Influenza dei parametri microclimatici sugli inquinanti indoor

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Istituto Superiore di Sanità. La qualità dell’aria indoor: attuale situazione nazionale e comunitaria. L’esperienza del Gruppo di Studio Nazionale sull’Inquinamento Indoor. Atti. Rapporti ISTISAN 15/4.

Umidità

Le sorgenti di immissione di umidità in un ambiente possono essere di origine:

• naturale: pioggia, umidità del suolo, falde e vene acquifere, ghiaccio e neve fondenti, superfici di specchi d’acqua;
• artificiale: guasti in condutture di adduzione acqua e di smaltimento reflui, processi industriali limitrofi, sistemi di riscaldamento e raffrescamento, trattamento dell’aria.

Un’altra origine dell’acqua è dovuta alla condensazione del vapore d’acqua causato dalla differenza  di temperatura tra aria ambiente (miscela aria/vapor  d’acqua) e le superfici  di contatto dove avviene la condensazione quando queste si trovano a valori di temperatura al di sotto del punto di rugiada.

Tra le provenienze dell’umidità menzionate quelle più persistenti e frequenti sono:

• meteorica:  dovuta  all’acqua  piovana  che  bagnando  la  parete  esterna  penetra  nella muratura anche per tutto il suo spessore;
• da condensa: si forma per la differenza di temperatura tra l’ambiente interno e la “parete fredda”, per effetto della diversa conducibilità termica e porosità dei materiali. Si può però anche avere condensa di tubazioni sottotraccia;
• da infiltrazione: può dipendere dalla presenza di falde acquifere o da cause impreviste (rotture di tubazioni, fognature, ecc.);
• da risalita (o ascendente): proviene dal terreno (tipicamente falde freatiche) e risale nelle murature per capillarità.

Le prime tre sono episodiche, legate ad eventi stagionali e straordinari. L’umidità da risalita capillare è invece un fenomeno che si manifesta costantemente durante tutto il corso dell’anno.

Le sorgenti indoor di umidità sono per lo più imputabili a:

• presenza: respirazione/traspirazione di persone, animali e piante, vasche e sifoni a pelo d’acqua libero, piscine, fontane, lavatoi;
• attività: cottura (sia per combustione sia per evaporazione), lavaggio e asciugatura indumenti e stoviglie, bagni e docce, pulizia degli ambienti, innaffiamento;
• umidità da materiali da costruzione: acqua di costruzione, materiali e ponti termici (quando l’umidità relativa degli ambienti interni si combina con una temperatura superficiale dell’involucro dell’edificio che ha valore più basso della temperatura di rugiada).

La  presenza  di  persone  e  relativa  attività  può  influire,  in  funzione  della  densità  di affollamento delle persone e dell’attività svolta, sulla quantità di umidità nell’aria indoor.

Ad esempio, l’apporto di umidità, tramite l’evaporazione del sudore e il vapore d’acqua emesso con la respirazione incrementa sensibilmente l’umidità relativa (anche di 10 punti percentuali, in caso di notevole densità di affollamento di persone che effettuano sforzi fisici elevati, come ad esempio nelle palestre al chiuso).

Alcuni esempi di significativa incidenza sull’umidità, in assenza di ricambi d’aria in un ambiente, sono i seguenti:

• in condizioni estreme con la sola sudorazione una singola persona può immettere anche 500 g/h di acqua;
• una singola pentola da cucina di tipo domestico (di capacità di circa 8 litri) per ogni ora di ebollizione può immettere nell’ambiente circa il 30% dei liquidi contenuti;
• una stanza di circa 200 m3, con temperatura dell’aria di circa 20°C, UR 50%, con la presenza di 10 persone che svolgono una attività leggera per 2 ore, può raggiungere una UR pari al 100%; analogo valore di umidità relativa si raggiunge se si è in presenza di una pentola in ebollizione per circa 45 minuti.

Condensazione superficiale e interstiziale dell’involucro dell’edificio

L’umidità può essere presente sia in aria sia nei materiali da costruzione (strutture) che negli arredi.

La presenza dell’acqua in forma liquida nelle strutture e negli arredi può avvenire sia per dispersione da perdite in condutture o da contenitori sia per capillarizzazione da contatto diretto con acqua o terreni o altro materiale particolarmente ricco di acqua.

Il fenomeno della condensazione si ha quando, per cause di diversa natura, la temperatura sulla superficie scende al di sotto della temperatura di rugiada in concomitanza di determinati valori di Umidità Relativa dell’aria interna e ciò si verifica specialmente in presenza di ponti termici.

La condensazione può essere superficiale e/o interstiziale:

• condensazione superficiale della parete (muratura): quando, per cause di diversa natura, la temperatura sulla superficie della parete scende al di sotto della temperatura di rugiada in concomitanza di determinati valori di umidità relativa dell’aria interna.
• condensazione interstiziale della parete (muratura): quando, all’interno della parete, si verificano condizioni di temperature e  pressioni tali  da raggiungere le  condizioni di rugiada (condensazione del vapore).

Per una comprensione di tali fenomeni, è importante richiamare la norma UNI EN ISO 10211 che definisce il ponte termico, come parte dell’involucro edilizio dove la resistenza termica, altrove uniforme, cambia in modo significativo per effetto di:

• compenetrazione totale o parziale di materiali con conduttività termica diversa nell’involucro edilizio;
• variazione dello spessore della costruzione;
• differenze tra l’area della superficie disperdente sul lato interno e quella sull’esterno, come si verifica in corrispondenza dei giunti tra parete e pavimento o parete e soffitto.

Tali  condizioni  si  possono  realizzare  nell’involucro  edilizio,  se  non  adeguatamente coibentato, principalmente nei seguenti contesti:

• lungo il perimetro di porte e finestre;
• in corrispondenza dei pilastri nelle murature esterne;
• in corrispondenza di giunzioni tra elementi esterni (angoli tra pareti, pareti e pavimento, pareti e soffitto);
• in corrispondenza di giunzioni tra pareti interne e muri esterni o soffitto dell’ultimo piano o pavimento su un piano a diversa temperatura (pavimentazione verso terra, verso pilotis, ecc.);
• in  corrispondenza di  giunzioni  tra  solai  intermedi  e  pareti  esterne,  specialmente in presenza di balconi.

La norma UNI EN ISO 14683 fornisce metodi semplificati per la determinazione del flusso di calore attraverso i ponti termici lineari che si manifestano alle giunzioni degli elementi

dell’edificio. La norma riporta metodi semplificati di  calcolo e  valori di  riferimento della trasmittanza termica lineica per i vari ponti termici.

In condizioni ideali (assenza di ponte termico e di altri fattori inficianti la condizione ideale) il flusso termico attraverso lo spessore della parete è perpendicolare alla parete e le superfici isoterme sono tutte parallele alle superfici della parete.

Tuttavia, l’andamento della temperatura all’interno della generica parete varia in  funzione del tipo di disomogeneità del  materiale (discontinuità del materiale, ad esempio accoppiamento materiali a diversa conduttività, ecc.) o discontinuità geometrica.

La norma UNI EN ISO 13788 fornisce metodi di calcolo per determinare:

• la temperatura superficiale interna di componenti o elementi edilizi al di sotto della quale è probabile la crescita di muffe, in funzione della temperatura e dell’umidità relativa interne;  il  metodo  può  essere anche  utilizzato per  la  previsione del rischio  di  altri problemi di condensazione superficiale;
• la valutazione del rischio di condensazione interstiziale dovuta alla diffusione del vapore acqueo; il metodo usato assume che l’umidità di costruzione si sia asciugata e non tiene conto di alcuni importanti fenomeni fisici, quali:
  1. la variazione delle proprietà dei materiali in funzione del contenuto di umidità;
  2. la risalita capillare e il trasporto di umidità allo stato liquido all’interno dei materiali;
  3. il  movimento  dell’aria  nei  componenti,  attraverso  fessure  o  intercapedini;  la capacità igroscopica dei materiali.

Di conseguenza il metodo può essere applicato solo a strutture nelle quali questi fenomeni possono essere considerati trascurabili.

• il  tempo  che  l’acqua,  contenuta  in  uno  strato  compreso  tra  due  strati  con  elevata resistenza al passaggio del vapore, impiega ad asciugare, nonché il rischio di condensazione che può verificarsi in altri strati del componente durante il processo di asciugatura.

Il metodo per evitare la formazione della condensa si basa sul profilo delle temperature e delle pressioni parziali del vapore acqueo in una parete; e i dati necessari riguardano:

• proprietà dei materiali e dei prodotti (conduttività termica, resistenza termica, fattore di resistenza al vapore, spessore equivalente di aria per la diffusione del vapore acqueo);
• temperatura e condizioni igrometriche interne ed esterne all’edificio;
• resistenze superficiali;
• trasporto di vapore acqueo.

I ponti termici in presenza di condensazione superficiale e/o interstiziale nelle murature delle strutture edilizie determinano:

• degrado di tipo chimico (ossidazione, idrolisi, idratazione, corrosione);
• degrado di tipo fisico (meccanico, dilatazione termica, gelo, cristallizzazione dei sali);
• degrado di tipo biologico (muffe, microrganismi, ecc. dovuta a contemporanea presenza di alta UR e bassa temperatura);
• decadimento del benessere termo-igrometrico/comfort abitativo: dovuto al gradiente di temperatura tra superficie e aria (quando ∆T >3°C rispetto alla temperatura dell’aria si avverte una sensazione di disagio in prossimità di tale superficie);
• migrazione (termoforesi) di particelle dal mezzo gassoso o liquido, alla superficie quando questa è più fredda dell’aria. Le particelle di dimensioni comprese tra 0,1 e 1 µm possono perciò depositarsi sulla superficie a causa del gradiente di temperatura esistente.

Le problematiche dell’involucro edilizio si manifestano visivamente con la presenza di macchie, muffe sulle pareti, ecc., e attraverso sensazioni termiche relative alla temperatura, che comportano una diversa percezione del caldo o del freddo che alterano il benessere termico degli individui.

Temperatura

Anzitutto bisogna fare una distinzione tra temperatura dell’aria indoor e temperatura dei diversi elementi (es. superfici solide, aria immessa, ecc.) presenti nell’ambiente. Infatti, la temperatura di alcune superfici può essere differente da quella dell’aria anche di diverse decine di gradi.

Le temperature delle superfici presenti in ambienti indoor sono in generale influenzate dai seguenti fattori:

• irraggiamento solare diretto e indiretto;
• trasmissione del calore trasmesso attraverso le pareti o generato dalle apparecchiature interne e trasmesse all’aria;
• temperatura dell’aria esterna, velocità del vento.

L’irraggiamento solare ha l’effetto di trasmettere calore all’ambiente interno attraverso le pareti sia opache che trasparenti.

La temperatura di una superficie irraggiata sarà tanto minore quanto più è elevata la velocità dell’aria che la lambisce. L’elemento irradiato scambierà energia con l’ambiente attraverso lo scambio con le altre superfici.

Si consideri che i valori di temperatura di una parete soggetta ad irraggiamento solare diretto possono raggiungere facilmente valori di temperatura di 60°C e anche oltre.

La  conduzione  termica  attraverso  le  pareti  opache  risulta  inferiore  rispetto  al  calore trasmesso attraverso le superfici vetrate a parità di superficie. Incrementi allo scambio termico conduttivo possono essere forniti dai ponti termici, in particolare se costituiti da materiali ad alta conduttività termica. Quando vi  è  generazione di  calore all’interno occorre tenerne conto.

Alcuni esempi di superfici presenti in ambiente indoor, che possono raggiungere temperature fortemente differenti da quelle dell’aria sono: involucri di stufe e forni, parti non coibentate di canne fumarie, lampade alogene, motori a combustione interna (gruppi elettrogeni), radiatori e impianti di distribuzione termica, caldaie e scaldabagni a gas, ferro da stiro, asciugacapelli, frigorifero, ecc. Illuminazione e apparecchiature sono altre sorgenti indoor di calore che contribuiscono alla variazione di Ts, Ta, ecc.

La norma UNI EN13790 stima tra 20 e 200 W per persona i valori degli apporti calorici da apparati presenti in ufficio. Il dispendio energetico (dovuto ad attività svolta) e relativo numero degli occupanti può far variare la temperatura dell’aria anche di 10°C.

Per esempio l’attività a medio carico metabolico che sviluppa 295 W è sufficiente a mantenere un ambiente di 9 m3  con caratteristiche costruttive tipiche delle nostre latitudini alla temperatura di circa 20°C.

Per quanto riguarda invece l’influenza della temperatura dell’aria outdoor sulla temperatura dell’aria indoor, è il caso di richiamare il lavoro di Nguyen et al. il quale riporta che la relazione tra temperature indoor e outdoor risulta globalmente non lineare:

• ad  alte  temperature  c’è  una  forte  correlazione  tra  temperature  indoor  e  outdoor (coefficiente di correlazione Pearson, r=0,91, β=0,41);
• a più basse (fredde) temperature la correlazione è debole (r=0,40, β=0,04).

Analoghi risultati sono stati riscontrati anche per la temperatura percepita.

Aerazione

L’aerazione/ventilazione può avvenire in modo:

• naturale, per differenza di pressione tra la pressione statica e la pressione del vento, e/o differenze di temperatura;
• artificiale, tramite ventilatori od altri dispositivi meccanici di immissione/estrazione o con sistemi di ricircolo aria previo trattamento.

In generale, l’aria esterna immessa con sistemi meccanici agisce in modo “controllato”, mentre quella per infiltrazione attraverso: fessure, porte, finestre, muri e altro, ha comportamenti casuali ed è determinata dalla differenza di pressione tra interno ed esterno.

La quantità di aria infiltrata dipende dalla dimensione delle aperture, dalla tortuosità dei percorsi, dalle crepe o dalle discontinuità delle chiusure perimetrali.

I fattori che influenzano i flussi d’aria sono:

• posizione delle aperture;
• area d’apertura;
• tipo e modalità di apertura.

Le aperture per il passaggio dell’aria sono costituite da:

• finestre apribili;
• dispositivi specifici per la ventilazione, quali griglie e bocchette, ecc.;
• porte, portoni, ecc.;
• passaggi  comunicanti  con  l’esterno  o  con  altri   ambienti  interni  adiacenti,  aperti occasionalmente o in modo stabile o in modo alternato con frequenza più o meno rilevante.

Da tener presente che la pressione generata dal vento sulle superfici dell’involucro edilizio dipende dalla velocità del vento stesso, dalla forma dell’edificio e il suo orientamento rispetto alla direzione del vento.

Aerazione naturale e distribuzione degli spazi

Il movimento dell’aria in uno spazio confinato dipende dalla posizione delle aperture e si possono determinare diversi andamenti di flussi d’aria con differente efficacia dell’aerazione in funzione della distribuzione degli spazi e della direzione prevalente del vento.

Nella distribuzione orizzontale degli spazi il movimento dell’aria dipende dal gradiente di pressione, l’aria tende a circolare dal lato sopravento verso il lato sottovento; ovvero dal lato a pressione  maggiore  verso  il  lato  a  pressione  minore.

Sopravento/sottovento sono  concetti relativi, in quanto dipendenti dalla direzione del vento: le finestre (aperture), gli oggetti o le zone sopravento sono quelli che sono colpiti prima, rispetto ad altre, dal vento. Nella distribuzione orizzontale si  deve  considerare la potenzialità di  aerazione  dovuta  al  vento. L’efficacia dell’aerazione dipende, principalmente, dall’angolo d’incidenza del vento rispetto alla parete su cui è posizionata l’apertura di ingresso dell’aria.

Nel  caso di vento con direzione perpendicolare alle pareti edificio e obliqua rispetto alla congiungente le aperture si avrà una ulteriore efficacia dell’aerazione dovuta al rimescolamento dell’aria.

Una ulteriore efficacia dell’aerazione, rispetto a quella prodotta dal vento perpendicolare alle aperture, si ha nel caso di direzione obliqua (angolo di incidenza <45°) del vento rispetto alle facciate dell’edificio, sia con aperture contrapposte, sia con aperture poste su tre pareti contigue.

Nel caso di aerazione passante da vento, la differenza di quota tra le aperture di ingresso e di uscita dell’aria influenza il movimento d’aria e conseguentemente le modalità di rimescolamento.

Nella distribuzione verticale degli spazi, aperture esterne poste a quote diverse influenzano il movimento d’aria verticale generato dal gradiente di temperatura.

In generale, gli ambienti con maggior produzione di calore posti in basso tendono ad esaltare l’effetto camino che determina un movimento dal basso verso l’alto in funzione del gradiente di temperatura tra le quote verticali.

Inoltre, aperture posizionate in basso e sopravento e aperture posizionate in alto e sottovento determinano un effetto camino che viene accentuato in presenza di un gradiente termico. Un’azione combinata dei due effetti, direzione vento e camino, si ottiene con le aperture d’uscita a torrino, collocate in corrispondenza del colmo del tetto.

Influenza dei fattori sugli inquinanti in ambiente indoor

L’umidità come ampiamente documentato influisce sulla formazione e proliferazione di muffe e altri agenti biologici sia in aria che sulle superfici e all’interno dei materiali presenti (rappresentati da arredi, suppellettili e dagli elementi costituenti gli edifici, gli impianti, ecc.).

Con cinetiche e meccanismi diversi da caso a caso, l’acqua, aerodispersa o condensata, sostituisce in alcuni substrati adsorbenti o assorbenti le sostanze già presenti nei materiali favorendone la dispersione nell’aria indoor. In altri casi reagisce con le sostanze adsorbite, assorbite o costituenti i materiali sia dando luogo a substrati che favoriscono la crescita di agenti biologici sia costituendo o promuovendo la formazione di ulteriori composti chimici che possono disperdersi sotto forma di gas, vapori o polveri.

Il fenomeno dell’idrolisi risulta più o meno favorito in funzione dell’umidità presente o della condensa sulle superfici orizzontali e verticali.

Lo stato di aggregazione (granulometria) di particelle solide, la formazione e la dimensione degli  aerosol secondari (e perciò la relativa deposizione) risente fortemente dell’umidità.

Nel caso dei materiali, le sostanze chimiche precedentemente assorbite o adsorbite possono essere sostituite.

Numerose pubblicazioni segnalano che la presenza di agenti biologici genera a sua volta una cospicua quantità di composti chimici che si aggiunge a quelli già presenti nell’indoor; le emissioni sono la conseguenza della competizione, dovuta all’adsorbimento nei materiali presenti, tra l’umidità e gli agenti chimici. Inoltre diverse specie fungine producono metaboliti volatili (composti chimici).

Da uno studio epidemiologico sulla irritazione occhi è emerso che valori sia bassi che elevati di umidità relative sembrano entrambi far aumentare la deposizione del particolato fine.

La concentrazione di formaldeide cresce con l’umidità relativa; la formaldeide proveniente da materiali a base di legno, a una data temperatura è proporzionale all’umidità relativa. Tuttavia si è anche concluso che il tasso di ricambio d’aria ha una maggiore influenza sulla concentrazione di inquinanti indoor.

Nguyen et al. iporta che le correlazioni umidità relativa indoor/outdoor e umidità assoluta indoor/outdoor sono lineari:

• la   correlazione  per  l’umidità  relativa  indoor/outdoor è modesta  (coefficiente  di correlazione Pearson r=0,55, β=0,39);
• l’umidità assoluta ha una correlazione più forte tuttavia a temperature esterne più calde. L’umidità relativa outdoor è un indicatore debole dell’umidità relativa indoor.

L’umidità assoluta indoor ha una forte correlazione con quella outdoor nel corso dell’intero anno. Tuttavia, tali risultati sono relativi all’umidità relativa e all’umidità assoluta misurate in 16 abitazioni in Greater Boston per il periodo di un anno e comparate con le misurazioni eseguite all’aeroporto Boston Logan.

Temperatura

Nel rimandare alla letteratura i risultati degli effetti della temperatura (e umidità relativa) su ciascun inquinante indoor, in questa trattazione è importante evidenziare che la temperatura dell’ambiente ha in  generale  influenza  sullo  sviluppo  sia  di  agenti  microbiologici che  di emissioni di COV (Composti Organici Volatili).

Tuttavia c’è da sottolineare che l’intervallo di temperature dell’aria normalmente presenti in ambienti di vita è tipico di temperature moderate e  non  varia  nel  corso  della  giornata  in  modo  determinante.

Pertanto  l’influenza  della temperatura dell’aria nei confronti dell’emissione di agenti chimici e biologici deve essere considerata nell’ambito delle stagioni oppure in ambienti con condizioni di temperatura particolare (es. zone limitrofe a centrali termiche o cabine elettriche, mercati e supermercati, ecc.) o anche in ambienti non controllati termicamente e sensibili alle condizioni climatiche esterne (autorimesse, cantine, soffitte, ecc .).

Le superfici calde possono generare dei moti convettivi locali tali da risollevare e disperdere sia particelle sia agenti microbiologici.

Le stesse superfici calde possono favorire reazioni chimiche tra i diversi composti presenti e/o la formazione di prodotti secondari.

È altresì importante considerare l’influenza diretta delle temperature delle superfici sull’habitat degli agenti microbiologici nonché indiretta per le modifiche dei valori di umidità nei materiali direttamente influenzati dalla temperatura delle superfici stesse.

Le  temperature  elevate  nonché  le  eventuali conseguenti escursioni termiche possono accelerare il degrado della coesione dei materiali di cui sono composte sia le superfici riscaldate direttamente sia quelle limitrofe, favorendo l’emissione di inquinanti (materiale particellare, Composti Organici Volatili, ecc.).

L’influenza della temperatura sugli inquinanti va considerato “caso per caso” ed è necessario distinguere la temperatura dell’aria dalla temperatura di superfici (arredi, pareti ecc.).

Le emissioni di alcuni Composti Organici Volatili dai materiali sono influenzate dalla temperatura (e umidità relativa), ma la dipendenza è correlata al tipo di Composti Organici Volatili emessi. Per molti Composti Organici Volatili emessi,  l’effetto della temperature è modesto o trascurabile nel range 23-35°C, mentre elevato alla temperature di 60°C. Analoghi risultati sono riportati da altri studi.

Per la formaldeide è stato dimostrato che la velocità di emissione raddoppia con un incremento di temperatura di 7°C o con un incremento di umidità relativa da 30 a 70% UR alla temperatura di 22°C.

Aerazione

La ventilazione ha effetti sulla concentrazione e distribuzione dei contaminanti in aria e sulle superfici, ma anche effetti sull’umidità e sulla temperatura che a loro volta influiscono sugli inquinanti sia di origine chimica che biologica.

Pertanto, la ventilazione/ricambio dell’aria, dovrebbe consentire la rimozione e/o diluizione degli inquinanti e dell’umidità generati nell’indoor.

L’aerazione dal punto di vista quali-quantitativo dovrebbe essere tale da non immettere contaminanti outdoor e rimuovere/diluire i contaminanti indoor.

Tuttavia la carenza di limiti accettabili di concentrazione di tutti gli inquinanti indoor non consente di stabilire la quantità di aerazione.

Velocità dell’aria, flussi d’aria localizzata o generale, causano il sollevamento/distacco di materiale solido composto sia da agenti chimici che biologici, da eventuali superfici su cui aderiscono. Correnti d’aria eccessive possono pertanto influenzare il rilascio di inquinanti da superfici.

La distribuzione dell’aria nei diversi spazi e ambienti, la  tipologia di flusso (laminare, turbolento ecc.) le variazioni delle velocità nel tempo anche in corrispondenza delle superfici presenti,  hanno  influenze  molto  significative  sugli  inquinanti  sia  di  origine  chimica  che biologica.

Tuttavia l’interazione tra gli inquinanti indoor non consente di prevedere e quindi generalizzare l’influenza della ventilazione per  ciascun tipo  di  inquinante. Per  esempio la concentrazione del particolato, che influenza il trasporto dei composti organici semivolatili, è strettamente dipendente dalla ventilazione, tuttavia non è facile prevedere una tale dipendenza per composti organici semivolatili.

I  flussi laminari  sembrano essere più  efficaci dal  punto di  vista della rimozione degli inquinanti. Tuttavia, l’influenza del movimento dell’aria sugli inquinanti va considerato “caso per caso”.

Per esempio, si è riscontrato che la velocità di emissione dei Composti Organici Volatili dai materiali è funzione delle condizioni di flusso dell’aria in corrispondenza della superficie del materiale:

• all’aumentare  della  velocità  dell’aria  i  contaminanti  provenienti  dai  materiali  si esauriscono più rapidamente;
• flussi turbolenti hanno un effetto minore sulla velocità di emissione.

Altro esempio è la deposizione del particolato che in base ai risultati di uno studio risulta essere funzione:

• delle  condizioni  di  flusso  (velocità  di  attrito),  nelle  vicinanze  della  superficie  di deposizione;
• della superficie di rugosità;
• della concentrazione del particolato stesso. In particolare:
• per particolato di dimensione <0,1 μm, maggiori velocità di attrito alla  superficie e maggiore superficie di rugosità possono comportare una maggiore velocità di deposizione del particolato;
• per particolato di dimensioni maggiori (intervallo 1-5 μm), l’influenza della velocità di attrito e della rugosità potrebbe essere trascurata.

Lai riporta che nell’indoor la deposizione del particolato dipende fortemente dalla dimensione particolato raggiungendo un minimo per particelle di dimensioni 0,1-0,3 µm.

L’andamento della velocità di deposizione come funzione del diametro particolato risulta essere lo stesso in tutti gli studi effettuati, tuttavia c’è una significativa differenza anche di un ordine e più di grandezza tra i valori di velocità riportati nei singoli studi.

Inoltre, mentre gli approcci sperimentali e teorici mostrano andamenti similari di deposizione, le stime del modello sono spesso significativamente differenti da quelli derivanti da risultati sperimentali specialmente per particelle al di sotto di 0,5 µm.

In definitiva, la deposizione degli inquinanti dell’aria indoor sulle superfici dipende da:

• regime di flusso dell’aria;
• temperatura della aria;
• temperatura della superficie;
• umidità relativa dell’aria interna;
• presenza di condensa sulla superficie.

Tuttavia, per il particolato l’andamento non può essere generalizzato in base alle dimensioni in quanto è una classe di diversi inquinanti e ciascun con differente origine, composizione, comportamento.

Infatti, le concentrazioni del particolato nell’indoor sono governate dai processi di trasporto e di trasformazione degli inquinanti costituenti il particolato stesso nell’indoor, che includono la miscelazione, il trasporto interzonale, la risospensione, la coagulazione e lo scambio di fase.

Gli inquinanti sotto forma di gas o aerosol, a seconda delle dimensioni, in generale raggiungono una superficie e si depositano su di essa attraverso vari meccanismi (es. diffusione molecolare browniana, termoforesi, flusso idrodinamico di Stefan, gravità ecc.) che generalmente si svolgono simultaneamente con preponderanza dell’uno o l’altro meccanismo a seconda delle condizioni di temperatura, umidità e condense presenti.

Conclusioni

Determinati valori e/o combinazioni di valori di Ta, Ts,Tmr, UR, Va, ricambi d’aria danno luogo a quanto segue:

• indoor chemistry: contaminanti da individuate sorgenti indoor/outdoor possono reagire l’uno con l’altro o tra di loro dando luogo a prodotti (di reazione) altrimenti assenti in quanto non generati direttamente dalle sorgenti indoor/outdoor presenti nell’ambiente di indagine;
• variazione della concentrazione di inquinanti, le velocità di emissioni provenienti dalle individuate sorgenti indoor in quanto possono favorire determinate reazioni (es. in fase gas, idrolisi, ecc.;
• nuove  sorgenti  indoor  (es.  parete  con  umidità:  muffa;  superfici  di  materiali  da costruzione, arredi ad elevate Ts  possono originare nuove sorgenti di inquinanti) non previste al momento dell’inizio indagine;
• migrazione degli inquinanti, dalle superfici su cui aderiscono, verso l’aria e viceversa (es. aerosol, particolato).

Per i campionamenti degli inquinanti sia chimici che biologici è fondamentale tener conto di:

• omogeneità/stazionarietà dei parametri microclimatici;
• clima outdoor con le sue variazioni (temperatura, umidità, irraggiamento solare, vento, ecc.) di breve, medio e lungo termine;
• caratteristiche dell’ambiente esterno in  grado di  influenzare le  interazioni dirette tra parametri microclimatici e climatici (barriere al vento, effetti canyon, ombreggiamenti, specchi d’acque superficiali, ecc.);
• caratteristiche tecnologiche e costruttive dell’ ambiente in esame (architettura, materiali e prodotti impiegati, impianti di controllo del microclima, ecc.);
• uso degli ambienti: attività e persone presenti che incidono sui valori e variabilità dei parametri microclimatici;
• scambi termici che avvengono con l’esterno;
• scambi termici tra l’ambiente interno e gli elementi ivi presenti.

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