Corso di Igiene edilizia e dell’ambiente costruito Modulo 6 – Inquinamento da muffe ed umidità
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Igiene edilizia e Igiene edilizia e dell’ambiente costruitodell’ambiente costruitoModulo 6 – Inquinamento da muffe ed Modulo 6 – Inquinamento da muffe ed umidità umidità
Prof. D D’AlessandroProf. D D’AlessandroDip. Ingegneria Civile Edile AmbientaleDip. Ingegneria Civile Edile Ambientale
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Facoltà di IngegneriaFacoltà di Ingegneria Laurea secondo livello in Laurea secondo livello in
Ingegneria delle costruzioni edili e dei sistemi ambientaliIngegneria delle costruzioni edili e dei sistemi ambientali
Il caso:Aspetti sanitari del degrado da umidità
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• Fenomeno ampiamente diffuso nelle abitazioni italiane
• Scientificamente correlato all’insorgenza di patologie nella popolazione esposta
• Facilmente risolvibile applicando misure tecniche e comportamentali
• Evidenza scientifica dell’efficacia delle misure di risanamento introdotte
• Fenomeno ampiamente diffuso nelle abitazioni italiane
• Scientificamente correlato all’insorgenza di patologie nella popolazione esposta
• Facilmente risolvibile applicando misure tecniche e comportamentali
• Evidenza scientifica dell’efficacia delle misure di risanamento introdotte
Peculiarità del problemaPeculiarità del problema
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Ambiente umidoAmbiente umido• Ambiente caratterizzato da un’elevata
percentuale di acqua.• La disponibilità di acqua è una condizione
essenziale per la vita umana e dei microrganismi• L’acqua utilizzabile dai microrganismi deve
essere sotto forma di acqua libera (attività dell’acqua aw), effettivamente disponibile
• Ambiente caratterizzato da un’elevata percentuale di acqua.
• La disponibilità di acqua è una condizione essenziale per la vita umana e dei microrganismi
• L’acqua utilizzabile dai microrganismi deve essere sotto forma di acqua libera (attività dell’acqua aw), effettivamente disponibile
aaww = P = P00/P/P
P0 = tensione di vapore della soluzione
P = tensione di vapore dell’acqua pura
P0 = tensione di vapore della soluzione
P = tensione di vapore dell’acqua pura
aaww = UR/100 = UR/100
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Umidità e sviluppo microbicoUmidità e sviluppo microbico
■ batteri Gram negativi: aw > 0.97
■ batteri Gram positivi: aw > 0.90
■ Muffe: aw > 0.80
■ No moltiplicazione batterica: UR <75%■ No sviluppo microbico:No sviluppo microbico: UR<61%UR<61%
Attività dell’acqua
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Ruolo della temperatura e della ventilazioneRuolo della temperatura e della ventilazione
Grado di umidità ( kg / giorno ) Rischio di crescita di muffa 2 4 6 8 10 12 14
0,2 n n p y y y y
0,4 n n n n p y y 0,6 n n n n n p y
0,8 n n n n n n n
Grado di ventilazione
( r / h )
1,0 n n n n n n n
Legenda: n = assenza di muffa; y = presenza di muffa tutto l’anno; p = rischio di crescita di muffa in alcuni periodi dell’anno
WHO, 2004
Rischio di germinazione di muffe in funzione della umidità Rischio di germinazione di muffe in funzione della umidità e della ventilazionee della ventilazione
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Da dove può provenire l’umiditàDa dove può provenire l’umidità
Allagamenti, perdite dal soffittoAllagamenti, perdite dal soffitto Condensazione: finestre, spazi Condensazione: finestre, spazi
insalubri, affollamentoinsalubri, affollamento Acqua che risale dal pavimentoAcqua che risale dal pavimento Sezioni umide dell’impianto di Sezioni umide dell’impianto di
ventilazioneventilazione altre cause….altre cause….
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Tipi di umiditàTipi di umidità Dovuto alla presenza di acqua all’interno delle murature che può ritrovarsi Dovuto alla presenza di acqua all’interno delle murature che può ritrovarsi come:come: umidità da risalita (capillare) - da umidità da risalita (capillare) - da imbibizione imbibizione
(cause: da falda freatica, dispersione di impianti idrici, ecc)(cause: da falda freatica, dispersione di impianti idrici, ecc) umidità da infiltrazione – umidità da infiltrazione – igroscopicaigroscopica
(cause: infiltrazione diretta di acqua piovana o provenienti dal suolo)(cause: infiltrazione diretta di acqua piovana o provenienti dal suolo) umidità da umidità da condensazionecondensazione
(cause: cattivo isolamento, insufficiente riscaldamento, eccessiva (cause: cattivo isolamento, insufficiente riscaldamento, eccessiva produzione di umidità internaproduzione di umidità interna
umidità da umidità da combinazione chimica combinazione chimica – si forma durante la formazione della – si forma durante la formazione della calce idrata in carbonato di calciocalce idrata in carbonato di calcio (cause: locali dei locali appena costruiti)(cause: locali dei locali appena costruiti)
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Degrado indotto dall’umiditàDegrado indotto dall’umidità
• Le azioni di degrado che la presenza di acqua in Le azioni di degrado che la presenza di acqua in eccesso può innescare si esplicano su più fronti:eccesso può innescare si esplicano su più fronti:– attacco chimico, che produce disaggregazioni ed azioni
meccaniche che portano alla distruzione di malte e materiali lapidei;
– attacco fisico, che produce stress meccanici all’interno delle murature, contribuendo a creare fissurazioni e distacco del materiale;
– attacco biologico, con sviluppo di acari e formazione di muffe che alterano e disgregano gli strati superficiali del materiale aggredito, conferendo inoltre all’ambiente una generale insalubrità a causa dell’emissione di spore.
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Sviluppo Sviluppo di muffedi muffe
• Crescono e si riproducono velocemente su residui di materiale organico.
• Le spore germinano in 12 ore su materiale baganto e formano spore in 5-10 giorni.
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Fattori essenziali per lo sviluppo Fattori essenziali per lo sviluppo delle muffe negli edificidelle muffe negli edifici
• Temperatura di 5-38Temperatura di 5-38oo
• Nutrienti:Nutrienti:• Cellulosa: carta, legno, ed Cellulosa: carta, legno, ed
altri materiali di rivestimento.altri materiali di rivestimento.
• suolo, sporciziasuolo, sporcizia
• tappetitappeti
• carta da parati, adesivicarta da parati, adesivi
• molte altre superficimolte altre superfici
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Effetti di muffe ed allergeni indoorEffetti di muffe ed allergeni indoor
Sintomi irritativiSintomi irritativi Infezioni espiratorie ricorrentiInfezioni espiratorie ricorrenti Sintomi neurologici Sintomi neurologici Sintomi di malessere generale aspecificoSintomi di malessere generale aspecifico Aumentato rischio di asma Aumentato rischio di asma Malattia reumaticaMalattia reumatica AllergieAllergie
Nevelaian, 2002
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WHO: recenti evidenzeWHO: recenti evidenze L’umidità nelle abitazioni comporta lo sviluppo di L’umidità nelle abitazioni comporta lo sviluppo di
muffe, acari della polvere e microrganismimuffe, acari della polvere e microrganismi Le muffe e l’umidità rappresentano un fattore di Le muffe e l’umidità rappresentano un fattore di
rischio per diverse malattie soprattutto legate al rischio per diverse malattie soprattutto legate al sistema respiratorio ed immunitariosistema respiratorio ed immunitario
Principali problemi sanitari:Principali problemi sanitari: Malattie allergicheMalattie allergiche Irritazione delle vie respiratorieIrritazione delle vie respiratorie InfezioniInfezioni Effetti tossiciEffetti tossici
Vocaturo et al, 2009
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WHO: recenti evidenzeWHO: recenti evidenze Forti associazione con tosse e sintomi irritativi ed Forti associazione con tosse e sintomi irritativi ed
asma per tutta la popolazione espostaasma per tutta la popolazione esposta Nei bambini che trascorrono più tempo in casa e che Nei bambini che trascorrono più tempo in casa e che
hanno il sistema immunitario in sviluppo risultano a hanno il sistema immunitario in sviluppo risultano a maggior rischio di sviluppare disrdini respiratori.maggior rischio di sviluppare disrdini respiratori.
La prevalenza di asma, tosse e sintomi irritativi nei La prevalenza di asma, tosse e sintomi irritativi nei bambini è 1,4-2,2 volte maggiore negli espostibambini è 1,4-2,2 volte maggiore negli esposti
Circa il 13% dei casi di asma nei paesi sviluppati Circa il 13% dei casi di asma nei paesi sviluppati potrebbe essere attribuita all’umiditàpotrebbe essere attribuita all’umidità
Vocaturo et al, 2009
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Caratteristiche delle sindromi da muffeCaratteristiche delle sindromi da muffe
Frequenza sovrapponibile anche in climi diversiFrequenza sovrapponibile anche in climi diversi Influenza del materiale da costruzioniInfluenza del materiale da costruzioni
Relazione dose-risposta tra comparsa di sintomi e Relazione dose-risposta tra comparsa di sintomi e concentrazione ambientale di muffeconcentrazione ambientale di muffe
I diversi materiali (legno, ceramica, plastica,ecc) I diversi materiali (legno, ceramica, plastica,ecc) influenzano la tipologia di muffe riscontrateinfluenzano la tipologia di muffe riscontrate Legno: flora mistaLegno: flora mista Plastica: Plastica: Stachybotrys spp e cartarumStachybotrys spp e cartarum Ceramica: Ceramica: Acremonium sppAcremonium spp
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Cause delle patologie da muffeCause delle patologie da muffe
Le muffe producono:Le muffe producono: Agenti irritanti (MVOC) Agenti irritanti (MVOC) TossineTossine AllergeniAllergeni
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MVOCMVOC (Microbial Volatile Organic Compound)(Microbial Volatile Organic Compound)
CompostiOrganici
Potenziali effetti sulla salute
Idrocarburi Potere deprimente del SNC, irritanti per mucose e la pelle
Alcoli Effetti irritanti per le mucose
Aldeidi Forti effetti irritanti per occhi, naso gola. Irritante per la pelle. Edema per esposizioni acute. Possibili effetti cancerogeni
Chetoni Moderatamente irritanti per le mucose. Ad alte concentrazioni depressivo del SNC
Eteri Narcotici sul SNC, irritanti
Esteri Narcotici sul SNC, irritanti
Nitro composti Epatotossicità, possibili effetti cancerogeni per alchilazione acidi nucleici
Acidi Effetti irritanti per occhi, naso gola. Irritante per la pelle.edema polmonare per esposizione ad alte concentrazioni
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Micotossine: caratteristicheMicotossine: caratteristiche
• Sono metaboliti secondari prodotti nel micelio di alcuni Sono metaboliti secondari prodotti nel micelio di alcuni miceti; le più note e pericolose sono le aflatossine prodotte da miceti; le più note e pericolose sono le aflatossine prodotte da Aspergillus flavusAspergillus flavus. .
• Esse agiscono legandosi al DNA ed impedendo le sintesi Esse agiscono legandosi al DNA ed impedendo le sintesi macromolecolari. macromolecolari.
• Possono esercitare Possono esercitare effetti a carico del fegato, del rene e del a carico del fegato, del rene e del sistema nervoso a seguito di esposizione per ingestione sistema nervoso a seguito di esposizione per ingestione (apparato digerente), contatto cutaneo (pelle) ed inalazione (apparato digerente), contatto cutaneo (pelle) ed inalazione (vie respiratorie). (vie respiratorie).
• Hanno anche azione cancerogena.
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Più comuni allergeniPiù comuni allergeni
• Gli allergeni più comuni in Gli allergeni più comuni in natura includono:natura includono:– polline – veleni di insettiveleni di insetti– acari della polvere– muffemuffe– alimentialimenti– farmacifarmaci
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Esposizione ad allergeniEsposizione ad allergeni
Quadri clinici principaliQuadri clinici principali
• Rinite allergicaRinite allergica
• Asma bronchiale allergica (ABA)Asma bronchiale allergica (ABA)
• OrticariaOrticaria
• Dermatite atopicaDermatite atopica
• Allergia alimentareAllergia alimentare
• Allergie ai farmaciAllergie ai farmaci
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Fattori predisponenti dell’ABAFattori predisponenti dell’ABA
• Esposizione a livelli elevati di Esposizione a livelli elevati di allergeni dell’allergeni dell’acaro acaro della polvere della polvere domesticadomestica
• Esposizione alla polvere ed alla Esposizione alla polvere ed alla forfora del gatto forfora del gatto in particolare fino in particolare fino all’età di 12-13 anniall’età di 12-13 anni
• Esposizione Esposizione all’Alternaria all’Alternaria alternataalternata, che può provocare , che può provocare episodi particolarmente gravi di episodi particolarmente gravi di asmaasma
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Valutazione del rischioValutazione del rischio PericoloPericolo
Tipologie di muffe presenti e relativa pericolosità intrinsecaTipologie di muffe presenti e relativa pericolosità intrinseca
VulnerabilitàVulnerabilità Grado di suscettibilità degli abitanti espostiGrado di suscettibilità degli abitanti esposti
Maggiore per anziani, bambini, immunodepressiMaggiore per anziani, bambini, immunodepressi
Fasce socio-economicamente svantaggiateFasce socio-economicamente svantaggiate
EsposizioneEsposizione Entità del degrado da muffeEntità del degrado da muffe
Esposizione a più sorgentiEsposizione a più sorgenti
Tempo di permanenza in casa….Tempo di permanenza in casa….
D'Alessandro -Indoor 23
Limiti di accettabilitàLimiti di accettabilità
• Concentrazioni di funghi vitali al di sotto di 100 CFU/m3 d’aria (CFU = Unità Formanti Colonia) sono usualmente ritenute “basse”, invece quelle che superano 1000 CFU/m3 sono considerate “elevate”.
• La valutazione di tali concentrazioni può essere utilizzata per stimare condizioni microbiologiche inusuali nelle costruzioni, ma è soltanto uno tra i tanti parametri da dover considerare nella stima del rischio derivante dall’esposizione a muffe in ambiente confinato.
• I limiti di accettabilità sono inferiori negli ambienti a rischio (es: ospedali)
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Misure di risanamentoMisure di risanamento
Le muffe possono essere eliminate Le muffe possono essere eliminate soltanto diminuendo il contenuto di soltanto diminuendo il contenuto di acqua nelle paretiacqua nelle pareti
Il tipo di soluzione dipende dalla causa Il tipo di soluzione dipende dalla causa dell’accumulo di umiditàdell’accumulo di umidità
Le modalità d’uso della casa, in alcuni Le modalità d’uso della casa, in alcuni casi, possono essere rilevanticasi, possono essere rilevanti
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Misure di risanamentoMisure di risanamento • umidità da risalita (capillare) - da imbibizione
• cause: da falda freatica, dispersione di impianti idrici, ecc
• soluzione: intervento diretto sulle murature o sull’impianto per impedire la risalita dell’acqua
• umidità da infiltrazione – igroscopica• cause: infiltrazione diretta di acqua piovana o provenienti dal suolo
• soluzione: si previene in fase costruttiva mediante la scelta di idonei materiali igroscopici
• umidità da condensazione• cause: cattivo isolamento, insufficiente riscaldamento, eccessiva
produzione di umidità interna
• soluzione: aumentare, anche artificialmente, riscaldamento e/o ventilazione dei locali
D. D'Alessandro 26
Efficacia delle misure di risanamentoEfficacia delle misure di risanamento
D. D'Alessandro 27
Efficacia delle misure di risanamento (2)Efficacia delle misure di risanamento (2)
Aumentando il livello di riscaldamento domestico hanno ridotto problemi di umidità e sviluppo di muffe. Questa riduzione ha comportato un miglioramento dello stato di salute percepito ed una riduzione dei problemi respiratori
Efficacia delle misure di risanamento (2)Efficacia delle misure di risanamento (2)
28D'Alessandro D, 2010
• In Nuova Zelanda circa il 35% delle abitazioni ha rilevanti problemi di degrado da umidità e sono rilevanti i problemi sanitari correlati.
• Sperimentazione di comunità su più di 4407 abitanti e 1350 abitazioni
• Finalizzata a valutare l’effetto dell’isolamento termico sulla salute e sui consumi energetici
• Interventi di risanamento (isolamento) effettuati in un campione casuale di 679 abitazioni (2262 abitanti)
• Lo studio è stato realizzato creando una partnership con le comunità locali
Efficacia delle misure di risanamento (2)Efficacia delle misure di risanamento (2)
29D'Alessandro D, 2010
• Nelle abitazioni in cui si sono effettuati interventi di isolamento si è riscontrato:– un lieve, ma significativo aumento medio di T
invernale (0,5*)
– una riduzione media di UR (-2,3%)
– Una riduzione del 19% dei consumi energetici
• Questi cambiamenti hanno:
- migliorato lo stato di salute misurato con questionari ad hoc
- riduzione significativa di:
- sintomi respiratori ed episodi influenzali
- assenteismo scolastico e lavoravo
- visite dal MMG