In termini scientifici, l’aria pulita è composta da gas specifici, tra cui azoto (N₂), ossigeno (O₂), argon (Ar), anidride carbonica (CO₂) e vapore acqueo. La proporzione di questi componenti può variare a seconda delle condizioni ambientali. Tuttavia, l’aria contiene anche gas presenti in concentrazioni variabili, comunemente noti come inquinanti atmosferici.
I principali inquinanti atmosferici — tra cui PM, O₃, CO e NO₂ — sono spesso definiti “inquinanti criterio” per il loro impatto sulla salute umana e sull’ambiente. L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) stabilisce linee guida internazionali sulla qualità dell’aria per questi e altri inquinanti. Perché l’aria possa essere considerata sicura, le concentrazioni di tali sostanze devono rimanere al di sotto dei limiti raccomandati.
Necessità del monitoraggio
L’esposizione a livelli elevati di inquinanti atmosferici è stata collegata a un’ampia gamma di problemi di salute, che spaziano da mal di testa e affaticamento fino a patologie croniche più gravi. Sebbene non sia possibile eliminare completamente gli inquinanti atmosferici, mantenerne basse le concentrazioni è essenziale per la tutela della salute umana.
È qui che il monitoraggio avanzato della qualità dell’aria diventa fondamentale. Sia gli ambienti esterni che quelli interni dovrebbero essere dotati di sensori in grado di rilevare i livelli di inquinanti nocivi e garantire che la qualità dell’aria resti entro soglie di sicurezza.
Il ruolo dei sensori
Mentre i sensori di temperatura, umidità relativa e CO₂ vengono generalmente utilizzati per regolare la ventilazione di base al fine di garantire il comfort (termico) e fornire un adeguato apporto di aria fresca, i sensori aggiuntivi che misurano gli inquinanti atmosferici svolgono un ruolo fondamentale nel ridurre i rischi per la salute.
Questi sensori consentono di rilevare inquinanti nocivi che potrebbero non essere percepiti dagli occupanti, ma che possono influire in modo significativo sul benessere a lungo termine. Integrando tali sensori, i sistemi di ventilazione possono reagire in modo più efficace, favorendo sia il comfort che la salute.
Questi sensori consentono di rilevare inquinanti nocivi che potrebbero non essere percepiti dagli occupanti, ma che possono influire in modo significativo sul benessere a lungo termine. Integrando tali sensori, i sistemi di ventilazione possono reagire in modo più efficace, favorendo sia il comfort che la salute.
Principali inquinanti atmosferici
Per comprendere meglio la qualità dell’aria, è essenziale conoscere i diversi tipi di inquinanti atmosferici, le loro fonti, le reazioni chimiche che li coinvolgono e i loro effetti sulla salute umana.
- Composti Organici Volatili (VOC)
I Composti Organici Volatili (VOC) sono sostanze chimiche che possono facilmente evaporare e trasformarsi in gas. Si trovano spesso in oggetti di uso quotidiano come prodotti per la pulizia, vernici, smalti, materiali da costruzione, mobili e apparecchiature da ufficio come fotocopiatrici e stampanti. Vengono inoltre prodotti anche da esseri umani e animali. I VOC partecipano alla formazione di ozono (O₃), foschia e piogge acide, causando danni all’ambiente. I composti più comuni includono benzene, glicole etilenico, formaldeide, cloruro di metilene, tetracloroetilene, toluene, xylene e 1,3-butadiene.
TVOC (Total Volatile Organic Compounds) indica la quantità totale di composti organici volatili presenti nell’aria. Il monitoraggio dei livelli di TVOC è importante, poiché alcuni VOC possono essere nocivi per la salute, soprattutto quando si accumulano negli ambienti interni. L’inalazione prolungata di alti livelli di determinati VOC può causare problemi di salute come mal di testa, vertigini, irritazioni a occhi, naso e gola, reazioni allergiche cutanee e, in alcuni casi, patologie più gravi. Alcuni VOC sono riconosciuti come cancerogeni.
L’indice VOC fornisce una panoramica della quantità totale di VOC presenti nell’aria. Si tratta di un indicatore intelligente e adattivo che riflette l’andamento dell’inquinamento dell’aria interna dovuto ai VOC. Il valore 100 rappresenta la media della composizione gassosa interna nelle ultime 24 ore. Valori compresi tra 100 e 500 indicano un peggioramento, mentre valori tra 1 e 100 segnalano un miglioramento della qualità dell’aria in base ai VOC. L’indice si adatta continuamente all’ambiente e consente di individuare l’andamento del deterioramento o del recupero della qualità dell’aria nel tempo. Questo sensore di tendenza può essere utilizzato per regolare la velocità del ventilatore nel sistema di ventilazione: quando l’indice VOC mostra una tendenza al ribasso, la velocità del ventilatore può essere ridotta; in caso di tendenza al rialzo, è necessario un maggiore apporto di aria fresca per eliminare gli inquinanti. - Monossido di carbonio (CO)
Il monossido di carbonio (CO) è un gas tossico incolore, inodore e insapore. Può combinarsi liberamente con l’aria ed è una fonte di combustibile. Inoltre, brucia con una fiamma violetta riconoscibile. I livelli di monossido di carbonio possono essere presenti sia all’interno che all’esterno.
Le principali fonti di CO negli ambienti interni sono stufe a gas o a cherosene senza ventilazione, camini con perdite, forni e caldaie. Inoltre, alcune attività possono aumentare i livelli di CO all’interno, come fumare e cucinare su fornelli a gas. Le fonti esterne di CO sono i veicoli o i macchinari alimentati dalla combustione di carburanti fossili. Di conseguenza, livelli elevati di CO possono essere riscontrati in garage chiusi, aree di parcheggio e strade.Gli effetti del CO sono pericolosi per la salute umana. Bassi livelli di CO possono causare affaticamento nelle persone sane e dolore al petto in persone con malattie cardiache, specialmente se stanno facendo esercizio fisico o si trovano sotto stress. L’esposizione a breve termine comporta una ridotta fornitura di ossigeno al cuore. L’esposizione a livelli elevati di CO può provocare capogiri, mal di testa, confusione, nausea e una riduzione di vista, coordinazione e funzioni cerebrali. I livelli più alti di CO tendono a verificarsi all’interno e possono essere fatali per l’uomo.
Dal punto di vista ambientale, il CO può partecipare a reazioni chimiche che portano alla formazione di ozono (O₃), che ha un effetto nocivo sulla natura e sulla vegetazione.
Oggi la maggior parte dei veicoli è progettata per emettere più anidride carbonica (CO₂) e meno monossido di carbonio (CO) durante la combustione del carburante. Inoltre, il fatto che il CO possa reagire con l’ossigeno (O₂) producendo CO₂ dimostra un legame diretto tra i livelli di CO e CO₂, soprattutto nei garage chiusi, dove la qualità dell’aria dipende fortemente da un adeguato sistema di ventilazione.
I sensori di CO₂ per esterni di Sentera sono sviluppati appositamente per misurazioni precise della CO₂, garantendo la sicurezza delle persone nei garage chiusi.
I sensori di CO₂ Sentera sono adatti per la misurazione della qualità dell’aria in garage chiusi. Inoltre, questi sensori multifunzionali misurano anche temperatura, umidità relativa e livelli di luce ambientale. In base alla misurazione della temperatura e dell’umidità, viene calcolato il punto di rugiada. Tutti questi valori sono disponibili tramite Modbus RTU. - Gas di petrolio liquefatto (GPL)
Il gas di petrolio liquefatto (GPL) è un altro gas ampiamente utilizzato dai veicoli. A causa dell’impatto ambientale e delle politiche statali, l’uso dei motori alimentati a diesel sta diminuendo ed è sempre più sostituito da motori a GPL, che risultano meno dannosi per la natura. Il termine GPL si riferisce a due gas naturali liquidi: propano e butano, o a una miscela dei due. Il vapore di GPL può causare svenimenti e soffocamento in ambienti scarsamente ventilati.
Per garantire un controllo sicuro e salubre della qualità dell’aria interna, è necessario un sistema continuo di monitoraggio dei gas. - Particulate Matter (PM)
Il particolato (PM) si riferisce a una complessa miscela di piccole particelle solide e gocce liquide sospese nell’aria. Le particelle variano per dimensione, forma e composizione chimica e sono classificate principalmente in base al loro diametro.
PM10 e PM2,5 — particelle con un diametro rispettivamente di 10 µm e 2,5 µm o meno — sono considerate pericolose. A causa delle loro piccole dimensioni, PM10 e soprattutto PM2,5 possono essere inalate fino ai polmoni. Le particelle PM2,5 sono particolarmente pericolose perché possono penetrare negli alveoli polmonari e persino entrare nel flusso sanguigno, aumentando il rischio di gravi problemi di salute, come malattie respiratorie, cardiovascolari e morte prematura.
Le particelle possono anche contribuire alla formazione di piogge acide, dannose per l’ambiente e in grado di danneggiare edifici e monumenti. Un altro esempio della presenza di PM2,5 e PM10 nell’aria è la formazione di foschia nelle città, che porta a una ridotta visibilità e può provocare incidenti stradali, poiché i conducenti non riescono a vedere ostacoli, pedoni e altri veicoli in movimento.
Alcune delle principali fonti di PM2,5 e PM10 sono centrali elettriche e automobili, che emettono sostanze chimiche come anidride solforosa e ossidi di azoto, prodotte da complesse reazioni chimiche. Inoltre, le particelle sono emesse direttamente da cantieri, campi, strade non asfaltate e incendi.
Alcune fonti si trovano all’interno degli edifici e possono includere attività come fumare, cucinare su stufe a legna, bruciare cibo durante la cottura, accendere candele o camini. Anche polvere e polline, che possono entrare negli ambienti interni attraverso finestre aperte, sono considerati fonti di PM2,5 e PM10. - Ozono (O₃)
L’ozono (O₃) è un altro inquinante atmosferico che si forma a seguito di complesse reazioni chimiche nell’atmosfera. I principali componenti responsabili della formazione di O₃ in un’atmosfera inquinata sono l’azoto (N₂) e i composti organici volatili (COV).
Le principali fonti di ossidi di azoto (NOₓ) e di composti organici volatili (COV) sono le emissioni provenienti da automobili, centrali elettriche, impianti chimici, reti elettriche, vapori di benzina e raffinerie, che reagiscono in presenza della luce solare dando origine all’O₃. L’ozono si trova più comunemente nelle aree urbane, tuttavia può essere trasportato per lunghe distanze dal vento, provocando livelli più elevati di inquinamento anche nelle zone rurali. È uno dei principali componenti dello smog, che causa una riduzione della visibilità e della qualità dell’aria.
Quando inalato, l’O₃ può provocare irritazione e infiammazione dell’apparato respiratorio, causando tosse, fastidio al torace e un aumento degli attacchi d’asma per chi soffre di questa condizione. L’esposizione a livelli elevati di O₃ per lunghi periodi di tempo rende particolarmente vulnerabili bambini, anziani e persone affette da malattie respiratorie, che possono sviluppare una ridotta funzionalità polmonare. Inoltre, l’O₃ può avere effetti negativi sulla natura e sulla vegetazione: riduce la crescita delle piante, la fotosintesi e la biodiversità. - Diossido di azoto (NO₂)
Il diossido di azoto (NO₂) appartiene a un gruppo di gas altamente reattivi chiamati ossidi di azoto (NOₓ). Il diossido di azoto si forma durante i processi di combustione che coinvolgono azoto e ossigeno. Il principale fattore che determina la presenza di NO₂ nell’aria è la combustione dei carburanti. In questo senso, le emissioni provenienti da centrali elettriche, veicoli, attività industriali e riscaldamento domestico svolgono un ruolo fondamentale nei livelli di NO₂. Inoltre, i parcheggi coperti richiedono una ventilazione adeguata, poiché i veicoli producono emissioni pericolose per la salute. In questi casi, la rilevazione della CO₂ può essere utilizzata come criterio per la sicurezza complessiva dei parcheggi coperti, dato che durante la combustione dei carburanti vengono emesse grandi quantità di CO₂. I sensori di CO₂ di Sentera sono appositamente progettati per rilevare i livelli di anidride carbonica, garantendo che rimangano entro limiti di sicurezza. Di conseguenza, i sensori di CO₂ da esterno di Sentera rappresentano un elemento chiave di qualsiasi sistema di ventilazione nei parcheggi coperti.
Il diossido di azoto ha effetti dannosi sulla salute umana. L’esposizione a concentrazioni elevate di NO₂ per brevi periodi può causare irritazione e infiammazione delle vie respiratorie del sistema respiratorio umano. Possono manifestarsi sintomi come tosse, difficoltà respiratorie e respiro sibilante.
Esiste anche un effetto ambientale del NO₂. Il diossido di azoto, in combinazione con acqua, ossigeno e altre sostanze chimiche, forma la pioggia acida. Inoltre, il NO₂ reagisce con altri inquinanti atmosferici, contribuendo alla formazione dello smog e al peggioramento della qualità dell’aria.
Gli effetti del CO sono pericolosi per la salute umana. Conclusione
Mantenere l’aria pulita è una sfida complessa influenzata da molti fattori, per cui il monitoraggio continuo della qualità dell’aria è essenziale per garantire la salute e la sicurezza umana — in particolare negli ambienti interni. Inoltre, gli edifici pubblici devono rispettare rigorosamente le normative sulla ventilazione, progettate per mantenere gli standard di qualità dell’aria. Tali regolamenti stabiliscono soglie di sicurezza critiche che non devono mai essere superate, al fine di assicurare che l’aria rimanga sicura per tutti gli occupanti.
Mantenere l’aria pulita è una sfida complessa influenzata da molti fattori, per cui il monitoraggio continuo della qualità dell’aria è essenziale per garantire la salute e la sicurezza umana — in particolare negli ambienti interni. Inoltre, gli edifici pubblici devono rispettare rigorosamente le normative sulla ventilazione, progettate per mantenere gli standard di qualità dell’aria. Tali regolamenti stabiliscono soglie di sicurezza critiche che non devono mai essere superate, al fine di assicurare che l’aria rimanga sicura per tutti gli occupanti.