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Misura della concentrazione di CO2 per calcolare il tasso di ricambio dell'aria

ACR CO2 TRA

Il tasso di ricambio d'aria (TRA) è sempre stato un concetto chiave nella gestione del sistema di ventilazione degli edifici. Ma ora è diventato ancora più importante nella lotta contro COVID-19 e più in generale contro batteri e virus.

Il TRA è uno dei parametri fondamentali per la qualità dell'aria interna (IAQ), poiché il modo migliore per mantenere sana l'aria all'interno di una stanza è sostituirla ad intervalli sufficientemente regolari. Il ricambio dell'aria è il modo più semplice ed efficace per impedire l'accumulo di inquinanti, gas, particelle, batteri e virus all'interno di uno spazio ristretto. TRA identifica il numero di volte in cui l'aria di un locale viene sostituita in un'ora.

CO2 come indicatore per l’aria viziata

In precedenza, il TRA veniva misurato con una tabella fissata dalle norme, che raccomandava valori generici per diversi tipi di sedi e attività. Ma recentemente è stato cambiato l’approccio sul tema, riconoscendo alla concentrazione di CO2 una priorità assoluta e i valori TRA sono ora trattati come obiettivi piuttosto che come linee guida. Questo perché la concentrazione di CO2, espressa in parti per milione (ppm), è la misura più affidabile ed efficace dell'IAQ.

KCC TrackLog CO2

Una peculiarità sulla concentrazione di CO2 è che reagisce rapidamente al TRA, specialmente quando una stanza è occupata da persone che espirano costantemente CO2. La misura delle concentrazioni di questo gas consente di adattare il TRA in base al numero di occupanti la stanza e, quindi, prevenendo il rischio di diffusione di malattie.

A livello globale, le concentrazioni di CO2 consigliate sono in media comprese tra 800 e 1.000 ppm, con valori fino a 1.300 o 1.500 ppm tollerati in alcuni ambienti. È ampiamente riconosciuto che l'esposizione prolungata all'aria con una concentrazione di CO2 pari o superiore a 2.500 ppm può rivelarsi problematica.

Leggi i nostri articoli del blog per saperne di più:
L’importanza della qualità dell’aria interna per la salute è più chiaro che mai
Tasso di ricambio aria: una misura vitale per la lotta contro il COVID-19

Verifica TRA: un processo in quattro fasi

Controllare che l'aria in una stanza venga ricambiata come opportuno, comporta l'esecuzione di più letture utilizzando strumenti diversi.

Importante: queste raccomandazioni si applicano solo agli edifici commerciali e industriali climatizzati e in particolare agli ambienti ad ventilazione controllata. Non si applicano a edifici residenziali, uffici privi di impianto di condizionamento o locali dotati di un convenzionale condizionatore autonomo.

  • Misura della portata d'aria di mandata
    Questa è la prima e più importante misurazione del processo. L'obiettivo è verificare che il sistema di ventilazione stia apportando correttamente aria sufficiente nella stanza. Lo strumento più affidabile per effettuare questo tipo di misura è un balometro come il nostro modello DBM 620, compatibile con tutti i tipi di presa di ventilazione aria.

    Con l’applicazione SmartKap, il DBM 620 può calcolare automaticamente il TRA in una stanza in base alle letture della portata aria e del volume complessivo del locale. Un'altra opzione consiste nell'utilizzare un termo-anemometro ad elica o a filo caldo per scansionare o mappare le prese d'aria, sebbene questo sia un processo più laborioso. Inoltre, non funziona con i diffusori, per i quali sono necessari i flussimetri.

DBM 620 Sauermann
  • Misura della portata d'aria di ripresa
    Per assicurarsi che l'aria ricircoli correttamente, è anche importante misurare le portate aria attraverso le prese, che funzionano tipicamente tramite ventilazione passiva: l'aria non viene espulsa dalla stanza, ma viene aspirata attraverso le prese d'aria. L'approccio migliore è quello di utilizzare un termo-anemometro ad elica o a filo caldo, accoppiato con un cono delle dimensioni corrette. Per grandi prese d'aria (600 x 600 mm), il DBM 620 è un'opzione ideale perché rileva automaticamente la direzione dell'aria, misurando le portate d'aria in uscita.

Per saperne di più,leggi il nostro articolo sul blog e guarda il nostro webinar (in francese) sulle tecniche di misura delle prese d'aria.

  • Misura della sovrappressione all'interno della stanza
    DIn ambienti ad atmosfera controllata, la verifica del corretto funzionamento del sistema di ventilazione comporta ulteriori misure. Un'opzione consiste nell'utilizzare un sensore di pressione differenziale per confrontare la pressione all'interno e all'esterno della stanza. Idealmente, dovrebbe esserci una leggera sovrapressione, ma non troppo eccessiva, all'interno della stanza. Un valore superiore a 20 Pa indica che le bocchette di ripresa sono troppo piccole o eccessivamente ostruite, o semplicemente che la portata d'aria di mandata è troppo alta (e quindi il sistema sta consumando troppa energia).

  • Installazione o controllo di un monitor di CO2
    All'inizio o alla fine di un'ispezione, è sempre opportuno utilizzare un monitor di CO2 – come i nostri modelli AQ 110, CO2 Stats o KCC 320 – per verificare se il valore TRA suggerito dalle letture precedenti è corretto. Idealmente, questi strumenti dovrebbero essere utilizzati per mantenere questo parametro sotto costante osservazione. Se le misure precedenti sono soddisfacenti ma la concentrazione di CO2 è ancora elevata, potrebbe essere indice di altri problemi:

    La causa più probabile : è l'ingresso di aria di scarsa qualità nella stanza (aria riciclata dall'unità di trattamento dell'aria, un problema di filtrazione o una presa d'aria esterna situata in un ambiente non salubre).
    Un'altra possibile causa : è che alcune parti della stanza potrebbero trovarsi in un "punto cieco" per il ricambio d'aria, forse perché manca una bocchetta di ripresa o non è posizionata correttamente, con conseguente scarsa circolazione dell'aria. Questo è il motivo per cui a volte può essere necessario mappare le concentrazioni di CO2 in punti diversi della stessa stanza, utilizzando più strumenti.

AMI 310 Sauermann

Altre cose da verificare in caso di problema

  • Verificare che le bocchette di ripresa dell’aria non siano ostruite
    La prima cosa da controllare è che le prese d'aria non siano ostruite (con sporcizia, polvere o simili), né in superficie né all'interno delle stesse. Se c'è una cappa, ad esempio, potrebbe avere un filtro intasato all'interno.

  • Verificare che i filtri dell'aria siano puliti
    Ispezionare i filtri nelle prese e nell'unità di trattamento dell'aria per assicurarsi che non siano ostruiti.

  • Verificare il corretto funzionamento della ventola del gruppo trattamento aria
    Se la portata aria in mandata fosse troppo debole, potrebbe esserci anche un problema con il sistema di spinta dell'aria dell'unità di trattamento dell'aria. Il motore della ventola potrebbe essere usurato o non funzionante, e anche la ventola stessa potrebbe essere intasata, anche se a monte sono montati filtri antipolvere di protezione.

  • Ribilanciamento del sistema di ventilazione
    Potrebbe anche esserci un problema con il sistema di ventilazione dell'edificio che non è bilanciato o che si sta gradualmente sbilanciando. In questo caso è il momento di chiamare i professionisti per bilanciare l'impianto, ripristinare le pressioni negli ambienti industriali e ottimizzare i consumi energetici dell'impianto.

Calcolo del TRA richiesto per raggiungere la concentrazione di CO2 ideale

Per raggiungere la concentrazione di CO2 ideale, è necessario calcolare il TRA richiesto, che dipende da vari parametri ambientali:

Concentrazione di CO2 ideale

La concentrazione ideale indoor è di 800 ppm (se più basso è meglio). I valori di 1.000, 1.300, 1.500 o anche 2.000 ppm sono tollerati in alcuni ambienti interni e secondo le politiche IAQ applicabili in diversi paesi.

Concentrazione di CO2 dell’aria esterna

L'aria che viene immessa all'interno contiene già CO2, con concentrazioni che vanno da 400 ppm in campagna a 700 ppm in paesi e città.

Volume della stanza

Questo è ovviamente un parametro importante da considerare. Se la stanza ha una forma non standard, misurare la lunghezza, la larghezza e l'altezza e arrotondare per eccesso alla soglia di volume superiore in modo da garantire un TRA sufficiente.

Numero di occupanti

Quando espiriamo, ogni respiro contiene CO2 con una concentrazione di circa 45.000 ppm. Tutta questa CO2 influenzerà naturalmente la concentrazione complessiva all'interno della stanza, in base al numero delle persone.

Attività degli occupanti

L'attività degli occupanti di una stanza determinerà la quantità di aria - e di CO2 - che viene emessa ad ogni respiro. Questo è un parametro cruciale perché i valori possono variare notevolmente: chi fa un esercizio fisico espira otto volte più aria di chi sta riposando.

Tenendo conto di questi parametri ambientali, è possibile calcolare con precisione il TRA richiesto per un dato ambiente, ovvero il numero di volte in cui tutta l'aria nella stanza dovrà essere sostituita in un'ora. Questo valore influenzerà direttamente il valore di aria circolante.

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