2.4 I protocolli ASHRAE
2.4.1 Building Readiness: operazioni preliminari
Con il termine inglese Building Readiness si intende la preparazione (o prontezza) di un edificio ad essere occupato in condizioni di pandemia. Ciò si ottiene tramite i consigli presenti nel documento all’URL in Sitografia [66]. I punti trattati in questo scritto ricalcano in gran parte quelli già indicati nella sezione 2.3.1, ma si indicano anche tutte quelle precauzioni che esulano dai sistemi di ventilazione tra cui:
1. Riduzione del livello di occupazione massimo consentito
Di questo parametro se ne parlerà ampiamente nei prossimi capitoli. È logico pensare che durante l’epidemia il numero di persone che possono essere am-messe in un determinato ambiente vengano ridotte. I valori percentuali sul totale ammissibile sono vari e verranno riaffrontati nell’ottica del rischio di contagio
2. Obbligo di indosso di DPI
Questo punto è centrale nella riduzione di cariche virale immesse in ambiente e ad oggi è rispettato nella totalità degli ambienti chiusi di vendita al dettaglio o aperti al pubblico, che non implichino la consumazione sul posto di cibo o bevande
3. Distanziamento sociale
tra banchi e scrivanie, e nei locali del personale, sale conferenza, ascensori, ecc . . . . In alcuni ambienti i principi del distanziamento sociale possono es-sere più ardui che altrove da applicare. Ad esempio in cavedi o locali tecnici tendenzialmente angusti o in ascensori occupati dal pubblico. È imperativo regolamentare l’accesso scaglionato in questi luoghi
4. Igiene personale e disinfezione degli ambienti
Questo aspetto è già trattato ampiamente nelle sezioni precedenti e riguarda il livello di pulizia personale e delle superfici. Devono dunque essere garan-titi dispensatori di gel igienizzante per le mani, possibilmente all’ingresso di ogni macro-zona e incrementare la frequenza e l’intensità delle operazioni di disinfezione in ogni luogo
Nel documento in analisi vengono indicate nel dettaglio tutte le procedure prelimi-nari che i proprietari o i responsabili di ogni edificio dovrebbero affrontare prima di procedere allo studio del rischio di contagio. Si fa riferimento a:
1. Reperimento di materiale e documentazione tecnica sulle tipologie di impianti e sugli ambienti che asservono. Questi hanno lo scopo di chiarire la configurazione globale della ventilazione controllata in ogni ambiente (impianti mono-zona e multi-zona, tipologia ad aria primaria, tutt’aria, ricircolo locale, ecc . . . )
2. Ispezione in loco dei macchinari. Ciò include ogni componente e sezione e si invita a fare maggiore attenzione a tutte le parti mobili, quali ad esempio recuperatori rotativi e serrande di regolazione
3. Integrazione dei protocolli ASHRAE tramite lo studio di interventi ad hoc. Per questo punto è consigliato stilare numerosi report che qualifichino la situazione e l’attuabilità ed efficacia degli interventi proposti.
4. Controllo adeguato di tutti i sistemi di tele-controllo che agiscono sulla regolazione delle configurazioni dell’impianto. I sistemi più recenti ed efficaci sono quelli in remoto che prevedono la possibilità di agire sulle macchine da un server tramite un PC od un tablet.
Per quanto riguarda i sistemi di tele-controllo questi intervengono sulla base di una quantità di dati reperiti da sensori posti nelle condotte e in ambiente. La
tipologia di sensore e di parametro misurato può essere molto varia (pressione, temperatura, umidità, CO2, portata, ecc. . . ). Si consiglia anche dunque un check sulla sensoristica o una ritaratura apposita che tenga in considerazione anche le nuove condizioni di pandemia.
2.4.2 Building Readiness: interventi HVAC
Il primo intervento proposto è senza dubbio quello che ogni prontuario di qualsia-si ente propone ovvero l’aumento di portata di ventilazione. Si evidenziano nuovamente le criticità dell’utilizzo di sola portata esterna rispetto alle prestazioni energetiche dell’impianto nell’ottica del mantenimento del corretto livello di com-fort termico. Il valore di umidità relativa è consigliato tra il 40% e il 60%.
Viene fatto notare come il passaggio da il 20% di aria esterna al 90% raddoppi la quantità di acqua fredda richiesta dalle batterie di condizionamento e triplichi le cadute di pressione e perdite di carico nell’impianto. Tutti questi parametri devono essere presi in considerazione nelle modifiche apportate. In ogni caso, laddove il sistema sia stato progettato per il funzionamento continuo in tutta portata esterna, tendenzialmente questi problemi sono già stati affrontati dal progettista che ha di-mensionato le componenti conformemente a tale configurazione. Inoltre l’aumento di aria immessa ha un effetto sulla pressurizzazione dell’ambiente: qualora infatti la mandata venisse aumentata e la ripresa tenuta al valore di design si potrebbe-ro creare piccoli inconvenienti come lo sbattere di porte e finestre, la difficoltà a chiudere serramenti, rumore e fischi per trafilazioni e backflow non previsti. Queste variazioni sono trascurabili in ambienti come aule e uffici (e quindi quelli in analisi in questo testo), ma potrebbero ripercuotersi gravemente su alcuni ambienti in cui il valore di pressione ambientale è importante e delicato (ad esempio bagni, cucine, ecc . . . ).
Per quanto riguarda il funzionamento in continuo l’ASHRAE utilizza un modello matematico (molto simile a quello che verrà impiegato per la teoria del rischio di contagio nella prossima parte) per determinare la quantità di aria che, in assenza di occupanti infetti, è necessaria per rimuovere il 95% di cariche virali in ambiente.
Tale valore risulta pari a 3 volumi. Tendenzialmente questo parametro si aggira intorno alle 2 ore a tutta aria esterna, più che accettabile per la quasi totalità dei sistemi in circolazione (con 2 ore si intendono i periodi singoli di avviamento e spegnimento, per un totale, dunque, di 4 ore). In genere viene sconsigliato di spe-gnere completamente gli impianti negli edifici vuoti per l’emergenza onde evitare la nascita di condizioni sfavorevoli negli ambienti. Segue una piccola dimostrazione:
Definisco: V [m3] volume dell’ambiente, Q [m3/h] portata immessa ed estratta costante nel tempo, C concentrazione di carica virale in ambiente. Segue:
V dC = (QinCin− QoutCout)dt
che indica la variazione di concentrazione in ambiente per effetto della portata.
Poiché Cin = 0 (l’aria in ingresso è quella esterna priva di infezione) e Cout = C (la portata in uscita è quella estratta dall’ambiente sotto le condizioni di perfetta miscelazione) si ha:
V dC = −QCdt ovvero:
dC
C = −Q V dt Integro fra il tempo nullo e il tempo t:
Ú C
C0
dC C =Ú t
0
−Q V dt Risolvendo gli integrali si ha:
ln(C) − ln(C0) = −Qt V Per le proprietà dei logaritmi:
C
C0 = exp3−Qt V
4= e−N Definisco:
N = Qt V
come i ricambi volumici (adimensionali). Per ottenere una riduzione del 95%
si impone C/C0 = 0.05 e si ottiene N ≈ 3.
Tramite la formula inversa si può trovare, in funzione dei ricambi orari n [h−1], il tempo del transitorio di accensione e spegnimento:
t= N
Q/V = N n