Covid-19: indicazioni sugli impianti di ventilazione/climatizzazione


L’Istituto Superiore di Sanità, con il rapporto del 25 maggio 2020, n. 33, ha fornito chiarimenti sulle principali componenti dei sistemi di ventilazione e di climatizzazione che possono favorire la movimentazione dell’aria in ambienti indoor all’interno di strutture private. Tali indicazioni sono rivolte a datori di lavoro, gestori, amministratori, responsabili della sicurezza e operatori di edifici pubblici e privati, strutture comunitarie non sanitarie, strutture alberghiere, uffici, locali adibiti ad attività sportive e scolastiche, ambienti domestici, ecc..

Qualità dell’aria indoor e microclima, anche modulati dalle condizioni stagionali esterne, possono rappresentare fattori chiave nella trasmissione di infezioni e nei modelli epidemiologici stagionali negli ambienti indoor. Una ventilazione adeguata e un regolare ricambio d’aria in questo tipo di ambienti, oltre che per mantenere condizioni di comfort, sono necessari per garantirne la salubrità riducendo la concentrazione di particolato e inquinanti di natura biologica. Diventano quindi di prioritaria importanza le condizioni che favoriscono la ventilazione degli ambienti indoor e, dove non sia possibile o sufficiente avvalersi della ventilazione naturale, è necessario installare apparecchi di ventilazione forzata che esigono una manutenzione appropriata soprattutto se si trovano in ambienti dove sussistono condizioni di aumentato pericolo di diffusione di malattie.
Di seguito vengono descritti i principali componenti dei sistemi di ventilazione e di climatizzazione che possono favorire movimentazione dell’aria in ambienti indoor, comprese le cappe di aspirazione di uso domestico.andazioni operative per la gestione di questi impianti.


Unità di trattamento aria (UTA)


Le UTA sono dispositivi impiegati nel trattamento e nella circolazione dell’aria all’interno degli edifici, quale parte integrante del sistema di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC, acronimo del termine anglosassone Heating, Ventilation, and Air Conditioning system).
Sono fondamentalmente costituite da un contenitore in pannelli isolanti con rivestimento metallico, nel quale sono presenti i seguenti elementi, elencati in funzione della loro disposizione prevalente a partire dal punto di ingresso dell’aria sottoposta a trattamento:
– una o più batterie di filtri, costituite da elementi filtranti con grado di filtrazione da grossolano a fine ISO Coarse, ISO ePM10, ISO ePM2,5 e ISO ePM1 (UNI EN ISO 16890); la sostituzione o rigenerazione dell’elemento filtrante deve essere programmata con periodicità adeguata a garantire il corretto esercizio, oppure attuata in relazione all’effettiva usura, mediante monitoraggio della pressione differenziale attraverso il filtro;
– una o più batterie alettate (generalmente rame-alluminio) di riscaldamento e/o di raffreddamento, per il controllo della temperatura e la deumidificazione;
– un umidificatore di tipo evaporativo, a vapore, nebulizzazione, ultrasuoni o pacco bagnato, per l’umidificazione in periodo invernale;
– uno o più ventilatori, per la movimentazione dell’aria trattata;
– altri dispositivi per la regolazione del flusso di aria, il recupero energetico, il controllo del processo, l’attenuazione acustica, nonché eventuali ulteriori stadi di filtrazione HEPA e ULPA.


Le UTA, collocate abitualmente all’interno dell’edificio, in appositi locali tecnici, o sulla copertura, sono normalmente collegate ad un sistema di canalizzazioni di distribuzione dell’aria nell’edificio, nonché alle eventuali canalizzazioni di ripresa. In funzione della modalità operativa (aria primaria o tutt’aria), una parte più o meno significativa dell’aria di ripresa dell’UTA viene ricircolata, mentre è generalmente sempre prevista una quota significativa di aria di rinnovo prelevata all’esterno dell’edificio. In casi particolari, la circolazione dell’aria tra l’edificio e l’UTA avviene direttamente senza canalizzazioni. Una corretta gestione dell’impianto e interventi regolari di pulizia e manutenzione sono i mezzi con cui assicurare la buona qualità dell’aria fornita agli ambienti serviti.


Ventilconvettori o unità terminali idroniche del tipo fan coil


I ventilconvettori, noti anche col termine anglosassone di fan coil, sono dei terminali per il controllo della temperatura ambiente, ad uso locale, costituiti da un filtro grossolano per l’aria, uno scambiatore di calore alettato per il riscaldamento o il raffreddamento dell’aria, un ventilatore e una vaschetta di raccolta per lo scarico della condensa eventualmente prodotta in fase di raffreddamento. I componenti sono racchiusi in un mobiletto dotato di griglie per l’ingresso e l’uscita dell’aria. I ventilconvettori sono situati all’interno o in prossimità dello spazio da condizionare con immissione diretta dell’aria nella zona o attraverso canalizzazione di modesta estensione. Trattano esclusivamente l’aria presente nei singoli locali dell’edificio.
I ventilconvettori si distinguono in:
– dispositivi a bassa pressione (prevalenza), privi di canalizzazione; sono dotati di filtri grossolani, ISO Coarse, (tipicamente G3, in grado di trattenere dall’80% al 90% del particolato);
– dispositivi ad alta pressione (prevalenza), concepiti per l’utilizzo di canalizzazioni di mandata e ripresa; possono essere dotati di filtri a media efficienza (tipicamente fino a M6, in grado di trattenere tra il 55% e il 65% di materiale particolato PM2,5 e del 60 % di PM10).
I ventilconvettori devono essere sottoposti ad interventi di pulizia e manutenzione al fine di prevenire la contaminazione degli ambienti serviti a seguito del rilascio di contaminanti chimici e microbiologici da filtri esausti.


Climatizzatori ad espansione diretta o del tipo a split


Per climatizzatore ad espansione diretta si intende un sistema costituito da un’unità esterna e una o più unità interne (terminali o split) collegate tra di loro da tubi, all’interno dei quali fluisce un gas frigorifero (R407c, R410a o R32).
L’unità esterna (contenente il compressore, un ventilatore e uno scambiatore di calore condensatore/evaporatore) scambia calore con l’aria esterna.
L’unità interna, similare ad un ventilconvettore, è costituita da un filtro grossolano dell’aria, uno scambiatore di calore alettato evaporatore/condensatore, un ventilatore e una vaschetta di raccolta per lo scarico della condensa eventualmente prodotta in fase di raffreddamento, nel funzionamento come evaporatore. I componenti sono racchiusi in un mobiletto dotato di griglie per l’ingresso e l’uscita dell’aria. Gli split sono situati all’interno o in prossimità dello spazio da condizionare con immissione diretta dell’aria nell’ambiente o attraverso canalizzazione di modesta estensione. Trattano esclusivamente l’aria presente nei singoli locali dell’edificio.
Gli split si possono distinguere in:
– dispositivi a bassa pressione (prevalenza), privi di canalizzazione; sono dotati di filtri grossolani, ISO Coarse, (tipicamente G3, in grado di trattenere dall’80% al 90% del particolato);
– dispositivi ad alta pressione (prevalenza), concepiti per l’utilizzo di canalizzazioni di mandata e ripresa; possono essere dotati di filtri a media efficienza (tipicamente fino a M6, in grado di trattenere tra il 55% e il 65% di materiale particolato PM2,5 e del 60 % di PM10).


Gli split devono essere sottoposti ad interventi di pulizia e manutenzione al fine di prevenire la contaminazione degli ambienti serviti a seguito del rilascio di contaminanti chimici e microbiologici da filtri esausti.


Climatizzatori portatili monoblocco


Sono dispositivi per il trattamento locale dell’aria facilmente trasportabili in tutti gli ambienti di un edificio, fermo restando la necessità di espellere all’esterno l’aria calda mediante un apposito tubo flessibile da collocare tra i serramenti della stanza, al di sotto delle tapparelle o attraverso un foro realizzato sul vetro o nella parete.
Questa tipologia di dispositivi presenta lo stesso tipo di funzionamento dei climatizzatori a split e deve essere sottoposta alle medesime operazioni di pulizia ordinarie e straordinarie.


Cappe aspiranti e a ricircolo


Le cappe aspiranti installate nelle cucine in corrispondenza dei piani cottura hanno la funzione di aspirare i fumi e i vapori prodotti durante la preparazione dei cibi, eliminando gli odori e i prodotti della combustione.
In base a quanto stabilito dal Testo unico dell’edilizia (DPR 6 giugno 2001 n. 380), la loro installazione è obbligatoria in tutte le abitazioni e gli esercizi commerciali al cui interno siano presenti dei piani di cottura a gas, mentre è consigliata per piani cottura senza fiamma (es. ad induzione). La normativa impone l’installazione di una cappa aspirante connessa ad una canna fumaria attraverso la quale vengono espulsi fumi e vapori all’esterno dell’edificio. In alternativa, laddove per motivi di spazio o di morfologia dell’edificio non fosse possibile installare una canna fumaria, è consentito optare per una cappa a ricircolo o filtrante, capace di rimettere in circolo l’aria aspirata nel locale, previa purificazione con appositi filtri, unitamente ad un sistema meccanico di ventilazione (UNI 7129).
Il sistema di filtraggio è composto da due diverse tipologie di filtri: i filtri anti-grasso, in grado di catturare aerosol originati direttamente o per condensazione di oli e grassi, e i filtri anti-odori in grado di eliminare alcuni componenti gassosi. I primi si presentano sotto forma di pannelli amovibili e possono essere in metallo (acciaio o alluminio), con struttura a nido d’ape lavabile, o in fibra acrilica a perdere. I filtri anti-odori a carboni attivi hanno invece la funzione di adsorbire le molecole odorigene e altre sostanze volatili e non sono riciclabili.
La manutenzione periodica dei filtri riduce i rischi di potenziale contaminazione microbiologica dell’ambiente nel quale sono installate le cappe a ricircolo.


Modalità di contagio aerogeno mediato dagli impianti di climatizzazione e ventilazione


Tra le possibili vie di trasmissione del virus SARS-CoV-2 vi sono, le goccioline (droplet), il bioaerosol (droplet nuclei) di origine respiratoria e, potenzialmente, il bioaerosol originato dagli impianti di scarico fecali. Le emissioni respiratorie sono costituite da goccioline di vario diametro, quelle più piccole evaporano rapidamente, formando un aerosol di nuclei residui, costituito dalle componenti non acquose dell’espettorato (circa 2% della massa espulsa) e dagli eventuali virus o altri patogeni. Il bioaerosol costituisce una frazione ridotta dell’espettorato, inferiore al 5%.
Gli impianti di climatizzazione e di ventilazione possono mitigare o acuire il rischio di contagio aerogeno. Infatti, la movimentazione dell’aria in ambiente può incrementare la gittata delle gocce o determinare lo spostamento dell’aerosol verso una diversa porzione dell’ambiente, investendo altri occupanti e favorendone il contagio. L’immissione di aria esterna determina una diluizione dei patogeni, riducendo la carica virale media e quindi la probabilità di contagio, mentre il ricircolo può diventare fonte di rischio.
D’altra parte, l’impianto di ventilazione, qualora la ripresa dell’aria non avvenga nello stesso ambiente di immissione, in modo bilanciato, può comportare la diffusione dei patogeni verso gli ambienti adiacenti.
Quindi, la gestione dell’impianto di climatizzazione e di ventilazione deve essere adeguata alle caratteristiche dell’impianto e alla modalità d’uso degli ambienti.
Nonostante vi siano indizi di contagio di altri coronavirus provenienti dall’aria esterna, la ridotta probabilità di contagio mediante aerosol, unitamente alla forte diluizione dei patogeni nell’aria esterna, consentono di considerarla adeguata per la ventilazione, anche in assenza di specifica filtrazione, negli ambienti civili ordinari (non ospedalieri). Particolare attenzione deve essere posta, comunque, in base all’esperienza dell’epidemia di SARS-COV, ad eliminare condizioni che possano determinare shunt o cortocircuiti di aria tra la presa d’aria esterna (di immissione in ambiente) e la condotta di espulsione all’esterno dell’aria ripresa dagli ambienti interni in impianti centralizzati. In particolare, evitando che le bocche di presa e di espulsione dell’aria siano ravvicinate, a breve distanza tra loro e contrapposte, ovvero evitando che i sistemi di ripresa dell’aria da ambienti non ventilati (es. bagni, magazzini, ecc.) siano posti in serie e verificando che le bocche di espulsione siano lontane dalle prese d’aria di immissione e ventilazione.


Diffusione all’interno della medesima zona


Gli impianti di ventilazione e i terminali di climatizzazione con immissione d’aria per ventilazione forzata (es., ventilconvettori, split, bocchette, anemostati, ecc.) determinano la formazione di getti d’aria in ambiente che possono interagire con le emissioni dovute alla respirazione. L’entità dell’interazione dipende dalla dimensione delle gocce e dalla velocità dell’aria.
Velocità superiori a 0,25 m/s determinano interazione con il getto. Velocità superiori a 2 m/s determinano il trascinamento di gocce che non formano aerosol, aumentando in modo significativo il rischio di sospensione di carica virale. Per velocità superiori a 0,25 m/s si ha un incremento della gittata delle gocce con conseguente riduzione dell’efficacia del distanziamento interpersonale.
Alcuni terminali di climatizzazione, esistenti sia come terminali ad espansione diretta (split) che come ventilconvettori (fan-coil), generano abitualmente getti d’aria di intensità rilevante all’interno dell’ambiente.


Diffusione tra zone distinte


La ventilazione può determinare il movimento di masse d’aria da un ambiente ad un altro adiacente, con trasporto dell’eventuale bioaerosol sospeso. Infatti, la portata d’aria in uscita da un ambiente è pari a quella immessa. Oltre che dagli impianti di ventilazione meccanica controllata di ogni genere, si avranno infiltrazioni in ingresso ed in uscita attraverso l’involucro edilizio, sia con l’esterno che con gli ambienti adiacenti. La movimentazione dell’aria dipende dalla differenza tra le pressioni ai due lati di ogni partizione che, in generale, dipende anche dalle specifiche condizioni climatiche (direzione ed intensità del vento, differenza di temperatura ed effetto camino degli edifici) oltre che dagli impianti aeraulici attivi.


Manutenzione degli impianti di ventilazione e condizionamento


I componenti degli impianti di climatizzazione e ventilazione sono in prevalenza costituiti da acciaio verniciato o zincato, alluminio e diverse tipologie di plastica. Il rame presente negli stessi è limitato a pochi componenti di modesta estensione. Pertanto, in relazione ai dati di letteratura, il virus eventualmente depositatosi ha un tempo di sopravvivenza fino a 72 ore. Poiché anche le interruzioni di esercizio durante il fine settimana hanno una durata inferiore, l’eventuale contaminazione delle superfici comporta un rischio continuativo.
Prima degli interventi di manutenzione, gli impianti devono essere spenti per 10 minuti, dopo il raffreddamento del componente a temperatura ambiente, al fine di consentire la sedimentazione del particolato più grossolano.
La pulizia delle superfici esposte delle apparecchiature di climatizzazione e ventilazione (griglie, bocchette, ecc.) deve essere integrata nella procedura di pulizia e sanificazione dei pavimenti, degli arredi e del resto degli ambienti. È opportuno aumentare la frequenza della pulizia dei componenti interni degli impianti in funzione delle condizioni di evoluzione dell’epidemia.
La manutenzione degli impianti di ventilazione (UTA, VMC) deve essere eseguita come di consueto, con una particolare accortezza nel garantire il corretto esercizio dei filtri al fine di garantire l’erogazione della portata nominale della macchina (filtri sporchi riducono la portata di aria di ventilazione). Altrettanta cura deve essere posta nella pulizia e sanificazione ordinaria degli umidificatori e delle batterie di scambio termico con le consuete finalità di igiene.