Impianti HVAC, il ruolo nel contenimento del contagio da Coronavirus SARS-CoV-2

Plant design covers different types of systems: electrical, plumbing, air conditioning, heating, ventilation, gas distribution, etc. Currently the design is carried out in terms of application of standards of a prescriptive nature; this is put in practices applying the technical rules, where are reported the measures to be adopted with the aim of achieving certain goals (usually the plant quantities are provided in tables, e.g: UNI 10339-1995). These standards cover all situations to reference cases; however, the pandemic has brought to the attention of designers a number of situations for which the most critical operating conditions can not be longer associated to the existing historical cases. Indoor air quality and microclimate, even modulated by outdoor seasonal conditions, can be key factors in the transmission of infections in the internal enviroments. Therefore, systems which involve the movement of air within rooms (air conditioning systems, heating systems and ventilation systems) have played and plays an essential role in countering the spread of the epidemic of SARS-CoV-2 as well as ensuring good indoor air quality. To control the air quality, the general approach consists of setting up concentration limits for each contaminant. These thresholds are defined by national or international health authorities. In the case of SARS-CoV-2, these thresholds do not yet exist as there are no historical data; further to this no tests can be conducted because they would have to be conducted on humans. In the past, for other types of infectious diseases, predictive models on the probability of infection have been developed. However to date, for the risk containment of SARS-CoV-2 transmission, national or international health authorities have been unable to provide comprehensive answers and determine whether there is a transmission risk that can be considered acceptable. In this context, planners have the difficult task of minimizing the probability of contagion, assessing the risks and trying to eliminate them to ensure the well-being of the occupants, particularly in places with the greatest number of people influx (for example workplaces). This thesis will describe the main components of ventilation and heating systems/ air conditioning, which can promote air movement in internal environments. Subsequently some solutions and operational recommendations will be analyzed for the management of existing systems and it will be described how the design of the systems can change by analyzing as a case study a shopping center.

La progettazione impiantistica riguarda diversi tipi di impianti: impianti elettrici, idraulici, di climatizzazione, di riscaldamento, di ventilazione, di distribuzione gas ecc. Ad oggi, la progettazione viene realizzata in termini di applicazione di norme di natura prescrittiva; ciò si concretizza nell’applicazione di regole tecniche in cui sono riportate le misure da adottare al fine di ottenere determinati obiettivi (solitamente le grandezze impiantistiche vengono fornite da tabelle, ad esempio: UNI 10339-1995). Tali norme riportano tutte le situazioni a casi di riferimento; tuttavia, la pandemia ha sottoposto all’attenzione dei progettisti una serie di situazioni per le quali le condizioni più critiche di funzionamento non sono più assimilabili alle casistiche esistenti. Qualità dell’aria indoor e microclima, anche modulati dalle condizioni stagionali esterne, possono rappresentare fattori chiave nella trasmissione di infezioni negli ambienti interni. Pertanto, gli impianti che comportano la movimentazione dell’aria all’interno degli ambienti (impianti di climatizzazione, impianti di riscaldamento e impianti di ventilazione) sono stati e sono di fondamentale importanza per contrastare la diffusione dell’epidemia di SARS-CoV-2 oltre che per garantire una buona qualità dell’aria degli ambienti indoor. L’approccio generale per il controllo della qualità dell’aria prevede la definizione per ciascun contaminante di limiti di concentrazione. Tali soglie vengono definite dalle autorità sanitarie nazionali o internazionali. Nel caso del SARS-CoV-2, tali soglie ancora non esistono in quanto non vi sono dati storici e non è possibile condurre test in quanto dovrebbero essere condotti su umani. In passato per altre tipologie di malattie infettive sono stati sviluppati modelli predittivi sulla probabilità di contagio ma, per il contenimento del rischio di trasmissione del virus SARS-CoV-2, le autorità sanitarie nazionali o internazionali non sono ad oggi state in grado di fornire risposte esaustive e stabilire se esista un rischio di trasmissione che si possa considerare accettabile. In questo contesto i progettisti hanno il difficile compito di minimizzare la probabilità di contagio, valutando i rischi e cercando di eliminarli per garantire il benessere degli occupanti, in particolare nei luoghi con il maggior numero di afflusso di persone come i luoghi di lavoro. ii | Abstract In questa tesi verranno descritti i principali componenti dei sistemi di ventilazione e di riscaldamento/ climatizzazione che possono favorire la movimentazione dell’aria in ambienti indoor, successivamente verranno analizzate alcune soluzioni e raccomandazioni operative per la gestione degli impianti esistenti e come può cambiare la progettazione degli impianti analizzando come caso studio un centro commerciale.