La qualità dell’aria interna (IAQ) è la qualità dell’aria all’interno e intorno a edifici e strutture. È noto che l’IAQ influisce sulla salute, sul comfort e sul benessere degli occupanti dell’edificio. La scarsa qualità dell’aria negli ambienti interni è stata collegata alla sindrome di Sick Building, alla ridotta produttività e all’apprendimento compromesso nelle scuole.

L’IAQ può essere influenzato dai gas (inclusi monossido di carbonio, radon, composti organici volatili), particolato, contaminanti microbici (muffe, batteri) o da qualsiasi fattore di stress di massa o energia che può indurre condizioni avverse di salute. Il controllo del codice sorgente, la filtrazione e l’uso della ventilazione per contaminare i contaminanti sono i metodi principali per migliorare la qualità dell’aria negli ambienti chiusi nella maggior parte degli edifici. Le unità abitative possono migliorare ulteriormente la qualità dell’aria negli ambienti interni mediante la pulizia ordinaria di tappeti e tappeti.

La determinazione della IAQ comporta la raccolta di campioni di aria, il monitoraggio dell’esposizione umana agli inquinanti, la raccolta di campioni sulle superfici degli edifici e la modellazione computerizzata del flusso d’aria all’interno degli edifici.

IAQ fa parte della qualità ambientale interna (IEQ), che include IAQ e altri aspetti fisici e psicologici della vita al chiuso (ad es. Illuminazione, qualità visiva, acustica e comfort termico).

L’inquinamento dell’aria interna nei paesi in via di sviluppo è un grave pericolo per la salute. Una delle principali fonti di inquinamento dell’aria interna nei paesi in via di sviluppo è la combustione di biomassa (ad esempio legno, carbone, sterco o residui di colture) per il riscaldamento e la cottura. L’esposizione risultante ad alti livelli di particolato ha provocato tra 1,5 milioni e 2 milioni di morti nel 2000.

Inquinanti comuni

Fumo di seconda mano
Il fumo passivo è il fumo di tabacco che colpisce persone diverse dal fumatore ‘attivo’. Il fumo di tabacco di seconda mano comprende sia una fase gassosa che una fase particellare, con particolari rischi derivanti dai livelli di monossido di carbonio (come indicato di seguito) e da particolati molto piccoli (materia particolare fine in particolare PM2,5 e PM10) che entrano nel bronchioli e alveoli nel polmone. L’unico metodo certo per migliorare la qualità dell’aria interna per quanto riguarda il fumo passivo è l’implementazione di leggi antifumo complete.

Radon
Il radon è un gas atomico radioattivo invisibile che deriva dal decadimento radioattivo del radio, che può essere trovato nelle formazioni rocciose sotto gli edifici o in alcuni materiali da costruzione stessi. Il radon è probabilmente il più grave pervasivo rischio per l’aria indoor negli Stati Uniti e in Europa, probabilmente responsabile di decine di migliaia di morti per cancro ai polmoni ogni anno. Esistono kit di test relativamente semplici per test di gas radon fai-da-te, ma se una casa è in vendita il test deve essere effettuato da una persona autorizzata in alcuni stati degli Stati Uniti. Il gas radon entra negli edifici sotto forma di gas del suolo ed è un gas pesante e quindi tenderà ad accumularsi al livello più basso. Il radon può anche essere introdotto in un edificio attraverso l’acqua potabile, in particolare dalle docce del bagno. I materiali da costruzione possono essere una rara fonte di radon, ma vengono eseguiti pochi test per prodotti di pietra, roccia o piastrelle portati nei cantieri; l’accumulo di radon è il massimo per le case ben isolate. L’emivita del radon è di 3,8 giorni, il che indica che una volta eliminata la fonte, il rischio si ridurrà notevolmente entro poche settimane. I metodi di mitigazione del radon comprendono la sigillatura di solette in calcestruzzo, basi di fondazione, sistemi di drenaggio dell’acqua o aumentando la ventilazione. Solitamente sono economici e possono ridurre o addirittura ridurre notevolmente la contaminazione e i rischi per la salute associati.

Il radon viene misurato in picocurie per litro d’aria (pCi / L), una misura della radioattività. Negli Stati Uniti, il livello medio di radon indoor è di circa 1,3 pCi / L. Il livello medio all’aperto è di circa 0,4 pCi / L. Il chirurgo generale degli Stati Uniti e l’EPA raccomandano di riparare case con livelli di radon pari o superiori a 4 pCi / L. L’EPA raccomanda anche che le persone pensino di aggiustare le loro case per i livelli di radon tra 2 pCi / L e 4 pCi / L.

Stampi e altri allergeni
Queste sostanze chimiche biologiche possono derivare da una miriade di mezzi, ma esistono due classi comuni: (a) crescita indotta dall’umidità di colonie di muffe e (b) sostanze naturali rilasciate nell’aria come peli di animali e polline delle piante. La muffa è sempre associata all’umidità e la sua crescita può essere inibita mantenendo i livelli di umidità inferiori al 50%. L’accumulo di umidità all’interno degli edifici può essere causato da infiltrazioni d’acqua in aree compromesse dell’involucro o della pelle dell’edificio, da perdite idrauliche, da condensa dovuta a ventilazione impropria o da umidità del terreno che penetra in una parte dell’edificio. Anche qualcosa di semplice come asciugare i vestiti all’interno dei termosifoni può aumentare il rischio di esposizione (tra le altre cose) all’Aspergillus – una muffa altamente pericolosa che può essere fatale per i malati di asma e gli anziani. Nelle aree in cui i materiali cellulosici (carta e legno, incluso il muro a secco) diventano umidi e non si asciugano entro 48 ore, la muffa può propagarsi e rilasciare nell’aria spore allergeniche.

In molti casi, se i materiali non si sono asciugati diversi giorni dopo il sospetto evento idrico, la crescita della muffa è sospettata all’interno delle cavità delle pareti, anche se non è immediatamente visibile. Attraverso un’indagine sulla muffa, che può includere un’ispezione distruttiva, si dovrebbe essere in grado di determinare la presenza o l’assenza di muffa. In una situazione in cui è visibile uno stampo e la qualità dell’aria interna potrebbe essere stata compromessa, potrebbe essere necessario rimediare alla muffa. Le prove e le ispezioni dello stampo devono essere eseguite da un investigatore indipendente per evitare qualsiasi conflitto di interessi e assicurare risultati accurati; Non è raccomandato test di stampo gratuito offerto da società di bonifica.

Ci sono alcune varietà di muffe che contengono composti tossici (micotossine). Tuttavia, l’esposizione a livelli pericolosi di micotossina attraverso l’inalazione non è possibile nella maggior parte dei casi, poiché le tossine sono prodotte dall’organismo fungino e non sono a livelli significativi nelle spore rilasciate. Il principale rischio di crescita della muffa, in relazione alla qualità dell’aria interna, deriva dalle proprietà allergeniche della parete delle cellule spore. Più grave della maggior parte delle proprietà allergeniche è la capacità della muffa di innescare episodi in persone che già hanno l’asma, una grave malattia respiratoria.

Monossido di carbonio
Uno dei contaminanti dell’aria interna più acutamente tossici è il monossido di carbonio (CO), un gas incolore e inodore che è un sottoprodotto della combustione incompleta dei combustibili fossili. Fonti comuni di monossido di carbonio sono il fumo di tabacco, gli apparecchi per il riscaldamento d’ambiente che usano combustibili fossili, i forni di riscaldamento centrale difettosi e gli scarichi delle automobili. Privando il cervello di ossigeno, alti livelli di monossido di carbonio possono portare a nausea, perdita di coscienza e morte. Secondo la Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH), il limite medio ponderato nel tempo (TWA) per il monossido di carbonio (630-08-0) è di 25 ppm.

I livelli indoor di CO migliorano sistematicamente a causa della crescente implementazione di leggi antifumo.

Composti organici volatili
I composti organici volatili (VOC) sono emessi come gas da determinati solidi o liquidi. I COV includono una varietà di sostanze chimiche, alcune delle quali possono avere effetti avversi sulla salute a breve ea lungo termine. Le concentrazioni di molti VOC sono costantemente più elevate all’interno (fino a dieci volte più alte) rispetto a quelle all’aperto. I VOC sono emessi da una vasta gamma di prodotti che numerano a migliaia. Gli esempi includono: vernici e lacche, svernicianti, prodotti per la pulizia, pesticidi, materiali da costruzione e arredi, apparecchiature per ufficio come fotocopiatrici e stampanti, fluidi correttivi e carta autocopiante, grafica e materiali artigianali tra cui colle e adesivi, marcatori permanenti e soluzioni fotografiche .

L’acqua potabile clorurata rilascia cloroformio quando viene utilizzata acqua calda in casa. Il benzene è emesso dal carburante immagazzinato in garage collegati. Oli da cucina surriscaldati emettono acroleina e formaldeide. Una meta-analisi di 77 sondaggi di COV nelle case negli Stati Uniti ha trovato i primi dieci VOC di aria interna più rischiosi erano acroleina, formaldeide, benzene, esaclorobutadiene, acetaldeide, 1,3-butadiene, benzilcloruro, 1,4-diclorobenzene, tetracloruro di carbonio , acrilonitrile e cloruro di vinile. Questi composti hanno superato gli standard di salute nella maggior parte delle case.

I prodotti chimici organici sono ampiamente usati come ingredienti nei prodotti per la casa. Le vernici, le vernici e le cere contengono tutti solventi organici, così come molti prodotti per la pulizia, la disinfezione, la cosmetica, lo sgrassaggio e l’hobby. I carburanti sono composti da sostanze chimiche organiche. Tutti questi prodotti possono rilasciare composti organici durante l’uso e, in una certa misura, quando vengono conservati. Test delle emissioni dei materiali da costruzione utilizzati all’interno è diventato sempre più comune per rivestimenti per pavimenti, vernici e molti altri materiali e finiture per interni.

Diverse iniziative prevedono di ridurre la contaminazione dell’aria interna limitando le emissioni di COV dei prodotti. Esistono regolamenti in Francia e in Germania e numerosi marchi di certificazione ecologica e sistemi di rating che contengono bassi livelli di emissioni di COV come EMICODE, M1, Blue Angel e Indoor Air Comfort in Europa, nonché la California Standard CDPH Section 01350 e molti altri negli Stati Uniti. . Queste iniziative hanno cambiato il mercato in cui un numero crescente di prodotti a bassa emissione è diventato disponibile negli ultimi decenni.

Almeno 18 Microbial VOC (MVOC) sono stati caratterizzati tra cui 1-octen-3-olo, 3-metilfuran, 2-pentanolo, 2-esanone, 2-eptanone, 3-ottanone, 3-ottanolo, 2-octen-1- ol, 1-ottene, 2-pentanone, 2-nonanone, borneolo, geosmina, 1-butanolo, 3-metil-1-butanolo, 3-metil-2-butanolo e tuujopsene. Il primo di questi composti è chiamato alcool dei funghi. Gli ultimi quattro sono prodotti di Stachybotrys chartarum, che è stato collegato alla sindrome dell’edificio malato.

Legionella
La legionellosi o la malattia del legionario è causata da un legionella batterico a base acquosa che si sviluppa meglio in acqua calda o immobile, a lento movimento. La via principale di esposizione è attraverso la creazione di un effetto aerosol, più comunemente da torri evaporative o docce evaporative. Una fonte comune di Legionella negli edifici commerciali proviene da torri evaporative mal posizionate o mantenute, che spesso rilasciano acqua in un aerosol che può entrare nelle prese di ventilazione vicine. Le epidemie nelle strutture mediche e nelle case di cura, dove i pazienti sono immunodepressi e immuno-deboli, sono i casi più comunemente riportati di legionellosi. Più di un caso ha coinvolto fontane esterne nelle attrazioni pubbliche. La presenza di Legionella nei rifornimenti idrici per edifici commerciali è fortemente sottostimata, poiché le persone sane richiedono una forte esposizione per acquisire infezioni.

Il test della legionella comporta in genere la raccolta di campioni di acqua e tamponi di superficie da bacini di raffreddamento per evaporazione, docce, rubinetti / rubinetti e altri luoghi in cui l’acqua calda si raccoglie. I campioni sono quindi coltivati ​​e le unità formanti colonia (cfu) di Legionella sono quantificate come cfu / litro.

La legionella è un parassita di protozoi come l’ameba e quindi richiede condizioni adatte per entrambi gli organismi. Il batterio forma un biofilm resistente ai trattamenti chimici e antimicrobici, compreso il cloro. Le riparazioni per i focolai della Legionella negli edifici commerciali variano, ma spesso includono vampate di acqua molto calda (160 ° F, 70 ° C), sterilizzazione di acqua stagnante in bacini di raffreddamento per evaporazione, sostituzione di docce e in alcuni casi vampate di sali di metalli pesanti. Le misure preventive comprendono la regolazione dei livelli normali di acqua calda per consentire una temperatura di 120 ° F (50 ° C) al rubinetto, la valutazione dello schema di progettazione dell’impianto, la rimozione degli aeratori del rubinetto e il test periodico nelle aree sospette.

Altri batteri
Ci sono molti batteri di significato per la salute che si trovano nell’aria interna e sulle superfici interne. Il ruolo dei microbi nell’ambiente interno è sempre più studiato usando l’analisi moderna basata sui geni di campioni ambientali. Attualmente sono in corso gli sforzi per collegare gli ecologisti microbici e gli scienziati dell’aria interna al fine di forgiare nuovi metodi di analisi e interpretare al meglio i risultati.

“Ci sono circa dieci volte più cellule batteriche nella flora umana in quanto vi sono cellule umane nel corpo, con un grande numero di batteri sulla pelle e come flora intestinale”. Una grande parte dei batteri trovati nell’aria interna e nella polvere viene versata dagli esseri umani. Tra i batteri più noti che si verificano nell’aria interna sono Mycobacterium tuberculosis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae.

Fibre di amianto
Molti materiali da costruzione comuni usati prima del 1975 contengono amianto, come alcune mattonelle del pavimento, pannelli del soffitto, scandole, sistemi antincendio, sistemi di riscaldamento, avvolgere tubi, fanghi nastranti, mastici e altri materiali isolanti. Normalmente, rilasci significativi di fibre di amianto non si verificano a meno che i materiali da costruzione non siano disturbati, ad esempio tagliando, levigando, perforando o ristrutturando la costruzione. La rimozione di materiali contenenti amianto non è sempre ottimale perché le fibre possono essere disperse nell’aria durante il processo di rimozione. Al suo posto viene spesso raccomandato un programma di gestione di materiali contenenti amianto intatto.

Quando il materiale contenente amianto è danneggiato o si disintegra, le fibre microscopiche vengono disperse nell’aria. L’inalazione delle fibre di amianto nei lunghi periodi di esposizione è associata ad un aumento dell’incidenza del cancro del polmone, in particolare alla forma specifica del mesotelioma. Il rischio di cancro del polmone da inalazione di fibre di amianto è significativamente maggiore per i fumatori, tuttavia non vi è alcuna connessione confermata al danno causato dall’asbestosi. I sintomi della malattia di solito non compaiono fino a circa 20-30 anni dopo la prima esposizione all’amianto.

L’amianto si trova nelle case e negli edifici più vecchi, ma si verifica più comunemente nelle scuole, negli ospedali e nelle strutture industriali. Sebbene tutto l’amianto sia pericoloso, i prodotti che sono friabili, ad es. i rivestimenti e l’isolamento spruzzati rappresentano un rischio significativamente più elevato in quanto sono più propensi a rilasciare fibre nell’aria. Il governo federale degli Stati Uniti e alcuni stati hanno stabilito standard per livelli accettabili di fibre di amianto nell’aria interna. Ci sono regolamenti particolarmente severi applicabili alle scuole.

Diossido di carbonio
Il biossido di carbonio (CO2) è un surrogato relativamente facile da misurare per gli inquinanti indoor emessi dagli esseri umani e si correla con l’attività metabolica umana. L’anidride carbonica a livelli insolitamente alti al chiuso può far sì che gli occupanti sviluppino sonnolenza, mal di testa o funzionino a livelli di attività inferiori. I livelli di CO2 all’esterno sono di solito 350-450 ppm, mentre il livello massimo di CO2 indoor considerato accettabile è di 1000 ppm. Gli esseri umani sono la principale fonte interna di anidride carbonica nella maggior parte degli edifici. I livelli di CO2 indoor sono un indicatore dell’adeguatezza della ventilazione dell’aria esterna rispetto alla densità degli occupanti interni e dell’attività metabolica.

Per eliminare la maggior parte dei reclami, il livello totale di CO2 indoor dovrebbe essere ridotto a una differenza inferiore a 600 ppm sopra i livelli esterni. L’Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro (NIOSH) ritiene che le concentrazioni nell’aria interna di biossido di carbonio superiori a 1.000 ppm siano un indicatore che suggerisce una ventilazione inadeguata. Gli standard britannici per le scuole affermano che l’anidride carbonica in tutti gli spazi di insegnamento e di apprendimento, se misurata all’altezza della testa seduta e mediata su tutto il giorno, non deve superare i 1.500 ppm. L’intero giorno si riferisce al normale orario scolastico (cioè dalle 9:00 alle 15:30) e include periodi non occupati come le pause pranzo. A Hong Kong, l’EPD ha stabilito obiettivi di qualità dell’aria interna per edifici per uffici e luoghi pubblici in cui un livello di biossido di carbonio inferiore a 1.000 ppm è considerato buono. Gli standard europei limitano il biossido di carbonio a 3.500 ppm. OSHA limita la concentrazione di anidride carbonica sul posto di lavoro a 5.000 ppm per periodi prolungati e 35.000 ppm per 15 minuti. Questi limiti superiori riguardano l’evitare la perdita di coscienza (svenimento) e non affrontano le prestazioni cognitive e l’energia compromesse, che iniziano a verificarsi a concentrazioni più basse di anidride carbonica.

Le concentrazioni di anidride carbonica aumentano come conseguenza dell’occupazione umana, ma sono in ritardo con l’occupazione cumulativa e l’immissione di aria fresca. Più basso è il tasso di ricambio dell’aria, più lento è l’accumulo di anidride carbonica a concentrazioni quasi “stazionarie” su cui si basano le linee guida NIOSH e UK. Pertanto, le misurazioni del biossido di carbonio ai fini della valutazione dell’adeguatezza della ventilazione devono essere effettuate dopo un periodo prolungato di occupazione e ventilazione costanti – nelle scuole di almeno 2 ore e in uffici di almeno 3 ore – affinché le concentrazioni siano un indicatore ragionevole dell’adeguatezza della ventilazione. Gli strumenti portatili utilizzati per misurare il biossido di carbonio devono essere calibrati frequentemente e le misurazioni esterne utilizzate per i calcoli devono essere effettuate in tempo utile per le misurazioni all’interno. Potrebbe anche essere necessario correggere gli effetti della temperatura sulle misurazioni effettuate all’aperto.

Le concentrazioni di anidride carbonica in ambienti chiusi o chiusi possono aumentare fino a 1.000 ppm entro 45 minuti dall’involucro. Ad esempio, in un ufficio di 3,5 x 4 metri, l’anidride carbonica atmosferica è aumentata da 500 ppm a oltre 1.000 ppm entro 45 minuti dalla cessazione della ventilazione e dalla chiusura di finestre e porte

Ozono
L’ozono è prodotto dalla luce ultravioletta proveniente dal sole che colpisce l’atmosfera terrestre (soprattutto nello strato di ozono), dai fulmini, da alcuni dispositivi elettrici ad alta tensione (come gli ionizzatori d’aria) e come sottoprodotto di altri tipi di inquinamento.

L’ozono esiste in maggiori concentrazioni ad altitudini comunemente volate dai jet passeggeri. Le reazioni tra ozono e sostanze di bordo, compresi oli e cosmetici per la pelle, possono produrre sostanze chimiche tossiche come sottoprodotti. Lo stesso ozono è irritante per il tessuto polmonare e dannoso per la salute umana. I jet più grandi hanno filtri ozono per ridurre la concentrazione della cabina a livelli più sicuri e più confortevoli.

L’aria esterna utilizzata per la ventilazione può avere ozono sufficiente a reagire con gli inquinanti interni comuni così come gli oli per la pelle e altri comuni prodotti chimici o superfici interne. Particolare preoccupazione è garantita quando si utilizzano prodotti di pulizia “verdi” a base di estratti di agrumi o terpeni, poiché queste sostanze chimiche reagiscono molto rapidamente con l’ozono per formare sostanze chimiche tossiche e irritanti, nonché particelle fini e ultrafini. La ventilazione con aria esterna contenente elevate concentrazioni di ozono può complicare i tentativi di bonifica.

L’ozono è nell’elenco dei sei criteri elencati nell’elenco degli inquinanti atmosferici. Il Clean Air Act del 1990 richiedeva all’Agenzia per la protezione dell’ambiente degli Stati Uniti di stabilire gli standard nazionali di qualità dell’aria ambiente (NAAQS) per sei comuni inquinanti dell’aria indoor dannosi per la salute umana. Ci sono anche molte altre organizzazioni che hanno promulgato standard aeronautici come l’OSHA (Occupational Safety and Health Administration), l’Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro (NIOSH) e l’Organizzazione mondiale della sanità (OMS). Lo standard OSHA per la concentrazione di ozono all’interno di uno spazio è 0,1 ppm. Mentre il NAAQS e lo standard EPA per la concentrazione di ozono sono limitati a 0,07 ppm. . Il tipo di ozono regolamentato è l’ozono a livello del suolo che si trova nel raggio di respirazione della maggior parte degli occupanti dell’edificio

particolato
Il particolato atmosferico, noto anche come particolato, può essere trovato all’interno e può influire sulla salute degli occupanti. Le autorità hanno stabilito standard per la massima concentrazione di particolato per garantire la qualità dell’aria negli ambienti chiusi.

Prompt deficit cognitivi
Nel 2015, gli studi sperimentali hanno riportato la rilevazione di una significativa compromissione cognitiva episodica (situazionale) da impurità nell’aria respirata da soggetti del test che non erano stati informati dei cambiamenti nella qualità dell’aria. I ricercatori della Harvard University e della SUNY Upstate Medical University e della Syracuse University hanno misurato le prestazioni cognitive di 24 partecipanti in tre diverse atmosfere di laboratorio controllate che simulavano quelle presenti negli edifici “convenzionali” e “verdi”, nonché gli edifici verdi con ventilazione migliorata. Le prestazioni sono state valutate in modo obiettivo utilizzando lo strumento di simulazione del software Strategic Management Simulation, ampiamente utilizzato, che è un test di valutazione validato per il processo decisionale esecutivo in una situazione non vincolata che consente iniziativa e improvvisazione. Deficit significativi sono stati osservati nei punteggi delle prestazioni ottenuti in concentrazioni crescenti di composti organici volatili (COV) o di anidride carbonica, mantenendo altri fattori costanti. I livelli di impurità più alti raggiunti non sono rari in alcuni ambienti scolastici o d’ufficio.

Effetto delle piante d’appartamento
Le piante d’appartamento insieme al terreno in cui vengono coltivate possono ridurre i componenti dell’inquinamento dell’aria interna, in particolare i composti organici volatili (VOC) come il benzene, il toluene e lo xilene. Le piante rimuovono CO2 e rilasciano ossigeno e acqua, anche se l’impatto quantitativo per le piante di casa è piccolo. La maggior parte dell’effetto è attribuita al terreno in crescita da solo, ma anche questo effetto ha limiti finiti associati al tipo e quantità di terreno e al flusso d’aria attraverso il mezzo. L’effetto delle piante di casa sulle concentrazioni di VOC è stato studiato in uno studio, condotto in una camera statica, dalla NASA per un possibile uso nelle colonie spaziali. I risultati hanno mostrato che la rimozione dei prodotti chimici di sfida era approssimativamente equivalente a quella fornita dalla ventilazione che si verificava in un’abitazione ad alta efficienza energetica con un tasso di ventilazione molto basso, un tasso di ricambio dell’aria di circa 1/10 all’ora. Pertanto, la perdita d’aria nella maggior parte delle case, e anche in edifici non residenziali, rimuoverà generalmente le sostanze chimiche più velocemente di quanto i ricercatori hanno riferito per gli impianti testati dalla NASA. Le piante domestiche più efficaci a quanto riferito includono l’aloe vera, l’edera inglese e la felce di Boston per la rimozione di sostanze chimiche e composti biologici.

Le piante sembrano anche ridurre microbi e muffe nell’aria e aumentare l’umidità. Tuttavia, l’aumento dell’umidità può portare a un aumento dei livelli di muffa e persino dei VOC.

Quando le concentrazioni di biossido di carbonio sono elevate al chiuso rispetto alle concentrazioni esterne, è solo un indicatore che la ventilazione è inadeguata per rimuovere i prodotti metabolici associati all’occupazione umana. Le piante richiedono anidride carbonica per crescere e rilasciare ossigeno quando consumano anidride carbonica. Uno studio pubblicato sulla rivista Environmental Science & Technology ha preso in considerazione i tassi di assorbimento di chetoni e aldeidi dal giglio di pace (Spathiphyllum clevelandii) e dal pothos dorato (Epipremnum aureum) Akira Tani e C. Nicholas Hewitt ha rilevato che “Risultati di fumigazione a lungo termine hanno rivelato che il totale le quantità di assorbimento erano 30-100 volte tanto quanto le quantità disciolte nella foglia, suggerendo che i carboni organici volatili sono metabolizzati nella foglia e / o traslocati attraverso il picciolo “. Vale la pena notare che i ricercatori hanno sigillato le piante in sacchi di Teflon. “Nessuna perdita di VOC è stata rilevata dal sacchetto quando le piante erano assenti, tuttavia, quando le piante erano nel sacco, i livelli di aldeidi e chetoni diminuivano lentamente ma continuamente, indicando la rimozione da parte delle piante”. Gli studi fatti in buste sigillate non riproducono fedelmente le condizioni negli ambienti interni di interesse. È necessario studiare le condizioni dinamiche con la ventilazione dell’aria esterna e i processi relativi alle superfici dell’edificio stesso e ai suoi contenuti, nonché gli occupanti.

Mentre i risultati indicano che le piante di casa possono essere efficaci nel rimuovere alcuni COV dalle forniture aeree, una rassegna di studi tra il 1989 e il 2006 sulle prestazioni delle piante d’appartamento come depuratori d’aria, presentata alla conferenza Healthy Buildings 2009 a Syracuse, New York, ha concluso “. .. le piante da cortile hanno poco, se del caso, beneficio per la rimozione di aria interna di COV in edifici residenziali e commerciali “.

Poiché l’elevata umidità è associata ad un aumento della crescita delle muffe, alle risposte allergiche e alle risposte respiratorie, la presenza di umidità aggiuntiva dalle piante d’appartamento potrebbe non essere auspicabile in tutte le impostazioni interne.

Design HVAC
I concetti di progettazione ambientalmente sostenibili includono anche aspetti relativi all’industria commerciale e residenziale, ventilazione e condizionamento d’aria (HVAC). Tra le varie considerazioni, uno degli argomenti trattati è il problema della qualità dell’aria negli ambienti interni in tutte le fasi di progettazione e costruzione della vita di un edificio.

Una tecnica per ridurre il consumo di energia pur mantenendo un’adeguata qualità dell’aria, è la ventilazione controllata dalla domanda. Invece di impostare il throughput a una frequenza di ricambio di aria fissa, i sensori di anidride carbonica vengono utilizzati per controllare la velocità in modo dinamico, in base alle emissioni degli occupanti dell’edificio.

Negli ultimi anni ci sono stati molti dibattiti tra gli specialisti della qualità dell’aria interna sulla corretta definizione della qualità dell’aria interna e in particolare su ciò che costituisce una qualità dell’aria interna “accettabile”.

Un modo per garantire quantitativamente la salute dell’aria interna è la frequenza del ricambio effettivo dell’aria interna mediante la sostituzione con l’aria esterna. Nel Regno Unito, ad esempio, le aule devono avere 2,5 cambi d’aria all’ora all’ora. Negli spazi di sale, palestra, sala da pranzo e fisioterapia, la ventilazione dovrebbe essere sufficiente a limitare il biossido di carbonio a 1.500 ppm. Negli Stati Uniti, e secondo gli standard ASHRAE, la ventilazione nelle aule si basa sulla quantità di aria esterna per occupante più la quantità di aria esterna per unità di superficie, non di ricambio d’aria all’ora. Poiché l’anidride carbonica indoor proviene dagli occupanti e dall’aria esterna, l’adeguatezza della ventilazione per occupante è indicata dalla concentrazione in ambienti chiusi meno la concentrazione all’esterno. Il valore di 615 ppm al di sopra della concentrazione esterna indica circa 15 piedi cubici al minuto di aria esterna per occupante adulto che svolge lavori di ufficio sedentario dove l’aria esterna contiene 385 ppm, l’attuale concentrazione media globale di CO2 nell’atmosfera. Nelle aule, i requisiti dello standard ASHRAE 62.1, Ventilazione per la qualità dell’aria interna accettabile, comportano in genere circa 3 cambi d’aria all’ora, a seconda della densità dell’occupante. Ovviamente gli occupanti non sono l’unica fonte di sostanze inquinanti, quindi potrebbe essere necessario aumentare la ventilazione esterna quando sono presenti in ambienti insoliti o forti fonti di inquinamento. Quando l’aria esterna è inquinata, portare più aria esterna può effettivamente peggiorare la qualità generale dell’aria interna ed esacerbare alcuni sintomi degli occupanti legati all’inquinamento dell’aria esterna. In generale, l’aria di campagna esterna è migliore dell’aria interna della città. Le perdite di gas di scarico possono provenire dai tubi di scarico del metallo del forno che conducono al camino quando ci sono perdite nel tubo e il diametro dell’area di flusso del gas è stato ridotto.

L’uso di filtri dell’aria può intrappolare alcuni degli inquinanti atmosferici. La sezione Energy Efficiency and Renewable Energy del Dipartimento dell’energia suggerisce che “la filtrazione dovrebbe avere un valore minimo di efficienza (MERV) di 13 come determinato da ASHRAE 52.2-1999”. I filtri dell’aria vengono utilizzati per ridurre la quantità di polvere che raggiunge le bobine bagnate. La polvere può servire da cibo per far crescere muffe sulle bobine e sui condotti bagnati e può ridurre l’efficienza delle bobine.

La gestione dell’umidità e il controllo dell’umidità richiedono sistemi HVAC operativi come progettati. La gestione dell’umidità e il controllo dell’umidità possono essere in conflitto con gli sforzi per cercare di ottimizzare l’operazione per risparmiare energia. Ad esempio, la gestione dell’umidità e il controllo dell’umidità richiedono che i sistemi siano impostati per fornire aria di rinnovo a temperature più basse (livelli di progettazione), anziché temperature più elevate a volte utilizzate per risparmiare energia in condizioni climatiche dominate dal raffreddamento. Tuttavia, per la maggior parte degli Stati Uniti e di molte parti dell’Europa e del Giappone, durante la maggior parte delle ore dell’anno, le temperature dell’aria esterna sono sufficientemente fredde che l’aria non ha bisogno di ulteriore raffreddamento per fornire un comfort termico all’interno. Tuttavia, l’elevata umidità esterna crea la necessità di un’attenta attenzione ai livelli di umidità all’interno. Umidità elevata provocano crescita di muffe e l’umidità all’interno è associata a una maggiore prevalenza di problemi respiratori degli occupanti.

La “temperatura del punto di rugiada” è una misura assoluta dell’umidità nell’aria. Alcune strutture sono state progettate con i punti di rugiada design nella parte inferiore degli anni ’50 ° F, e alcuni nella parte superiore e inferiore degli anni ’40 ° F. Alcune strutture sono state progettate utilizzando ruote essiccanti con riscaldatori a gas per asciugare la ruota abbastanza da ottenere i punti di rugiada richiesti. Su quei sistemi, dopo che l’umidità è stata rimossa dall’aria di reintegro, viene utilizzata una serpentina di raffreddamento per abbassare la temperatura al livello desiderato.

Gli edifici commerciali, e talvolta residenziali, sono spesso tenuti sotto pressione dell’aria leggermente positiva rispetto all’aria aperta per ridurre le infiltrazioni. Limitare l’infiltrazione aiuta con la gestione dell’umidità e il controllo dell’umidità.

La diluizione degli inquinanti interni con aria esterna è efficace nella misura in cui l’aria esterna è priva di inquinanti nocivi. L’ozono nell’aria esterna si verifica all’interno a concentrazioni ridotte perché l’ozono è altamente reattivo con molte sostanze chimiche trovate all’interno. I prodotti delle reazioni tra ozono e molti inquinanti indoor comuni includono composti organici che possono essere più odorosi, irritanti o tossici di quelli da cui sono formati. Questi prodotti della chimica dell’ozono includono formaldeide, aldeidi a più alto peso molecolare, aerosol acidi e particelle fini e ultrafini, tra gli altri. Maggiore è la frequenza di ventilazione esterna, maggiore è la concentrazione di ozono indoor e più probabile sarà la reazione, ma anche a livelli bassi, le reazioni avverranno. Ciò suggerisce che l’ozono dovrebbe essere rimosso dall’aria di ventilazione, specialmente nelle aree in cui i livelli di ozono all’aperto sono spesso elevati. Ricerche recenti hanno dimostrato che la mortalità e la morbilità aumentano nella popolazione generale durante i periodi di maggiore ozono all’aperto e che la soglia per questo effetto è di circa 20 parti per miliardo (ppb).

Costruire l’ecologia
È comune presumere che gli edifici siano semplicemente entità fisiche inanimate, relativamente stabili nel tempo. Ciò implica che c’è poca interazione tra la triade dell’edificio, ciò che è in esso (occupanti e contenuti) e ciò che lo circonda (l’ambiente più grande). Solitamente vediamo la stragrande maggioranza della massa di materiale in un edificio come materiale fisico relativamente invariato nel tempo. In effetti, la vera natura degli edifici può essere vista come il risultato di un complesso insieme di interazioni dinamiche tra le loro dimensioni fisiche, chimiche e biologiche. Gli edifici possono essere descritti e compresi come sistemi complessi. La ricerca che applica gli approcci usati dagli ecologi per la comprensione degli ecosistemi può aiutare a migliorare la nostra comprensione. “Building ecology” è qui proposto come l’applicazione di quegli approcci all’ambiente costruito considerando il sistema dinamico degli edifici, i loro occupanti e l’ambiente più ampio.

Gli edifici si evolvono costantemente a causa dei cambiamenti dell’ambiente circostante, degli occupanti, dei materiali e delle attività all’interno di essi. Le varie superfici e l’aria all’interno di un edificio interagiscono costantemente e questa interazione si traduce in cambiamenti in ciascuna. For example, we may see a window as changing slightly over time as it becomes dirty, then is cleaned, accumulates dirt again, is cleaned again, and so on through its life. In fact, the “dirt” we see may be evolving as a result of the interactions among the moisture, chemicals, and biological materials found there.

Buildings are designed or intended to respond actively to some of these changes in and around them with heating, cooling, ventilating, air cleaning or illuminating systems. We clean, sanitize, and maintain surfaces to enhance their appearance, performance, or longevity. In other cases, such changes subtly or even dramatically alter buildings in ways that may be important to their own integrity or their impact on building occupants through the evolution of the physical, chemical, and biological processes that define them at any time. We may find it useful to combine the tools of the physical sciences with those of the biological sciences and, especially, some of the approaches used by scientists studying ecosystems, in order to gain an enhanced understanding of the environments in which we spend the majority of our time, our buildings.

Building ecology was first described by Hal Levin in an article in the April 1981 issue of Progressive Architecture magazine.