacità di raffreddamento o riscaldamento dell’impianto, questa condizione deve essere ritenuta accettabile dato è più importante prevenire la contaminazione e proteggere la salute delle persone piuttosto che garantire il comfort termico.

È da considerare con attenzione quanto consigliato da REHVA per gli impianti che utilizzano terminali d’ambiente, come i fan coil e le unità a induzione, che funzionano con ricircolo locale. Se possibile, ad esempio quando non vi è un’elevata richiesta di raffreddamento, essi devono essere spenti per evitare il mantenimento in sospensione delle particelle di virus nell’aria ambiente (specialmente quando gli ambienti vengono utilizzati normalmente da più di un occupante). Le unità fan coil sono dotate di filtri grossolani che non filtrano le particelle più piccole ma possono comunque raccoglierle. È possibile disattivare i virus eventualmente presenti sulla batteria del fan-coil riscaldando l’aria fino a 60 °C per un’ora oppure fino a 40 °C per un giorno.

Se non è possibile spegnere i fan-coil, queste unità devono essere mantenute sempre accese in quanto i virus possono depositarsi sui filtri e quando il fan-coil viene riacceso essi possono essere rimessi in sospensione nell’aria. Con un funzionamento continuo le particelle dei virus possono essere rimosse dal sistema di estrazione.

Pulizia dei canali aria

REHVA affronta anche il tema, molto dibattuto, relativo alla pulizia dei canali di distribuzione dell’aria al fine di evitare la trasmissione SARS-CoV-2. A tale proposito si afferma che la pulizia non è efficace contro le infezioni incrociati tra ambienti diversi dato che il sistema di ventilazione non è una fonte di contaminazione se si seguono le indicazioni relative al recupero di calore e al ricircolo. I virus attaccati a piccole particelle di polvere non si depositano facilmente all’interno dei canali e normalmente vengono trasportati dal flusso d’aria. Non sono pertanto necessarie modifiche alle normali procedure di pulizia e manutenzione dei canali. Molto più importante è aumentare la portata di aria esterna ed evitare il ricircolo dell’aria.

Filtri sull’aria esterna

Altra questione fonte di discussione è la necessità della sostituzione dei filtri delle UTA e l’effetto di protezione nelle occasioni di contaminazione da virus nell’aria esterna, ad esempio nel caso in cui l’espulsione sia vicina alla presa d’aria.

Le UTA sono solitamente dotate di filtri ad alta efficienza (classe F7-F8) che filtrano bene il particolato dall’aria esterna. La dimensione di una particella di coronavirus, pari a 80-160 nm (PM0.1), è inferiore all’area di cattura dei filtri F8, ma molte di queste piccole particelle si depositano sulle fibre del filtro in base al meccanismo della diffusione.

Le particelle SARS-CoV-2 si aggregano anche con particelle più grandi che si trovano già nell’area di cattura dei filtri. Ciò implica che, nei casi di aria esterna contaminata con una bassa concentrazione di virus, i filtri sull’aria esterna forniscono un’adeguata protezione.

Le sezioni di recupero del calore sono dotate di filtri G4 sull’aria di ripresa che devono proteggere le apparecchiature dalla polvere. Questi filtri non devono filtrare le piccole particelle poiché i virus vengono espulsi dall’aria di estrazione.

Per la sostituzione dei filtri è possibile seguire le normali procedure di manutenzione. I filtri intasati non sono una fonte di contaminazione ma riducono il flusso d’aria di mandata con un effetto negativo sulla contaminazione interna. I filtri devono pertanto essere sostituiti secondo la normale procedura quando vengono superati i limiti di perdita di carico o di durata o in base alla manutenzione programmata. In conclusione, non si consiglia di sostituire i filtri dell’aria esterna esistenti e di sostituirli con altri tipi di filtri né di sostituirli prima del normale.

Il personale di manutenzione potrebbe correre rischi quando i filtri (in particolare quelli sull’aria di estrazione) non vengono sostituiti seguendo le procedure di sicurezza standard. È infatti necessario ipotizzare sempre che i filtri possano contenere materiale microbiologico, compresi virus attivi. Essi devono essere sostituiti ad impianto spento, indossando guanti e dispositivi di protezione respiratoria e smaltiti in sacchi sigillati.

Purificatori d’aria d’ambiente

I purificatori d’aria d’ambiente rimuovono efficacemente le particelle dall’aria, offrendo un effetto simile alla ventilazione. Per essere efficaci essi devono essere dotati di filtri HEPA.  La maggior parte dei depuratori a basso prezzo non risulta abbastanza efficace. I dispositivi che utilizzano la filtrazione elettrostatica (da non confondere con gli ionizzatori d’ambiente) spesso funzionano abbastanza bene. Poiché il flusso d’aria attraverso i purificatori d’aria è limitato, l’area che possono effettivamente servire è solitamente ridotta, in genere inferiore a 10 m2. Se si decide di utilizzare un depuratore d’aria (anche se aumentare la ventilazione risulta spesso molto più efficace), si consiglia di posizionare il dispositivo vicino alla zona di respirazione.

Anche le apparecchiature a raggi UV da installare nelle UTA e nei canali di mandata oppure direttamente in ambiente sono uno strumento efficace per l’eliminazione di batteri e virus, ma solitamente si tratta di una soluzione adatta solo per gli impianti a servizio di strutture sanitarie.

Usare il coperchio del WC

Se i sedili del WC sono dotati di coperchi, si consiglia di eseguire il flussaggio con il coperchio chiuso in modo da ridurre al minimo il rilascio nell’aria di goccioline e aerosol contaminati.

LE LINEE GUIDA ASHRAE

Sul proprio sito ASHRAE ha creato una pagina web dedicata all’emergenza Covid-19 sulla quale ha messo a disposizione di tutti gli addetti ai lavori (anche non soci) una raccolta dedicata alla sanificazione e alla conduzione degli impianti composta da articoli tecnici e scientifici, documenti e FAQ. L’elenco include pubblicazioni sia di ASHRAE che di terze parti e specifiche raccomandazioni per le diverse tipologie di edifici. L’ASHRAE ha inoltre creato una Epidemic Task Force per affrontare il rapporto tra la diffusione della malattia e gli impianti HVAC negli edifici durante l’attuale pandemia e le possibili future epidemie.

Tra i tanti documenti pubblicati sulla pagina web è possibile trovare le Linee Guida da adottare per mantenere efficienti e salubri gli impianti HVAC.

Il primo comunicato emesso da ASHRAE è stato il Guidance for Building Operations During the Covid-19 Pandemic, scritto da Lawrence J. Schoen, e pubblicato sull’ASHRAE Journal Newsletter il 24 marzo 2020, nel quale vengono riassunte le azioni da intraprendere sugli impianti HVAC:

  • Aumentare la portata d’aria esterna (prestare attenzione in aree altamente inquinate): con un affollamento inferiore all’interno dell’edificio ciò aumenta l’effettiva ventilazione per diluizione a persona.
  • Disabilitare la regolazione della portata d’aria esterna in funzione dell’affollamento.
  • Aprire completamente le serrande dell’aria esterna, fino al 100%, eliminando il ricircolo (nella stagione mite ciò non influisce sul comfort termico o sull’umidità, mentre risulta ovviamente più problematico in condizioni climatiche estreme).
  • Migliorare, se necessario, l’efficienza di filtrazione dell’aria nelle UTA (F9 oppure efficienza più alta possibile compatibilmente con lo spazio disponibile) e sigillare i bordi del filtro per limitare il bypass.
  • Prolungare il funzionamento degli impianti, se possibile 24 ore su 24, 7 giorni su 7, per migliorare l’effetto delle azioni di cui sopra.
  • Considerare l’uso di depuratori d’aria portatili dotati di filtri HEPA.
  • Considerare il trattamento dell’aria con dispositivi UVGI (radiazione germicida ultravioletta), montati su canali, unità di trattamento aria o in ambiente con raggi UVGI, garantendo la protezione degli occupanti dalle radiazioni.

L’ultimo documento pubblicato dall’ASHRAE è il Position Document on Infectious Aerosols, approvato dal Board of Directors il 14 aprile 2020.

In questo documento ASHRAE dichiara che continuerà a promuovere la ricerca per migliorare la conoscenza delle strategie di gestione dell’aria interna volte a ridurre l’esposizione degli occupanti ad aerosol infettivi. Tra le strategie legate alla ventilazione le principali sono la diluizione, i flussi d’aria, la pressurizzazione, la distribuzione e il controllo di temperatura e dell’umidità, la filtrazione e la radiazione germicida ultravioletta (UVGI). Sebbene il livello esatto di efficacia della ventilazione dipenda dalle condizioni locali e dal tipo di patogeni, ASHRAE ritiene che queste tecniche, se correttamente applicate, possano ridurre il rischio di trasmissione di malattie infettive attraverso gli aerosol.

ASHRAE afferma inoltre che la ricerca sul ruolo della diffusione nell’aria nella trasmissione di agenti patogeni è in rapida evoluzione e indica le seguenti raccomandazioni di carattere generale:

  • I team di progettazione di sistemi HVAC per strutture di ogni tipo dovrebbero seguire i più recenti standard e linee guida e le buone pratiche ingegneristiche. Sulla base della valutazione del rischio o dei requisiti di progetto del committente (OPR), i progettisti di strutture nuove ed esistenti possono andare oltre i requisiti minimi di tali standard, utilizzando le soluzioni tecniche descritte nelle varie pubblicazioni ASHRAE, inclusi i volumi degli ASHRAE Handbook, i rapporti finali dei progetti di ricerca, documenti, articoli e linee guide alla progettazione, in modo da essere meglio preparati nel controllo della diffusione di aerosol infettivi.
  • La mitigazione della diffusione infettiva di aerosol dovrebbe essere presa in considerazione nella progettazione di tutte le strutture, e per quelle identificate ad alto rischio dovrebbe essere integrata una adeguata progettazione di mitigazione.
  • Il team di progettazione e costruzione, compresi i progettisti HVAC, dovrebbe impegnarsi in un processo di progettazione integrato al fine di definire l’insieme delle misure di controllo delle infezioni fin dalle prime fasi della progettazione.
  • Sulla base della valutazione del rischio, gli edifici e i veicoli di trasporto dovrebbero prendere in considerazione progetti che promuovano schemi di flusso d’aria più puliti per garantire efficaci vie di espulsione del particolato trasportato dall’aria verso zone meno pulite e utilizzare adeguati sistemi di depurazione dell’aria (Livello di evidenza A).

Tra le raccomandazioni specifiche, in aggiunta a quelle già indicate nel primo documento pubblicato, sono da notare le seguenti:

  • Controllare la temperatura e l’umidità relativa.
  • Bypassare i sistemi di recupero di calore che presentano rischio di fughe d’aria potenzialmente contaminata verso il canale dell’aria esterna.

ASHRAE e i sistemi di depurazione dell’aria

 Un altro documento reperibile è il Position Document on Filtration and Air Cleaning, approvato dal Board of Directors nel 2015 e confermato dal Technology Council nel 2018. Esso descrive brevemente le diverse tecnologie di filtrazione e pulizia dell’aria e le loro applicazioni, a seconda del tipo di contaminanti rimossi e del principio di rimozione. L’obiettivo del documento è di riassumere ed esaminare la letteratura tecnica esistente che descrive gli effetti dell’applicazione di queste tecnologie sulla salute degli occupanti negli edifici pubblici e residenziali (escluse le strutture sanitarie). Sulla base delle informazioni raccolte vengono esposte le conclusioni sull’efficacia e sul corretto uso delle diverse tecnologie che possono essere brevemente riassunte come segue:

  • Filtri meccanici: è stato dimostrato che essi riducono in molti casi in modo significativo le concentrazioni nell’ambiente interno delle particelle trasportate dall’aria e che il loro uso ha effetti positivi sulla salute in relazione ad allergie e asma ma non per sintomi acuti.
  • Filtri elettronici: apparecchi che generano campi elettrici e/o ioni, hanno dimostrato di essere da relativamente inefficaci a molto efficaci nella rimozione di particelle sospese nell’aria, in alcuni casi con una riduzione a livelli inferiori a quelli considerati nocivi alle normative. Gli studi sugli ionizzatori hanno mostrato risultati molto variabili nei confronti di sintomi acuti della salute, che vanno da nessuno ad alcuni benefici. Molti filtri elettronici producono ozono e quindi devono essere usati con cautela.
  • Depuratori d’aria ad assorbimento: alcuni hanno dimostrato di ridurre sostanzialmente le concentrazioni di contaminanti gassosi. I dati empirici che indicano gli effetti dei depuratori d’aria sulla salute sono ancora minimi.
  • Tecnologie di ossidazione fotocatalitica: è stato dimostrato che rimuovono i contaminanti nocivi, mentre alcuni modelli generano contaminanti dannosi durante il processo di depurazione dell’aria. Non sono ancora disponibili dati su come il loro uso influenzi la salute.
  • Radiazione ultravioletta (UV-C): è stato dimostrato che essa rende inattivi virus, batteri e funghi. Alcuni studi hanno dimostrato che le tecnologie di purificazione dell’aria che utilizzano la disinfezione UV-C (anche chiamata radiazione germicida ultravioletta, UVGI) producono effetti benefici sulla salute, se applicata all’interno di canali dell’aria, sulle batterie di raffreddamento o direttamente in ambiente. Altri studi non sono invece riusciti a rilevare benefici per la salute. Anche per questi apparecchi bisogna fare attenzione a quelli che emettono ozono.
  • Filtri dell’aria autonomi di tipo package che utilizzano combinazioni di tecnologie di depurazione dell’aria: i dati scientifici relativi agli effetti sulla salute sono ancora scarsi e inconcludenti. Alcuni modelli emettono ozono e quindi il loro uso richiede cautela.
  • Ozono: presenta effetti negativi sulla salute che derivano dall’esposizione sia diretta sia ai prodotti di reazione. Di conseguenza i dispositivi che utilizzano la reattività dell’ozono per pulire l’aria non devono essere utilizzati negli spazi occupati. È richiesta estrema cautela quando si utilizzano dispositivi in ​​cui l’ozono viene emesso involontariamente durante il processo di pulizia dell’aria come sottoprodotto del loro funzionamento.

Il documento conclude che, mentre sono state eseguite molte ricerche sulla ventilazione come soluzione alla contaminazione mediante diluizione, non altrettanto è stato fatto sui sistemi di depurazione dell’aria, soprattutto per quanto riguarda quella in fase gassosa, e quindi i dati che documentano l’efficacia dei diversi sistemi sono ancora limitati. Si sottolinea inoltre che la documentazione relativa alle tecnologie di filtrazione e di depurazione dell’aria deve essere sempre accompagnata dai dati relativi alle effettive prestazioni sulla rimozione dei contaminanti, che devono essere basati su standard di prova oppure su valutazioni eseguite da terze parti.

 LE LINEE GUIDA AICARR

L’associazione AICARR ha pubblicato in data 20 marzo 2020 il documento “Protocollo per la riduzione del rischio da diffusione del SARS-COV2-19 mediante gli impianti di climatizzazione e ventilazione esistenti”.

Le raccomandazioni sono le seguenti:

  1. Aumento della portata d’aria.
  2. Forzatura serrande in sola aria esterna.
  3. Disattivazione o by-pass del recuperatore di calore.
  4. mantenimento del set-point umidità relativa in fase invernale al di sopra del 40%.
  5. funzionamento in continuo dell’immissione di aria esterna.

Tutti gli interventi richiedono azioni sui sistemi di controllo. Gli interventi n. 1, 2 e 3 richiedono inoltre azioni del personale di manutenzione, mentre l’intervento n.1 richiede o può richiedere anche modifiche impiantistiche.

Le raccomandazioni sono le medesime indicate da REHVA, ad eccezione dell’intervento n. 3 relativo ai recuperatori di calore. Infatti secondo AICARR i recuperatori rotativi vanno sempre arrestati per evitare una possibile, per quanto improbabile e remota, contaminazione dell’aria immessa, e per lo stesso motivo va by-passata ogni altra tipologia di recuperatore entalpico. Nel caso dei recuperatori a flusso incrociato conviene valutare l’apertura del by-pass ai fini di aumentare la portata di aria esterna.

In data 6 aprile 2020 è stato poi pubblicato il documento “Posizione di AICARR sul funzionamento degli impianti di climatizzazione durante l’emergenza SARS-COV2-19”. Per quanto riguarda gli impianti ad aria primaria, nel documento si contesta quanto raccomandato da REHVA circa i terminali d’ambiente che dovrebbero essere spenti oppure mantenuti sempre accesi per evitare il fenomeno della risospensione del virus. Secondo AICARR ciò non è necessario in quanto “è dimostrato che anche qualora i terminali rimettessero in circolo il 15% in più di cariche virali elementari, cosa tutta da dimostrare e per nulla assodata, l’eventuale aumento del rischio di contagio sarebbe del tutto marginale e comunque più che assorbito da un contemporaneo aumento della portata d’aria esterna di rinnovo”.

In data 11 aprile AICARR ha infine pubblicato un prontuario dal titolo “Ruolo degli impianti di climatizzazione invernale ed estiva nella riduzione della diffusione della Covid-19” dedicato alle persone non esperti di impianti.

 Conclusioni

 La consultazione delle diverse linee guida risulta utile per avere indicazioni sulle modalità da seguire per una corretta conduzione degli impianti negli edifici esistenti. Tuttavia su alcuni aspetti, come la gestione dei terminali in ambiente e dei recuperatori di calore di tipo rotativi, le linee guida non sono tra loro concordi. Di conseguenza, in attesa di maggiori informazioni sulle effettive modalità di trasmissione del virus nell’aria ambiente, risulta fondamentale che committenti e gestori di impianti si rivolgano a consulenti esperti e competenti.

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Le modalità di trasmissione del virus

Secondo quanto riportato nei documenti di REHVA e ASHRAE, due sono i meccanismi di esposizione del virus:

Trasmissione per contatto ravvicinato attraverso goccioline di più grandi dimensioni (> 10 micron) che vengono emesse e cadono su superfici a una distanza non superiore a 1-2 metri dalla persona infetta. Le goccioline provengono da tosse e starnuti (questi ultimi provocano in genere molte più particelle). La maggior parte di queste grandi goccioline cadono su superfici e oggetti vicini, come scrivanie e tavoli. Le persone potrebbero contrarre l’infezione toccando superfici o oggetti contaminati e poi toccandosi occhi, naso o bocca. Se le persone si trovano a una distanza inferiore a 1-2 metri da una persona infetta, esse possono contrarre l’infezione direttamente respirando goccioline starnutite o tossite o espirate da questa persona.

Trasmissione aerea attraverso particelle di piccole dimensioni (<5 micron) che possono rimanere sospese nell’aria per ore ed essere trasportate a lunghe distanze. Anche queste sono generate tossendo, starnutendo e parlando. Piccole particelle (nuclei o residui di goccioline) si formano dalle goccioline che evaporano (goccioline di 10 micron evaporano in 0,2 s) e si seccano. La dimensione di una particella di coronavirus è di 80-160 nanometri e rimane attiva per molte ore o un paio di giorni (a meno che non vi sia una pulizia specifica). Il virus rimane attivo fino a 3 ore in aria interna e 2-3 giorni sulle superfici della stanza mantenuta nelle tipiche condizioni interne. Tali particelle di virus di piccole dimensioni rimangono sospese nell’aria e possono percorrere lunghe distanze trasportate dai flussi d’aria attraverso l’ambiente oppure nei condotti dell’aria di ripresa dei sistemi di ventilazione. In passato la trasmissione per via aerea ha causato infezioni da SARS-CoV-1. Per la COVID-19 ciò è probabile ma non ancora documentato. Non ci sono inoltre dati o studi segnalati per escludere la possibilità della via aerea delle particelle. Un’indicazione utile è costituita dal fatto che il virus SARS-CoV-2 è stato isolato in tamponi prelevati dalle griglie di ripresa dell’aria in ambienti occupati da pazienti infetti. Questo meccanismo implica che mantenere una distanza di 1-2 metri dalle persone infette potrebbe non essere sufficiente ad evitare il contagio e aumentare la ventilazione risulta utile grazie a una più efficace rimozione delle particelle.

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