A Alloggi BIBO Un alloggiamento a due o tre stadi di filtrazione non è automaticamente una scelta migliore rispetto a uno a stadio singolo. La configurazione corretta dipende dalle esigenze legate al carico di contaminanti, dal tipo di protezione che l’alloggiamento deve garantire, dalla pressione del ventilatore a disposizione del sistema e dalle modalità con cui la struttura intende provvedere alla manutenzione dell’unità nel corso della sua vita utile. Una scelta errata non incide solo sul costo iniziale, ma modifica anche i margini di pressione, l’ingombro e il numero di interfacce a cui sarà necessario accedere in sicurezza per ogni futura sostituzione del filtro.

Partire dal carico di contaminanti e dall’obiettivo di protezione

Prima di confrontare le configurazioni degli alloggiamenti, il progetto richiede una chiara definizione di ciò da cui il percorso di filtrazione deve proteggere e delle caratteristiche del flusso di contaminanti in entrata nell’alloggiamento. Un singolo stadio HEPA finale svolge un ruolo diverso rispetto a un percorso in cui uno stadio di prefiltrazione rimuove il particolato più grossolano o in maggiore quantità prima che raggiunga il filtro finale. Laddove l’aria a monte trasporti un carico di contaminanti tale da ridurre la durata di un filtro HEPA se arrivasse direttamente, un approccio a più stadi consente a un filtro più economico e sostituito più frequentemente di assorbire tale carico, in modo che il filtro finale non debba svolgere da solo tale compito. Laddove il carico di contaminanti sia più leggero o più uniforme, quello stadio aggiuntivo potrebbe comportare un aumento dei costi e della complessità senza modificare il risultato in termini di protezione in modo utile per il progetto.

L’obiettivo di protezione è importante tanto quanto il carico stesso. Un alloggiamento che protegge le apparecchiature a valle o le condutture da un contaminante generato in un flusso di scarico ha un obiettivo prestazionale diverso rispetto a un alloggiamento posizionato per soddisfare un requisito di classificazione definito per l’aria di mandata o di scarico. Il numero di stadi dovrebbe derivare da questo obiettivo e dalla pressione del ventilatore e dalla strategia di manutenzione già disponibili per il progetto, non essere selezionato partendo dal presupposto che l’aggiunta di uno stadio sia intrinsecamente una scelta più sicura o più prudente. Un numero maggiore di stadi comporta un maggior numero di componenti in serie, ciascuno con la propria caduta di pressione, la propria tenuta e la propria frequenza di sostituzione. Laddove tale complessità non corrisponda a un’effettiva esigenza di controllo dei contaminanti o di protezione, essa diventa un onere in termini di costi e coordinamento senza un corrispondente vantaggio.

È proprio in questo contesto che l’acquirente dovrebbe distinguere tra una preferenza generale per una “maggiore filtrazione” e la questione specifica di cosa debba rimuovere l’impianto installato e a quale livello di protezione. Un carico di contaminanti la cui composizione o quantità varia nel tempo può giustificare un approccio a fasi anche laddove la classificazione finale richiesta sia altrimenti semplice da soddisfare, poiché la suddivisione in fasi tutela il piano di manutenzione piuttosto che il risultato della classificazione in sé. Laddove il carico sia stabile e ben caratterizzato, un’unica fase finale ben specificata può soddisfare lo stesso obiettivo di protezione con un minor numero di interfacce da gestire.

Confronto tra i requisiti di pressione e spazio dei sistemi monostadio e multistadio

Una volta definiti il carico di contaminanti e l’obiettivo di protezione, le conseguenze fisiche dell’aggiunta di stadi diventano il vincolo successivo. Ogni stadio di filtrazione in serie aggiunge resistenza al flusso d’aria, e tale resistenza si accumula lungo l’intero treno. Un alloggiamento monostadio concentra questa resistenza in un unico filtro, il che semplifica il calcolo della pressione ma implica anche che il filtro si faccia carico dell’intero carico di lavoro dell’applicazione senza che un altro stadio ne condivida il carico. Una linea multistadio distribuisce tale carico tra gli stadi, ma ogni stadio aggiunto contribuisce con la propria caduta di pressione, e il ventilatore del sistema deve essere dimensionato e la rete di condotti configurata in modo da fornire una pressione statica sufficiente lungo l’intera linea, non solo attraverso un singolo filtro.

Ciò ha una conseguenza diretta sui progetti che operano all’interno di un sistema di ventilatori o condotti esistente, piuttosto che prevedere una nuova capacità di trattamento dell’aria. Laddove la pressione disponibile dei ventilatori sia limitata, l’aggiunta di stadi potrebbe non essere realizzabile senza influire sul volume del flusso d’aria in altre parti dell’impianto, anche nei casi in cui il carico di contaminanti giustificherebbe altrimenti l’adozione di un sistema a stadi. Laddove invece la pressione dei ventilatori disponga di un margine di manovra, un approccio a stadi diventa fattibile senza compromettere le prestazioni di trattamento dell’aria da cui dipende il resto dell’impianto.

Il Footprint segue una logica simile. Un sistema monostadio occupa meno spazio fisico e richiede minori margini strutturali o di spazio libero sopra il soffitto, il che è importante quando il luogo di installazione è già vincolato dalla disposizione della stanza, da aperture strutturali o dallo spazio libero necessario per altre apparecchiature. Un sistema multistadio richiede spazio non solo per gli stadi di filtrazione aggiuntivi stessi, ma anche per l’accesso necessario alla manutenzione di ciascuno di essi — spazio libero per la sostituzione dei sacchi (bag-in/bag-out), l’ispezione e qualsiasi test in situ che il progetto intenda eseguire in ogni stadio. Laddove tale spazio non sia stato previsto fin dall’inizio nella planimetria dell’impianto, una configurazione multistadio specificata in una fase successiva del progetto può diventare difficile da adattare a posteriori, anche quando le ragioni relative al controllo dei contaminanti a favore della configurazione a più stadi sono valide.

Assegnare a ciascuna fase di filtrazione le relative operazioni di manutenzione e sostituzione in sicurezza

Un percorso di filtrazione non è completamente definito una volta stabilito il numero di stadi; a ciascuno stadio deve essere assegnato un ruolo nel piano di manutenzione continuativa. Ciò significa identificare, per ogni stadio del percorso, quale tipo di filtro occupa quella posizione, quale condizione o evento ne determina la sostituzione, quale valore di pressione differenziale viene monitorato in quel punto del percorso e quale sequenza di sostituzione in sicurezza si applica quando quel filtro specifico deve essere sostituito. Considerare il circuito come un unico intervento di manutenzione — “sostituire i filtri” — fa perdere di vista le distinzioni che rendono un sistema a più stadi gestibile per tutta la sua vita utile.

Laddove sia presente uno stadio di prefiltraggio specificamente destinato a proteggere uno stadio HEPA finale da un carico di contaminanti più elevato, il criterio di sostituzione di quest’ultimo è in genere legato a un valore di pressione differenziale diverso rispetto a quello dello stadio finale, e i due stadi possono essere sottoposti a manutenzione secondo programmi completamente distinti. Confondere i due stadi, o specificare un’unica misurazione della pressione differenziale sull’intero alloggiamento, rende più difficile stabilire quale stadio sia effettivamente sovraccarico e necessiti di intervento. Laddove la strategia di manutenzione della struttura si basi su interventi prevedibili e graduali piuttosto che sulla reazione a un’unica lettura combinata della pressione, è proprio questa definizione stadio per stadio a rendere tale strategia attuabile.

La sequenza di sostituzione in sicurezza varia inoltre a seconda dello stadio e della posizione all’interno del treno. Uno stadio più vicino al lato contaminato del sistema potrebbe richiedere un approccio di contenimento diverso durante la sostituzione rispetto a uno stadio posizionato dopo che il contaminante è già stato sostanzialmente ridotto. Laddove l’alloggiamento sia configurato in modo tale che ogni stadio possa essere isolato e accessibile in modo indipendente, il team di manutenzione può intervenire su uno stadio senza disturbare o esporre gli altri. Laddove gli stadi condividano un unico punto di accesso o non siano isolabili in modo indipendente, una singola operazione di sostituzione potrebbe richiedere la messa fuori servizio di una porzione più ampia del treno rispetto a quanto previsto dal piano di manutenzione. Queste sono le informazioni che un team di progetto deve ricavare e documentare per ogni stadio prima che la configurazione dell’alloggiamento sia finalizzata, non qualcosa che possa essere dedotto in un secondo momento da una descrizione generica di “filtrazione multistadio”.”

Verificare la classificazione dei filtri, le guarnizioni, l'accesso per i test e le prove di installazione

La classificazione di un elemento filtrante e le prestazioni dell’alloggiamento installato sono due tipi diversi di dati, e in un progetto non si dovrebbe considerare l’uno come prova dell’altro. ISO 16890-1 fornisce un sistema di classificazione dei filtri per la ventilazione generale basato sull’efficienza di ritenzione del particolato, e costituisce il riferimento di riferimento per la classificazione dei prefiltri all’interno di un sistema a più stadi; non classifica i filtri finali HEPA e non descrive le prestazioni di un alloggiamento assemblato una volta installato. Per gli elementi filtranti HEPA e ULPA, ISO 29463-1 tratta la classificazione, le prove di prestazione e la marcatura; la documentazione completa relativa alla classificazione e ai risultati delle prove dipende dall’utilizzo congiunto delle parti pertinenti di tale norma. Ciascuna delle due norme, se utilizzata correttamente, fornisce all’acquirente informazioni sull’elemento filtrante stesso, non sulle prestazioni di tale elemento una volta inserito in un alloggiamento specifico in loco.

L’alloggiamento introduce una serie di variabili specifiche: la configurazione di tenuta tra filtro e telaio, l’accesso previsto per la prova di tenuta dopo l’installazione e la configurazione fisica che consente di eseguire una procedura di sostituzione in sicurezza senza compromettere la tenuta degli stadi adiacenti. Un filtro con una classificazione documentata installato in un alloggiamento con una tenuta inadeguata o privo di accesso per le prove non garantisce le prestazioni installate che la sola classificazione implica. Questo è il motivo per cui le disposizioni concordate relative alla tenuta e all’accesso per le prove devono essere specificate per la configurazione selezionata, separatamente dalla documentazione relativa all’elemento filtrante, e perché la documentazione relativa alla configurazione completa e assemblata costituisce un documento a sé stante rispetto al certificato di collaudo del filtro rilasciato dal produttore.

Laddove un progetto consideri la documentazione relativa alla classificazione del filtro fornita dal fornitore come prova sufficiente delle prestazioni finali del sistema installato, si salta la fase di verifica che l’alloggiamento sia stato sigillato, testato e reso accessibile in modo da preservare tale classificazione una volta assemblato. Laddove invece il progetto richieda sia la classificazione dell’elemento filtrante sia una descrizione separata delle disposizioni relative alla sigillatura, all’accesso per i test e alla verifica per quella specifica configurazione, si dispone delle basi per valutare se il sistema assemblato garantisca effettivamente le prestazioni descritte nel certificato del filtro.

Specificare la configurazione e i documenti che i fornitori devono allegare al preventivo

Una volta stabiliti il carico di contaminanti, l’obiettivo di protezione, i vincoli di pressione e di spazio, i ruoli di manutenzione per ogni stadio e la distinzione tra classificazione e prove di installazione, il progetto è in grado di emettere una richiesta di preventivo che generi risposte comparabili da parte dei fornitori. Chiedere semplicemente a un fornitore di quotare “un alloggiamento BIBO” lascia indefinita la configurazione e, di conseguenza, la base di confronto. La richiesta dovrebbe invece specificare se si intende una configurazione monostadio o multistadio e quale tipo di filtro è assegnato a ciascuno stadio in tale configurazione, in modo che le risposte possano essere valutate in base allo stesso obiettivo di protezione anziché alla configurazione predefinita di ciascun fornitore.

La stessa logica si applica agli altri punti decisionali illustrati in precedenza. Ai fornitori dovrebbe essere richiesto di specificare le implicazioni in termini di caduta di pressione e l’ingombro della soluzione che stanno proponendo, in modo che il progetto possa valutare la proposta in relazione alla pressione disponibile del ventilatore e allo spazio fisico assegnato all’installazione. Dovrebbero indicare la soglia di sostituzione e il valore di pressione differenziale per ogni stadio, nonché la sequenza di sostituzione in sicurezza e le modalità di accesso per ciascuno di essi — informazioni che consentono al progetto di valutare se il piano di manutenzione proposto sia in linea con le proprie preferenze operative, anziché scoprire eventuali discrepanze solo dopo l’installazione. Laddove sia già stata documentata una descrizione del progetto relativa all’alloggiamento BIBO, ad esempio in un scheda tecnica redatta in vista di una richiesta formale di preventivo, tale documentazione costituisce il parametro di riferimento in base al quale valutare la configurazione e l'offerta di un fornitore, poiché fornisce un punto di riferimento fisso per il confronto, anziché affidarsi a ciascuna risposta per definirne i propri termini.

Ai fornitori dovrebbe inoltre essere richiesto di distinguere, nella loro risposta, due categorie di documentazione: la documentazione relativa alla classificazione dei filtri applicabile agli elementi da loro proposti e la documentazione concordata relativa all’installazione per la configurazione assemblata — disposizioni relative alla tenuta, accesso per i test e qualsiasi verifica concordata per l’alloggiamento completato. Una risposta che fornisca solo i certificati degli elementi filtranti non ha ancora affrontato la questione delle prestazioni una volta installati, e una risposta che affronti la documentazione relativa all’installazione senza documentare gli elementi filtranti stessi è altrettanto incompleta. Laddove il progetto preveda inoltre in anticipo la filtri di ricambio considerando il fabbisogno di un determinato alloggiamento nel corso della sua vita utile, i requisiti relativi al tipo e alle dimensioni delle guarnizioni degli elementi installati devono essere definiti nell’ambito dello stesso colloquio relativo al preventivo e alla configurazione, poiché tali requisiti derivano direttamente dalle scelte relative all’alloggiamento e al filtro effettuate in questa fase.

Domande frequenti

Q: Un alloggiamento BIBO multistadio rappresenta automaticamente la scelta migliore in termini di protezione?
A: No. Il numero di stadi deve essere commisurato al carico di contaminanti e all’obiettivo di protezione, per poi essere verificato in relazione alla pressione del ventilatore disponibile, all’ingombro e alla strategia di manutenzione. Uno stadio aggiuntivo è utile solo se ne sono definiti il ruolo nella filtrazione e il ciclo di vita.

Q: Come posso capire se una fase di filtrazione aggiuntiva ha uno scopo ben preciso?
A: Assegnare allo stadio proposto un tipo di filtro, una funzione di filtraggio, un criterio di sostituzione, un valore di pressione differenziale e una sequenza di sostituzione sicura. Se uno qualsiasi di questi elementi rimane indefinito, risolverlo prima di accettare la caduta di pressione aggiunta, il fabbisogno di spazio e l'interfaccia di sostituzione.

Q: Come si dovrebbero confrontare le quotazioni con un numero diverso di fasi?
A: Inserisci ogni preventivo nella stessa tabella dettagliata che copra gli aspetti relativi alla configurazione, al tipo di filtro, alle implicazioni relative alla perdita di carico, all’ingombro, agli interventi di manutenzione, all’accesso per la sostituzione in sicurezza, alla tenuta, all’accesso per i test e alla documentazione. Ciò consente di rendere visibili le diverse ipotesi dei fornitori prima di selezionare una configurazione.

Q: La classificazione dei filtri dimostra che il sistema BIBO installato funzionerà come previsto?
A: No. La norma ISO 16890-1 classifica i filtri per la ventilazione generale e non i filtri finali HEPA, mentre la norma ISO 29463 riguarda la classificazione e le prove dei filtri HEPA e ULPA e non le prestazioni degli alloggiamenti installati. Concordare separatamente le disposizioni relative alla tenuta e all’accessibilità per le prove, nonché la documentazione di installazione richiesta per la configurazione selezionata.