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Revisione sistematica sull'utilizzo della radiazione germicida ultravioletta nei sistemi HVAC - Parte II
Francesca Cattai - La Sapienza - Università di Roma
Annunziata D?Orazio, La Sapienza - Università di Roma
Con il rinnovato interesse per la qualità dell'aria indoor (IAQ) dovuta alla "Sick building syndrome" e alla recente pandemia da COVID-19, la disponibilità di componenti innovativi e di indicazioni avanzate per la manutenzione e per la progettazione della sicurezza sistemica assume un ruolo di rilievo, con i sistemi HVAC in prima linea.
L'irradiazione UV-C è stata da tempo oggetto di ricerca, con alcune soluzioni applicative già conosciute. L'obiettivo di questo lavoro è fornire una panoramica dei risultati più recenti, relativi ai componenti innovativi dei sistemi HVAC che impiegano l'irradiazione UV-C, ed esaminare l'attuale stato dell'arte.
A tale scopo è stata adottata una procedura basata sulla dichiarazione PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses), utilizzando il database 'Scopus' per consultare la letteratura pertinente. Nella revisione un totale di 65 pubblicazioni ha soddisfatto i criteri di inclusione: 29 articoli riguardano indagini sperimentali, 21 articoli sono dedicati ad analisi numeriche o teoriche, entrambi gli approcci sono stati utilizzati in 15 articoli.
Molte ricerche trattano di installazioni UVGI a soffitto, di unità di trattamento dell'aria (UTA) e di installazione in condotti. Alcuni articoli analizzano dispositivi mobili.
Purtroppo, la valutazione della dose, o almeno dell'irradianza, è riportata in un numero limitato di articoli.
Questa carenza di informazioni rende il quadro attuale impreciso e non quantitativo. Questa seconda parte descrive i risultati limitatamente alle indagini teoriche e di simulazione numerica.
INTRODUZIONE
La qualità dell'aria negli ambienti residenziali e lavorativi è essenziale per la salute umana.
Il rischio di trasmissione aerea di infezioni è particolarmente rilevante negli spazi chiusi, in cui l'emissione di bioaerosol da parte delle persone e la contestuale inadeguata gestione della qualità dell'aria interna possono favorire la diffusione di vari patogeni aerotrasportati, cui si aggiunge la minaccia della crescente resistenza agli antibiotici.
Durante la pandemia di COVID-19, sono stati condotti nuovi studi e rianalizzati vecchi risultati sull'utilizzo della radiazione ultravioletta (UV) come agente antimicrobico contro virus, batteri e funghi.
Le tecnologie basate sull'irradiazione germicida ultravioletta (UVGI) si stanno rivelando efficaci per la disinfezione dell'aria e delle superfici, soprattutto utilizzando la lunghezza d'onda nell'intervallo UV-C (220 < ? < 280 nm).
L'esposizione alla radiazione UV-C inattiva i microorganismi, compreso il SARS-CoV-2, principalmente attraverso l'assorbimento della radiazione da parte delle molecole nel nucleo cellulare e la conseguente alterazione della struttura molecolare dei legami del DNA.
Come già descritto in [1,2], l'efficacia germicida degli UV dipende da vari fattori, come il tempo di esposizione, l'illuminamento, la lunghezza d'onda e la resistenza del microorganismo.
Considerando il potenziale di questa tecnologia, e data l'ampia quantità di materiale pubblicato, l'obiettivo dello studio è stato quello di esaminare la letteratura scientifica pertinente sulla sua applicazione effettiva nel campo del condizionamento dell'aria e sulla sua efficacia nel prevenire la proliferazione di microorganismi sulle superfici dei componenti del sistema e nell'aria interna per diverse caratteristiche progettuali.
Infatti, la proliferazione delle Unità Formanti Colonie (CFU) e la crescita del biofilm sui componenti possono non solo favorire la contaminazione dell'aria interna e delle superfici, ma anche portare al deterioramento di questi componenti, con un aumento della domanda energetica del sistema di condizionamento dell'aria.
Le informazioni ottenute da questo studio e dalla revisione dello stato dell'arte potrebbero contribuire a stabilire l'utilità della tecnologia, autonoma o complementare, basata sulla radiazione UV per ridurre la diffusione di malattie virali e batteriche, cercando di identificare configurazioni e sorgenti ottimali per un'efficace azione antimicrobica e la necessaria efficienza energetica.
In [2] si sono riportati i risultati della revisione relativamente a indagini sperimentali.
Nel presente lavoro si dà conto della letteratura inerente indagini teoriche e numeriche.
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Molte ricerche trattano di installazioni UVGI a soffitto, di unità di trattamento dell'aria (UTA) e di installazione in condotti. Alcuni articoli analizzano dispositivi mobili.
Purtroppo, la valutazione della dose, o almeno dell'irradianza, è riportata in un numero limitato di articoli.
Questa carenza di informazioni rende il quadro attuale impreciso e non quantitativo. Questa seconda parte descrive i risultati limitatamente alle indagini teoriche e di simulazione numerica.
INTRODUZIONE
La qualità dell'aria negli ambienti residenziali e lavorativi è essenziale per la salute umana.
Il rischio di trasmissione aerea di infezioni è particolarmente rilevante negli spazi chiusi, in cui l'emissione di bioaerosol da parte delle persone e la contestuale inadeguata gestione della qualità dell'aria interna possono favorire la diffusione di vari patogeni aerotrasportati, cui si aggiunge la minaccia della crescente resistenza agli antibiotici.
Durante la pandemia di COVID-19, sono stati condotti nuovi studi e rianalizzati vecchi risultati sull'utilizzo della radiazione ultravioletta (UV) come agente antimicrobico contro virus, batteri e funghi.
Le tecnologie basate sull'irradiazione germicida ultravioletta (UVGI) si stanno rivelando efficaci per la disinfezione dell'aria e delle superfici, soprattutto utilizzando la lunghezza d'onda nell'intervallo UV-C (220 < ? < 280 nm).
L'esposizione alla radiazione UV-C inattiva i microorganismi, compreso il SARS-CoV-2, principalmente attraverso l'assorbimento della radiazione da parte delle molecole nel nucleo cellulare e la conseguente alterazione della struttura molecolare dei legami del DNA.
Come già descritto in [1,2], l'efficacia germicida degli UV dipende da vari fattori, come il tempo di esposizione, l'illuminamento, la lunghezza d'onda e la resistenza del microorganismo.
Considerando il potenziale di questa tecnologia, e data l'ampia quantità di materiale pubblicato, l'obiettivo dello studio è stato quello di esaminare la letteratura scientifica pertinente sulla sua applicazione effettiva nel campo del condizionamento dell'aria e sulla sua efficacia nel prevenire la proliferazione di microorganismi sulle superfici dei componenti del sistema e nell'aria interna per diverse caratteristiche progettuali.
Infatti, la proliferazione delle Unità Formanti Colonie (CFU) e la crescita del biofilm sui componenti possono non solo favorire la contaminazione dell'aria interna e delle superfici, ma anche portare al deterioramento di questi componenti, con un aumento della domanda energetica del sistema di condizionamento dell'aria.
Le informazioni ottenute da questo studio e dalla revisione dello stato dell'arte potrebbero contribuire a stabilire l'utilità della tecnologia, autonoma o complementare, basata sulla radiazione UV per ridurre la diffusione di malattie virali e batteriche, cercando di identificare configurazioni e sorgenti ottimali per un'efficace azione antimicrobica e la necessaria efficienza energetica.
In [2] si sono riportati i risultati della revisione relativamente a indagini sperimentali.
Nel presente lavoro si dà conto della letteratura inerente indagini teoriche e numeriche.
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Fonte: La Termotecnica maggio 2024
Settori: Ambiente, Analisi, abbattimento e Controllo emissioni, Aria, Climatizzazione, HVAC, Inquinamento, Riscaldamento, Termotecnica industriale, Trattamento aria, Ventilazione
Mercati: Edilizia
