Corso diCorso di

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

daniela.dalessandro@uniroma1.itdaniela.dalessandro@uniroma1.itTel 06 44585192Tel 06 44585192

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

3

• 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