Relatori: Ing. Angelo Santangelo Ing. Francesco Babich FUTURA - Zero energy and noise control solution

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1 Termografia Termoflussimetria Blower Door Test Audit Energetico Misure Campi elettromagnetici Acustica Misurazioni emissioni RADON Formazione Service E molto molto altro futura.monfalcone@gmail.com

2 EFFICIENZA ENERGETICA E TENUTA ALL'ARIA DEGLI EDIFICI PASSIVI E TRADIZIONALI: IL BLOWER DOOR TEST FUTURA

3 IL BLOWER DOOR TEST Ideato negli USA alla metà degli anni 70, il Blower Door è uno strumento diagnostico sviluppato per: - misurare la permeabilità all aria di un edificio - localizzarne le perdite o infiltrazioni tramite adeguati strumenti a supporto La misura della permeabilità è utile per una serie di ragioni: - Documentare l attività di sigillatura dell edificio - Stimare la portata della naturale infiltrazione d aria all interno di un involucro edilizio - Documentare l efficacia delle attività di sigillatura - Misurare le perdite nelle canalizzazioni degli impianti di distribuzione dell aria (condizionamento) e/o degli impianti elettrici mal coibentati Il Blower Door Test è regolamentato in Italia dalla norma UNI EN «Prestazione termica degli edifici Determinazione della permeabilità all aria degli edifici Metodo di pressurizzazione mediante ventilatore». Trattasi dell unico metodo oggettivo, fornisce cioè un dato numerico misurabile, in grado di stabilire il grado di penetrazione all aria di un edificio, evidenziando al contempo i punti di infiltrazione. atura

4 Il blower door test è un sistema per la verifica della permeabilità all aria di edifici residenziali, terziari ed industriali di qualsiasi dimensione. Il blower door è un grande ventilatore calibrato a controllo elettronico che viene montato temporaneamente (e tipicamente) sulla porta d ingresso principale dell edificio, attraverso un telo o un pannello, montato su un apposito telaio, che si adatta alle misure della porta e la sigilla perfettamente. Ventilatore calibrato a controllo elettronico con e senza la presenza dell otturatore per il settaggio della portata. Telo installato sulla porta d ingresso dell edificio

5 Telo installato sulla porta d ingresso dell edificio Telo installato sulla porta d ingresso dell edificio

6 Sistema multifan, montato su pannello rigido, adatto per edifici di grandi dimensioni Fan extralarge, molto scomodo e dai costi proibitivi, che può essere sostituito da un sistema multifan molto più pratico ed economico

7 Il controllo elettronico della velocità e della pressione viene eseguito mediante un manometro digitale oppure direttamente attraverso un pc mediante apposito software. Manometro digitale per il controllo elettronico della velocità e della pressione. Esecuzione della prova di blower door test su un edificio residenziale. L installazione e l esecuzione della misura è particolarmente semplice e veloce e non crea danni all edificio ne ad eventuali occupanti presenti al suo interno.

8 Azionando il ventilatore, ad esempio in modo che espella aria dall interno dell edificio verso l esterno, la pressione all interno cala. In questo modo l aria esterna tende ad entrare all interno per riequilibrare le pressioni. Questa apparecchiatura consente quindi di creare a piacimento le condizioni che causano infiltrazioni d aria, presenti quando all esterno è presente un forte vento. La differenza è che il vento forza l aria esterna ad entrare nell edificio solo sul lato sopravento, mentre nel lato sottovento l aria interna tenderà ad uscire (vedi figura sottostante). Col blower door, invece, l edificio è soggetto da tutti i lati alla stessa differenza di pressione, come sarebbe nella situazione ideale di vento che soffia contro l edificio in egual misura da tutti i lati, cosa impossibile nella realtà.

9 Le dispersioni tipiche presenti in un involucro edilizio

10 PESO DELLE DISPERSIONI PAVIMENTI, PARETI, SOFFITTI 31% CONDOTTE 15% CAMINETTI 14% TUBAZIONI 13% PORTE 11% FINESTRE 10% ASPIRATORI E BOCCHETTE 4%

11 FATTORI CHE INNESCANO LE DISPERSIONI IN UN INVOLUCRO EDILIZIO Effetto ciminiera (aria calda che salendo aspira aria più fredda dalla parte bassa). L aria fredda entra da punti di intersezione strutturale, tubature, finestre, porte etc. Vento Canne fumarie Sistemi di ventilazione Dispositivi di ventilazione meccanica. Ventilatori e canne fumarie. Vento Pressione positiva sul lato esposto al vento. Pressione negativa sul lato sotto vento.

12 FATTORI CHE INNESCANO LE DISPERSIONI IN UN INVOLUCRO EDILIZIO Effetto ciminiera (aria calda che salendo aspira aria più fredda dalla parte bassa). L aria fredda entra da punti di intersezione strutturale, tubature, finestre, porte etc. Vento Canne fumarie Sistemi di ventilazione Effetto ciminiera Distribuzione delle pressioni, la riga tratteggiata è il punto a pressione neutra.

13 PREPARAZIONE DELL EDIFICIO PER L EFFETTUAZIONE DI UN TEST BLOWER DOOR Perché il test risulti significativo ai sensi della UNI EN questo non può essere effettuato prima che l involucro edilizio sia stato completamente ultimato, ovvero che siano state installate le porte e le finestre che delimitano il volume di misura. Dal momento che alcuni lavori possono avere conseguenze sulla permeabilità dell involucro, si raccomanda che siano anche ultimate le seguenti opere: - impianto di riscaldamento; - impianto di ventilazione; - impianto sanitario e scarichi; - impianto elettrico; - finitura dei muri (intonaco, cartongesso, ecc.). Se al momento del test l edificio non dispone dell allacciamento idrico, è necessario provvedere a chiudere con acqua i sifoni degli scarichi. Se i sanitari non sono stati installati è necessario sigillare (con adesivi o palloncini gonfiabili) gli scarichi a parete. Tutti gli impianti che aspirano aria nell edificio e/o la espellono al suo esterno devono essere spenti. Alcuni esempi: - cappa cucina; - impianto di ventilazione meccanica e aria condizionata; - aspiratore bagno; - dispositivi con combustione aperta: stufe, ecc.

14 PREPARAZIONE DELL EDIFICIO PER L EFFETTUAZIONE DI UN TEST BLOWER DOOR Tutte le aperture intenzionali nell involucro devono essere chiuse ma non sigillate. Le aperture che non hanno solitamente dispositivi di chiusura sono la cappa della cucina, le aperture di ventilazione permanente per le norme di sicurezza, i camini. Le aperture che devono essere chiuse durante il test, ma sempre non sigillate, sono solitamente la buca delle lettere o le aperture per il passaggio degli animali domestici. I sistemi utilizzati per tenere chiuse queste aperture non devono comunque migliorarne l ermeticità rispetto alla loro naturale posizione di chiusura. Tutti i sistemi di ventilazione meccanica devono essere sigillati, tipicamente si sigillano tutti i condotti terminali con pellicole adesive o palloni.

15 BLOWER DOOR TEST E TERMOGRAFIA Per la verifica delle infiltrazioni d'aria, il blower door test usa misurare la pressione interna ed esterna all edificio ed il flusso d aria generato dal ventilatore. Una volta che il ventilatore (aspirando o insufflando aria dentro l edificio), ha raggiunto una determinata differenza di pressione interno/esterno (tipicamente 50 Pascal) si possono cercare le eventuali perdite d aria da infissi, crepe, canalizzazioni ecc... usando il fumo di gas traccianti, la termografia o l uso di anemometri. Immagini termografiche riprese durante la creazione di una differenza di pressione negativa all interno di un abitazione mediante il blower door. Si notano distintamente le striature (più scure) fredde dove l aria esterna, a temperatura inferiore, ha raffreddato le zone con cui è venuta a contatto. Anche i punti d infiltrazione sono facilmente individuabili. Ex. da Diagnosi e certificazione energetica: prove strumentali sugli edifici. Aut. Ing. Davide Lanzoni. Maggioli Editore

16 BLOWER DOOR TEST E TERMOGRAFIA L aria che entra nell edificio per effetto del blower door (che vi crea una depressione/sovrapressione all interno), se è ad una temperatura inferiore (o superiore) da quella interna raffredda (o riscalda) per convezione le superfici interne con cui viene a contatto, rendendole visibili termograficamente se prima non lo erano. Il Blower Door Test è quindi un ottimo strumento di esaltazione delle indagini termografiche. Le indagini termografiche in abbinamento al blower door, eseguite da personale adeguatamente qualificato e preparato, sono quindi un validissimo sistema per controllare sia la buona esecuzione dell edificio che per individuarne i punti critici cui porre rimedio. ΔP = + 3 Pa ΔP = + 15 Pa

17 ΔP = + 50 Pa ΔP = 0 Pa

18 ΔP = + 50 Pa ΔP = 0 Pa ΔP = 0 Pa ΔP = - 50 Pa

19 ΔP = + 25 Pa

20 L indagine integrata Blower Door Termografia permette quindi di evidenziare meglio, esaltandole, le dispersioni d aria mediante l ausilio di una termocamera. Dispersioni intese sia come quelle che volgarmente vengono chiamate «spifferi» attraverso le aperture presenti nell involucro edilizio (come ad esempio il controllo della corretta installazione dei serramenti), sia fenomeni come il thermal bypassing. Il thermal bypass avviene quando l aria attraversa parzialmente lo spessore dell involucro (muri o tetto), senza entrare all interno dell edificio, o entrandovi in minima parte per le poche fessure presenti. Ciò significa che l aria transita all interno di intercapedini nei muri o nel tetto, causando un raffreddamento delle intercapedini, talvolta un raffreddamento delle superfici interne per conduzione attraverso la parete interna dell intercapedine, ed un deperimento delle prestazioni dell isolante. I ponti termici, essendo causati dalle caratteristiche strutturali e non dalle condizioni di vento (che è come dire da differenze di pressione), non cambiano se il blower door viene o meno utilizzato, e la termografia li vede sempre allo stesso modo.

21 BLOWER DOOR TEST E TERMOGRAFIA Il fenomeno del thermal bypassing evidenziato dall indagine combinata blower door test + termografia. Ex. da Diagnosi e certificazione energetica: prove strumentali sugli edifici. Aut. Ing. Davide Lanzoni. Maggioli Editore

22 IL PARAMETRO N50 La permeabilità all aria, in accordo con quanto stabilito dalla UNI EN 13829, si misura con il parametro numerico N 50 : questo parametro esprime il numero di ricambi d aria all ora del volume interno dell edificio con una differenza di pressione di 50 Pascal rispetto all esterno (di qui il termine N 50 ). Tanto più è elevato il numero N 50, tanto più l edificio ha spifferi ed è quindi soggetto a perdite energetiche ed a problemi di comfort; tanto il valore N 50 è basso, tanto più l edificio è ermetico e risparmioso, fino ad aver bisogno di un impianto di ventilazione meccanica controllata per assicurare le corrette condizioni termoigrometriche. Valori di N 50 indicativi: - < 1 - Ottimo; - 1,0 1,5 - Molto buono; - 1,5 3,0 Buono; - 3,0 5,0 Medio/Scarso; - > 5 Molto scarso

23 LE PRINCIPALI TECNICHE DI MISURA Depressurizzazione e Pressurizzazione Depressurizzazione - E il metodo più comune di misurazione. - Le serrande degli aspiratori, asciugatori ed eventuali sistemi centralizzati di aspirazione per sistemi di pulizia, devono essere tenute chiuse. - I lucernari, le porte di accesso alle soffitte, e tutti tipi di finestra devono essere tenuti chiusi. - L aria del door fan è scaricata fuori.

24 LE PRINCIPALI TECNICHE DI MISURA Depressurizzazione

25 LE PRINCIPALI TECNICHE DI MISURA Depressurizzazione e Pressurizzazione Pressurizzazione - Deve essere eseguito se ci sono fuochi nel caminetto o nella cucina. - Per evitare di aspirare inquinanti conosciuti nell edificio. - Preferire quando il test di depressurizzazione può portare polvere e detriti dalla soffitta, fuliggine e cattivi odori dagli impianti fognari. - L aria è spinta dentro l edificio.

26 LE PRINCIPALI TECNICHE DI MISURA Pressurizzazione

27 L UTILITA DEL DOPPIO TEST PRESSIONE - DEPRESSIONE Effettuando il Blower Door Test sia in pressione che in depressione, e confrontando i valori del parametro N50 nelle 2 condizioni di prova, è possibile valutare quali siano i fattori che causano il diverso comportamento dell edificio nelle 2 modalità. E possibile evidenziare così le cosiddette «dispersioni polarizzate». Ad esempio: se un edificio è provvisto di finestre che si aprono verso l interno, queste saranno spinte verso l infisso durante la fase di pressurizzazione, con un probabile miglioramento del comportamento nei riguardi della tenuta all aria dell infisso rispetto alla fase di depressurizzazione, ed è lecito attendersi un valore di N50 leggermente inferiore per la fase di pressurizzazione. Se non vi sono differenze sostanziali tra i 2 valori di N50 nelle 2 differenti condizioni di prova, significa che i serramenti hanno un ottimo comportamento e sono stati quindi installati a regola d arte. Lo stesso vale per la verifica ad esempio della corretta posa delle barriere all aria nei tetti in legno e per altre svariate applicazioni.

28 Al termine del Blower Door Test, una volta riparate le eventuali perdite nell involucro edilizio, si ripeteranno le misure per verificare il beneficio apportato dall intervento di riparazione.

29 Grazie all ausilio di specifici software, alla fine della prova, sarà possibile stilare automaticamente un report all interno del quale saranno riportati dati significativi come l N50, il numero di ricambi d aria a 50 Pa, il Q50, la permeabilità a 50 Pa ed il V50, il flusso totale a 50 Pa. All interno del report inoltre verranno riportati grafici indispensabili a comprendere sia l esatta esecuzione della prova che il grado di permeabilità all aria dell edificio. I GRAFICI RESTITUITI Grafici prodotti dal software durante l esecuzione di una prova in pressurizzazione. Il 1 riporta i valori di pressione registrati in funzione delle varie letture, il 2 riporta i valori di pressione in funzione della portata.

30 I PARAMETRI TIPICI DA INSERIRE NEI SOFTWARE

31 I DATI RESTITUITI

32 I PARAMETRI MISURATI E CALCOLATI SECONDO LA UNI EN Flusso: (m3/h) Pressione: (Pa) N50: Numero di ricambi d aria a 50 Pa h -1 Q50: Permeabilità a 50 Pa in m3/(h m2) (superficie totale esposta dell involucro) W50: Portata specifica di infiltrazione a 50 Pa in m3/(h m2) (superficie del pavimento)

33 I TIPI DI TEST SECONDO LA UNI EN Metodo A/ Prova di un edificio in uso - Chiudere tutte le aperture esterne esistenti dell edificio o della parte dell edificio da sottoporre a prova (finestre, porte, tagliafuoco). - Per gli scopi del metodo A non occorre prendere misure ulteriori per migliorare la tenuta all aria. - Lo stato dell involucro edilizio dovrebbe rappresentare le sue condizioni nella stagione in cui è utilizzato l impianto di riscaldamento/raffrescamento. Metodo B/ Prova dell involucro edilizio - Chiudere tutte le aperture esterne esistenti dell edificio o dalla parte dell edificio da sottoporre a prova (finestre, porte, tagliafuoco). - Per gli scopi del metodo B tutte le aperture regolabili (cassetta lettere, passaggio animali domestici ecc.) devono essere chiuse e le restanti aperture esistenti devono essere sigillate. Test Manuale e Test Automatico: ALTRI TIPI DI TEST Test Manuale: - E usato quando si esegue un test a punto singolo e non è necessario il software. - E il modo più semplice per misurare l indice di tenuta all aria, anche senza bisogno di un computer. - E spesso usato per la ricerca rapida delle difettosità. Test Automatico: - E usato con test multipunto, un software è necessario per analizzare i risultati.

34 FASI DEL PROCEDIMENTO DI TEST Controllo preliminare: Controllare sempre l involucro edilizio completo in corrispondenza approssimativamente della più alta differenza di pressione usata nella prova, per individuare grandi perdite per infiltrazione e difetti delle aperture temporaneamente sigillate. Condizioni di temperatura e di vento: Rilevare le temperature interne ed esterne all edificio prima e dopo la prova, registrare la velocità del vento (anche mediante la semplice scala qualitativa di Beaufort). Ai fini di effettuare le opportune correzioni sulle misure di portata registrate. Differenze di pressione a flusso nullo: Coprire temporaneamente l apertura del ventilatore. Registrare le differenze di pressione a flusso nullo (in un intervallo di tempo di almeno 30s) prima e dopo l esecuzione della prova. Non effettuare la prova se uno o l altro di questi valori è maggiore di 5 Pa. Sequenza di differenza di pressione: Togliere la copertura ed avviare il ventilatore. La prova viene effettuata prendendo misurazioni di portata d aria e di differenza di pressione tra interno ed esterno in un intervallo di differenze di pressione applicate con incrementi non maggiori a 10 Pa. La differenza minima di pressione deve essere pari al valore maggiore tra i 2 seguenti: 10 Pa o 5 volte la differenza di pressione a flusso nullo.

35 FASI DEL PROCEDIMENTO DI TEST Sequenza di differenza di pressione: La più alta differenza di pressione applicata può dipendere dalle dimensioni dell edificio secondo quanto riportato ai seguenti punti a) e b). a) Singole abitazioni ed altri piccoli edifici. La più alta differenza di pressione deve essere di almeno 50 Pa ma si raccomanda di prendere le letture in corrispondenza di differenze di pressione di + o 100 Pa per ottenere una migliore accuratezza dei risultati calcolati. b) Grandi edifici (con volume superiore a 4000 mc circa). Se possibile la più alta differenza di pressione deve essere la stessa assunta al punto a). Tuttavia, a causa delle grandi dimensioni degli edifici testati e delle limitazioni pratiche della capacità dell apparecchiatura di movimentazione dell aria, una differenza di pressione di 50 Pa non sempre è realizzabile. In questi casi dovrebbe essere impiegata un apparecchiatura supplementare di movimentazione (sistema multifan). Effettuare la prova fino alla più alta differenza di pressione realizzabile col sistema. In tali casi la prova non è valida a meno che non si realizzi una differenza di pressione di almeno 25 Pa. Si raccomanda infine di effettuare 2 serie di misurazioni, per pressurizzazione e depressurizzazione (per visualizzare le dispersioni polarizzate). Tuttavia è consentito eseguire una sola serie di misurazioni per pressurizzazione o depressurizzazione e comunque ottemperare alla UNI EN Per ogni prova devono essere definiti almeno 5 punti di riferimento (gradini di pressione) approssimativamente equidistanti fra la maggiore e la minore differenza di pressione. E consigliabile controllare che lo stato dell involucro edilizio non sia cambiato durante ciascuna prova, per esempio che le aperture siano rimaste sigillate o che le porte, finestre o ventole non siano state aperte per effetto della pressione indotta.

36 I METODI DI RICERCA DELLE INFILTRAZIONI La mano: E uno degli strumenti più semplici ed economici per individiduare passaggi d aria (soprattutto se questa è fredda) di una certa entità. E ovviamente poco attendibile per piccole infiltrazioni e non produce nessun riscontro probante. Generatori di fumo freddo: Sono sistemi elettrici/elettronici, che producono un abbondante e denso fumo freddo per effetto di reazioni termochimiche. Sono in genere atossici, possono essere alimentati a rete e quindi un pò voluminosi, oppure portatili a batteria (più comodi). L autonomia è data dalla dimensione del serbatoio del liquido che serve per produrre la reazione chimica, da mezz ora ad un ora circa. E un metodo che non produce nessuna documentazione. Smoke pen e puffer: Nel primo caso sono stick di materiale non tossico che viene infiammato. Basso costo, bassa quantità di fumo, circa mezz ora di autonomia. Nel secondo caso sono candelotti che producono fumo a freddo attraverso una reazione chimica. Buona quantità di fumo, leggermente tossici. E un metodo che non produce nessuna documentazione. Termografia: Metodo costoso, produce senza dubbio la migliore qualità documentale ed anche la più accattivante a livello estetico. In relazione al periodo di esecuzione del test, può essere necessario uno strumento di fascia alta per ottenere il miglior risultato. E comunque un indagine solo qualitativa. Termoanemometro a filo caldo: E l unico mezzo per certificare la quantità d aria infiltrata. Possibilmente deve avere la testina telescopica ed orientabile (asta flessibile).

37 I metodi di ricerca delle infiltrazioni Smoke Pen Termografia Smoke Puffer Termoanemometro a filo caldo

38 PERCHE E IMPORTANTE EFFETTUARE UN BLOWER DOOR TEST Risparmio di energia per scaldare o raffreddare (fino al 15%); Evitare sgradevoli spifferi causati dall aria fredda che filtra dall esterno; Evitare problemi di condensa come il thermal bypassing; Riduzione dei rumori; Essere sicuri della qualità dell aria all interno dell involucro edilizio; Documentare la qualità della tenuta all aria dell edificio; Stimare il naturale ricambio d aria nelle abitazioni; Misurare e documentare l efficacia delle attività di sigillatura; Misurare le perdite nelle canalizzazioni degli impianti di condizionamento; Testare gli edifici in accordo con gli standard di efficienza energetica, ad es. UNI EN o la Direttiva Casa Clima (il Blower Door è obbligatorio per tutti gli edifici residenziali, indipendentemente dalla classe energetica e dalla tipologia costruttiva); Testare la penetrazione d aria e d acqua attraverso gli infissi; Verifica le caratteristiche di tenuta in caso di presenza di impianti antincendio a saturazione, ad es. NFPA (ISO) Clean Agent Enclosure Integrity Retention testing; Altre applicazioni non specifiche settore energy.

39 GRAZIE DELL ATTENZIONE CONTATTI: