AiCARR Journal #88 - Edifici per la sanità | Controllo della contaminazione
NORMATIVA
LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R
SERVIZI ENERGETICI: ULTIME NOVITÀ
IL PRINCIPIO DNSH, CHE COS’È E QUALI SONO
LE SUE IMPLICAZIONI
ARIA
DISPOSITIVI ATTIVI DI SANIFICAZIONE DELL’ARIA
PER EDIFICI PIÙ SALUBRI E SOSTENIBILI
FOCUS
IL CONTROLLO DELLA CONTAMINAZIONE IN SANITÀ:
LA GUIDA IX AICARR SUGLI IMPIANTI VCCC, QUALE
RISPOSTA TECNICA ALLE RICHIESTE SANITARIE
CASO STUDIO
LABORATORI GMP PER LA CURA FUNZIONALE
DEL DIABETE DI TIPO 1
CAMERE BIANCHE DI MEDIE/GRANDI DIMENSIONI
A BASSA UMIDITÀ
RICERCA APPLICATA
APPARATO SPERIMENTALE PER L’ANALISI DELLE
PRESTAZIONI ENERGETICHE DELLE POMPE DI CALORE
ANNO15 - OTTOBRE 2024
Periodico Organo ufficiale AiCARR n. 88 ottobre 2024 www.aicarrjournal.org
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HONORARY EDITOR
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ASSOCIATE EDITORS
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Marco Beccali (Italy)
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Marco Dell’Isola (Italy)
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Marco Filippi (Italy)
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Dimitri Kaliakatsos (Italy)
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REDAZIONE
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Erika Seghetti | Coordinamento Editoriale
Francesca De Vecchi | redazione.aicarrjournal@quine.it
Hanno collaborato a questo numero | Vincenzo Ballerini, Matteo Dongellini, Lucrezia Furian, Jacques Gandini, Mirco Giusti, Cesare Maria Joppolo, Sergio La Mura, Roberto Mancin, Gian Luca Morini, Eleonora Motta, Claudia Naldi, Christian Natale, Luca Pellizzer, Giovanni Piperno, Luca Alberto Piterà, Beatrice Pulvirenti, Lucia Rizzato, Eugenia Rossi di Schio, Paolo Valdiserri, Roberta Zecchin
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CLIMA 2025: IL VIAGGIO CONTINUA
Nel mio editoriale di AiCARR Journal di maggio–giugno 2024 (numero 86) ho presentato CLIMA 2025, il 15º Congresso Mondiale REHVA del HVAC: durante Mostra Convegno Expocomfort dello scorso marzo, con l’apertura ufficiale della piattaforma per l’invio degli abstract, è iniziato da Milano un viaggio che ci riporterà, tra circa un anno, nuovamente a Milano (dal 4 al 6 giugno) presso il Campus Bovisa del Politecnico, sede del Congresso.
Durante questi mesi, CLIMA 2025 è stato presentato, e con esso AiCARR come organizzatrice dell’evento, in oltre 20 convegni ed eventi in diverse aree geografiche, dall’Europa, all’America del Nord, passando per la Cina e il Giappone, tra gli altri. È stato un impegno notevole sostenuto grazie alla disponibilità di Soci che partecipando a tali eventi si sono resi disponibili a essere anche ambasciatori di CLIMA 2025, al supporto di REHVA e al contributo delle associazioni che stanno patrocinando CLIMA 2025 come ASHRAE, IIR e JSRAE.
In questi giorni si è chiusa la finestra per l’invio degli abstract e abbiamo quindi alcuni dati interessanti che ci permettono di fare un bilancio, ancorché preliminare, su questa prima parte del “viaggio”. Sono stati ricevuti oltre 600 abstract, dei quali quasi 500 hanno autori che provengono da 50 Paesi diversi. Segnalo presenze significative di Paesi che hanno un ruolo rilevante nel panorama internazionale del HVAC come Stati Uniti, Cina, Giappone, Corea del Sud oltre che la maggior parte delle Nazioni europee. Interessante anche la presenza di autori del continente africano
e dell’Oceania a testimonianza di un evento veramente di rilevanza mondiale.
Da una prima analisi dei contributi ricevuti, si osserva che riguardano tutte le tematiche proposte dal Comitato scientifico del Congresso: i componenti e sistemi HVAC innovativi; l’impatto del HVAC sulla salute e sul comfort di occupanti e operatori; l’impatto ambientale delle nuove tecnologie e le conseguenze economico-sociali; gli approcci progettuali innovativi per la minimizzazione dell’impronta carbonio legata al settore HVAC nel clima del futuro; le comunità energetiche rinnovabili, i distretti energetici; gli accumuli di energia di breve e lungo termine per la decarbonizzazione del riscaldamento e raffrescamento di distretti ed edifici; gli edifici a emissioni zero; le tecnologie adattive e integrate per gli involucri edilizi; gli edifici “smart” e il ruolo della digitalizzazione.
Gli abstract sono attualmente alla revisione “tra pari” grazie a oltre 200 revisori internazionali anonimi.
Agli abstract che saranno accettati faranno seguito le memorie che saranno a loro volta esaminate da esperti revisori anonimi, prima di essere ammessi alla presentazione durante il congresso.
Ci sono quindi tutte le premesse perché a CLIMA 2025 siano presentati i migliori contributi nel campo della ricerca, dello sviluppo e della progettazione di edifici, sistemi e impianti sostenibili da un punto di vista ambientale, energetico e della salubrità dell’ambiente abitato, in uno scenario climatico che sta diventando via via più critico.
Claudio Zilio, Presidente AiCARR
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NORMATIVA
Servizi energetici: ultime novità
Le recenti misure attuate a livello europeo e nazionale per favorire l’efficienza energetica e l’uso di fonti rinnovabili
L.A. Piterà
ARIA
Dispositivi attivi di sanificazione dell’aria per edifici più salubri e sostenibili
Una nuova generazione di dispositivi che si affianca alle tecniche di filtrazione meccanica ed elettronica dell’aria.
C.M. Joppolo, J.Gandini
CASO STUDIO
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Laboratori GMP per la cura funzionale del diabete di Tipo 1
La realizzazione dei laboratori dell’Azienda Ospedale-Università Padova (AOUP) per il per il trapianto di insule pancreatiche a pazienti con diabete di Tipo 1
M. Giusti, L. Furian, L. Pellizzer, L. Rizzato, R. Zecchin
FOCUS
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Il controllo della contaminazione in sanità: la Guida IX AiCARR sugli impianti VCCC, quale risposta tecnica alle richieste sanitarie
Da AiCARR una guida con soluzioni tecniche per il controllo della contaminazione in ambiente nosocomiale.
S. La Mura
CASO STUDIO
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Camere Bianche di medie/grandi dimensioni a bassa umidità
Il caso di un’applicazione HVAC realizzata nell’azienda CPC Biotech a Vedano al Lambro (MB)
R. Mancin, E. Motta
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RICERCA APPLICATA
Apparato sperimentale per l’analisi delle prestazioni energetiche delle pompe di calore
Progettazione e realizzazione di un impianto sperimentale per testare le prestazioni di pompe di calore aerotermiche, geotermiche e dual-source, sviluppato con metodologia HiL
V. Ballerini, C. Natale, M. Dongellini, C. Naldi, E. Rossi di Schio, P. Valdiserri, B. Pulvirenti, G. L. Morini
DNSH
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Il principio DNSH, che cos’è e quali sono le sue implicazioni
Campi di applicazione e ricadute per le imprese e la Pubblica Amministrazione del DNSH
G. Piperno
Novità Prodotti
AFFIDABILITÀ, EFFICIENZA E MONITORAGGIO PER I COMPRESSORI
IQ MODULE rappresenta un significativo salto di qualità per i compressori alternativi, migliorando l’efficienza e semplificando il lavoro di progettisti e tecnici. Incluso di serie nei compressori semiermetici a pistoni per refrigeranti HFC/HFO e CO 2 dai 4 cilindri in su, e disponibile come optional per i modelli a 2 cilindri, l’IQ MODULE offre vantaggi in termini di affidabilità, efficienza e monitoraggio. Sviluppato e prodotto da BITZER Electronics, società del Gruppo BITZER, consente ai tecnici di service una più immediata diagnosi del funzionamento del compressore e dell’impianto. Tra le sue funzionalità, l’IQ MODULE include l’attivazione di contattori, inverter, soft starter, e il controllo della temperatura del motore e della lubrificazione. La semplificazione dei cablaggi riduce i tempi di installazione e i margini di errore, mentre il sistema VARISTEP e il dispositivo OLM-IQ garantiscono un controllo preciso della capacità e del lubrificante.
L’IQ MODULE è accessibile da remoto tramite la BITZER Digital Network, che consente un monitoraggio continuo e dettagliato. L’app BITZER BEST, disponibile per Android e iOS, facilita ulteriormente la gestione e la diagnostica dei compressori. I feedback positivi dai clienti confermano l’efficacia dell’IQ MODULE, che velocizza le operazioni di assemblaggio e semplifica l’uso delle applicazioni mobili. Un’innovazione che rende i compressori BITZER ancora più affidabili e facili da integrare. www.bitzer.de
REFRIGERAZIONE INDUSTRIALE EFFICIENTE E UNIFORME
Arctigo ISB di LU-VE Group, con il suo caratteristico design a flusso d’aria, è l’ultima innovazione nel raffreddamento industriale. In coppia con Arctigo ISD a flusso d’aria, completa la gamma IS, basata sull’eredità Helpman®. Il design assicura una distribuzione dell’aria efficiente e uniforme, rendendo la serie Arctigo IS perfetta per applicazioni di raffreddamento specializzate. Progettato sia per il raffreddamento che per il congelamento, Arctigo ISB può funzionare con temperature da +10 °C a -40 °C ed è quindi ideale per celle frigorifere di medie e grandi dimensioni. Questa flessibilità consente di soddisfare una gran varietà di esigenze di refrigerazione industriale, dai prodotti
freschi ai prodotti congelati. È disponibile in 8 diverse configurazioni con una scelta da 3 a 10 file di tubi, per prestazioni di raffreddamento personalizzate. Grazie a ventole di diametro da 400 mm a 800 mm ed efficienti sistemi di drenaggio, Arctigo ISB è costruito per funzionare in condizioni complesse. LU-VE Group, con Arctigo ISB e l’intera gamma Arctigo IS, sarà a Chillventa, padiglione 7, stand 7-540 / 7-530. www.luvegroup.com
LA SOLUZIONE VAV COMPLETA E INTEGRATA PER IL COMFORT
E L‘IAQ IN AMBIENTE
Belimo ZoneEase™ è una sistema di regolazione ambiente basato su VAV che prevede 4 modalità di funzionamento combinate con 19 applicazioni preconfigurate. Gli attuatori VAV contengono tutta la regolazione necessaria al controllo delle condizioni di comfort e IAQ dei singoli locali, del tutto integrabile con il sistema di gestione centralizzato degli edifici (BMS) tramite i protocolli BACnet MS/TP o Modbus RTU. I pannelli ambiente, che effettuano misurazioni di temperatura e opzionalmente anche di umidità relativa e CO 2 e la Belimo Display App compongono, assieme ai controllori VAV, il nucleo della soluzione ZoneEase™. Le quattro modalità operative sono selezionabili tramite pannello ambiente, BMS, contatto digitale esterno o app. La modalità Attiva regola la portata d’aria in base ai valori di CO 2 o temperatura richiesti. La modalità Off/Protezione Antigelo fornisce un flusso d’aria minimo, attivando la protezione antigelo se la temperatura scende sotto una soglia. La modalità ECO interviene quando il locale è vuoto, garantendo risparmio energetico e infine, la modalità BOOST aumenta rapidamente la portata dell’aria per raggiungere i setpoint desiderati. www.belimo.it
Controllo di CO 2 temperatura e portata chiavi in mano.
Belimo ZoneEase™
La soluzione integrata per il comfort e l‘IAQ
Belimo ZoneEase™ è una sistema di regolazione ambiente basato su tecnologia VAV, che prevede 4 modalità di funzionamento combinate con 19 applicazioni preconfigurate.
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Gli attuatori VAV contengono tutta la regolazione automatica, integrata e standalone necessaria al controllo delle condizioni di comfort ed IAQ dei singoli locali. Tale regolazione è del tutto integrabile con il sistema di gestione centralizzato degli edifici (BMS) tramite i protocolli aperti BACnet MS/TP o Modbus RTU. I pannelli ambiente, che effettuano misurazioni di temperatura e opzionalmente anche di umidità relativa e CO2 e la Belimo Display App, compongono assieme ai controllori VAV, il nucleo della soluzione ZoneEase.
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Novità Prodotti
POMPE DI CALORE R290: TECNOLOGIA, EFFICIENZA
La nuova gamma di pompe di calore di Paradigma Italia propone il meglio della tecnologia per il massimo dell’efficienza e il minimo dell’impatto ambientale. Grazie all’impiego del gas R290 la proposta di climatizzazione sostenibile migliora ancora. ModuEvo e ModuExpo VHT sono soluzioni monoblocco per esterno, di facile installazione e dal design lineare e moderno. Questi nuovi modelli impiegano il gas R290, un refrigerante naturale caratterizzato da stabilità, efficienza termica e valore di potenziale di riscaldamento globale estremamente basso, pari a 0,02. Una scelta ecologica eccellente che garantisce i migliori standard di efficienza energetica e il rispetto delle normative ambientali in vigore. ModuEvo è una pompa di calore nata da un importante progetto di ricerca e sviluppo, prodotta interamente dal Gruppo Eneretica. Efficiente e versatile, è adatta anche a impianti ad alta temperatura, con una temperatura di mandata operativa che raggiunge i 65 °C. Una soluzione tecnologicamente all’avanguardia, ideale per il riscaldamento e il raffrescamento in contesti residenziali di piccole e medie dimensioni. Particolarmente silenziosa, di facile installazione e sicura, con sistemi di sicurezza specifici progettati per evitare qualsiasi rischio di perdite indesiderate di gas. www.paradigmaitalia.it
NUOVE UNITÀ CANALIZZATE A SOFFITTO
La divisione Building Solutions di Rehau amplia la gamma di fan coil RAUCLIMATE Silent Breeze con nuove funzioni e nuove macchine. L’importante aggiornamento, che con le soluzioni canalizzate a soffitto porta a quattro le configurazioni disponibili per progettare il comfort indoor, consente di soddisfare le esigenze di un’ampia gamma di applicazioni e sfrutta il sistema di regolazione intelligente della temperatura NEA SMART 2.0 per una gestione del clima domestico automatica ed efficiente. Le nuove macchine della gamma RAUCLIMATE Silent Breeze sono unità silenziose e compatte per il riscaldamento e raffrescamento dell’aria e trovano applicazione in edifici residenziali e commerciali leggeri. Installabile orizzontalmente nel controsoffitto o verticalmente a parete, la nuova serie Ceiling D presenta un unico condotto di immissione dell’aria in ambiente che può essere collegato a un sistema di distribuzione ed è disponibile in cinque taglie, con una potenza frigorifera da 1,88 kW a 5,9 kW e una capacità di riscaldamento da 1,98 kW a 6,2 kW. A seconda del modello, l’unità può contenere da 1 a 3 ventilatori che operano alla stessa velocità, garantendo comfort e silenziosità. I ventilconvettori della serie Ceiling MD, invece, sono concepiti per il solo montaggio a soffitto e sono dotati di più condotti di immissione dell’aria che devono essere
connessi a un sistema di distribuzione dell’aria. I quattro modelli disponibili presentano una potenza frigorifera da 3,8 kW a 8,10 kW e una potenza termica da 3,9 kW a 9 kW e sono dotati da 2 a 5 ventilatori, ciascuno dei quali è connesso a un’uscita circolare e comandato individualmente. www.rehau.com/it-it/installatori/climatizzazione/fan-coil
TUBAZIONI FLESSIBILI PREISOLATE PER IL TRASPORTO DI FLUIDI CALDI E FREDDI
Microflex® di Watts è il sistema di tubazioni flessibili preisolate per il trasporto di fluidi negli impianti di riscaldamento, raffrescamento centralizzato e per l’acqua sanitaria e potabile. Progettato per soddisfare le esigenze di molteplici applicazioni, sia in singole strutture residenziali che in grandi impianti di teleriscaldamento, Microflex® permette il trasporto interrato di fluidi freddi (acqua potabile, alimentazione impianti industriali) e di fluidi caldi, in impianti centralizzati di riscaldamento con temperatura di picco fino a 95 °C. Inoltre, può anche essere utilizzato per gli impianti di climatizzazione. Grazie al peso contenuto e all’elevata flessibilità, le tubazioni Microflex® sono facilmente installabili; in particolare, consentono all’installatore di realizzare lunghe tratte e superare con agilità eventuali ostacoli, creando curve e cambi di direzione senza utilizzare raccordi o giunti. Progettata per essere interrata, la flessibilità e le dimensioni compatte della gamma Microflex® riducono lo spazio di scavo a vantaggio di tempi e costi di installazione. Le tubazioni preisolate Microflex® sono costituite da tubi in PEX-a reticolato conformi alle norme DIN 16892/16893 e ISO 15875. L’ampio strato di isolamento in espanso di polietilene reticolato a cellule chiuse mantiene nel tempo il grado iniziale di isolamento termico, mentre la guaina esterna – in corrugato di polietilene ad alta densità – ha la doppia funzione di assicurare una protezione da agenti esterni e garantire un’ottima flessibilità. www.watts.eu/it
In ogni attimo di calore
Serviziultimeenergetici: novità
Il testo illustra le recenti misure attuate a livello europeo e nazionale per favorire l’e cienza energetica e l’uso di fonti rinnovabili, nel passaggio a un’economia sostenibile
L.A. Piterà*
Il contesto europeo e nazionale in materia di efficienza energetica sta attraversando un periodo di significativa trasformazione, caratterizzato dall’introduzione di nuove direttive, regolamenti e norme europee. Infatti, la Commissione europea ha avviato un’importante revisione delle politiche energetiche, promuovendo linee guida per l’attuazione delle direttive sull’efficienza energetica e sulle energie rinnovabili, per garantire un approccio integrato e sostenibile alla gestione delle risorse energetiche, facilitando la transizione verso un’economia decarbonizzata.
In Italia, l’implementazione dei Criteri Ambientali Minimi, i CAM, per i contratti di prestazione energetica rappresenta un passo cruciale per guidare le amministrazioni pubbliche verso interventi di efficienza energetica e sostenibilità ambientale, confermando che la sinergia
tra le direttive europee e la legislazione nazionale è fondamentale per superare le sfide attuali e promuovere un futuro energetico più verde e resiliente.
Qui di seguito sono esplorate le principali novità in ambito europeo e nazionale riguardanti l’efficienza energetica e viene evidenziata l’importanza dei servizi energetici e dei contratti di rendimento energetico come strumenti chiave per la realizzazione di obiettivi ambiziosi in materia di sostenibilità e innovazione.
Il contesto europeo
A partire dal 2023 sono state pubblicate le revisioni delle tre princi-
pali direttive che interessano il settore energetico, ovvero la Energy Efficiency Directive (Unione Europea, 2023a), la Renewable Energy Directive (Unione Europea, 2023b) e la Energy Performance Building Directive (Unione Europea, 2024a).
La Commissione europea ha già pubblicato due linee guida per aiutare gli Stati membri ad attuare le prime due Direttive e siamo in attesa di quella sulla EPBD. Tra gli aggiornamenti principali di queste due linee guida figurano indicazioni specifiche sui servizi di riscaldamento e raffrescamento, sull’utilizzo di combustibili rinnovabili di origine
non biologica, come l’idrogeno, e sull’integrazione delle reti energetiche. Un aspetto cruciale riguarda l’introduzione, entro il 2025, del codice di rete “demand-response”, che punta a facilitare l’accesso delle risorse energetiche decentralizzate ai mercati dell’elettricità, che potrebbe includere veicoli elettrici e batterie e sistemi di accumulo, promuovendo una partecipazione più attiva e paritaria.
La raccomandazione UE sui servizi energetici
Sempre per facilitare l’interpretazione della Direttiva EED, lo scorso 20 settembre la Commissione europea ha pubblicato la raccomandazione n. 2476 (Unione Europea, 2024b), che fornisce linee guida in merito all’articolo 29 sui servizi energetici, importanti per migliorare l’efficienza energetica e promuovere la decarbonizzazione. Questi servizi sono forniti da aziende specializzate che mettono a disposizione dei consumatori, soprattutto quelli che non sono in grado di operare autonomamente, competenze tecniche e risorse finanziarie in modo da far loro ottenere risparmi energetici e finanziari.
Tra le varie forme di servizi energetici, si distinguono i contratti di rendimento energetico, che presentano tre vantaggi chiave:
• gli investimenti per l’efficienza energetica sono finanziati dai risparmi sui costi energetici;
• i risparmi energetici e finanziari sono garantiti dal fornitore, che si assume il rischio delle prestazioni;
• il fornitore offre competenze tecniche complete, inclusi i servizi di finanziamento.
La EED prevede che il settore pubblico mantenga un ruolo guida nell’efficienza energetica sviluppando il
mercato dei servizi energetici. Infatti, l’art. 29 prescrive che le amministrazioni pubbliche , grazie a finanziamenti esterni e al trattamento fuori bilancio dei contratti, utilizzino i contratti di rendimento energetico per la ristrutturazione degli edifici pubblici, soprattutto quelli con superfici superiori a 750 m², per realizzare progetti energetici anche in mancanza di fondi pubblici. Inoltre, l’articolo 7 impone agli Stati membri di eliminare gli ostacoli normativi che impediscono l’uso di contratti di rendimento energetico nelle procedure di appalto pubblico. Gli articoli 8, 9 e 10 rafforzano queste disposizioni nell’ambito dei regimi di efficienza energetica obbligatori, promuovendo l’uso di certificati bianchi per stimolare i risparmi energetici. Infine, l’articolo 11 prevede che le imprese che stipulano contratti di rendimento energetico a lungo termine siano esentate dall’obbligo di diagnosi energetiche, a condizione che tali contratti includano gli elementi essenziali di un sistema di gestione dell’energia e rispettino i requisiti normativi.
L’attuazione di queste disposizioni contribuirà a ridurre il consumo di energia finale da parte degli enti pubblici, come previsto dall’articolo 5 della EED, e a rispettare l’obbligo di ristrutturare gli edifici pubblici affinché diventino immobili a energia quasi zero, gli NZEB, come indicato nell’articolo 6.
I Criteri Ambientali Minimi: i servizi energetici
Il prossimo 27 dicembre entreranno in vigore i Criteri Ambientali Minimi per i contratti di prestazione energetica, i CAM EPC (Governo italiano, 2024), che mirano a guidare le amministrazioni pubbliche nella realizzazione di interventi di efficienza energetica degli
edifici e degli impianti pubblici, contribuendo alla sostenibilità ambientale ed energetica.
I CAM EPC sono parte del Piano Nazionale per gli Appalti Verdi e sono allineati a quanto previsto a livello europeo, in particolare dalla EED, che, come detto, riconosce i servizi energetici come attori fondamentali nell’incremento dell’efficienza energetica e nella promozione della decarbonizzazione. I CAM EPC stabiliscono i requisiti minimi per gli affidamenti, favorendo l’efficienza energetica, lo sviluppo delle fonti rinnovabili e la riduzione delle emissioni climalteranti durante tutto il ciclo di vita dei prodotti e dei servizi. Il decreto che reca i CAM EPC prevede due sezioni dedicate rispettivamente ai servizi elettrici e termici, con specifiche tecniche, criteri premianti e clausole contrattuali che includono il risparmio energetico, l’autoproduzione di energia e l’uso di sistemi di gestione automatizzati.
Un aspetto innovativo del decreto è l’obbligo per le pubbliche amministrazioni non solo di garantire il risparmio energetico attraverso interventi di efficienza energetica, ma anche di assicurare il benessere nell’ambiente interno e il rispetto della normativa vigente in merito. Questo si traduce in contratti con compensi proporzionali ai miglioramenti ottenuti e durate sufficienti per permettere agli appaltatori di recuperare gli investimenti iniziali.
Il nuovo decreto CAM, che sostituirà la versione del 2012, segna un passo importante verso una Pubblica Amministrazione più sostenibile, incentivando l’adozione di strategie ambientali e sociali nelle opere pubbliche. La transizione verso pratiche di appalto più verdi è fondamentale per raggiungere gli ambiziosi obiettivi energetici dell’Unione europea, tra cui l’incremento delle energie rinnovabili e la riduzione del consumo energetico entro il 2030.
Il contratto
Tipo
Lo scorso luglio ANAC, in collaborazione con il Ministero dell’Economia e con ENEA, ha presentato il contratto-tipo di prestazione energetica, che ha l’obiettivo di facilitare la predisposizione di contratti volti al miglioramento dell’efficienza energetica secondo il modello del partenariato pubblico-privato.
Il contratto-tipo, che è in linea con il nuovo Codice degli Appalti e con le indicazioni di Eurostat riguardanti la contabilizzazione degli investimenti in Energy Performance Contracts, EPC, è uno strumento fondamentale
per garantire che le procedure di gara rispettino i requisiti ambientali e per ottimizzare la gestione dei consumi energetici: infatti, agevola la realizzazione di progetti di incremento dell’efficienza energetica in modo trasparente, sostenibile e conforme alle normative, permettendo alle amministrazioni di inquadrare i contratti EPC al di fuori del bilancio pubblico, secondo la definizione “off balance” di Eurostat.
La norma UNI CEI EN 17669
A febbraio 2023 è stata pubblicata la norma UNI CEI EN 17669 (UNI, 2023), che stabilisce i requisiti minimi per i contratti di prestazione energetica applicabili a tutti i fornitori di servizi energetici e ai beneficiari, indipendentemente dalla dimensione o dalla complessità. La norma mira a garantire trasparenza, efficacia dei costi, qualità e mitigazione dei rischi durante il processo di miglioramento delle prestazioni energetiche.
Secondo la norma, gli EPC devono delineare obiettivi energetici misurabili cui vanno associati indicatori di prestazione energetica, gli EnPI, scelti su baseline concordate. Tra i requisiti è inclusa una valutazione ex-ante delle prestazioni energetiche, che prevede l’acquisizione di dettagli su consumo, fattori di guida e definizione di EnPI significativi. Per ogni azione di miglioramento, EPIA, è necessario fornire una chiara giustificazione e una descrizione delle strategie di azione e delle specifiche tecniche.
La valutazione ex-post deve seguire un apposito piano di misurazione e verifica, garantendo la qualità dei dati e la tracciabilità delle misurazioni.
La norma prevede anche che la richiesta di permessi, la gestione del finanziamento e la formazione del personale siano effettuate sotto la responsabilità del fornitore di servizi energetici, mentre l’accesso ai siti e la disponibilità delle informazioni sull’EPC devono essere garantiti dal beneficiario.
Infine, la norma prescrive che l’EPC identifichi i rischi associati all’implementazione delle EPIA e le procedure per la loro gestione, contenga i requisiti assicurativi per il fornitore e fornisca, in allegati informativi, indicazioni sulla baseline degli EnPI e sui modelli di business plan per gli EPC.
Conclusioni
La sinergia tra normative europee e iniziative nazionali favorisce un approccio strategico per l’implementa-
DEFINIZIONI
Servizio energetico: prestazione materiale, utilità o vantaggio derivante dalla combinazione di energia con tecnologie o operazioni che utilizzano in maniera efficiente l’energia, che possono includere le attività di gestione, manutenzione e controllo necessarie alla prestazione del servizio, la cui fornitura è effettuata sulla base di un contratto e che in circostanze normali ha dimostrato di produrre un miglioramento dell’efficienza energetica o risparmi energetici primari verificabili e misurabili o stimabili. Fornitore di servizi energetici: persona fisica o giuridica che fornisce servizi energetici o misure di miglioramento dell’efficienza energetica nelle installazioni o nei locali del cliente finale. Contratti di rendimento energetico: accordi contrattuali tra il beneficiario e il fornitore di una misura di miglioramento dell’efficienza energetica, verificata e monitorata durante l’intera durata del contratto, laddove per lavori, forniture o servizi nell’ambito della misura sia versato un corrispettivo in funzione del livello di miglioramento dell’efficienza energetica stabilito contrattualmente o di un altro criterio di prestazione energetica concordato, ad esempio i risparmi finanziari.
zione di misure di efficienza energetica, contribuendo a un futuro energetico più verde e resiliente. L’introduzione della norma UNI CEI EN 17669 garantisce trasparenza e qualità nei contratti di prestazione energetica, promuovendo la fiducia tra le parti coinvolte.
È però fondamentale che tutti gli attori del settore collaborino attiva -
BIBLIOGRAFIA
mente per massimizzare i benefici di queste innovazioni e affrontare le sfide legate alla transizione energetica, assicurando così un progresso tangibile verso un’economia sostenibile e decarbonizzata.n
* Luca A. Piterà. Segretario Tecnico di AiCARR
∙ Unione Europea. 2023a. Direttiva (UE) 2023/1791 del Parlamento europeo e del Consiglio del 13 settembre 2023 sull’efficienza energetica e che modifica il regolamento (UE) 2023/955 (rifusione). Bruxelles: Gazzetta ufficiale dell’Unione europea.
∙ Unione Europea. 2023b. Direttiva (UE) 2023/2413 del Parlamento europeo e del Consiglio del 18 ottobre 2023 che modifica la Direttiva (UE) 2018/2001, il regolamento (UE) 2018/1999 e la Direttiva n. 98/70/ce per quanto riguarda la promozione dell’energia da fonti rinnovabili e che abroga la Direttiva (UE) 2015/652 del consiglio. Bruxelles: Gazzetta ufficiale dell’Unione europea.
∙ Unione Europea. 2024a. Direttiva (UE) 2024/1275 del Parlamento europeo e del Consiglio del 24 aprile 2024 sulla prestazione energetica nell’edilizia (rifusione). Bruxelles: Gazzetta ufficiale dell’Unione europea.
∙ Unione Europea. 2024b. Raccomandazione (UE) 2024/2476 della Commissione, del 13 settembre 2024, che stabilisce orientamenti per l’interpretazione dell’articolo 29 della Direttiva (UE) 2023/1791 del Parlamento europeo e del Consiglio per quanto riguarda i servizi energetici. Bruxelles: Gazzetta ufficiale dell’Unione europea.
∙ Governo italiano. 2024. Decreto 12 agosto 2024. Adozione dei criteri ambientali minimi per l’affidamento integrato di un contratto a prestazione energetica (EPC) di servizi energetici per i sistemi edifici impianti.
∙ (CAM EPC). Roma: Poligrafico dello Stato.
∙ UNI. 2023. UNI CEI EN 17669:2023. Contratti di prestazione energetica – Requisiti minimi. Milano: Ente Italiano di Normazione.
SANHUA COMPIE 40 ANNI
E LO FA PRESENTANDO
LE NUOVE SOLUZIONI A CHILLVENTA
Sanhua a Chillventa 2024 all’interno del padiglione 7A-328, presenta le migliori soluzioni all’avanguardia HVACR. Stefano Calza, Head of Sales – Italy presso Sanhua International Europe S.L., ci racconta tutte le novità in anteprima.
La diversità delle applicazioni
• Refrigerazione commerciale e macchine di refrigerazione destinate alla vendita al dettaglio di prodotti alimentari: nuove soluzioni, tra cui i sistemi waterloop R290 e una gamma di componenti per centrali frigorifere e unità condensanti operanti a R744.
• Pompe di calore: con i prodotti Sanhua è possibile ottimizzare l’efficienza della vostra pompa di calore e contenerne i costi; con le EEV, valvole a quattro vie, MCHE e BPHE, mini-pressostati, inverter, sensori di pressione e altro ancora questo obiettivo è raggiungibile.
• BPHE: la gamma completa di scambiatori di calore ottimizzati per l’utilizzo con propano e sfruttabili anche nelle applicazioni più impegnative.
• Condizionamento dell’aria: soluzioni avanzate come il sottogruppo economizzatore per R32 destinato a chiller di media/grossa taglia, e altro ancora.
Innovazione in mostra
Quest’anno Sanhua presenta anche l’innovativa valvola a 4 vie GigaForce, serie SHF-GF, destinata ai Chiller con compressori a vite raffreddati ad aria da 60 a 200RT. Questa valvola elimina completamente i problemi di intasamento comuni alle valvole con corpo cilindrico e riduce le perdite interne del 50%.
E la linea di prodotti interamente in acciaio inossidabile, caratterizzati da un sistema produttivo più ecosostenibile e da un minor apporto di materia prima, con il risultato evidente di un peso notevolmente inferiore rispetto alle valvole in ottone. Durante la fiera sarà possibile scoprire la famiglia di prodotti CO2, in continua espansione.
Tecnologia di scambio termico ad alta efficienza
Sanhua è il più grande produttore al mondo di scambiatori di calore a microcanali – MCHE™ per applicazioni HVAC&R stazionarie. MCHE™ è all’avanguardia perché aiuta i produttori a soddisfare gli elevati requisiti SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) e HSPF (Heating Seasonal Performance Factor). MCHE™ è oltre il 30% più efficiente nel trasferimento di calore, più leggero, più piccolo in volume fino al 50%, realizzato al 100% in alluminio e facile da riciclare.
Tra le soluzioni del portafoglio prodotti Sanhua, saranno presenti a Norimberga gli scambiatori di calore MCHE™ e Brazed Plate. Nuove taglie e modelli di scambiatori di calore a piastre e a microcanali che potranno garantire una maggiore efficienza se applicati a macchine commerciali e industriali. Per quanto riguarda i BPHE, ci sarà la nuova serie S65, ottimizzata per applicazione in pompe di calore a R290 e il nuovo modello più grande S95C.
Dispositivi attivi di sanificazione dell’aria
per edi ci più
salubri e sostenibili
L’articolo presenta una nuova generazione di dispositivi di sani cazione, igienizzazione e puri cazione dell’aria che si a anca alle tecniche di ltrazione meccanica ed elettronica, per ampliarne il raggio d’azione e garantire ambienti indoor più salubri
C.M. Joppolo, J.Gandini*
Accanto alle diffuse e indispensabili tecniche di filtrazione e purificazione dell’aria tradizionali tipicamente costituite da filtrazione di tipo meccanica (secondo UNI EN ISO 16890) ed elettronica (secondo UNI 11254:2007, ora in revisione), i dispo-
sitivi attivi di igienizzazione, disinfezione e sanificazione dell’aria possono costituire un validissimo alleato per un completo trattamento dell’aria anche nel campo degli agenti patogeni aero-
sospesi. Si tratta di soluzioni adatte all’edilizia ZEB (Zero Energy Buildings) e ZCB (Zero Carbon Buildings) a cui l’Europa ambisce entro il 2050 ai fini della decarbonizzazione dell’edilizia e che negli
anni si sono moltiplicate, arricchendo il panorama dei dispositivi portatili di purificazione dell’aria e degli impianti HVAC. Il presente articolo tratta la tematica presentata dagli autori Cesare Maria Joppolo e Jacques Gandini al 53° Convegno internazionale AiCARR dal itolo “Dagli NZEB agli ZEB: gli edifici dei prossimi decenni per un futuro salubre e sostenibile” (Mostra Convegno Expocomfort, Fiera Milano Rho, 12-13 marzo 2024).
Il presente articolo parte dalla considerazione fondamentale che gli edifici del futuro non debbano essere solamente energeticamente efficienti (ZEB), a basse o nulle emissioni (ZCB) e confortevoli, ma debbano anche garantire elevati livelli di salubrità a partire dall’aria che respiriamo indoor.
In questo contesto, l’articolo propone una selezione rappresentativa, ma non esaustiva, delle diverse tecnologie cosidette attive, per l’igienizzazione, disinfezione e sanificazione dell’aria, per agire in maniera attiva e selettiva su eventuali cariche patogene o su inquinanti aeriformi target.
Un nuovo concetto di Indoor Air Quality (IAQ)
L’attenzione per le problematiche di IAQ è stata in molti casi a lungo concentrata sugli aspetti di percezione olfattiva e di rimozione dei contaminanti dell’aria che respiriamo; ha pesato dunque maggiormente l’“impatto sul comfort” piuttosto che l’“impatto sulla salubrità” degli ambienti e sulla riduzione dei rischi per la salute delle persone.
Le conoscenze attuali sulla esposizione ai contaminanti presenti nell’aria e sulla trasmissione di patologie infettive per via aerea portano a considerare sotto nuova luce le esigenze di ventilazione degli edifici, le scelte dei sistemi
impiantistici e i riferimenti prescrittivi ancora basati principalmente su indicazioni di portate d’aria di rinnovo e, magari meno, sulla eliminazione di determinati inquinanti target.
Bisogna fare passi avanti relativamente alla efficacia di quanto impieghiamo nel controllo di contaminanti che sono originati da sorgenti diverse (indoor/outdoor) e che si comportano in modo differente tra di loro (per esempio particolato vs. bioaerosol, batteri vs. virus).
D’altra parte siamo sempre più attenti (e dovremo probabilmente esserlo ancora di più) all’utilizzo dell’energia degli edifici e alla efficienza nell’impiego di risorse scarse e costose. In questo contesto, di esigenza di migliori risultati e di vincolo per quanto riguarda l’uso di energia per la ventilazione e l’aerazione degli edifici, possiamo certamente contare su tecniche di filtrazione (filtri fibrosi, adsorbenti ed elettronici) ben conosciute, e adeguatamente normate, le cui applicazioni si stanno ampliando in “numero” e modificando a livello di qualità offerta.
Veniamo ora allo sviluppo in corso delle tecnologie e dell’impiego di tecniche “attive” (ad esempio a titolo esemplificativo e non esaustivo: radiazione UV, ionizzazione, fotocatalisi, ecc.) basate su differenti meccanismi di azione e accomunate dalla esigenza di alimentazione elettrica. Anche queste soluzioni per ripulire l’aria dai contaminanti, possono essere integrate negli impianti di ventilazione degli edifici e valutate in una logica di “sistema”, più ampia e probabilmente molto più promettente di quella degli apparecchi portatili plugand-play che per loro natura, essendo applicati in ambienti con volumetrie tra le più svariate, potrebbero essere in molti casi inadeguati o banalmente sottodimensionati.
Le tecniche attive e il loro inserimento negli impianti nuovi e in quelli esistenti, sono una nuova frontiera tutta da investigare e studiare: sono state proposte in maniera molto forte nel 2020 per le nuove esigenze e per la nuova sensibilità alla tematica della IAQ dettate anche dalla pandemia COVID-19 in generale e al controllo dei bioaerosol patogeni in particolare.
Molto c’è ancora da fare sulla necessità di sviluppare, dal punto di vista scientifico e tecnologico, adeguati metodi di prova e certificazione delle prestazioni delle tecniche attive e le modalità del loro inserimento nei sistemi di ventilazione. Ancora più rilevante è la necessità di disporre di normative (che fissino terminologia e classificazione delle soluzioni), di laboratori, di modalità di prova, di misure di prestazione affidabili e di criteri di valutazione e di accettazione.
La crescita del mercato europeo
Guardando ai prossimi 25 anni, al di là delle tendenze naturali di mercato dell’IAQ, di breve e medio periodo, è necessario tenere conto del fatto che l’azione legislativa della Comunità europea e degli Stati membri potrà avere un peso determinante nell’influenzare un ulteriore sviluppo delle tecnologie della ventilazione, rinnovo, purificazione dell’aria e queste a loro volta potranno richiedere un maggior impiego delle tecniche attive di igienizzazione, disinfezione e sanificazione.
Basti pensare, ad esempio, al pacchetto legislativo adottato dalle Istituzioni europee tra la fine del 2018 e la prima metà del 2019: esso fissa il quadro regolatorio della governance dell’Unione per l’energia e il clima funzionale al raggiungimento dei nuovi obiettivi europei al 2030 in materia e al percorso di decarbonizzazione entro il 2050 [1].
Tali decisioni si inseriscono in un quadro di edilizia efficiente ormai consolidato per i paesi comunitari, che a partire dalla Direttiva Europea 2010/31/EU successivamente rifusa nella Direttiva Europea (EU) 2018/844, fissa requisiti via via più stringenti fino a arrivare agli efficientissimi edifici nZEB (nearly Zero Energy Buildings) e ZEB. In questi edifici, con involucro edilizio molto ben isolato, una parte considerevole del fabbisogno energetico invernale può essere soddisfatto dagli apporti di calore gratuiti che permettono di risparmiare energia per la climatizzazione nei mesi freddi. Tali apporti possono diventare, invece, svantaggiosi nella stagione estiva, poiché l’elevato isolamento dell’involucro edilizio ne contrasta
la loro dissipazione verso l’esterno.
Sono previste sostanziali crescite nel mondo degli ombreggiamenti intelligenti (per limitare la componente solare diretta in estate) e considerando il fatto che questi edifici (per esigenze di isolamento) sono sempre più ermetici, si vedono già oggi sostanziali sconvolgimenti nei fabbisogni di ventilazione degli ambienti confinati (sale riunioni, uffici, scuole ma anche luoghi del vivere quotidiano come abitazioni private, ecc.), poiché edifici così ermetici tendono, per loro natura, a imprigionare inquinanti dell’aria (sia interni che esterni all’edificio) e favorire eccessivi livelli di umidità.
Gli ambienti confinati sono solitamente più inquinati rispetto all’ambiente circostante, perché agli inquinanti esterni si sommano quelli emessi dall’edificio e quelli generati direttamente e indirettamente dai suoi occupanti. Per esempio, è noto che elevati valori di umidità all’interno dei locali possono favorire lo sviluppo e la proliferazione di muffe, batteri e acari. Una gestione inadeguata dell’edificio, come il mantenere al suo interno valori elevati di umidità per tempi abbastanza lunghi, può provocare lo sviluppo di attività biologiche dannose, che possono causare allergie, asma, irritazioni e nei casi più gravi infezioni e patologie respiratorie più serie. Facilmente si osserva che il carico di inquinanti presenti nei locali confinati, dovuti a cause dirette e indirette, supera anche abbondantemente i valori considerati limite per questa categoria di sostanze.
Il tutto in maniera preoccupante sta avvenendo talvolta anche in costruzioni di ultima generazione, nuove o recentemente rinnovate, specie dove l’impianto di ventilazione, rinnovo e purificazione dell’aria non sia adeguatamente progettato e realizzato.
Al di là degli inquinanti che possono entrare negli ambienti confinati dall’ambiente esterno (Figura 1), nell’edificio si verificano sostanzialmente due tipologie di emissioni: quelle relative all’edificio e quelle causate dagli occupanti.
In generale, come espresso dalla US EPA (United States Environmental Protection Agency) nella sua pubblicazione “Introduction to indoor air quality” (Introduzione alla qualità dell’aria indoor) le seguenti sostanze, possono essere considerate tra gli inquinanti indoor più comuni (lista non esaustiva):
a) Amianto
b) Inquinanti biologici
c) Monossido di carbonio (CO)
d) Prodotti in formaldeide/legno pressato
e) Piombo (Pb)
f) Biossido di azoto (NO2)
g) Pesticidi
h) Radon (Rn)
i) Particolato interno
j) Fumo passivo/fumo di tabacco ambientale
k) Stufe
l) Caminetti
m) Volatile Organic Compounds (VOC)
Le emissioni di inquinanti relative all’edificio sono solitamente dovute al rilascio di sostanze utilizzate nella fase di costruzione o eventualmente nelle successive fasi di ristrutturazione (Figura 2).
Quando si costruisce un edificio o qualsiasi altra opera edilizia vengono utilizzati numerosi prodotti e materiali che possono contenere diverse quantità di sostanze inquinanti.
Una volta completata la costruzione dell’edificio, molte di queste sostanze, che rimangono all’interno dei materiali e dei componenti edilizi, vengono rilasciate lentamente nell’ambiente, passando dai supporti porosi all’aria e accumulandosi negli ambienti, soprattutto se la ventilazione non è ottimale.
FIGURA 1 Esempio non esaustivo delle Fonti Contaminanti dell’Aria Esterna. Fonte: United States Environmental Protection Agency
FIGURA 2 Immagine a titolo esemplificativo e non esaustivo delle Fonti Contaminanti dell’Aria Interna. Fonte: US EPA (United States Environmental Protection Agency)
FIGURA 3 Stima dell’evoluzione dei sistemi di ventilazione meccanica negli edifici non residenziali [2]. Ci si aspetta che la crescita della ventilazione meccanica, sottenda un proporzionale aumento dell’impiego di dispositivi di purificazione dell’aria e dispositivi attivi di sanificazione dell’aria normalmente aggiuntivi rispetto alla filtrazione tradizionale, che rimane elemento di base imprescindibile per una buona IAQ.
FIGURA 4 Stima dell’evoluzione dei sistemi di ventilazione meccanica negli edifici residenziali [2]. Ci si aspetta che la crescita della ventilazione meccanica, sottenda un proporzionale aumento dell’impiego di dispositivi di purificazione dell’aria e dispositivi attivi di sanificazione dell’aria normalmente aggiuntivi rispetto alla filtrazione tradizionale che rimane elemento di base imprescindibile per una buona IAQ.
possono essere, se in alte concentrazioni, dannose per l’organismo umano. L’evacuazione degli inquinanti può essere vantaggiosamente favorita mediante un’adeguata ventilazione, preferibilmente di tipo continuo e automatico.
La ventilazione meccanica può rappresentare una soluzione molto efficace per la corretta evacuazione degli inquinanti dagli edifici. Grazie all’immissione di aria esterna opportunamente filtrata e purificata, più ricca di ossigeno e con una minore concentrazione di inquinanti rispetto a quella interna, gli inquinanti presenti nell’edificio verranno conseguentemente diluiti e allontanati, impedendone l’accumulo e la concentrazione.
Per tutti questi motivi, quello della ventilazione e delle relative soluzioni per la purificazione, disinfezione e sanificazione dell’aria rappresenta un mercato che (con percentuali diverse a seconda dei diversi segmenti e tecnologie) è destinato a crescere fortemente negli anni a venire in Europa e nel mondo.
Nelle stime della Comunità europea, al fine di comprendere come l’evoluzione degli edifici efficienti secondo la EPBD (Energy Performance of Building Directive) impatti nella crescita prevista di impianti di ventilazione al 2050, la ventilazione potrebbe arrivare ad avere nei prossimi 25 anni un tasso di copertura, ad esempio per il settore non-residenziale, del 90% degli edifici: vale a dire che ci si aspetta che solo il 10% degli edifici potrebbe essere sprovvisto di ventilazione e relativi dispositivi di filtrazione ed eventuali dispositivi attivi di sanificazione dell’aria aggiuntivi rispetto alla filtrazione tradizionale (Figura 3).
I tempi necessari per evacuare completamente gli inquinanti dai materiali da costruzione sono generalmente molto lunghi, dell’ordine di anni o decenni.
Alcune sostanze inquinanti, per esempio la formaldeide, vengono emesse dai materiali per tempi molto lunghi e nell’ordine della vita utile dell’edificio. Tutto ciò che è nuovo, soprattutto se deriva da produzione indu-
striale, molto spesso può contenere quantità significative di sostanze che vengono progressivamente acquisite dall’aria degli ambienti interni dell’edificio.
Quando entriamo in un’auto nuova, ad esempio, sentiamo subito il cosiddetto “odore di nuovo”, che non è altro che una variegata miscela di sostanze volatili (VOC), anche inquinanti, contenute nelle plastiche e nei tessuti che
Per quanto riguarda il comparto residenziale, le considerazioni possono essere similari, con la differenza che la numerosità di impianti sarà di ordini di grandezza maggiore rispetto al non residenziale e che le portate d’aria in gioco e dunque le dimensioni delle unità di ventilazione saranno più modeste. Nel residenziale, si prevede un tasso di copertura del 58% degli edifici nel 2050 (nel 2020 questo valore era stimato al 28%) e dunque ci si aspetta che solo il 42% degli edifici residenziali nel 2050 potrebbe essere sprovvisto di ventilazione e relativi dispositivi di filtrazione ed eventuali dispositivi attivi di sanificazione dell’aria aggiuntivi rispetto alla filtrazione tradizionale (Figura 4).
Con una simile crescita è dunque rilevante comprendere quanto le irrinunciabili tecniche di filtrazione tradizionali (tipicamente meccaniche ed elettroniche) possano trovare nei dispositivi attivi di igienizzazione, disinfezione
e sanificazione dell’aria un validissimo alleato per un completo trattamento dell’aria anche nel campo degli agenti patogeni aerosospesi. È per questo motivo che accanto alle cosiddette tecniche passive (tipicamente meccaniche ed elettroniche) è bene iniziare a dedicare maggiore attenzione alle tecniche attive (a titolo esemplificativo e non esaustivo: ossidazione fotocatalitica (PCO), luce ultravioletta (UV-C), plasma, ionizzazione, ecc.), poiché possono offrire uno scenario completamente nuovo e utile alla salubrità degli ambienti interni, anche in presenza di cariche patogene aerosospese.
Panoramica sulle principali tecnologie attive
Se escludiamo per un attimo l’ozono, che da un punto di vista normativo, attualmente in Italia può essere commercializzato e usato esclusivamente come sanificante ma con precise prescrizioni circa le concentrazioni massime e il suo impiego in assenza di presenza umana, sperando di non apparire come eccessivamente sintetici (visto che esistono molte soluzioni), possiamo restringere, in via esemplificativa e non esaustiva, il campo dei dispositivi attivi di disinfezione e sanificazione dell’aria in 4 grandi categorie (Tabella 1):
• Ultravioletti (UV-C)
• Ossidazione Fotocatalitica (PCO)
• Ionizzazione
• Plasma freddo
Prima di passare alla descrizione delle quattro tecniche attive menzionate e per concludere la panoramica sull’ozono va rilevato che esso è classificato come una sostanza tossica per l’uomo. Studi scientifici hanno dimostrato che già a concentrazioni inferiori a 0,2 ppm può causare sintomi soprattutto a carico delle vie respiratorie: alterazione della permeabilità degli epiteli con conseguente riduzione della funzionalità polmonare (fino a edema), tosse, dispnea, aggravamento delle patologie respiratorie (per esempio asma) e reazioni infiammatorie (Krishna et al., 1995; Krishna et al., 1998).
L’ozono è anche causa di altri disturbi quali bruciore agli occhi, mal di testa, debolezza. Si sospetta inoltre anche una possibile genotossicità della molecola (Victorin, 1992). Infine, l’ozono, a causa del suo elevato potenziale ossida-
tivo, potrebbe reagire con altri componenti chimici presenti nella stanza dove viene immesso, e potenzialmente liberare dei composti volatili pericolosi per la salute (Weschler et al., 1992a, 1992b, 1996; Zhang and Lioy, 1994).
Per questi motivi diversi enti internazionali hanno espresso severe disposizioni riguardo all’esposizione all’ozono. Per esempio, la Food and Drug Administration (FDA) impone che l’output di ozono per strumentazione medica non deve superare 0,05 ppm. La Occupational Safety and Health Administration (OSHA) impone che i lavoratori non devono essere esposti in media a una quantità di ozono di 0,10 ppm per 8 ore. Il National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) raccomanda un limite massimo di esposizione di 0,10 ppm, da non superare in alcun caso. Gli standards nazionali di qualità dell’aria dell’Environmental Protection Agency (EPA) impongono un limite massimo di esposizione di 0,08 ppm nella media di 8 ore.
1 Alcuni vantaggi e svantaggi legati alle principali tecniche attive . Fonte: Energia e Dintorni, rivista del CTI (Comitato Termotecnico Italiano). Marzo 2023
Tecnologia Meccanismo
Ultravioletti La luce UV uccide o inattiva diversi agenti patogeni
Ossidazione fotocatalitica (PCO)
(Photo) catalytic oxidation (PCO) utilizza un catalizzatore con superficie massimizzata, solitamente rivestita da biossido di titanio; I gas vengono trasformati quando entrano a contatto con il catalizzatore, preventivamente attivato da una sorgente UV
Viene generato un arco elettrico tramite il passaggio di corrente elettrica; i gas coinvolti vengono ionizzati e trasformati chimicamente grazie alla rottura dei legami intramolecolari
Ionizzazione
Attraverso un’alta tensione uno o più elettrodi caricano elettrostaticamente le particelle o i COV
Vantaggi
- Può essere efficace se l’intensità è elevata e il tempo di contatto è sufficiente
- Può essere utilizzata per inattivare agenti patogeni su batterie di raffreddamento o altre superfici
- Può degradare una vasta gamma di inquinanti patogeni, ossidandoli
- Può essere combinato con supporti adsorbenti per migliorare l'efficacia
- Può essere efficace su contaminanti in fase gassosa, ossidandoli
- Può essere combinato con altre tecnologie di pulizia dell'aria per migliorare le prestazioni
- Silenziosa
- Bassa manutenzione
- Bassa perdita di carico
Svantaggi
- Può generare ozono
- Può causare lesioni oculari
- Elevati requisiti di assorbimento elettrico
- Inattiva ma non rimuove i microbi
- Efficace sulle superfici ma non esistono dati che ne attestino l’azione sul bioaerosol aerotrasportato
- Non agisce sul particolato
- Può generare sottoprodotti nocivi se non correttamente ingegnerizzata
- Nessun metodo di test standardizzato
- Efficienza di rimozione dipendente anche dalla superficie del catalizzatore
- Catalizzatore ha una vita finita
- Non efficace sul particolato
- L’ampia varietà di tipologie per la generazione del plasma ha creato confusione su come effettivamente funzioni il prodotto
- Si possono formare sottoprodotti nocivi
- Non agisce sul particolato
- Può generare ozono
- Non rimuove il particolato
TABELLA
Plasma Freddo
Luce ultravioletta (UV-C) e ossidazione fotocatalitica (PCO)
Già verso la fine del 1800, utilizzando la radiazione solare come sorgente di radiazione ultravioletta (UVR, Ultra Violet Radiation), furono avviati studi per comprendere i cambiamenti molecolari negli organismi viventi prodotti dall’assorbimento dei raggi UVR. Nel ventesimo secolo, con l’invenzione delle lampade elettriche ad arco a vapori di mercurio, è diventata disponibile una fonte controllabile ed economica di raggi UVR germicida a lunghezza d’onda corta, 253,7 nm. Iniziò così lo studio sistematico degli impatti degli UVR sui sistemi biologici in diverse discipline, utilizzando lampade UVR germicide.
Gli impatti dei raggi UV sui sistemi biologici sono stati studiati per fornire una comprensione della protezione degli esseri umani dall’esposizione pericolosa e la capacità dei raggi UV di arginare la diffusione di malattie infettive inattivando i microrganismi negli alimenti, nell’acqua e nell’aria.
Nel ventunesimo secolo la mitigazione delle minacce patogene, per lo più batteri e virus, negli ambienti frequentati dalle persone all’interno degli edifici ha assunto ulteriore importanza per la disinfezione e la sanificazione dell’aria e delle
superfici. I batteri di fatto sono organismi unicellulari che si possono trovare naturalmente in tutto il nostro corpo e nel nostro ambiente. I virus sono invece più piccoli dei batteri, si attaccano a un’altra cellula vivente di cui usano il materiale genetico per riprodursi. La maggior parte dei virus causa malattie, come il COVID19, l’influenza, il comune raffreddore, l’AIDS, la varicella e molti altri. I batteri pericolosi ben noti sono invece Salmonella, Staphylococcus Aureus (MRSA, S. aureus resistente alla meticillina), Escherichia coli e molti altri. Mentre batteri e virus sono chiaramente diversi, entrambi hanno un attributo molto comune, hanno materiale genetico (DNA).
Le scott ature, da cui ci si deve proteggere quando ci si espone al sole, avvengono perché la radiazione UV danneggia il DNA. Questo è esattamente il modo in cui la radiazione UV può inattivare virus e batteri, di fondo danneggiando il loro DNA. Una molecola di DNA è fatta di due filamenti legati insieme da quattro basi, adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T). Queste basi sono come un alfabeto. La loro sequenza forma le istruzioni per la riproduzione delle cellule.
La radiazione UV può far sì che le basi di timina si fondano insieme, stravolgendo la sequenza del DNA ed essen-
zialmente inabilitando il meccanismo di replicazione. Poiché la sequenza del DNA non è più corretta, non può più replicarsi correttamente. La radiazione UV distrugge dunque la capacità di virus e batteri di riprodursi.
L’ultravioletto (UV) è una porzione dello spettro elettromagnetico con lunghezza d’onda immediatamente inferiore alla luce visibile dall’occhio umano e immediatamente superiore a quella dei raggi X. La International Commission on Illumination (CIE) [3] suddivide lo spettro dell’ultravioletto in quattro regioni, come illustrato in Figura 5:
• UV-A, 315 nm – 400 nm;
• UV-B, 280 nm – 315 nm;
• UV-C, 100 nm – 280 nm;
• la regione del vuoto UV, chiamata così perché questa regione dello spettro non ha ancora trovato nessuna applicazione tecnologica.
Tra le diverse tecnologie attive che impiegano UV-C, una soluzione emergente risultata efficace per inattivare virus e batteri nell’aria e sulle superfici, con rilevanti vantaggi in termini complessivi nei confronti della lotta alle cariche patogene aerosospese si è rivelata essere l’Ossidazione Fotocatalitica, comunemente denominata PCO (Photocatalytic Oxidation).
L’integrazione di questa tecnologia negli impianti HVAC generalmente non comporta modifiche degli stessi e non ne aumenta le perdite di carico, come invece ad esempio accade per l’eventuale aggiunta di banchi filtranti ad alta efficienza (Figura 6).
FIGURA 5 Spettro della luce e la collocazione dei raggi UV-A / UV-B / UV-C
FIGURA 6 Esempio di applicazione della tecnologia fotocatalitica per applicazione a canale d’aria
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Vivi al meglio i tuoi spazi con le soluzioni Watts: un’esperienza più smart, e ciente e confortevole per abitazioni, u ci e ambienti commerciali
Progettato per ottimizzare il comfort e semplificare il controllo degli impianti, Watts Vision® 2.0 è il nuovo sistema intelligente di Watts per vivere al meglio i propri ambienti e offrire una soluzione innovativa per una vita quotidiana più comoda e sostenibile.
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Perno centrale del sistema è la nuova unità di controllo del sistema Vision® Wireless BT-CT03 RF che consente all’utente, in abbinamento
ai termostati a radiofrequenza della Serie 03 RF, di gestire le funzioni di riscaldamento e raffrescamento di diverse tipologie (radiatori, sistemi radianti, etc.) e la deumidificazione per impianti multi-zona, fino a un massimo di 50 ambienti, sia con distribuzione orizzontale che verticale. Inoltre, mediante gli altri prodotti della gamma, permette di attivare dispositivi elettrici e luci nonché rilevare eventuali perdite d’acqua. Vision® Wired è il sistema per il controllo e la gestione degli impianti di riscaldamento e raffrescamento a pavimento idronico multizona per l’utente che non ha esigenze di un controllo remoto e per l’installatore che predilige una soluzione filare di tipo più tradizionale. La proposta si articola con molteplici prodotti e versioni per i diversi schemi di impianto, offrendo maggiore semplicità e versatilità, grazie anche alla presenza di un collegamento fisico per la trasmissione contemporanea di comandi e segnali a funzioni multiple, con l’attivazione di relè dedicati. www.watts.eu/it
A livello scientifico, è stato dimostrato che la fotocatalisi mediante semiconduttore (SC) degrada efficacemente una vasta gamma di inquinanti anche patogeni. Sebbene il meccanismo dettagliato della fotocatalisi vari a seconda dei diversi inquinanti ed elementi virali aerosospesi, è comunemente accettato che le reazioni primarie responsabili dell’effetto fotocatalitico siano reazioni di ossidoriduzione interfacciali di elettroni e lacune, che si generano quando il catalizzatore è esposto a luce di energia sufficiente e caratteristiche ben definite.
Rispetto ad altri elementi fotocatalizzatori, il biossido di titanio (TiO2) sembra essere il materiale più promettente grazie al suo comportamento, alla stabilità con alta fotoattività e al costo relativamente basso. Per questi motivi, l’inattivazione fotocatalitica, mediante TiO 2, di un gran numero di contaminanti organici, inclusi batteri e virus, è stata oggetto di studio anche molto recente [4].
Va tenuto in considerazione che spesso nel mercato esistono dispositivi che combinano una o più tecnologie; pertanto, in assenza di norme specifiche, è molto importante che quantomeno tali dispositivi siano stati testati da enti terzi indipendenti e accreditati, in modo tale da comprendere quale possa essere l’efficacia e l’efficienza nell’abbattimento delle cariche patogene aerosospese.
A titolo esemplificativo e non esaustivo, nel 2020 sono state fatte varie sperimentazioni per testare l’efficacia di alcuni dispositivi; una certamente molto interessante è quella realizzata da parte del Dipartimento di Scienze biomediche e cliniche “Luigi Sacco” [5].
Essa, riferita a un ambiente test, evidenzia che il dispositivo che utilizza due tecnologie combinate (PCO e UV-C) ha mostrato capacità di abbattere la carica virale nei confronti del virus SARS-CoV-2, inoculato in fase liquida, sia su una superficie sia su un tessuto.
L’abbattimento sulla piastra Petri inoculata di SARSCoV-2, esposta all’aria trattata per 20 minuti in un volume di 2,13 m3 ha mostrato una riduzione di 1,0 log (90,0%) maggiore rispetto al decadimento naturale del virus verificato nella prova di controllo, eseguita a pari condizioni, ma senza tecnologia. L’abbattimento sul panno costituito per il 45% di polietere e 55% cellulosa, inoculato di SARS-CoV-2, esposto all’aria trattata per 20 minuti in un volume di 2,13 m3, ha mostrato invece una riduzione di 2,5 log (99,7%) maggiore rispetto al decadimento naturale del virus verificato nella prova di controllo, eseguita a pari condizioni, ma senza tecnologia.
Ionizzazione
La tecnologia di base degli ionizzatori è costituita da uno o più elettrodi polarizzatori realizzati in varie fogge (punte, reti o maglie metalliche, ciuffi ecc.), alimentati con alta tensione continua positiva e/o negativa oppure alternata per alcune applicazioni speciali e con valori di potenza del tutto trascurabili.
Tale tecnologia è nata negli anni della Guerra Fredda e nella realizzazione e costruzione di bunker antiatomici. Si era visto infatti che, nonostante l’aria trattata in questi locali fosse depurata e pulita nel migliore dei modi, la vita all’interno era difficoltosa sia per gli esseri umani che per gli animali e le piante.
Gli studi e le ricerche effettuate in merito hanno portato alla convinzione che fosse una mancanza di equilibrio ionico (numero di ioni negativi e positivi) che in un ambiente esterno naturale invece esiste, in quanto dato principalmente dagli eventi atmosferici e dai fenomeni naturali che avvengono nella troposfera (vento, temporali, fulmini, movimenti marini, cascate ecc.). La continua movimentazione e il trattamento termico dell’aria in questi particolari ambienti indoor portavano a una innaturale distruzione di ioni negativi a favore di una creazione di quelli positivi.
L’equilibrio ritenuto favorevole è stato quantificato in circa 2000 ioni negativi e 1500 ioni positivi per cm3. L’alterazione di questo equilibrio si ritiene porti a un cattivo assorbimento dell’ossigeno, presente nell’aria, da parte del sangue che circola nei polmoni degli esseri umani.
L’effetto di “pulizia” dell’aria avviene tramite la generazione di un campo elettrico che produce (emissione) ioni positivi e/o negativi dalle molecole dell’aria presenti (plasma) le quali,
legandosi alle particelle aerodisperse, le fanno aggregare in cluster; una volta che queste hanno raggiunto una massa sufficiente precipitano al suolo per gravità o aderiscono per via elettrostatica alle superfici più vicine aventi carica opposta o neutra.
Al mondo non esiste un valido metodo di prova o di verifica di tali sistemi ionizzanti, nessuna normativa nazionale o internazionale cita o prescrive una modalità di certificazione/validazione univoca, come invece avviene per i filtri d’aria propriamente detti. Nella ventilazione generale i filtri meccanici ed elettrostatici sono testati secondo metodica descritta nella UNI EN ISO 16890 in vigore in Italia dal 2017 e gli elettronici attivi dalla UNI 11254:2007, ora in revisione.
Le prestazioni di rimozione micro-batteriologica di tali sistemi invece vengono dichiarate solo da istituti o laboratori privati, secondo proprie metodiche di indagine non univoche né comparabili tra loro. Le prove d’efficacia riportate, descrivono esperimenti e illustrano esperienze condotte in aria ferma, in condizioni di contorno statiche su superfici o terreni colturali per tempi lunghi d’esposizione che, come facilmente intuibile, non sono mai assimilabili alle condizioni reali di utilizzo.
Plasma freddo
Il plasma freddo si forma quando agli elettroni viene fornita sufficiente energia per “allontanarsi” dalle molecole, restando liberi, senza tuttavia alterare queste ultime. In questa situazione di squilibrio termodinamico solo gli elettroni acquisiscono energia, provocando un moderato aumento complessivo della temperatura che pertanto resta complessivamente vicina a quella ambientale. Anche la pressione è quella
ambientale, permettendo quindi alla tecnologia di poter essere applicata in numerosi contesti senza particolari difficoltà.
Il Non Thermal Plasma (NTP) è oggi una tecnologia emergente le cui applicazioni spaziano dagli impieghi nell’industria alimentare e in quella medica, dove vengono sfruttate le capacità sanificanti per superfici delicate, agli usi in agricoltura, dove inibisce le muffe e permette di ridurre l’uso di pesticidi. Ogni applicazione, tuttavia, richiede una tipologia di reattore per la formazione del plasma freddo specifico, nonché diversi sistemi di applicazione. Si tratta quindi di una tecnologia avanzata e ad alto potenziale ma, come rovescio della medaglia, complessa da applicare.
Nella maggior parte dei sanificatori di aria attualmente in commercio la generazione del plasma freddo avviene per il principio di accelerazione degli elettroni, che si ottiene applicando corrente alternata ad alto voltaggio a un reattore DBD (Dielectric Barrier Discharge) generalmente cilindrico: il gradiente di potenziale supera un determinato valore provocando la ionizzazione del fluido (aria in questo caso). In questo processo avvengono reazioni di dissociazione molecolare e la formazione di specie radicaliche. Occorre sottolineare la differenza con la ionizzazione tramite campo elettrostatico, tesa alla rimozione del solo particolato solido, nella quale non si ha la formazione di specie chimiche reattive se non in minima parte.
La reattività delle specie prodotte da plasma freddo permette invece l’abbattimento di varie tipologie di inquinanti sia chimici che biologici: COV (composti organici volatili) [6], [7] (quindi anche odori), virus [8], batteri [9] e muffe.
Tuttavia, è noto che si possono
formare sottoprodotti nocivi, tra cui ozono o formaldeide e pertanto la reattività, delle specie prodotte dal plasma freddo, va opportunamente valutata nell’insieme tra vantaggi ed eventuali svantaggi (che non possono essere esclusi a priori). I purificatori d’aria al “plasma” sono talvolta combinati con altre tecnologie di purificazione dell’aria, come PCO o mezzi adsorbenti, ma esistono pochissime informazioni sulle prestazioni di questi sistemi in ambienti interni reali.
È comunque ormai ben stabilito che il Non Thermal Plasma presenta degli aspetti di indubbio interesse soprattutto per quanto riguarda la sua capacità di uccidere i microrganismi attraverso tutta una serie di meccanismi aspecifici e differenti che non possono per questo generare l’insorgenza di fenotipi microbici resistenti (come viceversa è pur sempre possibile nel caso dei biocidi chimici) (Figura 7). I meccanismi d’azione più importanti [10] sono:
• danneggiamento degli acidi nucleici da parte della radiazione UV che si accompagna sempre con la generazione del NTP;
• lipoperossidazione a carico principalmente degli acidi grassi della superficie esterna cellulare operata ad opera delle specie reattive dell’ossigeno (ROS);
• alterazione della struttura chimica proteica con danneggiamento funzionale e inattivazione a carico dei radicali idrossilici;
• elettroporazione della membrana cellulare a causa delle particelle cariche che si accumulano all’esterno [11]. La recente epidemia da COVID-19 ha messo in luce le potenzialità di sanificazione anche in relazione a questo virus. Secondo uno studio dell’Università di
Padova, si ha un’efficacia attività antivirale nei confronti di SARS-CoV-2 con un abbattimento della carica virale pari al 99,99999% dopo solo 30 minuti di esposizione.
Dal punto di vista delle criticità, la principale discriminante all’utilizzo dei sistemi di sanificazione NTP è la quantità di cariche elettriche generate in relazione alla posizione nello spazio e al volume da trattare. Infatti, data l’elevata reattività delle molecole ionizzate prodotte ne deriva un tempo molto breve di “vita”, per cui il loro raggio d’azione è prevalentemente nelle vicinanze della produzione e quindi il loro numero e la loro dislocazione sono aspetti prioritari ai fini della loro efficacia. In un ben determinato volume ai fini prestazionali, in condizioni reali di utilizzo e relativamente alla loro fonte di generazione, queste tecnologie vanno correttamente e uniformemente dimensionate e distribuite nell’ambiente considerato.
Conclusioni
La rinnovata attenzione alla qualità dell’aria indoor, a seguito della pandemia da Covid 19, è destinata ad avere un forte impatto anche sulla progettazione e gestione degli impianti di climatizzazione e ventilazione che dovranno sempre più bilanciare l’esigenza di risparmio energetico, che ha avuto un ruolo finora predominante, con la salubrità degli ambienti e la tutela della salute degli occupanti. Si prevede che il ruolo delle “tecniche attive per la pulizia e la sanificazione dell’aria”, nella crescente ricerca di edifici sani e sostenibili, sarà rilevante in collaborazione con le tecniche di ventilazione tradizionali e i tipici filtri dell’aria fibrosi, adsorbenti ed elettronici, normalmente utilizzati negli impianti HVAC. Sarà probabilmente necessario ripensare gli standard minimi di ventilazione o privilegiare soluzioni impiantistiche che consentano una gestione più flessibile, capace di adattarsi alle emer-
FIGURA 7 Meccanismi di inattivazione microbica del Non-Thermal plasma [11]
genze, utilizzando un triplice livello di attivazione e di utilizzo, per esempio: ventilazione intelligente, filtri aria tradizionali meccanici fibrosi, adsorbenti ed elettronici e tecniche attive per la pulizia e sanificazione dell’aria, come un triplo approccio combinato che può essere applicato nella stessa progettazione di sistema.
In questo contesto, essendo state ben regolamentate le caratteristiche e le prestazioni dei sistemi di filtrazione meccanica e dei filtri elettrostatici, è necessario prevedere a livello normativo e accademico i sistemi di “tecniche attive di pulizia e sanificazione dell’aria”, sempre più diffuse adottato negli impianti aeraulici di tutti gli edifici, un adeguato livello di conoscenza delle prestazioni e della sicurezza, con specifici standard adeguati, al fine di consegnare alle generazioni future edifici non solo efficienti ma anche salubri e con elevata qualità dell’ambiente costruito.n
* Cesare Maria Joppolo, Dipartimento di Energia, Politecnico di Milano
Jacques Gandini, Managing Director, Studio GANDINI, Verona
Ringraziamenti
Si ringrazia per i contributi tecnici il CTI (Comitato Termotecnico Italiano) che all’interno della Commissione Tecnica UNI/CT 242, tramite il GL (Gruppo di Lavoro) 06 intitolato “CTI – Tecniche attive e apparati per gli impianti di purificazione dell’aria indoor” sta realizzando un progetto di norma che punta a fissare: Termini e definizioni (Parte 1), Metodi e apparecchiature di prova (Parte 2), Sicurezza di impiego (Parte 3) e Manutenzione e verifiche periodiche (Parte 4), per le Tecniche attive di purificazione dell’aria negli impianti di ventilazione e di climatizzazione degli edifici. Si ringrazia per l’immagine in copertina OODI Helsinki Central Library (Finland), Studio di architettura: ALA Architects – Helsinki (Finland).
La Finlandia ha realizzato nel 2019, nel centro della sua capitale Helsinki, la più grande biblioteca di tutti i paesi scandinavi. Per la qualità dell’aria interna è stato stabilito il requisito di classificazione della purezza più elevato possibile.
La rigorosa classificazione non ha riguardato solo l’elevato livello di qualità delle unità di trattamento aria. Per gli impianti è stato fissato come standard di purezza il livello P1, che richiede che non vengano rilasciate impurità nel sistema di ventilazione dell’aria fin dalle fasi di costruzione e che il sistema, nella sua interezza, sia conforme ai più elevati standard di qualità dell’aria interna all’edificio.
A causa dei requisiti di classificazione della purezza dell’aria, i locali del seminterrato, dove parte degli impianti sono posizionati, sono stati aspirati con unità apposite dotate di filtri antiparticolato ad alta efficienza (High Efficiency Particulate Air filters – HEPA Filters) e nei test operativi le unità di trattamento aria sono state verificate con un sistema di nastro gel, per accertare la totale assenza di trafilamenti d’aria e polvere.
L’edificio può ricevere lo stato di classificazione di purezza P1 solo se le superfici di tutti i locali sono sigillate contro la polvere. Questo è stato fatto usando vernice specifica e/o vernice idrosolubile testata (M1). M1 significa che il prodotto è stato testato in un laboratorio indipendente e non rilascia emissioni chimiche nell’aria interna all’edificio.
[1] A Clean Planet for all A European strategic long-term vision for a prosperous, modern, competitive and climate neutral economy - Brussels, 28.11.2018 COM (2018) 773;
[2] Review study on Regulations EU 1253/2014 (Ecodesign requirements for ventilation units) and EU 1254/2014 (energy labelling of residential ventilation units) for European Commission, September 2020 - Van Holsteijn en Kemna for European Commission, Directorate-General for Internal Market, Industry, Entrepreneurship and SMEs (DG GROW);
[3] Relazione tecnica dal titolo “Metodologia innovativa di air disinfection design per i luoghi confinati all’interno degli edifici, attraverso l’impiego decentralizzato della tecnologia UV-C di tipo Upper-Air” presentata in occasione del 38° convegno Nazionale AiCARR, 29 giugno 2022. CIE 155:2003 Ultraviolet air disinfection (Technical Report);
[4] Politecnico di Milano, Dipartimento di chimica, materiali e ingegneria chimica “Giulio Natta”, “Photocatalytic activity of titanium dioxide against bacteria and viruses”, anno 2021;
[5] Università degli studi di Milano, Dipartimento di scienze biomediche e cliniche “Luigi Sacco”, “Protocollo di valutazione dell’attività virucida del dispositivo nevola su SARS-CoV-2”, anno 2021;
[6] Yuan He, Jie Shen, Njud S. Alharbi, Changlun Chen. (2023) Volatile organic compounds degradation by nonthermal plasma: a review. Environmental Science and Pollution Research 25;
[7] Yibing Mu, Paul T. Williams. (2022) Recent advances in the abatement of volatile organic compounds (VOCs) and chlorinated-VOCs by non-thermal plasma technology: A review. Chemosphere 308, pages 136481;
[8] T Xia et al 2019 “Inactivation of airborne viruses using a packed bed non-thermal plasma reactor” J. Phys. D: Appl. Phys. 52 255201;
[9] Ji Yoon Kim, Min Gyu Song, Eun Bi Jeon, Jin Soo Kim, Jung Suck Lee, Eun Ha Choi, Jun Sup Lim, Jin Sung Choi, Shin Young Park, Antibacterial effects of non-thermal dielectric barrier discharge plasma against Escherichia coli and Vibrio parahaemolyticus on the surface of wooden chopping board, Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 73,2021,102784,ISSN 1466-8564, https://doi.org/10.1016/j.ifset.2021.102784;
[10] Liao X., Liu D., Xiang Q., Ahn J., Chen S., Ye X. et al. “Inactivation mechanisms of non-thermal plasma on microbes: a review”. Food Control 75, 83-91 (2017);
[11] Scholtz V, Va ˇnková E, Kašparová P, Premanath R, Karunasagar I and Julák J (2021) “Non-thermal Plasma Treatment of ESKAPE Pathogens: A Review”. Front. Microbiol. 12:737635.
ARIOSA DOT: ARRIVA LA VMC
PER I SINGOLI AMBIENTI!
Da qualche anno, la VMC ha guadagnato sempre più popolarità come soluzione ideale per migliorare la qualità dell’aria all’interno di abitazioni e ambienti di lavoro, con effetti concreti sia sul benessere delle persone che sull’efficienza energetica degli edifici. Il funzionamento del sistema è semplice: l’aria viene estratta dagli ambienti interni (dove possono accumularsi inquinanti, allergeni, polvere, umidità) e sostituita da aria fresca proveniente dall’esterno (opportunamente filtrata per evitare l’ingresso di agenti potenzialmente nocivi).
Quando installare Ariosa DOT?
Ogni giorno respiriamo circa 20.000 volte, assorbendo ossigeno ed espellendo CO2. La qualità dell’aria che abbiamo disposizione è determinante, ma dentro casa, o in ufficio o in altri locali dove trascorriamo gran parte della nostra giornata, è facile che numerose sostanze nocive possano accumularsi, esponendoci a potenziali rischi per la salute.
Parliamo soprattutto di polveri sottili, fumi e gas di combustione, composti organici volatili… ma anche di allergeni, virus e batteri, e poi anidride carbonica e umidità, che può determinare l’insorgenza di mu e
Se abbiamo la possibilità di ristrutturare, l’installazione di una VMC centralizzata è la soluzione perfetta per risolvere ogni problema relativo alla qualità dell’aria; ma quando non è possibile, Ariosa DOT rappresenta un’alternativa semplice ed efficace.
L’installazione è un gioco da ragazzi! L’unità può essere posizionata lungo qualsiasi parete perimetrale: è sufficiente praticare due fori da 125 mm di diametro per il funzionamento della macchina. Lo scarico della condensa può essere collegato direttamente all’esterno, oppure alla rete di scarico. Ariosa DOT viene quindi fissata alla parete utilizzando la dima e le staffe in dotazione e, una volta collegata alla rete elettrica, il gioco è fatto.
Quali sono i vantaggi?
Ariosa DOT è progettata per locali con una super cie massima di 70 mq, ma è possibile utilizzare più macchine per gestire spazi più estesi.
Inoltre, ciascuna unità è predisposta per il collegamento di un canale supplementare di estrazione che, attraverso il sistema di distribuzione AriaSilent, può raggiungere un locale adiacente (ad esempio un piccolo bagno).
Se i filtri ISO ePM1 e ISO Coarse permettono di salvaguardare la qualità dell’aria, lo scambiatore di calore a flussi incrociati (disponibile in versione sensibile o entalpica) permette di abbattere i consumi energetici: il flusso d’aria espulso, infatti, attraversa lo scambiatore dove cede l’energia termica accumulata al flusso in ingresso, con un tasso di e cienza superiore al 90%.
In più, nella versione Ariosa DOT HP, il circuito frigorifero integrato consente di deumidificare l’aria in ingresso, per il massimo comfort anche nelle stagioni più calde.
Com’è fatta l’unità?
Ariosa DOT utilizza una coppia di ventilatori elettronici che consentono di regolare con precisione la quantità d’aria in immissione ed estrazione per garantire un ricambio efficace in ogni condizione.
Il sistema bypass monitora costantemente temperatura e umidità, per mantenere adeguato il benessere termico all’interno dei locali.
Tutte le informazioni ambientali, acquisite dalle sonde (di serie), vengono visualizzate nel display di controllo. L’unità può essere gestita attraverso controllo manuale o automaticamente; può anche essere impostato un programma orario o giornaliero.
Ariosa DOT è dotata di modulo Wi-Fi (anche questo disponibile in tutti i modelli), che consente la connessione a Internet per gli aggiornamenti in tempo reale e il controllo dell’unità attraverso app dedicata, a disposizione su Apple Store e Google Play. L’applicazione è anche in grado di noti care le condizioni di pulizia dei ltri per segnalare quando è necessario intervenire.
Dal punto di vista estetico, un design moderno e minimale rende Ariosa DOT adatta a qualsiasi ambiente e ad ogni stile; e con un ingombro di appena 95 x 65 cm e una profondità di 18 cm è davvero facile integrare perfettamente l’unità in ogni contesto.
www.valsir.it
Laboratori GMP per la cura funzionale del diabete di Tipo 1
L’articolo descrive la realizzazione dei laboratori del Centro Regionale per la Terapia Cellulare del Diabete dell’Azienda Ospedale-Università Padova (AOUP).
La struttura, conforme alle norme GMP, rappresenta un importante presidio della Regione Veneto per il trapianto di insule pancreatiche a pazienti con diabete di Tipo 1
M. Giusti, L. Furian, L. Pellizzer, L. Rizzato, R. Zecchin*
Genesi di un Progetto Pionieristico
Il 5 marzo 2020 è stato presentato il programma sanitario per lo sviluppo di un Centro Regionale per la Terapia
Cellulare del Diabete a opera dall’Azienda Ospedale-Università Padova (AOUP) della Regione Veneto. Sulla scorta di tale progettualità, la Regione Veneto con DGR n.1368
del 16/09/2020 ha quindi promosso la “Manifestazione d’interesse per l’istituzione di un Centro per la Terapia cellulare del Diabete” da realizzarsi in ambito regionale. L’AOUP con DDG n.1408 del 16/10/2020, preso atto di
tale manifestazione di interesse regionale, ha sviluppato uno studio di pre-fattibilità per l’adeguamento di un’area laboratoriale esistente presso il proprio Campus Biomedico “Pietro d’Abano” di Padova, prevedendo anche le relative
dotazioni di arredi tecnici e attrezzature scientifiche dedicate. L’istituzione del Centro per la Terapia Cellulare del Diabete per l’AOUP è avvenuta co DDG del 20/11/2020. La Regione Veneto il 30/12/2020 ha quindi comunicato il parere favorevole alla realizzazione del progetto dei laboratori TCD, espresso dalla Commissione Regionale per l’Investimento, Tecnologia ed Edilizia (CRITE) in Sanità. In Figura 1 è schematizzata la timeline della facility.
La Terapia Cellulare del Diabete
La Terapia Cellulare per il Diabete (TCD) rappresenta una speranza per i pazienti la cui malattia non può essere controllata con l’insulino-terapia tradizionale. Questa terapia offre una valida alternativa al trapianto di pancreas –procedura chirurgica attualmente in
uso per la cura di diabete con gravi complicanze – permettendo di trattare la patologia con tecniche avanzate di processazione cellulare. Tale procedura necessita di laboratori particolarmente performanti, conformi alle Good Manufacturing Practice e alle norme ISO europee e che, nel caso di specie, sono progettati per garantire le condizioni ambientali ottimali per la processazione dei tessuti. La Figura 2 riporta le principali fasi del trattamento TCD.
Stakeholder e collaborazioni
Il progetto dei laboratori TCD coinvolge diversi stakeholder interni ed esterni all’Azienda Ospedale-Università Padova. Tra gli attori principali all’interno dell’AOUP figurano la Direzione Sanitaria, la UOC Chirurgia dei Trapianti Rene-Pancreas e la Direzione delle Professioni Sanitarie, mentre il
principale stakeholder esterno – vista la specificità degli elementi trattati nei laboratori – è stato direttamente il Centro Regionale Trapianti della Regione Veneto e il Centro Nazionale Trapianti, sito presso l’Istituto Superiore di Sanità. La proficua collaborazione con tutti i principali interlocutori è risultata fondamentale per la definizione degli elementi finalizzati a garantire la qualità e la sicurezza delle procedure e degli ambienti a queste strettamente connessi, e quindi, il generale successo della terapia cellulare del diabete di Tipo 1.
La processazione di tessuti:
il riferimento CNT e l’Accordo in sede di Conferenza Stato Regioni
Le Good Manufacturing Practice (GMP) rappresentano un insieme di concetti che individuano aspetti importanti nella produzione di un farmaco (gestionali, di layout, normativi). La rispondenza alle GMP risulta obbligatoria per la produzione di farmaci, mentre non è prescritta per gli Istituti che effettuano processazione di tessuti.
Il Centro Nazionale Trapianti, con l’approvazione delle “Linee guida per il prelievo, la processazione e la distribuzione di tessuti a scopo di trapianto” (09/2016) ha identificato univocamente i riferimenti normativi equivalenti a cui devono sottostare i locali per la processazione di tessuti: la Guida europea alle buone pratiche di fabbricazione (Good Manufacturing Practice: GMP), allegato 1 al D.Lgs n. 219 del 24/04/2006 e alla Direttiva 2003/94/CE. Successivamente tale approccio è stato ribadito per gli Istituti che trattano la manipolazione dei tessuti: l’Accordo in sede di Conferenza Stato Regioni – Atti n. 66/SCR dell’8 marzo 2018 – con l’approvazione del documento “Requisiti minimi organizzativi, strutturali e tecnologici degli istituti dei tessuti per la qualità e la sicurezza nella donazione, l’approvvigionamento, il controllo, la lavorazione, la conservazione e la distribuzione di tessuti e cellule umane” fa esplicito riferimento alle GMP, divenendo quindi le stesse norme applicabili quale linea guida anche per l’accreditamento degli istituti dei tessuti.
In particolare, al punto B.6.1.2 “Locali per la processazione” del documento “Requisiti minimi organizzativi, strutturali e tecnologici degli istituti dei tessuti per la qualità e la sicurezza nella donazione, l’approvvigionamento, il controllo, la lavorazione, la conservazione e la distribuzione di tessuti e cellule umane” viene prescritto che “Quando tali attività comprendono la lavorazione di
FIGURA 2 Processo della Terapia Cellulare del Diabete
FIGURA 1 Timeline della Facility
tessuti e cellule a contatto con l’ambiente, essa deve svolgersi in un ambiente che garantisca una specifica qualità e pulizia dell’aria. L’efficacia di questi provvedimenti deve essere convalidata e controllata. Se i tessuti vengono a contatto con l’ambiente durante la lavorazione, senza essere poi sottoposti a un procedimento di inattivazione microbica, occorre una qualità dell’aria con numeri di particelle e numeri di colonie microbiche equivalenti a quelli di grado A … GMP … con un ambiente di fondo adeguato alla lavorazione dei tessuti/cellule interessati…
• Per il tessuto cutaneo e per i tessuti che vengono applicati all’interno dell’organismo (ad es. vasi, valvole, membrana amniotica, tessuto muscoloscheletrico non sottoposto a sterilizzazione) l’ambiente di fondo deve essere almeno di grado B a riposo.
• I tessuti che vengono sottoposti a un procedimento di inattivazione microbica finale possono essere manipolati in un ambiente di almeno classe C a riposo. Occorre dimostrare e documentare che l’ambiente prescelto corrisponda alla qualità e sicurezza richieste.
I locali per la lavorazione e le cappe a flusso laminare devono essere classificati, riqualificati e monitorati in accordo con la norma ISO 14644 e la EU GMP Annex 1”.
La classificazione delle aree di Laboratorio
La realizzazione dei laboratori TCD è stata quindi implementata in conformità alla EU-GMP Annex 1, prevedendo la realizzazione e il monitoraggio di clean rooms (GMP) con zone in Classe A (sotto cappa) all’interno di ambienti in Classe B, con aree di lavorazione, di controllo e di conservazione realizzate in ambienti Classe C e in ambienti Classe D, con i relativi limiti per le concentrazioni di particolato nelle condizioni “at rest” e “in operation” (quest’ultima ove prevista), con limiti per le concentrazioni di particolato e contaminazione microbica (UFC) secondo i limiti riportati nelle Tabelle 1 e 2.
CLEAN ROOM: Elementi
progettuali
Uno degli aspetti cruciali dei nuovi laboratori è il sistema avanzato di clean room, aree in cui la concentrazione delle particelle aerotrasportate è rigorosamente controllata. Classificate secondo le normative EU-GMP Annex 1, queste camere bianche sono progettate per minimizzare la generazione, l’introduzione e la ritenzione delle particelle. Questi obiettivi sono raggiungibili attraverso la messa in pratica di diverse azioni, sia inerenti alla
costruzione del sistema edilizio-impiantistico, sia inerenti alla gestione operativa dello stesso sistema. In particolare, sono state implementate le seguenti principali azioni in relazione alle tematiche elencate di seguito.
Materiali costruttivi
I materiali costruttivi della facility devono essere opportunamente selezionati al fine di:
• garantire una ridottissima emissione di particolato all’interno degli
ambienti classificati;
• garantire il mantenimento del gradiente di pressione rispetto all’ambiente circostante con il funzionamento dell’impianto di trattamento dell’aria;
• risultare facilmente pulibili e igienizzabili, a ridotta propensione per la proliferazione superficiale di microorganismi.
Impianto di Trattamento dell’aria
L’impianto di trattamento dell’aria a servizio del sistema dei labora-
TABELLA 1 EU GMP Annex 1: Concentrazione totale massima di particolato consentita per la classificazione
TABELLA 2 EU GMP Annex 1 Livello massimo di contaminazione microbica consentito durante la qualificazione
FIGURA 3 Schema dell’impianto di trattamento dell’aria
PER DESCRIVERE IL FUTURO
DELLE POMPE DI CALORE
BASTANO QUATTRO CARATTERI.
La rivoluzione R290
Scegliere il gas R290 significa limitare l’impatto nocivo sull’ambiente coniugandolo con ottime prestazioni, permettendo di ottenere temperature di mandata molto elevate, utili, ad esempio, per la produzione di ACS.
Un valore GWP (potenziale di riscaldamento globale) estremamente basso, pari a 0,02, rende il gas R290 una scelta ecologica eccellente. L’utilizzo di questo refrigerante è in linea con le normative ambientali vigenti e i migliori standard di efficienza energetica. Le pompe di calore Paradigma ModuExpo VHT, ad alta temperatura e la nuovissima ModuEvo, progettata e realizzata in Italia dal Gruppo Eneretica, utilizzano il gas R290.
Il futuro delle pompe di calore, per Paradigma Italia, si chiama presente.
Paradigma Italia è un’azienda del Gruppo
100% Made in Italy
tori è fondamentale per poter garantire lo standard produttivo della facility, garantendo il rispetto delle normative applicabili in materia, anche in termini di recupero e risparmio energetico, tematiche particolarmente importanti queste ultime in considerazione di tutto il ciclo di vita del sistema. Lo schema dell’impianto di trattamento realizzato è riportato in Figura 3.
Qualità dell’aria
L’aria immessa nella clean room è “pulita” in quanto filtrata da un sistema progressivo di trattenimento del particolato presente nell’aria dell’ambiente naturale; tale sistema è costituito da filtri di diversa tipologia, dapprima di tipo piano, quindi a tasche (a monte) per poi completarsi nella filtrazione assoluta (filtri HEPA 99,97% ≤ E < 99,999%) prima dell’immissione nel singolo ambiente. L’aria filtrata attraverso sistemi a efficienza progressiva garantisce un ambiente sterile, indispensabile per la manipolazione sicura delle cellule. L’aria di ripresa che esce dagli ambienti è “sporca” e il flusso d’aria continuamente immesso nella clean room è in grado di “ripulire” l’ambiente.
Tipo di flusso dell’aria
• Flusso unidirezionale (laminare): in locali/zone di grado A
• Flusso turbolento: in locali di grado C e grado D
• Sistema misto: unidirezionale/turbo -
lento in locali di grado B
Spesso si preferisce realizzare camere
bianche nelle quali sono presenti dei flussi unidirezionali a protezione delle zone critiche, quale per esempio il flusso unidirezionale all’interno della cappa (es.: grado A), inserita in un ambiente – laboratorio – dotato di flusso turbolento (es.: grado B) (Figura 4).
Portata d’aria filtrata
Al fine di garantire in continuità la pulizia dell’aria in ambiente laboratorio, a seconda della diversa classe (A, B, C, D) è necessario garantire un continuo rinnovo dell’aria effettuato attraverso il sistema di trattamento asservito allo stesso ambiente. Tale rinnovo è assicurato immettendo con continuità aria proveniente dall’ambiente esterno opportunamente filtrata, ovvero per gli ambienti con maggiore grado di pulizia, oltre a tale apporto occorre prevedere una componente di ricircolo dell’aria presente nell’ambiente stesso, previa opportuna filtrazione per l’abbattimento della componente di particolato. Nella Tabella 3, per ciascuna classe degli ambienti previsti dalle GMP sono esplicitati valori di riferimento per la progettazione – atti a garantirne la relativa qualificazione – per velocità di immissione dell’aria (m/s), il numero di ricambi d’aria in ambiente (ricambi/ora), la tipologia minima di filtrazione dell’aria in immissione e la relativa efficienza dei filtri.
Gradiente di pressione dell’aria
Il gradiente di purezza degli ambienti risulta strettamente connesso con il gradiente di pressione dell’aria esistente tra gli ambienti stessi: lo schema di principio riportato in Figura 5 evidenzia come ambienti caratterizzati da purezza maggiore risultino concettualmente realizzabili con maggiore efficacia, se contenuti all’interno di ambienti progressivamente caratterizzati da purezza di grado inferiore. Secondo lo stesso schema è identificabile anche il percorso ideale per l’ingresso/uscita degli operatori, per l’ingresso dei materiali da processare e l’uscita dei prodotti, nonché il percorso di uscita dei rifiuti originati all’interno della facility.
Controllo dell’umidità e temperatura
Di fondamentale importanza risulta garantire il controllo dei valori di temperatura e umidità all’interno di range opportunamente definiti e tali da garantire la qualità dei prodotti in uscita dalla facility. Sistemi automatici di regolazione, unitamente a corrispondenti sistemi di registrazione e report di tali valori durante tutta la processazione delle cellule destinate alla TCD, risultano necessari al fine di garantire la qualità del prodotto.
Flusso Laminare Flusso Turbolento Flusso Misto
FIGURA 4 Tipologie di flussi d’aria
TABELLA 3 Parametri di progettazione della qualità dell’aria per le diverse classi GMP
FIGURA 5 Configurazione ottimale degli ambienti in diverse classi GMP
Vestizione degli operatori
La vestizione degli operatori per l’ingresso nella facility dall’ambiente esterno non controllato ad ambiente controllato (es.: classe D) e la successiva ulteriore vestizione nel passaggio da un ambiente a minore classificazione (es.: classe C) verso un ambiente a maggiore classificazione (es.: classe B) risulta necessaria con l’utilizzo di appositi camici/tute a ridotta emissione di particolato.
Al fine di garantire tale fondamentale attività per la gestione della facility, è necessario prevedere nella progettazione complessiva della facility ambienti dedicati – nel percorso di passaggio in ingresso – dotati di appositi arredi (panca, armadietti, ecc.) ove facilitare l’attività di vestizione degli operatori prevista dalle procedure specifiche.
La pulizia della facility
La pulizia degli ambienti a contaminazione controllata deve essere effettuata in conformità a specifiche procedure predisposte nella gestione della facility. Ciò al fine di garantire l’accesso di operatori adeguatamente formati per le attività di pulizia da realizzare nei singoli locali – dotati di specifiche attrezzature e apparecchiature scientifiche – e l’introduzione di materiali e detergenti atti a non interferire con la qualità dei prodotti destinati alla TCD.
Le normative di riferimento
In considerazione delle “Linee guida per il prelievo, la processazione e la distribuzione di tessuti a scopo di trapianto” (09/2016) approvate dal CNT e dell’Accordo in sede di Conferenza Stato Regioni – Atti n. 66/SCR dell’8 marzo 2018 che ha approvato il documento “Requisiti minimi organizzativi, strutturali e tecnologici degli istituti dei tessuti per la qualità e la sicurezza nella donazione, l’approvvigionamento, il controllo, la lavorazione, la conservazione e la distribuzione di tessuti e cellule umane”, per la progettazione dei laboratori destinati a istituto di tessuti – nel caso di specie destinati alla TCD – i riferimenti normativi sono stati le EU-GMP Annex 1, per la verifica della qualità dell’aria nelle condizioni a riposo (at rest) e nella condizione operativa (in operation) e la UNI EN ISO 14644-1:2016 per la verifica della qualità dell’aria al termine della costruzione (as built), vedi Figura 6.
analisi del processo produttivo effettuato a stretto contatto con i diversi stakeholder. La definizione della “wish list” per i diversi item relativi a materiali in ingresso, processo produttivo della TCD, ingresso/uscita degli operatori, gestione dei rifiuti e riduzione delle interferenze connesse all’esecuzione di interventi manutentivi sono state la base per la definizione del lay-out generale della facility, con i relativi percorsi di ingresso/uscita di materiali, operatori, prodotti e rifiuti in considerazione delle condizioni esistenti al contorno.
La facility: il lay-out
La planimetria riportata in Figura 7 evidenzia il lay-out generale della facility, con l’identificazione delle aree con diversa classe di purezza garantita per gli ambienti – non classificati, Classe D, Classe C e Classe B – con riferimento alle EU-GMP Annex 1, nonché i percorsi per l’ingresso dei materiali, di produzione e uscita dei prodotti e di ingresso per gli operatori.
Vengono riportate di seguito le specifiche destinazioni d’uso e le relative caratteristiche degli ambienti per le diverse classi di purezza previste per la facility.
l’Area Esterna NON classificata. Tale area è stata destinata a corridoi di collegamento tra le diverse aree classificate, area di manutenzione a servizio degli ambienti in Classe B, area destinata a Freezer Store –80 °C.
Viene mantenuta in pressione positiva di +10 Pa rispetto alle aree esterne non classificate.
L’ingresso e l’uscita dei materiali è garantita attraverso appositi pass box dotati di sistema di ventilazione a flusso laminare.
I requisiti imposti dalle normative GMP sono verificati in termini di contenuto particellare dell’area in condizioni “a riposo” (requisiti non definiti in classe D per la condizione “in operation”), di contaminazione microbica, di temperatura, di umidità relativa.
Aree in classe C
Area caratterizzata da locali in cui sono svolte attività di preparazione, storage, controllo di qualità, attività per cui non risulta necessaria classe B di purezza.
Viene mantenuta in pressione positiva di +(30-40) Pa rispetto alle aree esterne non classificate.
Il processo produttivo
Di fondamentale importanza per la progettazione della facility destinata alla TCD è risultata l’approfondita
Aree in classe D
Area considerata come una zona di barriera tra i laboratori in Classe C e
L’ingresso e l’uscita dei materiali è garantita attraverso appositi pass box dotati di sistema di ventilazione a flusso laminare.
I requisiti imposti dalle normative
FIGURA 6 Condizioni ambientali per le verifiche della qualità dell’aria
GMP sono verificati in termini di contenuto particellare dell’area in condizioni “a riposo” e “in operation”, di contaminazione microbica, di temperatura, di umidità relativa.
Aree in classe B
Aree dedicate alla manipolazione del prodotto con presenza di cappe a flusso laminare in classe A.
L’accesso avviene attraverso un sistema di spogliatoio e disimpegno dedicato.
Viene mantenuta in pressione positiva superiore rispetto agli altri ambienti classificati e non (+60 Pa assoluti).
L’ingresso e l’uscita dei materiali è garantita attraverso appositi pass box dotati di sistema di ventilazione a flusso laminare.
I requisiti imposti dalle normative GMP sono verificati in termini di contenuto particellare dell’area in condizioni “a riposo” e “in operation”, di contaminazione microbica, di temperatura, di umidità relativa.
Procedura di convalida delle aree GMP
Le operazioni di convalida per i diversi ambienti – in relazione alla classificazione dei singoli ambienti – devono essere svolte inizialmente, dopo il completamento delle attività di installazione e l’accurata pulizia degli ambienti, mediante l’esecuzione delle seguenti verifiche:
• test di integrità dei filtri DOP test (Dispersed Oil Particulate);
• verifica della portata d’aria, dell’unidirezionalità, dei ricambi orari;
• conta delle particelle aero disperse in ambiente.
FIGURA 7 Planimetria dei laboratori con la classificazione degli ambienti
TABELLA 4 Sistemi/strumenti con frequenza di riqualifica semestrale
TABELLA 5 Sistemi/strumenti con frequenza di riqualifica annuale
TABELLA 6 Sistemi/strumenti con frequenza di riqualifica biennale
RIFERIMENTI NORMATIVI
∙ Linee guida per il prelievo, la processazione e la distribuzione di tessuti a scopo di trapianto, Centro Nazionale Trapianti, 09/2016
∙ EU Guidelines for Good Manufacturing Practice for Medicinal Products for Human and Veterinary Use, Annex 1 – Manufacture of Sterile Medicinal Products
∙ UNI EN ISO 14644-1:2016, Camere bianche e ambienti controllati associati – Parte 1: Classificazione della pulizia dell’aria mediante concentrazione particellare
Il mantenimento delle prestazioni previste da GMP
Di fondamentale importanza risulta la verifica del mantenimento nel corso del tempo delle condizioni previste per i diversi ambienti classificati e relative attrezzature e apparecchiature scientifiche che li equipaggiano. Pertanto, è necessario prevedere un piano di manutenzione adeguato per i diversi elementi, nonché un relativo sistema di monitoraggio delle prestazioni, con periodicità differenziate in funzione degli elementi specifici (impianti HVAC, attrezzature).
Nelle tabelle 4, 5 e 6 si riportano i sistemi soggetti a riqualifica con cadenza semestrale, annuale e biennale.
Conclusioni
L’attivazione dei laboratori per la terapia cellulare del diabete conformi alle norme GMP rappresenta un traguardo significativo per la comunità scientifica e medica di Padova. Questi avanzati impianti a servizio della Terapia Cellulare per il Diabete di Tipo 1 non solo migliorano la capacità di trattamento del diabete, ma posizionano il Centro Regionale per la Terapia Cellulare del Diabete come un leader nella ricerca e nell’innovazione terapeutica. Grazie alla realizzazione di questa nuova facility, Padova si conferma all’avanguardia nella ricerca e nello sviluppo di terapie avanzate per il diabete, garantendo un futuro più luminoso per i pazienti affetti da questa patologia.n
* Mirco Giusti, Luca Pellizzer, Roberta Zecchin, Azienda Ospedale–Università Padova, UOC Direzione Tecnica Nuovo Polo Ospedaliero.
* Lucrezia Furian, Lucia Rizzato, Centro Regionale per la Terapia Cellulare del Diabete, Azienda Ospedale–Università Padova, UOC Chirurgia dei Trapianti di Rene e Pancreas
Il controllo della contaminazione in sanità: la Guida IX AiCARR sugli impianti VCCC, quale risposta tecnica alle richieste sanitarie
L’articolo espone i punti salienti che hanno guidato AiCARR nella redazione della “Guida IX – Edi ci ospedalieri: ventilazione e condizionamento a contaminazione controllata”, con lo scopo di proporre soluzioni tecniche per il controllo della contaminazione in ambiente nosocomiale S. La Mura*
Nel giugno 2022 AiCARR ha pubblicato una linea guida sugli impianti di ventilazione e condizionamento a contaminazione controllata per gli edifici ospedalieri. Questa linea guida è stata redatta da un gruppo di lavoro costituito dai seguenti esperti: R. Antoniazzi, A. Barbieri, R. Boglioni, S. La Mura,
R. Merici, S. Nardulli, C. Rossi, L. Sabatini, con un impegno più che decennale. Questo gruppo è riuscito a condensare una proposta concreta, un insieme di indicazioni tecniche sulla progettazione, costruzione e verifica delle prestazioni,
finalizzata alla riduzione delle infezioni nosocomiali. In particolare, ciò che ha spinto gli autori è stata la necessità di integrare quanto già presente nella legislazione e nella normativa di riferimento con le conoscenze tecniche in materia
di controllo della contaminazione, al fine di sensibilizzare gli addetti ai lavori sul tema del rischio biologico connesso con il particolato aerotrasportato, valutando il rischio biologico.
La guida è stata impostata in modo didascalico per introdurre e circostanziare le problematiche da affrontare con i relativi metodi di analisi e risoluzione o mitigazione delle prevedibili conseguenze. Il fine ultimo dichiarato è quello di illustrare e spiegare i vari aspetti tecnici degli impianti termomeccanici e dei vari sistemi di Ventilazione e Condizionamento per il Controllo della Contaminazione (VCCC), così da garantire la qualità dell’aria e condizioni termo-igrometriche ottimali per:
• proteggere pazienti, personale e visitatori da contaminanti e agenti patogeni che possano generare danni alla salute;
• contribuire a generare un ambiente indoor percepito dalle persone come confortevole;
• garantire condizioni di processo idonee per lo svolgimento delle attività e per il funzionamento degli apparati diagnostici e terapeutici;
• salvaguardare l’ambiente esterno da possibili contaminazioni.
Le esigenze sanitarie
Bisogna sempre ricordare che, da un punto di vista tecnico, la missione è progettare e realizzare opere finalizzate a perseguire un risultato: in questo caso quando si tratta di reparti ospedalieri – ancor più “reparti speciali” – l’obiettivo è migliorare la salute dei degenti e migliorare e preservare quella di tutti gli operatori coinvolti, nel rispetto delle apparecchiature spesso assai sofisticate.
Nell’elaborazione della Guida IX, si è quindi partiti da questo approccio esigenziale, messo in luce da illu-
stri medici professionisti, che hanno evidenziato il punto di vista medico-sanitario. In seguito, sono riportati quindi brevi stralci commentati tratti dall’introduzione dei medici alla Guida ed evidenziati quali “marcatori” su cui poi lavorare:
La recente esperienza dovuta a Covid-19
…l’’esperienza di SARS-CoV-2/COVID19 ha ricordato (in realtà avremmo già dovuto saperlo) che le infezioni a trasmissione respiratoria rappresentano il quadro infettivo più pericoloso a cui ci si può trovare di fronte.
La varietà dei pazienti e l’antibiotico resistenza
…oggi in maggior misura di un tempo, i nostri ospedali ospitano tipologie di pazienti per le quali l’acquisizione di un’infezione, … può rappresentare una complicanza molto grave (si parla in questo caso di infezioni opportuniste) … per i quali vi è quindi la necessità di mantenere la massima cautela per la prevenzione.
Le categorie dei pazienti, con maggior attenzione per quelli a “alto rischio” …per quanto riguarda il rischio di trasmissione o acquisizione di infezioni respiratorie, i pazienti possono essere funzionalmente ricondotti a due macrocategorie: pazienti a rischio “standard” e pazienti ad alto rischio, … con patologie respiratorie che richiedono isolamento (infezioni virali, tubercolosi, ecc.), che rappresentano (anche) un rischio “per gli altri” e quelli che, in caso di acquisizione di patogeni per via respiratoria, potrebbero avere rischi di gravi quadri clinici.
dale in camere isolate, con filtri HEPA e con un numero di ricambi d’aria all’ora tale da garantire un tempo massimo di esposizione a contaminazione aerotrasportata, in funzione della concentrazione di patogeni.
Gli ambienti /le strutture necessitanti impianti a VCCC Stanti i principi qui espressi, ne discende, ai fini di un adeguato controllo della contaminazione ambientale … la necessità di prevedere il rispetto di tali requisiti, oltre che per le degenze infettivi e per pazienti ematologici e/o immunodepressi, anche per le unità di terapia intensiva, incluse le terapie intensive neonatali, e per i reparti per ustionati. Gli stessi requisiti vanno poi estesi, …. alle strutture operative e di supporto all’attività sanitaria: quali le sale operatorie e tutte le aree in cui si svolgono attività ad alto rischio infettivo per i pazienti e/o gli operatori. Si pensi ad esempio alle necessità e ai rischi collegati alle procedure endoscopiche, specie respiratorie, in pazienti portatori di patogeni ad alto rischio come la tubercolosi. …anche per le sale di emodinamica e di radiologia diagnostica e interventiva, per le sale parto, i servizi dialisi, le unità di manipolazione di farmaci antiblastici, le cell factories e i centri per la procreazione medicalmente assistita, le centrali di sterilizzazione, ecc.
Gli standard impiantistici anche oltre i riferimenti
normativi minimi
Per queste strutture “operative”, devono essere previsti standard di filtrazione e di ricambi d’aria tali da garantire le condizioni sanitarie ospedaliere volute, anche oltre i riferimenti minimi normativi…
Questa condivisa impostazione di fondo ha guidato il Gruppo di Lavoro (esperti e revisori) che ha prodotto la Guida AiCARR “Gli impianti di ventilazione e condizionamento a contaminazione controllata negli ambienti ospedalieri” e si ritrova, in particolare, nella lettura e approfondimento dell’Appendice A.
Dopo la pubblicazione della guida AiCARR IX, si sono tenuti 3 Seminari Tecnici: a Milano (gennaio 2023), a Padova (febbraio 2024), a Bari (giugno 2024). Vari relatori si sono alternati soprattutto con competenze di tipo medico/sanitario, per il duplice motivo di:
Le esigenze ambientali Entrambe queste tipologie di pazienti devono essere gestite in ospe -
• ampliare la platea dei partecipanti, coinvolgendo anche operatori non tecnici (“prettamente AiCARR”), ma utenti/ recettori delle strutture nosocomiali;
• meglio conoscere e comprendere le necessità sanita-
rie assai diversificate a livello locale/regionale – coinvolgendo le maestranze locali ospitanti. Da questi eventi si vogliono citare interessanti sezioni – tratte direttamente dagli interventi dei relatori – che riprendono e ampliano le sollecitazioni già sopra anticipate.
Notevoli sono stati gli spunti emersi nel seminario di Milano. Secondo Raffaele Spiazzi ed Elio Castagnola, rispettivamente Direttore Sanitario e Responsabile UOC Malattie Infettive dell’IRCCS Istituto Giannina Gaslini, Genova, “un ospedale deve poter essere flessibile nelle destinazioni d’uso e nella possibilità di creare condizioni di isolamento fino al singolo posto letto/stanza di degenza”. I relatori hanno inoltre sottolineato che “la prevenzione delle infezioni a trasmissione aerea richiede sistemi di controllo della qualità dell’aria adeguati e in grado di far fronte a esigenze variabili” e che la distanza minima di sicurezza di 2 metri da tenersi fra persone per limitare “cross contamination” è scarsa, o quasi un indicatore poco affidabile (Figura 1).
Infine, è stata evidenziata tramite un’analisi del rischio la correlazione fra l’uso di DPI e ambienti ventilati (Figura 2) (ricordiamo che il 1° luglio 2024 è stato abrogato l’obbligo per l’uso di DPI facciali in ambiente sanitario, pur rimanendo frequente l’indicazione all’utilizzo da parte delle Direzioni Sanitarie di presidio).
Il tema “necessità sanitarie” è stato poi ampiamente ripreso nel seminario di Padova (febbraio 2024) dove Mirco Giusti dell’AOUP ribadiva la necessità del “Gradiente di purezza ambientale” attuabile con le opportune pressioni differenziali.
Marco Fonzo e Chiara Bertoncello, dell’Unità di Igiene e Sanità Pubblica, DCTVSP, Università di Padova hanno invece approfondito, da un punto di vista medico/ igienistico la relazione fra patologie e aerotrasmissibilità, correlando molte gravi malattie alla trasmissione aerotrasportata (Figura 3). I due relatori hanno quindi richiamato l’attenzione dei professionisti di AiCARR, affinché gli
Quali tra le seguenti condizioni possono trasmettersi per via aerea?
Infezione endogene
Quali tra le seguenti condizioni possono
Il microrganismo è presente nel paziente come ospite commensale e acquisisce patogenicità e virulenza a seguito della compromissione delle difese immunitarie dell’individuo.
Oppure riesce a raggiungere il circolo ematico o i distretti sterili dell’organismo grazie a fattori predisponenti, come le procedure invasive.
Infezioni esogene
I microrganismi provengono da sorgenti esterne al malato. La trasmissione per contatto diretto, in particolare attraverso le mani del personale di assistenza, è la modalità più frequente. Nella trasmissione indiretta un ruolo fondamentale è svolto dall’ambiente, con i più diversi veicoli di infezione:
• aria
• superfici, dispositivi medici
• impianti idrici contaminati
• impianti di ventilazione e condizionamento contaminati
FIGURA 2 Analisi del rischio: correlazione fra l’uso di DPI e ambienti ventilati (dalla presentazione di Raffaele Spiazzi ed Elio Castagnola, Seminario Sanità – Impianti di ventilazione e condizionamento negli ambienti ospedalieri, Milano 31 gennaio 2023)
FIGURA 4 Differenze fra infezioni endogene ed esogene
(dalla presentazione di Marco Fonzo e Chiara Bertoncello, “Seminario Sanità AiCARR”, Padova 22 febbraio 2024)
FIGURA 1 Diffusione del droplet
(dalla presentazione di Marco Fonzo e Chiara Bertoncello al “Seminario Sanità AiCARR”, Padova 22 febbraio 2024)
Padova 22 febbraio 2024)
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2. Attività di Sorveglianza
WHO recommendations for IPC programmes(WHO, 2016; 2019), a few key aspects for HAI prevention strategies should be highlighted:
(1)active surveillance, detection and early intervention with regular checks;
(2)environmental control; (3)regular maintenance or even renovation; and (4)multi-modal prevention strategies, such as frequent handwashing and limiting antibiotic use.
6 Ventilazione e controllo dei rischi per la salute in ambito nosocomiale dal Global technical consultation report on proposed terminology for pathogens that transmit through the air. Geneva: World Health Organization; 2024 (dalla presentazione di Cesare Maria Joppolo, al “Seminario Sanità AiCARR”, Bari 27 giugno 2024)
aerea). Questi possono penetrare nel corpo per via aerea o per altre vie.
2. Microrganismi che si trasmettono prevalentemente per via aerea possono avere altre modalità di trasmissione, alcune di queste iatrogene: in ambiente ospedaliero vi sono porte di ingresso peculiari legate all’utilizzo di dispositivi e a procedure invasive (interventi chirurgici).
3. È difficile stabilire una via di trasmissione prevalente (airborne/droplet). Questa può cambiare da patogeno a patogeno e per lo stesso patogeno in funzione di diversi fattori, compresi quelli ambientali e fra questi i sistemi di ventilazione.
Nel seminario che si è tenuto a Bari lo scorso giugno, C.M. Joppolo, ex Presidente AiCARR, Politecnico di Milano, Dipartimento di Energia, AIRLAB, con riferimento a una recentissima pubblicazione del 18 aprile 2024, utile per univocamente chiudere i dibattiti intercorsi soprattutto nel periodo pandemico, ha evidenziato la complessità del fenomeno di correlazione fra le particelle aerotrasportate e le infezioni e come la distinzione fra aersol e droplet sia oramai da superarsi (in Figura 6 e 7 sono riportati stralci della pubblicazione sulla ventilazione e il controllo).
7 Implicazioni pratiche immediate. Global technical consultation report on proposed terminology for pathogens that transmit through the air. Geneva: World Health Organization; 2024 (dalla presentazione di Cesare Maria Joppolo, “Seminario Sanità AiCARR”, Bari 27 giugno 2024)
impianti siano sistemi che migliorano la qualità dell’aria/ambiente (Figura 4) – e non rischino essi stessi di costituire un veicolo di infezione per errori di progettazione – e ciò anche tramite un’adeguata sorveglianza e manuten-
zione (Figura 5).
I relatori hanno quindi terminato l’intervento con queste condivisibili conclusioni:
1. L’aria veicola tutti i microrganismi (non solo quelli in trasmissione
Tornando quindi più prettamente alle richieste sanitarie i medici di Bari hanno poi evidenziato alcuni importanti aspetti. Nella relazione “Punto di vista sanitario sulla contaminazione ospedaliera, con approfondimenti sulla valutazione del rischio”, Giuseppe Calabrese, dell’UOSD, Policlinico di Bari, ha esordito con una citazione di una passata – ma ancora attuale – pubblicazione su”Isolamento in ospedale”, circa il ruolo fondamentale delle compartimentazioni fisiche (Figura 8).
Calabrese ha quindi sottolineato quanto sia importante aver un gruppo di lavoro dedicato, che è infatti stato nominato ad hoc nel 2021 (gruppo di lavoro Sorveglianza Infezioni Ospedaliere – SIO – , istituito con delibera DG n. 41 del 14/05/2021, in data 24.06.2021). Il relatore ha infine ribadito l’importanza dell’aria esterna e l’uso del ricircolo (con almeno gli stessi gradi di filtrazione dell’aria esterna) (Figura 9) e dei controlli, specie “nelle zone più critiche (per esempio sale operatorie, rianimazioni, centro impianti, aree sterili ematologia, farmacia, UMACA), e con una periodicità prescritta (per esempio semestrale)”.
Infine, Donato Sivo, dell’UOSVD “Rischio Clinico, Qualità e Bed Management” ASL BT, ha presentato le necessità di un modello organizzativo fra i tecnici e i medici, con l’applicazione del Protocollo SiRGISL – Aress Puglia – (Sistema
(dalla presentazione di Marco Fonzo e Chiara Bertoncello al “Seminario Sanità AiCARR”, Padova 22 febbraio 2024)
Autore -Affiliazione
M. Fonzo – C. Bertoncello
Sanità Pubblica, DCTVSP, Università di Padova
Autore -Affiliazione
M. Fonzo – C. Bertoncello
Unità di Igiene e Sanità Pubblica, DCTVSP, Università di Padova
FIGURA
FIGURA
SIRGISL MODELLO ORGANIZZATIVO
Regionale di Gestione Integrata della Sicurezza Sul Lavoro) (Figura 10).
Con un approccio che tiene conto della Matrice del Rischio (matrice 5 per 5 come da indicazioni WHO), schematizzata in Figura 11, il relatore ha presentato un piano di manutenzione degli impianti aeraulici, con un’interessante graduale frequenza, in relazione all’area/criticità della zona (Figura 12), arrivando infine alle seguenti conclusioni condivise:
• la valutazione e gestione del rischio biologico è materia condivisa da più aree aziendali ma va ricondotta a una regia unica secondo il principio della “indivisibilità delle sicurezze in ambito sanitario”;
• il Management aziendale deve agire con un forte “commitment” sulla materia del “Risk management” che non coincide con il “Rischio Clinico”;
• la manutenzione degli impianti aeraulici e la conseguente lettura del dato rappresentano una sfida condivisa per le Direzioni Mediche di Presidio, Direzioni Sanitarie, SPPA e Rischio Clinico;
• la predisposizione di un chiaro PCR (Piano delle Competenze e Responsabilità) rappresenta una necessità indero-
FIGURA 8 Manuale delle procedure dell’isolamento in ospedale (dalla presentazione di Giuseppe Calabrese, “Seminario Sanità AiCARR”, Bari 27 giugno 2024)
FIGURA 9 Importanza dell’aria esterna e uso del ricircolo (dalla presentazione di Giuseppe Calabrese, “Seminario Sanità AiCARR”, Bari 27 giugno 2024)
FIGURA 10 Esempio di modello organizzativo SIRGILS (dalla presentazione di Donato Sivo, “Seminario Sanità AiCARR”, Bari 27 giugno 2024)
FIGURA 11 Matrice del rischio secondo WHO (dalla presentazione di Donato Sivo, “Seminario Sanità AiCARR”, Bari 27 giugno 2024)
gabile assieme alla definizione dei ruoli chiave in materia di sicurezza attraverso un sistema chiaro di deleghe.
Le risposte/soluzioni
tecniche
Tenendo conto di queste esigenze, il Comitato Tecnico Sanità AiCARR si è quindi adoperato per dare una risposta con la redazione della Guida n. IX (giugno 2022) (Figura 13). Dopo due anni dall’uscita della stessa il Comitato è altresì lieto che le varie richieste sanitarie siano in linea con quanto inizialmente indicato e che non si abbia menzione di particolari ulteriori documenti legislativi normativi più recenti, che possano superare quanto scritto. A tal riguardo il Comitato Sanità sta proponendo nei prossimi tempi di poter snellire detti documenti, alcuni dei quali rappresentano una sorta di lacciuolo
bloccato da decine di anni; ad oggi è ancora obbligatorio tener conto di detti requisiti recependoli come minimi, lasciando ai progettisti la possibilità (ove dimostrabile) di eccedere con i parametri – come in certe parti consigliata dalla Guida IX.
La Guida – non si chiamerebbe diversamente – si dà l’obiettivo di “guidare” il lettore sui passi salienti, fase per fase, per delimitare il campo applicativo.
Viene in essa presentato il migliore stato dell’arte nel mondo della climatizzazione in ambienti controllati: si parte dalla definizione dei concetti base, utilizzabili per la definizione di una installazione “ospedaliera”, passando attraverso semplici metodologie di analisi del rischio; si arriva quindi alla individuazione dei parametri e dei documenti utili per il progetto, per la definizione dei
requisiti tecnici e prestazionali delle installazioni e per la loro qualifica, gestione e manutenzione.
Queste parti – che coprono circa la metà del testo – evidenziano i passaggi chiave, poi attuabili in svariate applicazioni.
Il libro si sviluppa in capitoli che partono dalla necessità di sensibilizzare sul tema del rischio “biologico”, connesso con le particelle aerotrasportate e sulle conseguenti scelte tecniche ed economiche da applicare. Per la valutazione del rischio biologico, in accordo all’ultima revisione del Laboratory Biosafety Manual, sono state considerate, come severità, l’evenienza di una esposizione alle UFC aerotrasportate per il personale, i visitatori, i pazienti e/o al loro rilascio all’esterno. Questo perché la profilassi farmacologica attualmente applicata risulta sempre meno efficace nei confronti di agenti patogeni radicati nelle strutture ospedaliere, con conseguenti lunghe e dolorose degenze per i pazienti, sofferenze per i familiari e notevoli costi per la collettività.
Il capitolo 2 introduce e in parte esemplifica la Valutazione del Rischio (VdR), basata sulla conoscenza della situazione attuale (lo stato di fatto) con le sue caratteristiche tecnico sanitarie che possono interferire, analizzando le cause che possono generare l’evento e la definizione
FIGURA 13 IX GUIDA AiCARR -Edifici ospedalieri: ventilazione e condizionamento a contaminazione controllata (Edizione 2022)
FIGURA 12 Piano di manutenzione degli impianti aeraulici (dalla presentazione di Donato Sivo, “Seminario Sanità AiCARR”, Bari 27 giugno 2024)
del suo valore accettabile. Il valore del rischio accettabile è un punto saliente della VdR; questa determina scelte cruciali, assai importanti – specie in un settore così sensibile quale quello sanitario – con implicazioni anche etiche, che terranno conto delle risorse disponibili. Il livello di rischio accettabile, l’impossibilità di avere la matematica assenza di rischio è un punto rilevante, che i committenti devono univocamente individuare e chiarire ai progettisti – i quali elaboreranno più scenari per permettere ai primi una scelta globale. Interessante rilevare che è invalsa e di comune uso (vedasi il richiamo utilizzato dai medici, di qualche pagina precedente) la matrice dei rischi 5 per 5 prevista dal WHO.
Il capitolo 3 “Individuazione dei parametri di progettazione” inquadra i dati cruciali per raggiungere gli obiettivi previsti, fra i quali si annoverano:
• la pressione differenziale ambiente rispetto ai locali limitrofi/esterno, richiamata dai sanitari come condizione basica per il confinamento, con valori operativamente raggiungibili e misurabili quali i +/– 10-15 Pa;
• la portata di aria esterna quale elemento per il ricambio igienico, la sovrapressione e il rispetto di parametri normativi (sebbene con valori però spesso obsoleti ancor più con un riferimento ai vol/ora);
• la classificazione ambientale, livello cruciale per gli ambienti VCCC, ma soprattutto affinché siano raggiungibili e controllabili – in relazione al livello di purezza richiesta dai sanitari e al grado di occupazione (at rest o operational, indicato dalle ISO 14644);
• il ricircolo locale consentito e oramai essenziale per contenere i consumi energetici nel rispetto delle indicazioni sanitarie – per lo stesso locale o ambienti sanitariamente omologhi;
• l’umidità relativa e la temperatura ambiente: i parametri che nel mondo della climatizzazione sono più percepibili – con il loro livello di tolleranza e spesso con le loro differenze stagionali;
• la filtrazione terminale: ultimo trattamento di abbattimento del contaminante aerotrasportato, prima dell’immediata immissione nel locale;
• la filtrazione in estrazione: ultimo trattamento di abbattimento del contaminante aerotrasportato, prima della sua espulsione in atmosfera (molto usato e a volte abusato, durante la pandemia da Covid-19).
Il capitolo 4 “Documento di progetto” contiene le specifiche e i vincoli tecnico-contrattuali definiti dai professioni-
sti e dalla committenza, che congiuntamente lo approvano e lo convalidano. Il documento deve essere allegato agli elaborati progettuali, quale parte integrante, durante la sua intera vita.
Il capitolo 5 “Requisiti generali” entra nel dettaglio degli elementi peculiari in maniera articolata. Di questa sezione è importante evidenziare gli aspetti sanitari impiantistici, forse innovativi, fra cui la possibilità di attenuare gli impianti: “Quando i locali non sono operativi, per contenere i consumi energetici la quantità di aria immessa può essere ridotta, operando in regime attenuato, e le condizioni termoigrometriche possono essere variate”.
Durante i vari seminari è passato il concetto che gli impianti negli ospedali futuri potranno essere più complessi e onerosi, in relazione all’esigenza di Controllare la Contaminazione (le “due CC”) e di una flessibilità/ espandibilità in condizioni di emergenza. Si è peraltro ricordato che la flessibilità potrà/dovrà essere utilizzata non solo “in aumento” (di portate e di condizioni termoigrometriche più gravose), ma anche in riduzione, in particolare, quando le richieste sanitarie non siano critiche e quando le pratiche sanitarie non vengano effettuate o siano attenuate (week end, notte, periodi di richieste ridotte). Proprio sfruttando la flessibilità e la modularità degli impianti e anche la capacità degli stessi di poter funzionare a regime ridotto, si potrà perseguire una ingente riduzione degli assorbimenti/ costi energetici e gestionali che un’analisi LCCA ben individuerà, tali da poter arrivare, anche in ospedali sofisticati, a costi nel Ciclo di Vita non particolarmente incrementati.
Riguardo la filtrazione dell’aria va ricordato che “ai fini del benessere e della salute delle persone … il grado minimo
di filtrazione dell’aria deve essere minimo ePM1 85% secondo la ISO 16890” almeno in tutti gli ambienti sanitari.
Sul recupero di calore è essenziale garantire l’assenza di infiltrazioni e di trasmissione di contaminanti tra aria espulsa e aria di rinnovo, per privilegiare le garanzie igienico-sanitarie, ma in maniera studiata e verificabile, per consentire – anche con certo studio coraggioso – un miglioramento dell’efficienza energetica, spesa costante in tutta la vita del sistema.
Il capitolo 6 “Dal progetto alla qualifica degli impianti VCCC” evidenzia le varie fasi di progettazione (a data odierna va solo ricordato che non esiste più il “progetto definitivo” massimamente anticipato nella fase precedente), con l’indicazione precisa su come, sin dalla progettazione, bisogna prevedere la qualifica degli impianti con controlli periodici e un monitoraggio ambientale con frequenza almeno semestrale, annuale e biennale, normativamente previsto per i blocchi operatori da Norme UNI e LG Ispessl, ed estensivamente applicato agli ambienti VCCC.
Il capitolo 7 “I controlli periodici e la riqualifica” è stato tenuto separato dal precedente per dare enfasi alla riqualifica ambientale nell’evenienza di:
• cambiamento o evoluzione della classe di pulizia;
• cambio della destinazione d’uso del locale;
• cambiamenti o rilevanti variazioni alle caratteristiche tecnico funzionali del sistema;
• cambiamento o evoluzione delle specifiche prestazionali;
• ripetuti valori anomali rispetto a quanto specificato nel progetto e misurati dai sistemi di monitoraggio o comunque rilevati durante i controlli periodici.
Sono tutte situazioni accadute di frequente nel periodo pandemico da Covid-19 e comunque anche abbastanza presenti nel funzionamento usuale di un nosocomio.
L’ultimo capitolo, l’8º, “Manutenzione” parte dalla terminologia di manutenzione, ovvero “la combinazione di tutte le azioni, tecniche, amministrative, e gestionali, durante il ciclo di vita di un’entità, destinate a mantenerla o riportarla in uno stato in cui possa eseguire la funzione richiesta”. La definizione, passo dopo passo, evidenzia tutte le sue caratteristiche, la funzione e le prestazioni richieste, entità per entità, che devono essere ben conosciute da tutti gli operatori che lavorano per far sì che questa possa svolgere la funzione richiesta. Il personale manutentivo e tutti gli utenti e i frequentatori degli ambienti ospedalieri devono conoscere le caratteristiche degli ambienti stessi e devono essere edotti sui comportamenti corretti da tenere, per non compromettere il livello di asepsi desiderato nei vari habitat nosocomiali.
Dal punto di vista applicativo la Guida è poi completata da cinque appendici riassuntive. La prima è dedicata alla esemplificazione dei parametri ambientali all’interno delle varie sezioni ospedaliere, quali degenza per infettivi – per ematologia e pazienti immunodepressi – emodinamica – risonanza magnetica – centrale di sterilizzazione – procreazione medicalmente assistita (PMA), fino al Pronto Soccorso/ Triage/DEA, ecc. Si ritiene che sia utile la consultazione della stessa perché per ogni parametro sensibile (nell’ottica VCCC) sono indicati i valori tratti dalle indicazioni regolatorie di settore, ove queste presenti, precise e condivisibili; è sempre poi stato indicato un valore di riferimento, affinché il lettore possa avere indicazioni concrete – poi verificabili e misurabili – su come comportarsi; troppo spesso, infatti nel settore, vi sono indicazioni generiche o non vi è alcuna indicazione tanto che si avverte un abbandono e una eccessiva discrezionalità nelle scelte.
Nelle altre appendici viene indicato
il concetto di segregazione mediante controllo di pressione, l’uso di bussole di isolamento e le tecniche di distribuzione dell’aria nei locali VCCC. Vengono inoltre forniti alcuni cenni delle Pratiche di Buona Fabbricazione dei Farmaci vigenti in Europa e utili indicazioni dell’analisi del ciclo vita degli impianti, ancora più utili per usare un linguaggio comune fra ospedalieri e tecnici.
Conclusioni
Riteniamo che le strutture sanitarie rappresentino un eccellente esempio di necessità di Controllare la Contaminazione – in particolare quella più grave: l’aerotrasportata.
Illustri sanitari, sin dall’inizio, hanno indicato la linea e le necessità da seguire; i seminari sul territorio italiano, la divulgazione e i corsi con AiCARR Formazione, per ora hanno confermato la necessità del perseguimento di questa strada.
AiCARR, quali specialista dell’aria trattata nel rispetto della sostenibilità, ha quindi ritenuto doveroso raccogliere le esigenze sanitarie e sviluppare e proporre soluzioni tecniche complesse, ma realizzabili e concretamente controllabili.
Non con questo esiste la certezza di evitare le infezioni ospedaliere, ma siamo certi di poter aver offerto un contributo concreto per ridurle.n
* Sergio La Mura, Studio Ingegneria La Mura, Milano
BIBLIOGRAFIA
∙ Guida IX AiCARR – Edifici ospedalieri: ventilazione e condizionamento a contaminazione controllata
∙ Atti seminario AiCARR Sanità – Milano, gennaio 2023
∙ Punto di vista sanitario sulla contaminazione ospedaliera, con approfondimenti sulla valutazione del rischio. Raffaele Spiazzi, Direttore Sanitario IRCCS Istituto Giannina Gaslini, Genova, Elio Castagnola, Responsabile UOC Malattie Infettive IRCCS Istituto Giannina Gaslini, Genova
∙ Atti seminario AiCARR Sanità – Padova, febbraio 2024
∙ La ventilazione meccanica negli ambienti ospedalieri. Giovanni Spina, Direttore UOC AOPD Servizi Tecnici e Patrimoniali. Mirco Giusti, Direttore UOC AOPD Direzione Tecnica Nuovo Polo Ospedaliero presso Azienda Ospedale Università di Padova
∙ Punto di vista sanitario sulla contaminazione ospedaliera, con approfondimenti sulla valutazione del rischio
∙ Atti seminario AiCARR Sanità – Bari, giugno 2024
∙ Ventilazione e controllo dei rischi di infezione nosocomiale: il cambiamento è nell’aria. Cesare M. Joppolo, Ex Presidente AiCARR, Politecnico di Milano, Dipartimento di Energia, AIRLAB
∙ Punto di vista sanitario sulla contaminazione ospedaliera, con approfondimenti sulla valutazione del rischio. Chiara Bertoncello, MD, PhD, Professoressa Associata di Igiene Generale e applicata
DSCTV SP – Igiene e Sanità pubblica, Università degli Studi di Padova. Marco Fonzo, Medico Specialista in Igiene e Medicina Preventiva, Università degli Studi di Padova.
∙ Punto di vista sanitario sulla contaminazione ospedaliera, con approfondimenti sulla valuta-zione del rischio. Giuseppe Calabrese, Dirigente Medico Responsabile UOSD, Policlinico di Bari.
∙ Antonio Daleno, Dirigente Settore Igiene Policlinico di Bari
∙ Il Sistema di Gestione Integrato in Sanità nella Prevenzione delle Infezioni Ospedaliere. Donato Sivo, Dir. Resp. UOSVD “Rischio Clinico, Qualità e Bed Management” ASL BT
∙ Assca News 2022/4, Focus su “Edifici ospedalieri: la nuova linea guida AiCARR”
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Camere Bianche di medie/grandi dimensioni a bassa umidità
L’articolo descrive il caso di un’applicazione HVAC, realizzata nell’azienda CPC Biotech di Vedano al Lambro (MB), dove il processo produttivo ha richiesto la disposizione di camere bianche di media/grossa dimensione con condizioni ambientali di bassa umidità
R.
Mancin, E. Motta*
In ambito farmaceutico, l’impianto HVAC deve essere customizzato e modellato in funzione delle richieste dettate dal processo produttivo, che necessita di specifiche condizioni ambientali, differenti caso per caso in funzione dell’applicazione. In una moderna camera
bianca è quindi fondamentale garantire la qualità dell’aria e il controllo termoigrometrico degli ambienti.
In particolare, nel caso studio preso in esame, il processo produttivo non
solo richiedeva il soddisfacimento dei parametri previsti dalle normative di riferimento per le camere bianche, ma esigeva la presenza di ambienti con elevate dimensioni, di alte pressioni
differenziali e di basse umidità relative.
Gli impianti HVAC a servizio di ambienti di questo tipo devono essere ingegnerizzati e realizzati con una serie di accorgimenti tecnici difficilmente riscontrabili in edifici ospitanti altre attività.
Particolare attenzione è stata inoltre posta nella redazione del progetto e durante la realizzazione delle opere, per garantire ridotti consumi di gestione e manutenzione. In impianti energivori come quelli a servizio dei processi produttivi non è facile perseguire e raggiungere elevati livelli di affidabilità, soddisfacendo anche condizioni ambientali “limite”, contenendo allo stesso tempo i costi sia di realizzazione che di gestione dell’impianto.
Per questo motivo i costi di gestione di un moderno stabilimento produttivo farmaceutico devono essere valutati e analizzati in una particolarissima logica di rapporto costi-benefici. La realizzazione qui descritta ha cercato di ottimizzare quanto più possibile il suddetto rapporto.
Premessa
Le camere bianche, in inglese “cleanroom”, sono ambienti a contaminazione controllata. Lo scopo della camera bianca è quello di creare un ambiente di lavoro che limiti la presenza di particelle grazie a particolari tecnologie di filtrazione abbinate a specifici sistemi di diffusione dell’aria.
della concentrazione particellare
Rispetto ad ambienti di tipo tradizionale, in una camera bianca vengono controllati in continuo la temperatura, l’umidità e la pressione. Quest’ultimo parametro permette di ottenere una segregazione dei vari ambienti, creando un flusso d’aria tra gli stessi, dal più pulito a pressione più alta, fino agli ambienti limitrofi più sporchi a pressione minore. Le linee guida di riferimento per le camere bianche sono: la normativa UNI EN 14644, che in Europa ha sostituito le Federal Stardards americane, e la Good Manufacturing Practice (GMP).
In particolare, la GMP Annex 1, “Manufacture of Sterile Medicinal Products” è una norma che individua una serie di linee guida riguardo ai mezzi e metodi, attrezzature e gestione della produzione per il raggiungimento di determinati standard qualitativi.
1
2
3
Unidirezionale
Unidirezionale
Unidirezionale 4
Unidirezionale
Nota: la concentrazione rilevata e che determina la classe della camera bianca deve essere misurata nello stato di funzionamento at rest.
Nota: UFC è l’“unità della carica batterica”, sigla che indica le unità formanti colonie all’interno delle piastre. Piastre che, dopo il campionamento, vengono incubate alla temperatura e per il tempo opportuni.
Per la classificazione delle camere bianche si fa invece riferimento alla norma UNI EN 14644. Questa norma identifica la classe di pulizia di una camera bianca in funzione della concentrazione di particelle di un dato diametro nel volume d’aria. A seconda della concentrazione di particelle presenti, è possibile classificare una camera bianca a partire dalla classe di pulizia ISO 1, che rappresenta la classe di pulizia più elevata, fino alla classe ISO 9. Notoriamente, in ambiente farmaceutico, le classi di pulizia variano dall’ISO 5 alla classe ISO 8. Classi di pulizia più severe sono tipiche invece dell’industria elettronica. In Tabella 1 sono riportate le classi di pulizia in accordo alla norma UNI EN 14644 definite in funzione della concentrazione particellare.
Vi sono poi casi, come ad esempio il caso di studio che sarà di seguito illustrato, in cui il processo produttivo richiede anche la verifica di una classe di contaminazione microbiologica. Per la classificazione microbiologica, si fa riferimento alle norme EU-GMP secondo la Tabella 2, estratta dall’Annex 1 della norma.
Il caso studio
CPC Biotech è una piccola/media impresa italiana fondata nel 2006, spin off di un’impresa produttrice di antibiotici. CPC Biotech ha due siti produttivi e rappresenta oggi una importante realtà nel campo degli enzimi analitici. È altamente specializzata nella fermentazione e nella produzione di enzimi ricombinanti ed è punto di riferimento non solo per le aziende che operano nel settore chimico/farmaceutico, ma anche per laboratori accademici che intendano produrre i loro enzimi.
TABELLA 1 Classi ISO – Pulizia dell’aria in funzione
La presente memoria analizza gli impianti HVAC progettati e realizzati nella nuova sede di Vedano al Lambro (MB) dove avviene la produzione di terreni microbiologici utili alla coltura di batteri, utilizzati nel mondo farmaceutico od ospedaliero, al fine di identificare classi microbiche o determinare la potenza antibiotica. In Figura 1 è possibile vedere un particolare della linea produttiva delle piastre irraggiate.
Dalla tipologia di prodotto realizzato all’interno degli ambienti classificati, si capisce la necessità del cliente di controllare oltre che la concentrazione particellare anche la contaminazione microbica. Le User Requirements (URS), cioè le specifiche prestazionali definite dal cliente per un dato processo produttivo, richiedono che le aree produttive siano classificate secondo le classi di pulizia ISO 7 e ISO 8, mentre per quanto riguarda la contaminazione microbiologica è richiesta la classe C.
FIGURA 1 Dettaglio linea produttiva piastre irraggiate
FIGURA 2 P&ID AHU 1 e AHU 1.1. a servizio ambienti produttivi a bassa umidità
Gli impianti HVAC
Le unità di trattamento aria a servizio degli ambienti a contaminazione controllata sono del tipo a tutt’aria a ricircolo o tutt’aria esterna a seconda della tipologia degli ambienti serviti. La diffusione dell’aria avviene mediante terminali filtranti con filtri a efficienza H14. Per ambienti con presenza di solidi sono state previste in aspirazione griglie di ripresa dotate di filtri a efficienza ePm1 80%
La produzione dei fluidi termovettori avviene mediante due unità Polivalenti da 800 kWf l’una, condensate ad aria, con configurazione primario/ secondario classica. I circuiti secondari sono del tipo a portata variabile con valvole a due vie sulle utenze e fine linea modulanti al fine di garantire sempre la portata minima dei gruppi di pompaggio.
La temperatura dei fluidi è pari a 7/14 °C per l’acqua refrigerata e 45/38 °C per l’acqua calda. Entrambi i fluidi variano la temperatura secondo due climatiche basate sulle condizioni dell’a-
ria esterna: la climatica relativa all’acqua calda è del tipo tradizionale lineare ed è funzione della temperatura a bulbo secco dell’aria esterna, mentre la climatica dell’acqua refrigerata è stata customizzata in funzione del rendimento delle batterie fredde e la variazione di temperatura è legata all’entalpia dell’aria esterna.
La particolarità impiantistica di questo caso studio è legata a due unità di trattamento aria che vanno a servire gli ambienti classificati ISO7 che hanno le seguenti caratteristiche:
• Classe ISO 7: particellare
• Classe GMP: C microbiologica
• Temperatura: 20 °C ± 1 °C
• Umidità: < 30% UR
• Pressione: 60 Pa
• Superficie: > 170 m 2 relativa al locale produttivo di dimensioni maggiori
• Ricambi orari: 30 vol/h
Il limite stringente imposto sull’umidità relativa è dovuto all’igroscopicità dei prodotti realizzati negli ambienti a contaminazione controllata, che
tendono ad assorbire l’umidità ambiente. Elevate umidità interne agli ambienti produttivi, andrebbero a compromettere la qualità del prodotto finale.
In Figura 2 è visibile lo schema funzionale delle due unità di trattamento aria in cui:
• AHU 1 è un’unità di trattamento che si occupa di trattare l’aria esterna, dotata di una ruota essiccante;
⚬ Portata nominale 8.000 m3/h
• AHU 1.1. è l’unità di trattamento aria che ricircola l’aria negli ambienti classificati, ricevendo aria pretrattata dall’unità di trattamento AHU 1
⚬ Portata nominale 40.000 m3/h
Le due macchine sono connesse secondo una logica primario/secondario e disaccoppiate mediante un canale di by-pass (linea magenta) che, come illustrato in seguito, si rende necessario al fine di evitare instabilità di funzionamento dell’impianto HVAC.
Il diagramma psicrometrico dell’unità AHU 1 è visibile nelle Figure 3 e 4.
Per comodità si è diviso il diagramma psicrometrico in due parti: la prima descritta nella Figura 3 riporta le trasformazioni che avvengono nella sezione di mandata dell’unità AHU 1, mentre in Figura 4 sono riportate le trasformazioni della sezione che tratta l’aria di rigenerazione. Nella sezione di rigenerazione è presente un recuperatore di calore e una batteria elettrica per post-riscaldare l’aria di processo fino a 120 °C, al fine di poter essiccare
PSYCHROMETRIC
FIGURA
FIGURA
l’aria di mandata al valore richiesto di umidità specifica di circa 1,7 g/kg.
Il post-riscaldo ad alta temperatura dell’aria di rigenerazione è stato effettuato con una batteria elettrica a 4 stadi, in quanto il cliente non disponeva di utenze ad alta entalpia come vapore o acqua surriscaldata. Per compensare il consumo energetico, soprattutto nelle mezze stagioni, si è inserito un recuperatore a flussi incrociati che permette di preriscaldare l’aria di rigenerazione in ingresso con l’aria di rigenerazione in uscita dalla ruota essiccante.
L’aria trattata dall’unità AHU 1 viene successivamente inviata alla macchina AHU 1.1 che si occupa di servire gli ambienti a contaminazione controllata.
Come è intuibile, il processo di deumidificazione dell’aria è molto energivoro. Per poterne minimizzare il consumo energetico è stato necessario ridurre al minimo la quantità di aria esterna trattata. Tale quantità è stata definita in modo da garantire le condizioni termoigrometriche e le pressioni differenziali degli ambienti.
In particolare, i fattori da considerare per la valutazione della quantità di aria esterna sono:
• esfiltrazioni d’aria degli ambienti attraverso l’involucro (porte, soffitti, ecc.) dovute alle elevate pressioni interne;
• rientrate di aria umida dagli ambienti tecnici, nei canali di ripresa a servizio degli ambienti.
Esfiltrazioni aria
Nell’approcciare la stima delle esfiltrazioni/ infiltrazioni di aria da un ambiente all’altro, comunemente si considerano come elementi critici le porte a divisione dei locali. Tale approssimazione numerica è considerata attendibile in quanto le camere bianche sono spesso di ridotte dimensioni e portate a livelli di pressione contenuti. In questo particolare caso, la grande dimensione delle camere bianche e l’elevata pressione non permettono di utilizzare la stessa approssimazione. Diventa elemento critico anche il controsoffitto da dove i trafilamenti di aria non sono più trascurabili. Gli ambienti classificati sono stati dotati di controsoffitto del tipo farmaceutico a quadrotti, dove tutti i pannelli sono poi stati siliconati. La siliconatura delle fughe dei componenti che riguardano l’involucro è pratica di uso comune nelle camere bianche e permette la tenuta ottimale delle pressioni ambiente. Rimangono tuttavia quelle parti di soffitto che non possono essere siliconate a fini manutentivi (ad esempio le luci e i diffusori).
In Figura 5 è riportato il grafico dell’andamento delle
Differenza di pressione Relativa [Pa]
Esfiltrazione media su soffitto siliconato [m3/h/m2] Esfiltrazione media su soffitto a tenuta ma non siliconato [m3/h/m2]
Classi di tenuta
Valori limiti della pressione statica [Pa] Massimo fattore di perdita di consentito [m3 / s m2]
Positiva secondo la classe di pressione Negativa 1 2 3
esfiltrazioni dai controsoffitti di una camera bianca al variare della pressione, confrontati con le esfiltrazioni da un controsoffitto tradizionale a media tenuta, dove la tenuta è affidata a molle che premono i singoli pannelli sulle T che sostengono lo stesso. Per la definizione dei valori di esfiltrazione in funzione della pressione ambiente è stata utilizzata la formula definita dalla norma UNI EN 12101: Q m h mLeakeage RatioDPPa 3 2 1 16 083 3600
=⋅ [] ,
Il Leakeage area Ratio è stato determinato mediante misurazioni in campo, all’interno di ambienti siliconati a 60 Pa. Da tali misurazioni è risultato un LR di circa 3,1 × 10-4
Come illustrato dal grafico in Figura 5, risulta importante provvedere alla siliconatura e sigillatura dei soffitti in modo da ridurre la quantità di aria esterna da trattare.
FIGURA 5 Andamento esfiltrazioni soffitti – Siliconato Pharma Vs Standard non Siliconato
TABELLA 3 Valori massimi di perdita consentiti su canali rettangolari
zati transitano per l’80% in locale tecnico non condizionato e la pressione media nel ramo di ripresa si attesta intorno a –325 Pa. Si è stimato l’andamento dell’umidità in ambiente, ipotizzando di “richiamare” dai canali aria esterna nelle condizioni di progetto estive. Per fare ciò si è estrapolata da modello REVIT (Figura 6) la superficie dei canali di ripresa dei sistemi in oggetto. Tale calcolo conservativo è rappresentato in Figura 7: come si può vedere dal grafico riportato, al fine di rispettare le condizioni termoigrometriche all’interno delle camere bianche, è necessario che la classe di tenuta dei canali sia almeno in classe B.
Nel caso in oggetto sono state effettuate siliconature supplementari alle flange dei canali portando di fatto la tenuta della rete di ripresa in classe C.
A titolo informativo può essere utile rapportare poi le rientrate di aria in rapporto alla portata di aria totale trattata dai sistemi. I risultati sono riassunti nella tabella 4.
I dati stimati corrispondono mediamente a quelli misurati in campo durante le operazioni di commissioning. Per applicazioni classiche con canalizzazioni in classe B, infatti, le rientrate/fughe variano dal 3 al 5% della portata trattata.
7 Andamento umidità relativa ambiente, considerando 20 °C interni, al variare della classe di tenuta delle canalizzazioni
TABELLA 4 Rapporto portate/rientrate aria in canalizzazioni al variare della classe di tenuta
Classe di tenuta
Pressione media ripresa [Pa[]
Superficie canali ripresa [m2]
Rientrate di aria [m3]
Rapporto portata rientrate/totale [%] A –325 1171
–325 1171
C –325 1171
–325 1171
Rientrate di umidità nei canali di ripresa
I trafilamenti di aria non riguardano soltanto l’involucro, ma anche le canalizzazioni di distribuzione aria. La tenuta dei canali è normata secondo la UNI EN 12237, che definisce 4 classi di tenuta, come riportato in Tabella 3.
Benché siano attuati accorgimenti installativi per aumentare la tenuta delle canalizzazioni, vi è sempre una certa
quantità di aria che trafila. Le canalizzazioni di ripresa dell’aria, essendo in depressione, permettono l’ingresso di aria umida esterna che si miscela con l’aria di ripresa dagli ambienti a umidità controllata.
Nel caso oggetto di studio, i canali sono del tipo tradizionale, in lamiera di acciaio zincato, con sezioni unite tramite flange e guarnizioni che migliorano la tenuta. I canali dei sistemi analiz-
In conclusione, per poter definire in modo corretto la taglia dell’unità di trattamento che funge da deumidificatore è dunque importate poter stimare con buona precisione sia le portate di aria esfiltrata dagli ambienti sia le portate di aria che i canali di ripresa tendono a richiamare dagli ambienti tecnici.
Di seguito è descritta l’analisi del set-up che lega le due unità di trattamento aria (in Figura 8 un estratto dal sistema BMS). La premessa doverosa è che non è possibile determinare a priori la reale portata di aria esfiltrata dagli ambienti, sia perché difficile da stimare sia perché variabile. Ciò determina la necessità di dover disaccoppiare l’unità di deumidifica dall’unità secondaria che funge da ricircolatore, come evidenziato in Figura 9.
Perché il sistema possa funzionare è necessario che siano soddisfatte le seguenti condizioni, tra le portate d’aria:
• Q1 > Q5
• Q1 – Q2 @ Q5
• Q2 > 0
• Q4 >> Q1
In particolare, le condizioni più importanti sono che la
FIGURA 6 Estratto modello REVIT impianti HVAC
FIGURA
8 Estratto pagina sistema BMS unità di trattamento aria – Deumidificatore
Q2
Q1
Q5
9 P&ID con evidenziate le portate di aria tra di differenti sistemi
portata Q2 sia maggiore di zero e che sia garantito un flusso sul ramo di bypass in direzione dal ricircolatore al deumidificatore. Tali condizioni sono necessarie per disaccoppiare i sistemi di ventilazione e rendere il sistema indipendente dal valore di aria esfiltrata (Q5) che, come detto, è variabile e non determinabile a priori.
Nel caso invece non sia previsto il canale di by-pass e non sia garantita una portata Q2, il sistema diventa instabile e a seconda del valore di portata Q1 si ottengono due scenari:
• Q1 < Q5 – Con questo scenario si
Q4 Q6
Δp ≈ 60 Pa
ottiene che il ventilatore di mandata dell’unità ricircolatore raggiunge il 100% della potenza con l’obiettivo di aumentare la portata d’aria, mentre a sua volta il ventilatore di ripresa dell’unità ricircolatore si porta alla frequenza
UNITA'
FIGURA
FIGURA
minima. A sua volta il canale di collegamento tra le due unità va in forte depressione, in quanto l’unità ricircolatore cerca di chiamare aria dall’unità deumidificatore. La pressione negli ambienti non riesce a raggiungere il livello di set-point e tutti i sistemi di regolazione sulle riprese degli ambienti si chiudono.
• Q1 > Q5 – Con questo set-up invece si ottiene un funzionamento diametralmente opposto allo scenario 1. Il ventilatore di mandata dell’unità ricircolatore si porta alla frequenza minima di funzionamento, mentre a sua volta il ventilatore di ripresa dell’unità ricircolatore raggiunge il 100% di potenza. Il canale di collegamento tra l’unità di deumidificazione e il ricircolatore va a elevate pressioni e gli ambienti superano il valore di pressione differenziale richiesto con conseguente apertura al 100% di tutti gli organi di regolazione sui rami di ripresa.
Nel caso oggetto di studio, il set-up utilizzato permette di controllare con buona precisione le condizioni di
pressione interne ai locali. In Figura 10 si riporta un estratto del sistema di supervisione con evidenza del grado di apertura degli organi di regolazione in ripresa che si attesta attorno al 50% (valore ottimale per la miglior precisione).
Conclusioni
Due dei fenomeni più critici riscontrabili sugli impianti HVAC sono l’instabilità e la deriva. Tali fenomeni sono frequenti soprattutto negli impianti a servizio delle camere bianche a causa della presenza di sistemi complessi e articolati.
È pertanto fondamentale affrontare
le criticità durante le fasi di progettazione in quanto la maggior parte delle problematiche non sono risolvibili in fase di commissioning e bilanciamento. In alcuni casi le criticità si presentano subito all’avviamento degli impianti. Riportando come esempio il caso studio in oggetto, l’assenza del ramo di by-pass tra le due unità di trattamento aria genera una instabilità che si manifesta rapidamente (nell’ordine di pochi minuti). Quello che succede è descritto nei paragrafi precedenti. In altri casi più sfortunati le criticità si possono manifestare a distanza di giorni (lunga deriva) e sono più difficilmente visibili. A titolo di esempio, rientrano in questi casi gli impianti HVAC progettati per controllare una sola grandezza (ad esempio la portata d’aria) con più organi di regolazione che si influenzano tra loro.
La progettazione e a seguire la realizzazione degli impianti devono essere fatte con estrema attenzione e cura, soprattutto se sono a servizio di locali a contaminazione controllata di moderna concezione. La progettazione deve essere infatti una base solida di partenza per stimare al meglio le criticità e quindi garantire le specifiche richieste dal processo produttivo in modo continuativo.n
FIGURA 10 Estratto sistema BMS – Grado di apertura organi di regolazione degli ambienti a contaminazione controllata serviti dall’unita AHU 1.1
Apparato sperimentale per l’analisi delle prestazioni energetiche di pompe di calore
L’articolo descrive la progettazione e la realizzazione di un impianto sperimentale per testare le prestazioni di pompe di calore aerotermiche, geotermiche e dual-source, sviluppato secondo la metodologia
Hardware-in-the-Loop (HiL)
V. Ballerini, C. Natale, M. Dongellini, C. Naldi, E. Rossi di Schio, P. Valdiserri, B. Pulvirenti, G. L. Morini*
Il REPowerEU Plan [1], il pacchetto Fitfor55 [2] e la recente revisione della Direttiva EPBD [3] dell’Unione Europea mirano ad accelerare il passaggio dalle fonti fossili alle fonti energetiche rinnovabili, supe-
sioni climalteranti del settore edilizio in quanto sfruttano sorgenti termiche rinnovabili come aria, acqua o terreno. Le pompe di calore ad aria sono le più rando gli obiettivi della Direttiva Europea 2018/2001 [4]. In questo scenario, le pompe di calore giocano un ruolo fondamentale per ridurre le emis-
diffuse in Europa per la loro facilità di installazione e i bassi costi di acquisto. D’altro canto, le pompe di calore geotermiche, sebbene più costose, sono caratterizzate da prestazioni migliori. Nel corso degli ultimi anni sono state introdotte pompe di calore dual-source, un compromesso efficace tra queste due tecnologie. Una pompa di calore dual-source è in grado di utilizzare sia l’aria che il terreno come sorgenti termiche, adattandosi alle varie condizioni climatiche per massimizzare l’efficienza e contemporaneamente ridurre i costi di installazione rispetto alle soluzioni puramente geotermiche [5].
Presso il Laboratorio di Fisica Tecnica dell’Università di Bologna è stato recentemente costruito un nuovo apparato sperimentale che consente l’analisi delle prestazioni di pompe di calore idroniche di piccola e media taglia, fino a circa 10 kW di potenza termica nominale, di tipo aerotermico, geotermico e dual-source [6]. L’apparato è composto da una camera climatica, da un campo di sonde geotermiche, installato in prossimità del laboratorio, e da un sistema di gestione basato sulla metodologia Hardware-in-theLoop (HiL), che permette di effettuare analisi sulle prestazioni della macchina sotto test anche in condizioni dinamiche. L’apparato sperimentale permette
di testare una pompa di calore simulando le condizioni esterne con cui essa si troverà effettivamente a operare nella realtà, sia in modalità aerotermica che in modalità geotermica, grazie alla presenza del campo di sonde geotermiche. Inoltre, dal momento che le sonde sono individualmente intercettabili, si possono studiare le effettive prestazioni di una pompa di calore in presenza di un campo sonde di lunghezza variabile. Al fine di monitorare l’effettivo comportamento del campo geotermico e la risposta del terreno al variare del carico termico, è stato installato all’interno delle sonde un sistema di misura distribuita della temperatura, capace di fornire i valori di temperatura assunti dal fluido termovettore che scorre all’interno delle sonde in funzione della profondità. Inoltre, attraverso l’apparato è possibile anche determinare le prestazioni in regime stazionario di una pompa di calore, in accordo con la norma UNI 14511-3 [8]. Infine, è possibile effettuare anche test su specifici transitori operativi, volti a evidenziare criticità e inefficienze durante il funzionamento stagionale di una pompa di calore. Nel seguito sarà presentato l’apparato sperimentale, il suo principio di funzionamento e i risultati di alcuni test stazionari effettuati su un prototipo di pompa di calore dual-source.
Descrizione dell’apparato sperimentale
L’apparato sperimentale utilizzato per valutare le prestazioni delle pompe di calore, il cui principio di funzionamento è rappresentato nella Figura 1, si basa su un approccio di tipo Hardware-in-the-Loop. Questa metodologia permette di replicare all’interno di un laboratorio le condizioni operative che la macchina affronterebbe nella realtà. Ciò include, fra le altre cose, la riproduzione delle condizioni climatiche esterne in corrispondenza delle quali la macchina si troverebbe a operare in una precisa località e l’emulazione del carico termico che essa dovrebbe soddisfare quando accoppiata a uno specifico edificio. In particolare, la camera climatica, in cui viene posizionata la pompa di calore sotto analisi, è uno spazio ricavato all’interno di un laboratorio di dimensioni maggiori, che presenta limitate dispersioni termiche verso l’esterno grazie a pareti altamente isolate che la delimitano dall’ambiente circostante. Nella figura è rappresentato anche il circuito idronico al quale è fisicamente collegata la pompa di calore testata, nonché l’emulatore, ovvero un software di simulazione dinamica attraverso il quale si determina il carico termico dell’edificio che la macchina dovrà soddisfare. L’emulatore consente quindi di definire il profilo di carico termico per la pompa di calore, che può essere riprodotto in laboratorio regolando la temperatura e la portata del fluido termovettore (acqua) in ingresso alla macchina. Viceversa, le condizioni termodinamiche (temperatura e portata) della corrente di acqua in uscita dalla pompa di calore sono utilizzate come input per il software di simulazione dinamica, che in tempo reale simula la risposta dell’edificio in base alle prestazioni effettive della macchina sotto test. Di conseguenza, la pompa di calore può operare in laboratorio seguendo le condizioni di carico definite dall’emulatore.
Camera climatica
La camera climatica (Figura 2) è caratterizzata da una superficie calpestabile di 28 m2 (6,40 × 4,35 m) e un volume interno di circa 78 m3. Uno strato di polistirene isolante di circa 30 cm di spessore con una conducibilità termica di 0,032 W/(m K) è stato installato sulle pareti verticali e nel soffitto al fine di minimizzare le dispersioni termiche. I valori di trasmittanza U delle pareti esterne e del soffitto sono di circa 0,1 W/(m2 K). Nella Figura 2(b) è mostrata una fotografia dell’interno della camera climatica: in primo piano è visibile una pompa di calore in fase di test e sullo
FIGURA 1 Schema dell’apparato sperimentale
sfondo si trovano tre aerotermi di differenti taglie impiegati per mantenere le condizioni di temperatura desiderate all’interno della camera stessa.
Circuito idronico
Il circuito idronico (Figura 3) gioca un ruolo cruciale per la gestione dell’apparato sperimentale, essendo direttamente connesso alla pompa di calore testata, alla camera climatica e al campo di sonde geotermiche. Dallo schema riportato si osserva che l’acqua calda prodotta dalla pompa di calore scorre in uno scambiatore di calore a serpentina immerso in un serbatoio di accumulo termico (accumulo caldo in Figura 3) di capacità pari a 500 litri e centro di connessione con le altre componenti del circuito. Il serbatoio è collegato inoltre agli aerotermi posti all’interno della camera climatica (aerotermi interni), attraverso i quali è possibile mantenere le condizioni di temperatura desiderate, bilanciando il calore assorbito dall’evaporatore della pompa di calore. La temperatura dell’aria all’interno della camera può essere modificata variando la velocità del ventilatore degli aerotermi, dotati di motori a velocità variabile. Nella camera climatica inoltre sono presenti degli umidificatori (componente 5 nella Figura 3) che permettono di mantenere l’umidità relativa interna a un valore desiderato. Il serbatoio di accumulo caldo è equipaggiato anche con una resistenza elettrica di potenza nominale pari a 6 kW, utilizzata per fornire energia termica aggiuntiva al serbatoio quando richiesto dai transitori operativi dell’apparato. In particolare, la resistenza supporta il sistema durante gli avviamenti dell’impianto e in condizioni di lavoro particolari, come ad esempio durante una particolare inversione del ciclo frigorifero della macchina in cui lo scambiatore a piastre collegato all’accumulo caldo non viene utilizzato. Quando è necessario ridurre la temperatura dell’aria nella camera climatica, il calore in eccesso scaricato sul serbatoio di accumulo caldo viene dissipato sull’aria esterna mediante tre aerotermi (aerotermi esterni) che, similmente agli aerotermi posizionati all’interno della camera climatica, presentano differenti taglie e sono dotati di inverter per variare la velocità di rotazione della ventola. L’accumulo caldo è collegato inoltre a un secondo serbatoio, sempre di capacità pari a 500 litri (accumulo freddo), che a sua volta è collegato a un chiller aria-acqua avente una potenza frigorifera nominale di 18,2 kW, installato all’esterno. La funzione dell’accumulo
(a)
(b)
FIGURA 2 Schema della camera climatica (a) e vista interna (b)
FIGURA 3 Schema del circuito idronico
freddo, al cui interno è stoccata acqua a una temperatura costante pari a circa 11 °C, è quella di stabilizzare la temperatura nell’accumulo caldo quando le condizioni climatiche non permettono di avere un’efficiente dissipazione del calore attraverso i tre aerotermi esterni.
In Figura 4 è riportata una foto del circuito idronico, in cui si possono distinguere i 2 serbatoi di accumulo termico da 500 litri.
Un ulteriore ramo del circuito idronico permette di testare pompe di calore geotermiche o dual-source, permettendo il collegamento fra l’in-
terno della camera climatica e il campo di sonde geotermiche (sonde geotermiche in Figura 3), installato in prossimità del laboratorio, che verrà descritto nel seguito.
In ciascun ramo del circuito idronico sono installati misuratori di portata e sensori di temperatura rappresentati dai simboli di colore verde in Figura 3. Nello specifico, i sensori di temperatura presenti nel circuito idronico sono termoresistenze (RTD) Pt100, calibrate nel range di temperature tra –5 e 50 °C, mentre i misuratori di portata sono del tipo a induzione elettromagnetica.
Campo di sonde geotermiche e misura distribuita di temperatura
Il campo di sonde geotermiche accoppiato all’apparato è costituito da 4 scambiatori verticali (SG) a doppio tubo a U, disposti in linea, la cui rappresentazione schematica è mostrata in Figura 5.
Le sonde geotermiche possono essere intercettate individualmente tramite l’utilizzo di una valvola a sfera manuale. La chiusura di una o più sonde permette di studiare come variano le prestazioni della pompa di calore geotermica o dual-source al variare della lunghezza complessiva del campo sonde. Infatti, una pompa di calore a doppia sorgente può essere accoppiata a un campo sonde sottodimensionato [5], quindi più economico, rispetto alla lunghezza nominale che si otterrebbe seguendo le procedure di dimensionamento dei campi sonde riportate dalla normativa vigente (es. ASHRAE [7]). È dunque possibile valutare sperimentalmente le effettive prestazioni energetiche di una pompa di calore che sfrutta il terreno come sorgente esterna al variare della lunghezza complessiva del campo sonde e sviluppare logiche di controllo volte a massimizzarne l’efficienza stagionale, selezionando ad esempio la sorgente termica ottimale nel caso di macchine dual-source. La possibilità di sottodimensionare il campo sonde in maniera efficiente si basa su una conoscenza più approfondita del comportamento del terreno accoppiato alla pompa di calore. A tal fine, è utile studiare l’evoluzione della temperatura del fluido termovettore all’interno delle sonde durante il funzionamento della macchina. Per effettuare queste misure, si utilizza un sistema di misura distribuita della temperatura (DTS) basato su cavi in fibra ottica immersi all’interno di alcune delle sonde geotermiche, attraverso i quali è possibile mappare la temperatura dell’acqua all’interno delle sonde al variare della profondità, con tempi di campionamento molto ridotti, fino al minuto. Come evidenziato in Figura 5, la fibra ottica è posizionata all’interno dei tubi di mandata e ritorno delle due sonde centrali del campo (SG2, lunga 60 m, e SG3, lunga 100 m). Un esempio dei dati ottenibili attraverso il sistema DTS è riportato in Figura 6. In figura sono mostrati gli andamenti di temperatura del fluido all’interno delle sonde SG2 (in verde) e SG3 (in blu) nel periodo immediatamente successivo allo spegnimento di una pompa di calore geotermica testata nell’apparato e operante in modalità riscaldamento, ovvero assorbendo calore dal terreno per mezzo delle sonde.
FIGURA 4 Vista del circuito idronico all’interno del laboratorio
FIGURA 5 Schema del campo di sonde geotermiche
FIGURA 6 Misura distribuita della temperatura dell’acqua all’interno delle sonde SG2 (in verde) e SG3 (in blu)
Come si evince dal grafico, la temperatura del terreno si porta rapidamente verso il valore indisturbato entro un’ora dallo spegnimento della macchina. Risultati sperimentali ottenuti con il sistema DTS hanno infatti mostrato che il terreno è in grado di recuperare circa l’80% dell’energia termica assorbita dal fluido termovettore (rispetto a una condizione indisturbata) in meno di un’ora [9]. Tali risultati lasciano presupporre che pompe di calore dual-source accoppiate a campi geotermici sottodimensionati possano comunque operare con alti valori di efficienza energetica. Infatti, è possibile sfruttare il terreno come sorgente termica esterna, raffreddandolo, fino al raggiungimento di un valore limite legato all’efficienza della macchina. In seguito, è possibile operare la macchina in modalità aerotermica, permettendo al terreno di recuperare il proprio livello termico.
Software
di controllo
L’apparato sperimentale viene gestito attraverso un sistema di monitoraggio e controllo sviluppato in ambiente LabVIEW, tramite il quale è possibile visualizzare in tempo reale le misure rilevate da tutti i sensori installati all’interno del sistema (es. misuratori di portata, temperatura, pressione, potenza elettrica) e controllare il funzionamento degli organi operativi, quali pompe di circolazione, valvole a 2 e 3 vie, aerotermi e resistenza elettrica. In Figura 7 è mostrato un sinottico del sistema di controllo, in cui sono facilmente riconoscibili i due serbatoi di accumulo da 500 litri (in rosso e azzurro) descritti nella sezione precedente.
Tramite l’applicativo è possibile controllare l’apparato per effettuare test dinamici su pompe di calore; infatti, le condizioni di lavoro della macchina sotto test (es. condizioni termo-igrometriche dell’aria all’interno della camera climatica, temperatura e portata dell’acqua in ingresso alla macchina) possono essere variate nel tempo secondo un profilo dinamico, grazie all’utilizzo di regolatori PID che agiscono sugli attuatori installati nel circuito. Il profilo temporale dei valori di set-point desiderati, un input per il sistema di controllo dell’apparato, è fornito da un software di simulazione numerica dinamica, che simula in tempo reale la risposta termica dell’edificio accoppiato alla pompa di calore sotto test.
Finalità dell’apparato
L’apparato sperimentale risulta molto versatile e presenta un alto grado di affidabilità per la valutazione delle
prestazioni di pompe di calore ad aria, geotermiche e dual source di piccola e media taglia. Il sistema è progettato per condurre una vasta gamma di test, rendendolo uno strumento dalle ottime potenzialità per effettuare analisi nel settore delle macchine frigorifere per la climatizzazione. Di seguito si riportano alcune delle modalità di test che possono essere eseguite.
• Test in conformità alla norma UNI 14511-3. Questi test sono essenziali per determinare le prestazioni delle pompe di calore in condizioni stazionarie, inclusa la misura della potenza termica erogata e del Coefficiente di Prestazione (COP).
• Analisi di transitori operativi particolari. Attraverso l’uso del software di controllo, è possibile valutare l’influenza di variazioni delle condizioni operative sulle prestazioni della macchina sotto test impostando set-point dinamici per la temperatura dell’acqua in ingresso alla pompa di calore o per la temperatura della camera climatica. Altre condizioni transitorie investigabili sono i cicli di defrost e i cicli on-off.
• Test su pompe di calore geotermiche accoppiate a campi di lunghezza variabile. Attraverso questi test è possi-
bile valutare le prestazioni energetiche di pompe di calore geotermiche o dual-source in condizioni di funzionamento reali, valutando la sostenibilità nel breve e medio periodo di campi di sonde geotermiche anche sottodimensionati.
• Test di differenti logiche di controllo. Dall’analisi delle prestazioni energetiche in regime dinamico è possibile sviluppare logiche di controllo innovative che puntino a minimizzare le inefficienze rilevate in fase di test. Nel caso particolare delle pompe di calore dual-source, l’apparato può aiutare a valutare la strategia ottimale di commutazione tra modalità ad aria e geotermica, al fine di massimizzare l’effi cienza energetica per diverse condizioni ambientali.
Descrizione di un caso studio: test stazionari su una pompa di calore aerotermica
In questa sezione sono presentati i risultati di alcuni test preliminari condotti per determinare le prestazioni in regime stazionario di una pompa di calore ad aria, seguendo la metodologia riportata dalla norma UNI EN 14511-3. Per ottenere dati accurati sulla distribuzione della temperatura dell’aria
FIGURA 7 Sinottico del sistema di monitoraggio e gestione dell’apparato sperimentale
Test 1
Test 2
all’interno della camera, al fine di valutare il posizionamento ottimale della pompa di calore sotto test, sono state posizionate diverse termocoppie di tipo T all’interno della camera climatica, come illustrato nella Figura 8. In prossimità dell’evaporatore, inoltre, sono stati posizionati dei sensori di temperatura ad alta precisione, in accordo con le prescrizioni minime riportate dalla norma, al fine di imporre condizioni di test stazionarie.
La pompa di calore aria-acqua testata è un modello commerciale dotato di un compressore scroll a inverter e operante con R-410A come refrigerante. Ha una potenza termica nominale di 11,4 kW, valutata per una temperatura di bulbo secco dell’aria di 7 °C (temperatura di bulbo umido di 6 °C), e temperatura dell’acqua in ingresso e uscita dal condensatore pari a 40 °C e 45 °C. I test stazionari per la determinazione delle prestazioni sono stati eseguiti seguendo la procedura della norma UNI EN 14511-3, che prevede
la misura della differenza di temperatura (ΔT) e della portata in massa della corrente di acqua (m˙ ) al condensatore della pompa di calore, per ottenere la potenza termica erogata dalla macchina (Pth) con la seguente equazione:
Pth = m˙ c p ΔT (1)
dove c p è il calore specifi co a pressione costante dell’acqua che scorre nel condensatore, assunto costante durante i test e pari a 4186 J/(kg K).
La temperatura dell’acqua in ingresso e uscita dalla macchina è stata determinata con due termoresistenze Pt100 di classe 1/10 DIN (accuratezza ±0,03 K), mentre la portata in massa è stata determinata con un misuratore elettromagnetico avente accuratezza 0, 2% ± 1 mm/s. È stata rilevata inoltre la temperatura dell’aria in ingresso all’evaporatore della pompa di calore impiegando 6 termocoppie di tipo T ad alta precisione e, durante la prova, è stato misurato l’assorbimento elettrico complessivo per mezzo di un wattmetro trifase con accuratezza ±
1%. Sono stati condotti 2 differenti test per determinare le prestazioni della macchina: il primo per valutare il COP e la potenza termica erogata imponendo la temperatura dell’aria pari a 7 °C e le temperature di ingresso e uscita dell’acqua di 30 e 35 °C; il secondo con temperatura dell’aria di 12 °C e temperature di ingresso e uscita dell’acqua di 40 e 45 °C.
In Tabella 1 sono riportate le prestazioni della pompa di calore valutate sperimentalmente durante i due test, confrontate con i valori dichiarati dal costruttore della macchina.
I dati riportati in Tabella 1 mostrano che le prestazioni energetiche della pompa di calore valutate sperimentalmente sono inferiori a quelle dichiarate dal produttore, pur rientrando, quest’ultime, nell’intervallo di incertezza dei risultati dei test sperimentali. Le differenze principali si riscontrano per il COP, con i dati dichiarati vicini al limite superiore di incertezza. Minori differenze, pari al massimo al 6%, si osservano per la potenza termica erogata.
La Figura 9 mostra, invece, l’andamento della temperatura dell’acqua all’ingresso e all’uscita del condensatore durante il Test 1 (linea continua nera). In dettaglio, dalla Figura 9 si può vedere che i valori riscontrati durante la prova rientrano nei limiti fissati dalla normativa (scostamento massimo di ± 0,5 K dal valore di set-point, pari a 30 °C), graficamente rappresentati dalle linee tratteggiate nere. Analogamente, il valore medio della temperatura dell’acqua in ingresso e uscita dal condensatore durante l’intera prova (linea rossa continua), si mantiene entro i limiti previsti, indicati dalle linee tratteggiate rosse (scostamento massimo di ± 0,2 K dal valore di set-point).
Durante i test preliminari è stato analizzato anche il corretto posizionamento della pompa di calore nella camera climatica. Infatti, la normativa richiede che la temperatura e la velocità dell’aria siano stabili all’ingresso dell’evaporatore. Per valutare la posizione ottimale, sono state condotte anche simulazioni CFD con il software STAR-CCM+. I risultati delle simulazioni numeriche hanno evidenziato che, posizionando la macchina come riportato in Figura 2(a), all’ingresso dell’evaporatore la temperatura risulta essere uniforme, con differenze inferiori a 1 K sulla superficie frontale della batteria, e la velocità dell’aria inferiore a 1 m/s, rispettando i requisiti della normativa. Le misure sperimentali effettuate durante i test preliminari hanno verificato i risultati ottenuti dalle simulazioni CFD, permettendo di validare i modelli computazionali realizzati.
FIGURA 8 Posizionamento delle termocoppie all’interno della camera climatica
TABELLA 1 Confronto tra i risultati ottenuti dai test sperimentali e i valori dichiarati dal costruttore.
Conclusioni
In questo articolo è stato illustrato un nuovo apparato sperimentale realizzato presso il Laboratorio di Fisica Tecnica dell’Università di Bologna, destinato a testare pompe di calore aerotermiche, geotermiche e dual-source con potenza termica nominale fino a circa 10 kW, sviluppato secondo la metodologia Hardware-in-the-Loop (HiL). Il sistema include una camera climatica isolata termicamente, un circuito idraulico per la gestione di tutti i componenti, un software di simulazione dinamica (emulatore), attraverso il quale è possibile definire le condizioni operative dell’apparato e il carico termico a cui è sottoposta la pompa di calore in fase di test, un campo di sonde geotermiche accoppiato a un sistema per la misura della distribuzione di temperatura del fluido termovettore, e un sistema di monitoraggio e gestione implementato in LabVIEW. Tramite l’apparato sperimentale è possibile anche effettuare test stazionari in conformità alla norma UNI EN 14511-3 per determinare le prestazioni energetiche di una pompa di calore, analizzare in dettaglio i transitori operativi della macchina (cicli on-off, cicli di defrost, operazioni a carico parziale, etc.) al fine di sviluppare logiche di regolazione innovative che puntino a minimizzare le inefficienze rilevate in fase di test e, infine, studiare la sostenibilità di un campo di sonde geotermiche, nel breve e medio periodo, al variare della sua lunghezza complessiva.
I risultati sperimentali raccolti durante le prove preliminari sono stati determinanti per definire la distribuzione della temperatura e della velocità dell’aria nella camera, permettendo di rilevare la posizione ottimale della macchina sotto test. Anche una serie di simulazioni CFD ha contribuito a questo scopo, completando l’analisi. Si prevede infine che la metodologia di test HiL, che è possibile riprodurre nell’apparato, diventerà uno strumento essenziale per i produttori di pompe di calore per valutare le effettive prestazioni stagionali delle macchine inserite all’interno di sistemi di climatizzazione, esaminando, tra le altre cose, il peso delle condizioni operative non stazionarie.n
Ringraziamenti
La ricerca è stata in parte finanziata dal programma Ricerca di Sistema elettrico, Piano Triennale di Ricerca 2022–2024, obiettivo “Tecnologie per la penetrazione efficiente del vettore elettrico negli usi finali”, Work package 4, LA8 e LA9.
BIBLIOGRAFIA
[1] European Parliament and Council, REPowerEU plan. Communication from the commission to the European parliament, the European council, the European economic and social committee and the committee of the regions.
[2] European Parliament and Council,‘Fit for 55’: delivering the EU’s 2030 Climate Target on the way to climate neutrality.
[3] European Parliament and Council, EPBD. Directive (EU) 2024/1275 of the European Parliament and of the Council of 24 April 2024 on the energy performance of buildings (recast).
[4] European Parliament and Council, Directive (EU) 2018/2001 of the European Parliament and of the Council of 11 December 2018 on the Promotion of the Use of Energy from Renewable Sources, Official Journal of the European Union, 2018.
[5] Bottarelli M, Bortoloni M, Su Y. On the sizing of a novel Flat-Panel ground heat exchanger in coupling with a dualsource heat pump. Renew. Energ. 2019; 142:552-560.
[6] Dongellini M, Ballerini V, Morini GL, Naldi C, Pulvirenti B, Rossi di Schio E, Valdiserri P. A New Climate Chamber for Air-Source and Ground-Source Heat Pump Testing Based on the Hardware-in-the Loop Approach: Design and Cross Validation. J. Build. Eng. 2023; 64, 105661.
* Vincenzo Ballerini, Christian Natale, Matteo Dongellini, Claudia Naldi, Eugenia Rossi di Schio, Paolo Valdiserri, Beatrice Pulvirenti, Gian Luca Morini, Dipartimento di Ingegneria Industriale, Alma Mater Studiorum –Università di Bologna
[8] UNI EN 14511-3, Air Conditioners, Liquid Chilling Packages and Heat Pumps for Space Heating and Cooling and Process Chillers, with Electrically Driven Compressors - Part 3: Test Methods, 2018.
[9] Natale C, Dongellini M, Naldi C, Morini GL. Experimental study on a Dual-Source Heat Pump in ground mode to assess the soil thermal response by means of a Distributed Temperature Sensing system. J. Phys.: Conf. Ser. 2024; 2685, 012036.
(a)
(b)
FIGURA 9 Andamento della temperatura dell’acqua in ingresso (a) e uscita (b) dalla pompa di calore durante il Test 1
Pompa di
calore
Vitocal 250-A PRO: massima silenziosità per il condominio
Potenza fino a 40 kW, temperature di mandata fino a 70 °C, emissioni sonore solo fino a 69,8 dB(A): con questi numeri, la nuova pompa di calore aria/acqua Vitocal 250-A di Viessmann è la soluzione di climatizzazione che mette d’accordo tutto il condominio.
viessmann.it
Il principio DNSH, che cos’è e quali sono le sue implicazioni
L’articolo
chiarisce il signi cato del principio DNSH nell’ambito delle politiche ambientali europee, analizzando i campi di applicazione e le ricadute per le imprese e la Pubblica Amministrazione
G. Piperno*
Sempre più spesso nei progetti finanziati dai fondi comunitari e negli appalti pubblici si sente parlare di rispetto del principio DNSH, aspetto legato agli obbiettivi ambientali del Green Deal europeo. Ma di cosa si tratta? Il principio di “non arrecare danno significativo” (dall’inglese Do No Significant Harm, DNSH) è stato introdotto nel contesto delle politiche ambientali dell’Unione europea (UE), in particolare per garantire che le attività economiche e gli investimenti finanziati dall’UE non causino danni rilevanti all’ambiente.
Origini e scopo
Il principio DNSH è stato definito nell’ambito del Regolamento Tassonomia dell’UE (Regolamento 2020/852), pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale dell’Unione europea nel giugno 2020. Questo regolamento istituisce un sistema
di classificazione per le attività economiche che possono essere considerate sostenibili dal punto di vista ambientale.
L’adozione di questo principio è stata dettata dalla necessità di allineare gli investimenti con gli obiettivi del Green Deal europeo, oltre che per individuare il grado di ecosostenibilità di un investimento.
Tra gli scopi del principio DNSH, vi sono:
• assicurare che le attività economiche e gli investimenti non compromettano gli obiettivi ambientali (definiti con l’art. 9 del Regolamento 852/2020);
• indirizzare le imprese e gli investitori verso l’integrazione di pratiche ambientali nelle loro decisioni e operazioni, contribuendo così a una transizione verso un’economia più sostenibile;
• allineare i finanziamenti dell’UE con gli obiettivi di sostenibilità, garantendo che i fondi pubblici non vengano utilizzati per attività che potrebbero impedire il conseguimento degli obiettivi ambientali a lungo termine;
• contrastare il greenwashing.
Nell’applicazione pratica, per valutare se un’attività economica rispetta il principio DNSH, è necessario considerare i
sei obiettivi ambientali definiti dal Regolamento Tassonomia dell’UE che sono elencati di seguito.
1. Mitigazione dei cambiamenti climatici
2. Adattamento ai cambiamenti climatici
3. Uso sostenibile e protezione delle risorse idriche e marine
4. Transizione verso un’economia circolare
5. Prevenzione e riduzione dell’inquinamento
6. Protezione e ripristino della biodiversità e degli ecosistemi
Un’attività economica è considerata conforme al principio DNSH se non causa un danno significativo a nessuno di questi, anche se contribuisce positivamente a uno o più di essi.
Il principio DNSH nel PNRR e nelle opere pubbliche
PNRR
Per arrivare a individuare come si traduce il rispetto del principio DNSH nel Piano Nazionale per la Ripresa e la Resilienza (PNRR) italiano, occorre partire dal “Dispositivo per la Ripresa e Resilienza” (cd “Recovery and Resilience Facility” oppure “RRF”), strumento centrale del NextGeneration EU destinato ad aiutare gli Stati membri ad affrontare le conseguenze della pandemia, particolarmente attraverso il sostegno alla transizione verde e digitale, adottato con il Regolamento UE 241/2021. Si tratta di uno strumento temporaneo destinato a fornire sovvenzioni e prestiti a sostegno delle riforme e degli investimenti negli Stati membri dell’UE. Così suddiviso: 291 miliardi di euro in prestiti, 357 miliardi di euro in sovvenzioni per un totale di 648 miliardi di euro.
Il dispositivo, entrato in vigore a febbraio 2021, finanzia le riforme e gli investimenti degli Stati membri dal 1º febbraio 2020 e fino al 31 dicembre
2026. Per beneficiare di questi fondi, gli Stati membri hanno presentato i loro Piani Nazionali per la Ripresa e la Resilienza (PNRR) alla Commissione europea, indicando le riforme e gli investimenti previsti da attuare entro la fine del 2026, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti fino alla dotazione concordata.
L’art. 18 del dispositivo disciplina la definizione dei Piani Nazionali di Ripresa e Resilienza e il loro contenuto. In particolare, l’articolo citato definisce anche gli elementi che deve avere ogni Piano, tra cui «una spiegazione del modo in cui il piano per la ripresa e la resilienza garantisce che nessuna misura per l’attuazione delle riforme e degli investimenti in esso inclusi arrechi un danno significativo agli obiettivi ambientali ai sensi dell’articolo 17 del regolamento (UE) 2020/852 (principio “non arrecare un danno significativo”)»
Questo articolo chiarisce le ragioni e l’importanza del principio DNSH come elemento fondamentale del nostro Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (elemento trasversale del PNRR).
Già in fase di presentazione del Piano alla Commissione europea da parte dell’Italia, tutti gli investimenti e le riforme proposti sono quindi stati valutati considerando il rispetto del principio DNSH compilando le relative checklist di autovalutazione DNSH (Figura 1).
I criteri tecnici riportati in queste
autovalutazioni DNSH costituiscono elementi guida lungo tutto il percorso di realizzazione degli investimenti e delle riforme. Le amministrazioni sono chiamate a garantire concretamente che ogni misura non arrechi un danno significativo agli obiettivi ambientali, adottando specifici requisiti in tal senso nei principali atti di programmazione, nonché in quelli attuativi.
Per aiutare le amministrazioni con questi adempimenti, il Ministero dell’Economia e delle Finanze ha pubblicato la “guida operativa per il rispetto del principio di non arrecare danno significativo all’ambiente (cd. DNSH)” (ultimo aggiornamento pubblicato con la Circolare n. 22 del 14 maggio 2024).
Nuovo codice dei contratti pubblici
A dimostrazione della crescente centralità del principio DNSH, è significativo osservare che questo viene citato nel “Decreto legislativo 31 marzo 2023, n. 36” (nuovo Codice dei Contratti Pubblici), nell’allegato I.7, che stabilisce i contenuti dei due livelli di progettazione e il contenuto minimo del quadro delle necessità e del documento di indirizzo della progettazione che le stazioni appaltanti e gli enti concedenti devono predisporre. In particolare, l’articolo 11 (Relazione di sostenibilità dell’opera) introduce la verifica di eventuali contributi sostanziali a uno o più degli obiettivi ambientali definiti dal Regolamento 852/2020. Si evince quindi come il principio DNSH non si limiti solo ai progetti finanziati ma è considerato un elemento sempre più centrale in diversi contesti, soprattutto per le Pubbliche Amministrazioni che sono chiamate a innalzare la qualità della progettazione degli interventi, per garantire una maggiore sostenibilità ambientale in tutte le opere pubbliche. In sintesi si può dire che: • il Nuovo Codice dei Contratti evidenzia l’importanza crescente del principio DNSH;
• prevede la verifica di eventuali contributi sostanziali a uno o più obiettivi ambientali nella progettazione delle opere pubbliche.
Applicazione
L’applicazione del principio DNSH può essere effettuata in diversi contesti, dalle richieste alle imprese che intendono accedere ai finanziamenti europei alle richieste che vengono fatte dalle stazioni appaltanti in fase di scelta di un contraente oppure in caso di forniture di prodotti/servizi.
Per applicare correttamente il principio DNSH, l’attività/prodotto/servizio non deve:
• condurre a significative emissioni di gas a effetto serra;
• condurre a un peggioramento degli effetti negativi del clima, attuale e futuro previsto, sulla stessa opera, sulle persone, sulla natura o sugli attivi;
• ledere il buono stato o il buon potenziale ecologico di corpi idrici, comprese le acque di superficie e sotterranee, o il buono stato ecologico delle acque marine;
• condurre a inefficienze significative nell’uso dei materiali o nell’uso diretto o indiretto di risorse naturali e comportare un aumento significativo della produzione, dell’incenerimento o dello smaltimento dei rifiuti;
• portare a un aumento significativo delle emissioni di rumore o di sostanze inquinanti nell’aria, nell’acqua o nel suolo;
• nuocere in misura significativa alla buona condizione e alla resilienza degli ecosistemi o nuocere allo stato di conservazione degli habitat e delle specie.
Operativamente, per indirizzare l’applicazione del rispetto del principio DNSH, la Commissione europea ha pubblicato i criteri di vaglio tecnico:
Quali sono gli effetti dell’applicazione del principio DNSH nelle politiche economiche, negli interventi e, più in generale, l’integrazione da parte delle imprese?
I principali riguardano:
• Accesso ai finanziamenti
• Impatto
• Trasparenza e visibilità
I fondi e gli investimenti (sia pubblici che privati) saranno sempre più vincolati al rispetto degli obiettivi ambientali e di conseguenza, il rispetto di questi ultimi da parte
delle imprese, renderà più concreto l’accesso ai finanziamenti. L’adozione di pratiche sostenibili, sempre più integrate nei processi produttivi aziendali, consentirà alle aziende di ridurre l’impatto ambientale e di contribuire alla conservazione delle risorse naturali, oltre a diminuire i costi operativi e migliorare la loro immagine.
Integrando gli elementi DNSH, anche attraverso i criteri di vaglio tecnico (pubblicati dalla Commissione europea e che integrano il Regolamento 852/2020), all’interno dei processi aziendali, le imprese si troveranno nelle condizioni di mostrare più trasparenza e credibilità nei confronti di eventuali stakeholder e/o investitori scrupolosi verso le pratiche sostenibili dal punto di vista ambientale.
Rispettare il principio DNSH, mitigando quindi i rischi ambientali, porterà a ridurre gli impatti dei cambiamenti climatici e i danni da essi scaturiti.
Quali sono invece i banchi di prova a cui sarà sottoposto? Essi per lo più riguardano la complessità normativa e i costi iniziali. Il quadro normativo di riferimento è molto complesso e può risultare di difficile comprensione da parte delle imprese che si vogliono allineare a quanto indicato dal Regolamento 852/2020 e, di conseguenza, potrà risultare complicata la corretta applicazione del principio DNSH in tutti i processi aziendali.
L’applicazione del principio DNSH da parte delle imprese, inoltre, potrà portarle a un iniziale aumento dei costi per conformarsi a quanto indicato nei criteri di vaglio tecnico. Aumento dei costi che potrà derivare dalla revisione dei processi produttivi per integrare pratiche sostenibili, oppure dagli investimenti in tecnologie che siano in linea con gli obiettivi ambientali.
Conclusione
In sintesi, il principio DNSH funge da guida per le aziende, assicurando che le loro attività non causino gravi danni all’ambiente. Contribuisce inoltre a garantire che la crescita economica sia compatibile con la tutela ambientale. Rappresenta una sfida complessa ma indispensabile per contrastare gli effetti dei cambiamenti climatici e affrontare le emergenze che derivano dai loro effetti. La sua corretta applicazione richiederà uno sforzo congiunto da parte degli Stati membri, delle imprese e degli investitori, oltre che dei cittadini. Solo attraverso una stretta sinergia e un approccio sistematico e armonizzato sarà possibile oltrepassare le barriere e gli impedimenti che ne scaturiscono, per raggiungere così gli obiettivi prefissati dal Green Deal europeo.n
* Giovanni Piperno, consulente DNSH, ESG, PNRR, Progetti Finanziati
∙ Next Generation EU, https://next-generation-eu.europa.eu/recovery-and-resilience-facility_it
∙ Regolamento 2021/C 58/01 - Orientamenti tecnici sull’applicazione del principio “non arrecare un danno significativo” a norma del regolamento sul dispositivo per la ripresa e la resilienza
∙ Guida operativa per il rispetto del principio di non arrecare danno significativo all’ambiente (cd. DNSH)
The REHVA HVAC World Congress CLIMA is the leading international scientific congress in the field of heating, ventilation, and air conditioning (HVAC). After the great success of the 2022 edition, organized by the Dutch association TVVL, the baton now passes to AiCARR for the organization of CLIMA 2025: the 15th REHVA HVAC World Congress, which will be held in Milan, Italy, from June 4th to 6th, 2025.
The theme of this Italian edition is “Decarbonized, healthy, and energy-conscious buildings in future climates”, a topic that highlights the fundamental importance of the HVAC sector in all its aspects. In this perspective, CLIMA 2025 will offer professionals, academics, and companies in the HVAC sector a unique opportunity for international discussion about these “hot” topics.
MORE INFO: www.climaworldcongress.org info@climaworldcongress.org | info@aicarr.org
Quantificare e valorizzare il risparmio energetico
Pensato in particolare per project ed energy manager di enti pubblici e aziende private, tecnici progettisti dei settori climatizzazione ed edilizia e per tecnici che operano presso le ESCO, questo nuovo modulo, proposto a novembre nel Percorso Specializzazione, è dedicato alla determinazione e conseguente rendicontazione del risparmio energetico connesso ad una serie di attività poste in essere quando ci si occupa di efficientamento energetico. A partire dalla definizione dei concetti di misurazione e risparmio si introducono quelli legati alla disponibilità delle misure e, quindi, alla necessità delle simulazioni ponendo l’accento sull’effetto dell’incertezza nelle misurazioni e sui diversi scenari di valorizzazione che si possono generare al variare dell’interesse e dell’inflazione.
CFP: per ingegneri
Il calendario
13 e 14 novembre
A novembre e dicembre, i moduli conclusivi del Percorso Industria
Gli impianti presenti negli stabilimenti industriali necessitano dell’intervento di professionisti di grande competenza, non solo in fase di progettazione, ma anche di installazione e soprattutto di gestione e di manutenzione, perché il loro funzionamento ottimale comporta grandi risparmi in termini energetici e quindi economici.
È quindi sempre molto seguito e apprezzato il Percorso di AiCARR Formazione dedicato alla gestione dell’energia nell’industria, che prosegue e si conclude a novembre con 5 moduli, come sempre affidati a professionisti fra i migliori esperti in materia e rivolti a progettisti termotecnici, Energy Manager, EGE, responsabili di stabilimento e a chi si occupa di gestione dell’energia all’interno di stabilimenti industriali. CFP: per ingegneri Il calendario
11 novembre - L’illuminazione degli ambienti nell’industria
12 e 18 novembre - Il controllo del rumore nell’ambiente industriale
13 e 14 novembre - Il riscaldamento negli ambienti dell’industria
26 novembre - Pompe e ventilatori nelle applicazioni industriali
2 e 3 dicembre - Impianti frigoriferi industriali e del terziario
Grande successo di pubblico per il 40° Convegno nazionale AiCARR
Grande successo per il 40° Convegno nazionale
AiCARR: “Industria 5.0, un’opportunità di crescita per le aziende”, che si è tenuto il 26 settembre al Parc Hotel di Peschiera del Garda e ha visto la partecipazione di oltre 150 professionisti del settore HVAC. Il protagonista principale del convegno è stato Industria 5.0, il Piano introdotto dal decreto ministeriale del Ministero delle Imprese e del Made in Italy per accompagnare la transizione sostenibile e digitale delle aziende italiane. In particolare, la discussione si è concentrata sul tema dell’innovazione per quanto riguarda la progettazione di edifici e impianti, il benessere negli ambienti lavorativi e l’integrazione di tecnologie green per ridurre i consumi e aumentare la competitività. Tematiche che saranno centrali per accompagnare le imprese verso l’adeguamento alle normative europee sulle emissioni inquinanti. Infatti, l’industria italiana dovrà rispettare gli obblighi fissati dall’UE, riducendo gradualmente consumi ed emissioni, senza però intaccare la competitività sul mercato. Per contro, l’adeguamento dal punto di vista energetico ed ambientale alle norme europee sul clima che compongono il Green Deal potrebbe rappresentare un’opportunità di crescita da sfruttare per le imprese italiane. Sono diversi gli obblighi che le imprese italiane dovranno assolvere nei prossimi anni. In primo luogo, troviamo il progressivo abbandono di combustibili fossili, con l’obiettivo di raggiungere la neutralità climatica entro il 2050. La strategia dell’UE include anche la Direttiva sulle energie rinnovabili (RED II), che promuove l’uso di fonti rinnovabili nel mix energetico. Ma non è tutto: il piano europeo prevede anche la riduzione graduale dei gas fluorurati a effetto serra, utilizzati nei sistemi di refrigerazione e climatizzazione, che dovranno essere sostituiti con fluidi e tecnologie più sostenibili. Inoltre, la strategia dell’Unione Europea sul clima comprende anche la cosiddetta Direttiva Case Green. La norma impone standard più severi per l’efficienza energetica degli edifici nuovi ed esistenti, al fine di ridurre il loro impatto ambientale e migliorare
il comfort degli spazi.
“Le aziende hanno capito che adeguarsi alle nuove normative green è ormai un must per contenere l’impatto ambientale ed essere in linea con i vincoli imposti dall’Unione europea. Quello su cui bisogna ancora sensibilizzare è che l’adeguamento energetico è anche un’opportunità di crescita e miglioramento generale per le aziende stesse ”, ha sottolineato il Presidente dell’associazione, prof. Claudio Zilio in apertura dell’evento, portando i saluti di Luca Zaia, Presidente della Regione Veneto, che ha patrocinato l’evento.
Per permettere alle aziende di adeguarsi alle normative non è sufficiente però investire in tecnologie. Bisogna formare i nuovi professionisti del futuro: “Per affrontare il processo di adeguamento alle normative per il risparmio energetico sarà fondamentale la formazione: ci vogliono figure professionali ad hoc nelle aziende, che coordinino il processo di cambiamento rimanendo sempre aggiornati sul settore ”, ha sottolineato il Presidente di AiCARR. L’ingegner Fabio Minchio, Tesoriere di AiCARR, ha dato il via ai lavori del convegno con una relazione su “Industria 5.0, autoconsumo diffuso e diagnosi energetica”.
Un ringraziamento particolare a: Mostra Convegno Expocomfort, Main Partner del Convegno; gli Sponsor delle Sessioni tematiche Carrier Distribution Italy Srl, Hoval Srl, Mitsubishi Electric Europe BV, Swegon Italia; gli Sponsor Aermec Spa, Alisea Srl, Daikin Air Conditioning Italy Spa, Edilclima Srl, Georg Fischer Spa, Hiref Spa, Innova Srl e Samsung Electronics Air Conditioner Europe BV. Cresce
Cresce sempre più l’interesse per il 15° REHVA HVAC World Congress CLIMA 2025, organizzato da AiCARR. Infatti, ad oggi l’Associazione ha ricevuto oltre 600 abstract. Numeri
AiCARR informa www.aicarr.org
che dimostrano la crescente attenzione di professionisti, accademici e aziende dei settori del riscaldamento e del raffrescamento nei confronti di tematiche cruciali come il miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici, la qualità dell’aria interna e la decarbonizzazione. A fine settembre si è conclusa la prima fase di sottomissione dei paper. Ora gli abstract ricevuti da AiCARR saranno valutati da oltre 200 revisori, che selezioneranno una rosa di relazioni da presentare durante il congresso. Il REHVA HVAC World Congress CLIMA 2025,
uno dei principali eventi scientifici internazionali nel settore del riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC), si terrà a Milano dal 4 al 6 giugno 2025. Il tema sarà “Edifici decarbonizzati, salubri ed efficienti per il clima del futuro”, titolo che mette in luce l’importanza del settore HVAC per la sostenibilità ambientale e la salubrità degli edifici.
Transizione 5.0, online le FAQ sul sito del GSE
Sono stati pubblicati sul sito del GSE i primi chiarimenti condivisi con il Ministero delle Imprese e del Made in Italy riguardo il Piano Transizione 5.0, pensato per accompagnare la transizione dell’industria verso un modello energeticamente efficiente, sostenibile e basato su fonti rinnovabili attraverso l’introduzione di un credito d’imposta per le imprese che effettuano nuovi investimenti. Complessivamente può contare su una dotazione finanziaria complessiva pari a 6,3 miliardi di euro.
Dalle FAQ pubblicate da MIMIT e GSE si apprende che sono due le condizioni principali affinché i progetti di innovazione possano essere agevolati. In primo luogo, devono essere stati avviati dal 1° gennaio 2024 e conclusi entro il 31 dicembre 2025. Inoltre, gli interventi devono aver portato a una riduzione dei consumi energetici di almeno il 3% per le strutture produttive o del 5% per i processi aziendali. Il risparmio energetico è il risultato della differenza tra i consumi annui stimati dopo gli investimenti e i consumi registrati nell’anno precedente all’avvio del progetto (Capitolo 2 della Circolare Operativa).
La riduzione dei consumi deve essere ottenuta solo attraverso beni strumentali materiali e immateriali e deve rispettare questi requisiti minimi previsti dalla normativa. Nel caso in cui i beni strumentali da soli rispettino i requisiti minimi, sarà possibile inserire nel calcolo dell’incentivo anche investimenti in energie rinnovabili e attività formative.
In particolare, possono beneficiare dell’incentivo fiscale previsto dal decreto ministeriale Transizione 5.0 gli investimenti in nuovi beni materiali, a patto che siano utili all’esercizio d’impresa, interconnessi al sistema aziendale oppure alla rete di fornitura (come prescrive l’allegato A alla legge 232/2016). Inoltre, la spesa per transizione tecnologica e digitale può riguardare anche beni immateriali come software per la gestione aziendale e sistemi di monitoraggio dell’energia, ma anche le attività di formazione sulle nuove tecnologie. In quest’ultimo caso le agevolazioni possono coprire fino
Edifici NZEB, come progettare gli impianti di climatizzazione
È organizzato in diretta streaming il 28 e 30 novembre il corso “La progettazione degli impianti di climatizzazione negli edifici NZEB”, che affronta dal punto di vista pratico la progettazione e la gestione di impianti a basso consumo energetico, conditio sine qua non per la realizzazione di edifici NZEB.
al 10% dell’importo degli investimenti, per un valore massimo di 300.000 euro. Possono accedere al credito d’imposta anche le imprese che investono in energie rinnovabili per l’autoconsumo e sistemi di stoccaggio, escluse le biomasse. Non sono ammissibili invece veicoli, beni con aliquota di ammortamento inferiore al 6,5%, fabbricati, beni gratuitamente devolvibili e interventi che violino il principio di “non arrecare un danno significativo” all’ambiente (DNSH). Inoltre, le agevolazioni del decreto ministeriale Transizione 5.0 non sono cumulabili con altri incentivi finanziati da risorse dell’Unione Europea, secondo quanto previsto dalla Guidance on Recovery and Resilience Plans adottata dalla Commissione Europea il 31 maggio 2024. Per questa ragione, secondo quanto emerge dalle nuove FAQ, non potranno fare richiesta del credito d’imposta le imprese che già beneficiano di risorse provenienti da: Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (FESR), Fondo Sociale Europeo + (FSE+), Fondo per la Transizione Giusta (JTF), Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), Fondo Europeo Agricolo per lo Sviluppo Rurale (FEASR). Tuttavia, il credito d’imposta è cumulabile con altre agevolazioni nazionali per gli stessi costi, fatta eccezione per il Credito d’imposta “Transizione 4.0” e il Bonus investimenti per Zone Economiche Speciali (ZES) e Zone Logistiche Speciali (ZLS). L’unica condizione è che il cumulo non superi il totale del costo sostenuto, inclusa l’esenzione dalla formazione del reddito e dalla base imponibile IRAP. GSE e MIMIT individuano come soggetti abilitati al rilascio delle certificazioni esperti in Gestione dell’Energia (EGE), Energy Service Company (ESCo), Ingegneri e periti industriali iscritti nelle sezioni “meccanica ed efficienza energetica” e “impiantistica elettrica e automazione”, con comprovata esperienza in efficienza energetica nei processi produttivi.
Il corso si rivolge a progettisti e ai tecnici delle PA e di aziende, illustrando, con particolare attenzione all’aspetto pratico, alcune scelte fondamentali per il corretto dimensionamento e funzionamento delle apparecchiature, temi generalmente non considerati dalle norme. Più in generale, il modulo fornisce indicazioni utili per affrontare la progettazione di impianti HVAC&R a servizio di un edificio NZEB, le cui caratteristiche di involucro siano state opportunamente definite e condivise fra i progettisti in un’ottica di progettazione integrata. CFP: per ingegneri
Il calendario
5 e 6 dicembre
In anteprima, il Percorso Fondamenti 2025
Nell’ambito della Scuola di Climatizzazione di AiCARR Formazione, frequentata con successo da oltre vent’anni da professionisti e neolaureati che intendono ampliare le proprie competenze e tenersi sempre aggiornati sulle novità tecnologiche e normative, prende il via il 13 febbraio il Percorso Fondamenti. Si tratta di corsi sui principi di base della progettazione termotecnica, rivolti in modo particolare a chi intraprende una professione nel settore HVAC. Il Percorso, che offre Crediti Formativi Professionali per gli ingegneri, è frequentabile integralmente oppure selezionando i corsi di interesse grazie alla struttura modulare. IAQ, calcolo dei carichi termici estivi e invernali, progettazione delle diverse tipologie di impianti di climatizzazione (ad aria, ad acqua, misti), centrali termofrigorifere, caratteristiche di pompe di
calore, di unità di trattamento aria e regolazione automatica degli impianti sono le aree tematiche che verranno sviluppate nel corso delle dirette web. Il calendario completo del Percorso è disponibile sul sito di AiCARR Formazione. CFP: per ingegneri
AiCARR informa www.aicarr.org
Detrazioni per l’efficientamento, mutui green agevolati, partnership pubblico privato. Le anticipazioni della riforma dei Bonus Casa
Detrazioni fiscali per gli interventi di efficienza energetica, mutui agevolati per comunità energetiche e condomini, apertura a partnership pubblico – privato, finanziamenti per gli incapienti. Sono i pilastri della strategia che il ministro dell’Ambiente e della Sicurezza energetica, Gilberto Pichetto Fratin, sta delineando per incentivare l’efficientamento energetico e la decarbonizzazione degli edifici. Misure pensate per attuare la direttiva sulle Case Green, varata dall’UE a fine maggio, ma anche “per la tutela dell’interesse nazionale, perché avere edifici che consumano di meno significa anche permettere
alle famiglie di risparmiare sulle bollette ”, ha dichiarato il Ministro.
“Già con la prossima legge di Bilancio ribaltiamo il meccanismo della detrazione fiscale, che verrà maggiormente finalizzata agli interventi di efficientamento energetico: si tratta di una parte strutturale della riforma fiscale ”, ha anticipato Gilberto Pichetto Fratin, sottolineando però che le modifiche al meccanismo della detrazione fiscale, per legarlo maggiormente agli interventi di efficientamento energetico, rappresenteranno uno dei fondamenti della prossima Legge di Bilancio.
Nuovi quesiti in AgorAiCARR
Dopo la pausa estiva, AgorAiCARR, il servizio online che offre risposte tecniche ai Soci AiCARR, ha ripreso la sua attività. Diversi i quesiti sottoposti nello scorso mese di settembre, come ad esempio:
Igiene, ispezione e manutenzione degli impianti: al via a fine ottobre il Percorso unico in Italia
Ritorna il 25 ottobre il Percorso Specialistico “Igiene, ispezione e manutenzione degli impianti di climatizzazione”, costruito secondo quanto previsto dalle Linee Guida del Ministero della Salute, riprese dalla Procedura operativa per la valutazione e gestione dei rischi correlati all’igiene degli impianti di trattamento aria. Questa proposta di aggiornamento di AiCARR Formazione, unica nel panorama italiano, riguarda molto da vicino il tema della salubrità dell’aria interna e si conferma quindi sempre più attuale. Dal 25 ottobre è in programma il modulo MA01: 36 ore di lezione per la qualifica di operatori di categoria B, formati ai sensi di quanto previsto dalle Linee Guida, recepite con Accordo Stato Regioni nel 2006. A fine corso i partecipanti hanno la possibilità di accedere all’esame di certificazione delle competenze acquisite, in programma il 16 dicembre conseguendo un titolo riconosciuto su tutto il territorio nazionale e in qualsiasi contesto lavorativo. CFP: per ingegneri.
Il calendario
25-28-31 ottobre, 6-15-20-27 novembre, 4-910 dicembre
Tutte le informazioni relative ai corsi sono pubblicate sul sito www.aicarrformazione.org
• Un edificio costituito da una singola unità immobiliare ad uso di civile abitazione soggetto ad interventi di ristrutturazione importante di primo livello rientra nei casi obbligatori di applicazione dei requisiti NZEB?
• Chi può rilasciare un certificato di rispondenza per un impianto di riscaldamento di un ristorante con un generatore a metano di circa 50 kW?
• A che normativa occorre far riferimento per la determinazione della portata di ricambio aria all’interno di un’attività ristorante?
I Soci possono accedere al servizio scegliendo fra varie aree tematiche (BACS, contabilizzazione del
calore, diagnosi energetica, incentivi, Legionella, ventilazione meccanica controllata, legislazione relativa a certificazione energetica, efficienza energetica e fonti rinnovabili) e porre quesiti tecnici o normativi. Le risposte vengono fornite da Soci identificati da AiCARR come esperti nella materia e rimangono disponibili sul sito dell’Associazione, creando così una preziosa banca dati consultabile.
Il servizio è riservato ai Soci AiCARR e accessibile previa autenticazione.
Ripresi gli Incontri tecnici AiCARR
La Commissione Delegati Territoriali di AiCARR ha ripreso l’organizzazione degli eventi in collaborazione con le aziende della Consulta Industriale. Due gli appuntamenti nel mese di settembre. Il 12, a Vedano al Lambro (MB), si è svolta una visita tecnica presso CPC Biotech srl, PMI italiana di eccellenza nel settore farmaceutico. I partecipanti hanno avuto l’opportunità di approfondire le soluzioni avanzate degli impianti HVAC specifici per l’industria farmaceutica. La visita si è conclusa con una sessione tecnica dedicata ai sistemi di climatizzazione.
Il 17 settembre, presso l’Università di Padova (sede di Vicenza), si è tenuto un incontro sull’efficienza energetica nel trattamento e distribuzione
dell’aria. L’evento ha trattato temi come la filtrazione innovativa, il recupero di energia e la regolazione delle portate d’aria, con un focus sulla riduzione dei consumi e l’integrazione intelligente dei sistemi. La sessione finale è stata un “talk” interattivo sulla gestione dei sistemi. Le locandine con i programmi delle due giornate sono disponibili al link https://www.aicarr. org/IncontriTecnici/IncontriTecnici_Elenco.aspx. Per i prossimi appuntamenti, visitare la home page di AiCARR.
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