Ventilazione meccanica controllata: l’IAQ nell’edilizia contemporanea

L’importanza della ventilazione meccanica controllata (VMC) è sempre più evidente, considerando che l’aria indoor può essere fino a 5 volte più inquinata di quella esterna, con grvi effetti su salute e produttività. OMS e studi italiani evidenziano i rischi e i costi sociali. Una corretta ventilazione è essenziale, specie in edifici ristrutturati secondo direttiva EPBD IV.

Perché l’aria indoor è inquinata?

Studi scientifici mostrano gli elevati tassi di inquinamento dell’aria in Europa e, in particolare, in Italia. Oggigiorno trascorriamo gran parte del nostro tempo in spazi confinati, dove l’aria che respiriamo è fino a 5 volte più inquinata che all’esterno, con pesanti ricadute sulla nostra produttività, il nostro benessere e la nostra salute, messa a rischio da allergie, malattie respiratorie e cardiovascolari e tumori. Gli studi condotti dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) evidenziano i rischi legati agli inquinanti biologici (batteri, muffe e funghi, che proliferano in presenza di elevati tassi di umidità e di impianti di condizionamento non correttamente manutenuti) e chimici (benzene, formaldeide, monossido di carbonio, e altro ancora, sprigionati dalla combustione, dagli arredi, dai prodotti per la pulizia, dai materiali da costruzione e dalle nostre attività), al radon, un gas radioattivo presente nelle acque e nei terreni di natura vulcanica, e alle polveri sottili, (PM) che, inalate, possono insediarsi nei polmoni ed entrare nel flusso sanguigno, danneggiando gli organi vitali.

Una ricerca condotta dalle Università Bocconi e Bicocca[1] tra il 2023 e il 2024 stima tra i 54 ed i 106 miliardi di €/anno (dal 2,6% al 5,3% del PIL Italiano) i costi sociali dell’inquinamento indoor causati dal solo microparticolato nelle scuole primarie di primo e secondo grado del nostro Paese, a fronte di una spesa annua per la sanità pubblica che nel 2023 ha superato i 130 miliardi di Euro (6,2% del PIL nazionale, 2.224 € pro capite). Le Linee Guida sull’Aria Indoor pubblicate nel 2023 dall’OMS elencano 5 regole per assicurare un’aria pulita e salubre negli spazi chiusi: 1. aerare i locali 2. tenere sotto controllo i valori di temperatura e umidità 3. monitorare le concentrazioni di sostanze nocive 4. ispezionare e manutenere gli impianti aeraulici 5. sanificare periodicamente i canali degli impianti di ventilazione e condizionamento.

L’esigenza di una corretta ventilazione è ancora più urgente alla luce del piano di ristrutturazione degli edifici imposto dalle Direttiva 2024/1275[4] (EPBD IV – Direttiva Case Green), volta a ridurre i consumi e le emissioni di gas serra. La realizzazione di cappotti isolanti e l’adozione di serramenti a elevata tenuta, se non accompagnate da misure atte a garantire adeguati ricambi d’aria, peggiorano infatti la IAQ (Indoor Air Quality – Qualità dell’Aria Interna), come evidenziato dagli interventi finanziati dal “Superbonus 100%”, che non attribuiva la giusta attenzione a questa tematica. La stessa Direttiva EPBD IV sollecita la salvaguardia della salute, del benessere e del comfort degli occupanti, laddove recita che le ristrutturazioni devono “migliorare la qualità degli ambienti interni”, che “miglior salute e maggior benessere sono importanti benefici accessori delle accresciute prestazioni energetiche degli edifici”, e ancora che “gli Stati membri dovrebbero sostenere i miglioramenti della prestazione energetica degli edifici esistenti che contribuiscono a garantire un livello adeguato di qualità degli ambienti interni”. L’obiettivo è quindi assicurare la corretta ventilazione degli spazi confinati, ottimizzando i consumi e senza vanificare gli interventi di efficientamento con la periodica apertura delle finestre.

I vantaggi della Ventilazione Meccanica Controllata

Un’efficace soluzione al problema è costituita dalle VMC (Ventilazione Meccanica Controllata), che ricambiano l’aria in modo efficiente, prevenendo l’ingresso di inquinanti quali pollini e PM ed isolando i locali dai rumori esterni. Comuni a ogni VMC sono i ventilatori, lo scambiatore di calore, i filtri e l’elettronica di gestione, spesso arricchita da sensori – di umidità, CO2 o VOC – che ne adeguano automaticamente il funzionamento al variare delle esigenze. I ventilatori estraggono l’aria viziata e immettono aria esterna, adeguatamente filtrata; all’interno dello scambiatore, il calore del flusso più caldo passa a quello più freddo, ottimizzando il funzionamento di caldaia e condizionatore. Ipotizzando un’efficienza dello scambiatore pari al 85% (dato comune a molte VMC residenziali), in inverno, con temperature esterna e interna rispettivamente pari a 0°C e a 20°C, l’aria di rinnovo entra nei locali pre-riscaldata gratuitamente dall’aria viziata espulsa alla temperatura di 17°C, con evidenti risparmi sulla bolletta energetica. Il mercato offre svariate tipologie di VMC, diverse per prestazioni, installazione, funzionalità e costi. I modelli più economici prevedono uno scambiatore di calore, di norma in materiale ceramico, alternativamente attraversato dall’aria viziata e dall’aria di rinnovo, mosse dalla periodica inversione del senso di rotazione del ventilatore. Facili da porre in opera (trovano posto in un foro, di diametro solitamente pari a 160 mm, aperto in una parete perimetrale del locale) e dal costo ridotto, sono una scelta idonea per interventi di ristrutturazione “leggera”. Installati a coppie e funzionanti in modo coordinato, inducono nei locali un flusso costante che riduce il tasso di umidità ed evita il proliferare di muffe. Un’alternativa è costituita dagli apparecchi centralizzati, in grado di ventilare l’intera abitazione. Posti nel sottotetto, in un locale tecnico o a controsoffitto, presentano 2 ventilatori che, contemporaneamente, estraggono l’aria viziata e aspirano l’aria di rinnovo; il trasferimento di calore dal flusso più caldo a quello più freddo si realizza nello scambiatore di calore.

VMC a controsoffitto

Sul mercato sono presenti numerose varianti di VMC; meritevoli di menzione sono quelle che abbinano al ricambio dell’aria la deumidificazione, utile in presenza di impianti di raffrescamento radianti, come pure i modelli equipaggiati di scambiatori di calore entalpici, che mantengono pressoché invariato il tasso di umidità indoor, risultando ideali nei climi rigidi e secchi o caldi e umidi. I principali vantaggi delle VMC centralizzate sono le maggiori portate d’aria trattate e l’elevata capacità di arresto dei filtri; i limiti risiedono nella più complessa e costosa messa in opera, che richiede circuiti di distribuzione dell’aria. Un compromesso tra le due soluzioni è rappresentato dalle sempre più diffuse unità decentralizzate a doppio flusso, di portata adeguata a ventilare uno o due locali, equipaggiate di filtri di classe elevata e che, non necessitando di canalizzazioni, sono adatte alle ristrutturazioni di edifici abitati e all’integrazione in pareti e rivestimenti prefabbricati.

Quanto agli investimenti necessari per la messa in opera di una VMC, interessanti sono i risultati dello studio condotto dall’Università Politecnica delle Marche su 34 scuole destinatarie di VMC, installate con successo per contrastare l’epidemia da Covid-19. Comparati i costi di acquisto, installazione, manutenzione e utilizzo ai risparmi legati ai minori giorni di malattia degli studenti, alla retribuzione di baby-sitter, ai permessi lavorativi concessi e alle supplenze assegnate, trascurati cautelativamente i costi dovuti al contagio delle persone fragili (es. i nonni) e dei genitori, come pure le perdite di opportunità future dei giovani soggetti a frequenti infezioni, i risultati mostrano: • un risparmio annuo di oltre 1,1 milioni di € • un rendimento annuo dell’investimento > 14% • un ritorno in 7 anni (vita utile dei sistemi installati: 15 anni). La riduzione dei consumi e delle emissioni di CO2 degli edifici impone politiche che ottimizzino gli investimenti, evitino gli sprechi e assicurino il comfort e la salute degli occupanti. L’installazione di VMC efficienti massimizza i risparmi derivanti dall’isolamento degli edifici, ne preserva l‘integrità e salvaguarda gli occupanti dai danni causati dall’inquinamento. Le aziende italiane sviluppano sistemi di ventilazione meccanica controllata (VMC) sempre più efficienti ed efficaci. Sostenere le installazioni con incentivi economici commisurati alle reali disponibilità dei beneficiari, ne consentirebbe un’adozione diffusa contribuendo al miglioramento del comfort abitativo e della qualità dell’aria interna. Tali agevolazioni potrebbero essere finanziabili attraverso strumenti europei, come il Fondo Sociale per il Clima, previsto a sostegno di famiglie, microimprese e utenti vulnerabili interessati dalle misure volte alla riduzione delle emissioni di gas serra. Tali investimenti potranno inoltre generare benefici indiretti, grazie alla riduzione dei costi legati a una scarsa qualità dell’aria, al maggior gettito fiscale derivante dall’attività delle imprese e dal mancato pagamento delle multe originate dall’inosservanza della Direttiva EPBD IV.