La citazione qui sotto è un classico del libro del 1893, Ventilazione e riscaldamento, di John Shaw Billings. L'immagine di indossare la biancheria intima sporca di qualcun altro potrebbe scioccarti, ma Billings ha un punto convincente. In sostanza, facciamo qualcosa di peggio ogni volta che prendiamo fiato in casa.

La maggior parte degli uomini e delle donne civili non è disposta a mettersi la biancheria intima che è stata appena tolta da un'altra persona o a mettersi in bocca cibi o bevande che sono stati recentemente nella bocca di altre persone, ma aspirano senza esitazione nei loro polmoni aria che ha provengono solo dalla bocca e dai polmoni di altre persone o dal contatto ravvicinato con i loro vestiti o corpi sporchi. —John Shaw Billings

Tuttavia, non è solo l'aria espulsa di recente dai polmoni di altre persone di cui dovremmo preoccuparci. L'aria interna è spesso più inquinata dell'aria esterna. È una zuppa di particolato di varie dimensioni, composti organici volatili (COV), scaglie di pelle, carcasse di acari della polvere, spore di muffe e altro ancora. E succhiamo tutta quella roba sgradevole nei nostri polmoni ad ogni respiro.

La media Gli americani trascorrono l'87% del loro tempo al chiuso, rendendo la qualità della loro aria interna davvero importante. Quindi, diamo un'occhiata al quadro generale della qualità dell'aria interna oggi. Inizieremo con le cose cattive nell'aria di una casa e da dove provengono, quindi evidenzieremo i tre modi migliori per garantire una buona IAQ e finiremo con un passaggio che sta prendendo piede proprio ora per le case: monitoraggio della qualità dell'aria interna.

Cosa c'è nella tua aria?

Spesso, quando cerchi gli inquinanti atmosferici interni, trovi elenchi come questo:

1. Monossido di carbonio (CO)
2. Radon
3. Ozono (O₃)
4. COV
5. biossido di azoto (n₂)
6. Fumo passivo di sigarette (SHS)
7. Bioeffluenti (compresa anidride carbonica)
8. Particolato
9. Amianto
10. Virus e batteri
11. Muffa
12. Allergeni

In effetti, quell'elenco è una versione riorganizzata dell'elenco nel mio articolo su quali inquinanti interni contano di più. Ma permettetemi di scomporlo ulteriormente. Tale elenco contiene due diversi tipi di inquinanti atmosferici: particelle e gas. I primi cinque inquinanti nell'elenco sono gas. I numeri 6 e 7 sono miscele di particelle e gas. Gli ultimi quattro sono particelle. È bello pensarli separatamente perché li affrontiamo in modi diversi, come vedrai di seguito.

Con il particolato, il tipo di particella conta. L'amianto può causare gravi danni ai polmoni. Virus e batteri possono diffondere malattie semplicemente entrando nel sistema respiratorio superiore. Muffe e allergeni provocano reazioni nelle persone suscettibili a tali inquinanti.

Ma a volte è solo la dimensione che conta. Le particelle che galleggiano nell'aria potrebbero altrimenti non causare effetti negativi, ma se sono abbastanza piccole possono aumentare i problemi respiratori, aggravare l'asma e ridurre la funzione polmonare. I più piccoli possono persino entrare nel flusso sanguigno, dove possono portare a battito cardiaco irregolare, attacchi di cuore non fatali e morte prematura per le persone che hanno già problemi cardiaci o polmonari.

 

Il diagramma sopra, dal Pagina dell'EPA statunitense sul particolato, mostra la scala del particolato rispetto ai capelli umani e ai granelli di sabbia. Tutto ciò che è di 10 micron (PM10) o inferiore può causare problemi di salute. Le particelle più piccole che sono 2,5 micron e più piccole sono un fattore di rischio maggiore.

 

Da dove vengono gli inquinanti?

Esaminiamo l'elenco sopra e discutiamo le fonti di ciascuno di questi inquinanti.

Monossido di carbonio (CO). Questo gas è il risultato della combustione. Se disponi di apparecchi a gas (fornace, scaldabagno, caminetto, fornello) in casa, l'aria interna potrebbe contenere monossido di carbonio. Anche se la tua casa è completamente elettrica, tuttavia, potresti comunque avere monossido di carbonio nell'aria. Anche le auto a benzina o diesel e le attrezzature per il prato producono monossido di carbonio. Prendi un monitor di CO di basso livello.

Radon. Questo gas radioattivo proviene dalla catena di decadimento dell'uranio sotterraneo. L'EPA ha un mappa della zona del radon, con la zona 1 come le aree a più alto rischio. Fai testare la tua casa, indipendentemente dalla zona di radon in cui ti trovi.

Ozono (O3). Un altro gas, l'ozono, proviene principalmente da apparecchiature elettroniche, a volte intenzionalmente in dispositivi commercializzati come depuratori d'aria.

Composti organici volatili (VOC). Queste sono molecole gassose che escono da un'ampia varietà di materiali. Molti prodotti ora vengono forniti con informazioni sul loro contenuto VOC.

Biossido di azoto (NO2). Un altro prodotto della combustione. L'American Lung Association ha a buona panoramica su questo inquinante. Ce n'è molto all'aperto nelle città, ma le concentrazioni possono essere elevate anche all'interno. I caminetti a gas non ventilati sono un colpevole comune.

Fumo passivo di sigarette (SHS). Questo inquinante proviene dai fumatori. Tienili fuori e lontano da casa. La maggior parte delle persone lo sta già facendo, e voi giovani là fuori che siete cresciuti negli ultimi 20 o 30 anni potete considerarvi molto fortunati.

Bioeffluenti (compresa anidride carbonica). È tutto ciò che esce da persone e animali domestici e poi fluttua nell'aria. Esempi sono l'anidride carbonica, le particelle virali o batteriche e il metano.

Particolato. Queste piccole particelle possono derivare dall'azione meccanica, dalla combustione o dal decadimento di forme di vita microscopiche, come gli acari della polvere e le scaglie della pelle. La cottura può essere una grande fonte di particolato, così come l'aria esterna portata in casa attraverso l'infiltrazione o la ventilazione.

Amianto. Questo minerale è stato utilizzato nei materiali da costruzione negli Stati Uniti fino alla fine degli anni '70, quando qui è stato vietato. È in alcuni isolanti (vermiculite), nastri usati per sigillare i condotti e un composto per giunti di cartongesso. Fai attenzione se lo trovi.

Virus e batteri. Questi sono diffusi dalle persone.

Muffa. Spesso il risultato di problemi di umidità. Mantenere la temperatura interna troppo bassa o l'umidità troppo alta, avere perdite d'acqua o vivere sopra uno scantinato umido o un vespaio sono comuni fonti di muffa.

Allergeni. Questi provengono da molte fonti: gli acari della polvere (a cui piace vivere nel tuo letto e mangiarsi le scaglie di pelle), gli animali domestici e l'aria esterna sono comuni.

Tre modi per garantire una buona IAQ

Ho diviso gli inquinanti dell'aria indoor in due gruppi sopra perché li gestiamo in modi diversi. Per le particelle, usiamo filtration. Per i gas, usiamo ventilazione. Ma anche prima di iniziare a occuparci degli inquinanti che ci sono, abbiamo un altro metodo: il controllo della fonte.

1. Controllo della fonte

Max von Pettenkofer, a Chimico bavarese dei vecchi tempi, saggiamente disse: "Se c'è un mucchio di letame in uno spazio, non cercare di rimuovere l'odore con la ventilazione. Togli il mucchio di letame". Prima di iniziare a pensare alla filtrazione e alla ventilazione, il primo passo è ridurre il più possibile il carico inquinante. Perché lavorare per rimuovere gli inquinanti quando puoi evitare di portarli in casa fin dall'inizio?

 

Scorri l'elenco degli inquinanti sopra e vedi cosa puoi fare per eliminarli da casa tua. Il fumo di sigaretta è facile. Il monossido di carbonio è un po' più difficile se hai apparecchi a combustione o un garage annesso. I COV sono più facili da tenere fuori ora che così tanti produttori forniscono alternative a COV basse o assenti. Qualunque sia l'inquinante, cerca la fonte e vedi se riesci ad eliminarlo. A volte è tenendoli fuori. A volte è per sigillatura dell'aria o separazione.

 

2. Filtrazione

Dopo aver ridotto il carico inquinante attraverso il controllo del codice sorgente, è il momento di affrontare le particelle. Questo è ciò che può fare la filtrazione. Lo standard 1 pollice. filtri spessi in fibra di vetro rimuovono principalmente le particelle più grandi. Per rimuovere le cose più piccole, hai bisogno di filtri migliori, come il filtro MERV-13 mostrato di seguito. Hanno supporti più spessi con spazi più piccoli che lasciano passare meno materiale.

La filtrazione è un argomento importante. Ne ho scritto molte volte perché è così facile farlo male. Il filtro standard fornito con molti sistemi HVAC è realizzato principalmente per proteggere le apparecchiature. Non fa molto per la qualità dell'aria interna. Cercare di aggiornare il filtro senza considerare il suo effetto sull'intero sistema può portare a un mucchio di conseguenze non volute. Ma è certamente possibile farlo filtrazione ad alto MERV attraverso l'unità di trattamento dell'aria senza quei problemi.

Inoltre, o invece, puoi fare la tua filtrazione separatamente dal sistema di riscaldamento e raffreddamento. Il filtro aria ventola box fai-da-te è un ottimo modo per farlo per meno di $ 100. Se preferisci avere qualcosa che sembra migliore, ci sono alcuni buoni filtri dell'aria HEPA disponibili. Santa Fe ha un nuovo filtro dell'aria HEPA che include la capacità di zappare l'aria con la luce ultravioletta, e ne ho appena preso uno da controllare. Finora, mi piace quello che vedo.

3. Ventilazione

La filtrazione serve a rimuovere le particelle dall'aria interna e la ventilazione è il modo in cui si eliminano i gas nell'elenco degli inquinanti. Sì, ci sono filtri (per esempio., carbone attivo) in grado di catturare COV e altri gas e possono essere un buon complemento alla filtrazione standard dei media fibrosi. Hai ancora bisogno di ventilazione, però, perché le persone che respirano all'interno convertono l'ossigeno (O2) in anidride carbonica (CO2). È necessario ventilare per rimuovere la CO2 che si accumula e portare più ossigeno.

E ora arriviamo alla parte difficile. Hai presente quel detto: "Costruisci bene; ventila bene"? Sembra così semplice, ma in realtà c'è una grande complessità nascosta dietro quelle quattro parole. In realtà, la complessità è per lo più nascosta nella parte "ventilare a destra". La tenuta dell'aria è piuttosto semplice.

Ecco alcuni dei grandi problemi che hai affrontato:

1. Quanto ventilate? A che velocità del flusso d'aria? Dovrebbe essere continua o la ventilazione intermittente va bene?
2. Quale delle tre strategie di ventilazione utilizzare: solo scarico, solo alimentazione o balanced?
3. Va bene collegare un sistema di ventilazione ai condotti di riscaldamento e raffreddamento? Se così, come fai a farlo?
4. Da dove dovrebbe provenire l'aria di ventilazione esterna?
5. Se vai con una ventilazione bilanciata, dovresti usare un ventilatore a recupero di energia (ERV) o un ventilatore a recupero di calore (HRV)?

La ventilazione è una parte fondamentale della qualità dell'aria interna. In passato, le nuove case non dovevano soddisfare particolari requisiti di tenuta all'aria. L'idea era che l'infiltrazione avrebbe fornito tutta l'aria "fresca" di cui una casa aveva bisogno. . . anche se proveniva dal vespaio ammuffito, dalla soffitta sporca o dal garage maleodorante. Ora sappiamo meglio.

Filtri aria elettronici

Sì, esistono una moltitudine di depuratori d'aria elettronici. Alcuni funzionano davvero, ma in generale la mia raccomandazione è di evitarli. Se fai un buon lavoro con il controllo della sorgente, la filtrazione e la ventilazione, puoi avere una qualità dell'aria interna davvero buona.

Monitoraggio dell'IAQ di una casa

Fino agli ultimi anni, l'utilizzo della guida di cui sopra era un metodo basato sulla fede per migliorare la qualità dell'aria interna. Potresti fare il miglior controllo della sorgente, filtrazione e ventilazione al mondo, ma come faresti a sapere se funzionasse? Non è come il riscaldamento o l'aria condizionata, dove puoi usare un termometro per vedere se funziona.

Questo sta cambiando ora. Una vasta gamma di prodotti a basso costo monitor della qualità dell'aria interna sono disponibili per i proprietari di casa. L'elemento Awair, mostrato di seguito, si trova nella stanza e misura temperatura, umidità relativa, sostanze chimiche (VOC), particolato e anidride carbonica. Il Monitor e controller dell'aria centrale Haven è un'altra grande opzione. Misura tutte le stesse cose dell'elemento Awair, oltre alla pressione dell'aria che passa attraverso il condotto di ritorno del tuo sistema di riscaldamento e raffreddamento. E può aumentare la ventilazione se necessario.

Il monitor di anidride carbonica Aranet4, che misura anche la temperatura e l'umidità relativa, è un ottimo dispositivo portatile. AirThings produce diversi monitor. TruTech Tools è un ottimo posto per trovare alcuni di questi monitor.

Il quadro generale dell'IAQ

Una buona qualità dell'aria interna è un lavoro di squadra. La filtrazione può prendersi cura delle particelle se eseguita correttamente. Per gestire gas come COV, monossido di carbonio e altri, il controllo della sorgente e la ventilazione sono le migliori opzioni. Il controllo del codice sorgente significa tenere fuori le cose cattive. Attenersi ai tre grandi - controllo della sorgente, filtrazione e ventilazione - e la qualità dell'aria interna sarà eccellente.

Questo è uno degli articoli più lunghi che ho scritto per GBA e ho a malapena graffiato la superficie della qualità dell'aria interna. La buona notizia è che ho già scritto molti articoli che approfondiscono alcuni aspetti dell'IAQ. (Vedi i collegamenti in questo articolo e la sezione Articoli correlati.)

E continua a tornare perché GBA sta conducendo una serie sulla qualità dell'aria interna da ora a giugno. Altre persone che scriveranno articoli per questo sono Kristof Irwin, Jon Harrod, Shelly Miller, PhD, Monica Rokicki-Guajardo, Nikki Krueger, John Semmelhack e Cramer Silkworth. Se desideri saperne di più sulla qualità dell'aria interna, allaccia le cinture. Il divertimento sta per iniziare!

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Allison A. Bailes III, PhD è un oratore, scrittore, consulente di scienze edilizie e fondatore di Energy Vanguard a Decatur, Georgia. Ha un dottorato in fisica e scrive il Blog sull'avanguardia energetica. Anche lui ha un libro sulla scienza delle costruzioni in uscita nell'estate del 2022. Potete seguirlo su Twitter all'indirizzo @Avanguardia Energetica. Immagini per gentile concessione dell'autore, salvo dove diversamente indicato.