La ventilazione degli ambienti

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1 Unverstà IUAV d Veneza- Corso d Larea Scenze dell archtettra- Corso d Progettazone Ambentale La ventlazone degl ambent Fabo Peron Unverstà IUAV - Veneza Ventlazone: fnzon prncpal All nterno degl ambent è necessaro garantre la concentrazone d ossgeno tle per la resprazone. All nterno degl edfc è necessaro mantenere na adegata qaltà dell ara, ossa tenere sotto controllo vapore d acqa, odor e nqnant. E necessaro ventlare ossa mmettere ara dall esterno e espellere na gale portata d ara prelevata all nterno degl ambent. Un sstema d ventlazone deve garantre: la qanttà d ara d rnnovo necessara na bona qaltà dell ara na corretta dstrbzone dell ara (no cortocrct, no zone stagnant) Come avvene la ventlazone Ventlazone: alcn consderazon Ventlazone natrale: Infltrazon attraverso serrament Apertra delle fnestre Sstem a traggo natrale Ventlazone meccanca: Sstem a semplce flsso Sstem a doppo flsso Sstem brd: Utlzzo combnato d sstem meccanc e ventlazone natrale 1 E necessaro evtare cortocrctazon dell ara d rnnovo 2 La poszone delle bocchette d mmssone ed estrazone è estremamente mportante 3 Il rsltato fnale n termn d Qaltà dell Ara IAQ dpende fortemente dal campo d temperatra e veloctà ara nell ambente (presenza d sperfc calde o fredde, dstrbzone delle sorgent termche) 4 Alcn component de sstem d ventlazone e clmatzzazone se non opportnamente progettat, costrt e mantent possono trasformars n sorgent d nqnant 5 Il rcorso alla ventlazone comporta na dspersone d energa e qnd n carco termco per l mpanto d clmatzzazone che deve essere consderato nel so dmensonamento.

2 Ventlazone: alcn consderazon Ventlazone: alcn consderazon 1 Le persone trascorrono fno al 90% del tempo negl ambent ntern ( abtazon, ffc,.) 2 S tlzzano prodott e materal n grado d emettere sostanze nqnant o nocve 3 S sono sempre pù dffs serrament a elevata tenta all ara rdcendo drastcamente le nfltrazon 4 E necessaro rcorrere alla ventlazone meccanca anche per destnazon d so n c fno a poco tempo fa non era prevsto (abtazon). 5 Qaltà ara esterna è peggorata. E necessaro rcorrere alla fltrazone. 6 Normatva s rsparmo energetco: è necessaro prevedere sstem a basso consmo d energa. Negl ltm ann con l amento dell solamento degl edfc le dsperson per ventlazone hanno ncrementato la loro ncdenza percentale nel blanco complessvo d energa Mlano t e =-5 C Ventlazone n=0,5 1/h Edfco monofamlare 200 m 2 Edfco plrfamlare 4000m 2, 30 ntà abtatve Facolta d Archtettra, Corso d Larea Scenze dell archtettra- Corso d Tecnca del controllo Ambentale Qanto ventlare Qanto ventlare? La normatva talana prevede de valor mnm della portata d ventlazone, necessar per asscrare l rfornmento d ossgeno delle persone. I valor sono fnzone della destnazone d so dell ambente. Norma UNI Iaff Vp Vp H n [p/m 2 ] [l/(s p)] [m 3 /(h p)] [m] [h -1 ] Abtazon Soggorno-letto 0, ,6 2,7 0,5 Albergh Ingresso-soggorno 0, ,6 3,5 2,3 Conferenze 0,6 5,5 19,8 3,5 3,4 Pranzo 0, ,0 3 4,8 Letto 0, ,6 3 0,7 Uffc Sngol 0, ,6 3 0,8 Open Space 0, ,6 3 1,6 Rnone 0, ,0 3 7,2 CED 0, ,2 3 0,7

3 Qanto ventlare? Qanto ventlare: la portata d ventlazone La normatva talana prevede de valor mnm della portata d ventlazone, necessar per asscrare l rfornmento d ossgeno delle persone. I valor sono fnzone della destnazone d so dell ambente. Attvtà Rcreatve Sala cnema 1,5 5,5 19,8 7 4,2 Mse, mostre 0,3 6 21,6 5 1,3 Sala lettra 0,3 5,5 19,8 3,5 1,7 Chese 0,8 6 21,6 12 1,4 Bar 0, ,6 3,5 9,1 Rstorante-Pranzo 0, ,0 3,5 6,2 Sala da ballo 1 16,5 59,4 4 14,9 Scole Ndo-materna 0, ,4 3,0 1,9 Elementar, mede 0, ,0 3,3 2,5 Speror 0, ,2 3,5 3,2 Unverstà 0, ,2 4,0 3,8 La portata d ventlazone oltre che n termn d massa, G a [kg/s], pò essere espressa anche n termn d volme, V a [m 3 /s], oppre attraverso l parametro che vene ndcato come tasso d rnnovo dell ara, n [h -1 ], defnto dalla relazone: V& n = V a loc dove V Loc [m 3 ], volme dell ambente consderato Le dsperson termche legate alla ventlazone G, t,h E necessaro ventlare gl ambent n modo da rfornre gl occpant d ossgeno e elmnare le sostanze nqnant prodotte dal metabolsmo mano e dalle attvtà. Globalmente n regme stazonaro s ha na portata G n ngresso e na gale portata n scta. La potenza termca dspersa Q v pò essere così calcolata: regme stazonaro t a G& G& Q& G, t,h v = dm dτ = 0 ( h ) = Gc ( t t ) = G& h G& h = G& h & n termn d portata d massa: Q & n termn d Q& portata d volme: n termn d rcamb l ora: Q& v v v = Gc & v G & = G& pa a pa ( t t ) e = V& ρ c ( t te) p a n = Vρ ac 3600 p a ( t a t ) e Facolta d Archtettra, Corso d Larea Scenze dell archtettra- Corso d Tecnca del controllo Ambentale ventlazone natrale e meccanca

4 Ventlazone natrale: azone del vento Ventlazone natrale: azone termca Infltrazon: l azone del vento genera aree d alta e bassa pressone e qnd flss d ara Infltrazon: l cosddetto effetto camno genera mot d ara e pò rchamare ara dall esterno. L ara calda sale e rchama ara fredda dal basso. In generale s assme che s abba n rcambo d 0,5 1/h con nfss a tenta normale La ventlazone meccanca Ventlazone meccanca Nella ventlazone meccanca l ara vene estratta e mmessa negl ambent regolandone opportnamente la portata. La movmentazone dell ara è ottenta attraverso ventlator. Sstem a sngolo flsso: l ara vene solamente estratta, l mmssone avvene natralmente attraverso gl nfss.

5 Ventlazone meccanca Ventlazone meccanca Sstem a doppo flsso. L estrazone avvene d solto da bagn e ccne, mentre l mmssone da camere da letto e soggorn. Sstem a doppo flsso Facolta d Archtettra, Corso d Larea Scenze dell archtettra- Corso d Tecnca del controllo Ambentale Dstrbre l ara Ventlazone: na corretta stratega La ventlazone deve raggngere ttt gl tent n modo da rfornrl d ossgeno e garantre na bona qaltà dell ara.

6 Stratege d ventlazone Ventlazone a mscelazone La stratega d ventlazone pù consoldata è qella d lavare ttto l ambente. S hanno de stazon deal a c le realzzazon sl campo cercano d arrvare: flsso a pstone perfetta mscelazone Flsso a pstone Caratterstche Utlzzata per mmettere ara fredda e calda alta veloctà d mmssone ( anche 2-3 m/s) alta ndzone e rmescolamento mescolamento completo dell ara n ambente Condzon nform n ambente Dlzone degl nqnant n ambente Lmtato controllo ndvdale perfetta mscelazone Ventlazone localzzata Ventlazone localzzata Ventlazone personalzzata Una lterore stratega d ventlazone s spra alla possbltà d mmettere o estrarre ara dove è presente la sorgente d nqnamento o dove è presente la persona da rfornre d ara d rnnovo. S parla d ventlazone localzzata. Sorgente d nqnant Estrazone localzzata Teatr e adtorm

7 Ventlazone localzzata L effetto del dspostvo d mmssone Caratterstche L ara è mmessa drettamente nella zona dove vene resprata. Maggor possbltà d controllo personale S hanno dvers tp d vestaro 0,4-1,2 clo, dverso metabolsmo, 1-2 met, dversa preferenza per la temperatra dell ara fno a 10 C, dverse preferenze per la veloctà dell ara fno a 4 volte. Maggore soddsfazone per l ambente Maggore prodttvtà Rsparmo energetco ffc La penetrazone del getto d mmssone nell ambente dpende dalla veloctà d mmssone e dalla sperfce d mmssone. Pù la sperfce d mmssone è lmtata e la veloctà alta pù l getto è penetrante. Ventlazone meccanca Ventlazone meccanca Canal patt Demolzon: defct progettale Canal orzzontal e vertcal Canal dstrbzone e caved

8 Ventlazone meccanca Ventlazone meccanca Canal patt Canal patt Attenzone alla mantenzone Effett collateral L mmssone d ara negl ambent pò portare a generare alcn effett collateral ndesderat: Corrent d ara rmore categora Veloctà massma [m/s] Estate Veloctà massma [m/s] Inverno Pressone sonora db(a) A 0,18 0,15 30 B 0,22 0,18 35 C 0,25 0,21 40 Crter d progettazone per draft e rmore negl ffc

9 Recpero energetco L ara esplsa s trova nelle condzon termogrometrche dell ambente nterna. Qella mmessa presa all esterno deve essere trattata per portarla nelle condzon accettabl per l mmssone. E possble recperare dell energa dalla portata n scta facendola scambare calore e mdtà con la portata n entrata. S tlzzano dspostv chamat recperator. S tratta d scambator che permettono l trasfermento d calore e/o vapore d acqa tra n flsso d ara d esplsone ed n flsso d ara d mmssone, graze all'azone d na dfferenza d temperatra o d mdtà. Effcenza del recperatore L effcenza del recperatore è defnta come rapporto tra l'energa effettvamente trasmessa ed l valore massmo trasmssble, qando la portata n esplsone dopo lo scambo avesse la stessa temperatra e mdtà della porta d mmssone n ngresso. Dall applcazone del 1 prncpo s ottene: G = portata d mmssone G e, t e1,h e1 Ge= portata d esplsone G h1 = entalpa ara mmssone prma del recperatore, t 2,h 2 h2 = entalpa ara mmssone dopo l recperatore he1 = entalpa ara esplsone prma del recperatore he2 = entalpa ara esplsone dopo l recperatore In regme stazonaro le portate d mmssone G, t 1,h 1 e esplsone sono costant. G e, t e2,h e2 G& η = G & e ( h 2 h 1) ( h h ) e1 1 Recpero termco Recperator statc a pastre La corrente d ara calda entra a temperatra maggore e esce a na temperatra pù bassa, mentre la corrente fredda che deve rscaldars entra a temperatra pù bassa e esce a na temperatra pù alta. La spesa energetca è legata al fnzonamento de ventlator necessar alla movmentazone dell ara. Il flsso dell'ara ncrocato. Rendmento compreso tra l 40 ed l 70% Il calore trasferto pò essere sa sensble (legato a dfferenze d temperatra e scambo d calore) che latente (legato a trasferment d vapore d acqa) S parla d rendmento del recperatore defnto come rapporto tra l'energa effettvamente trasmessa ed l valore massmo trasmssble. S arrva a recperare oltre l 90% dell energa che accompagna l ara n esplsone. S hanno specfcamente 2 valor d rendmento: effcenza sensble (scambo d calore) effcenza latente (scambo d vapore) Recperator statc a flsso controcorrente Con flsso controcorrente rendment vanno oltre l'80% a fronte d n relatvo maggor costo dell ntà.

10 Recperator statc a pastre Il pacco d scambo è costtto d solto da lamera d allmno. S hanno dvers strat pan, con spazatre varabl a seconda del tpo d mpego. I flss d esplsone e d mmssone vengono mantent separat da apposte sgllatre. Il calore è trasferto drettamente dalla portata d ara a temperatra pù elevata a qella a temperatra pù bassa. La resstenza globale al passaggo d calore è legata alla convezone s entrambe le facce della pastra e alla condzone attraverso lo spessore della pastra. Poché coeffcent convettv rsltano molto pù pccol, rspetto alla condcbltà termca delle pastre, ne consege che l effcenza dello scambo termco non è sostanzalmente nflenzata dallo spessore e dal materale con c e realzzato l recperatore (allmno, accao nox, polmer, vetro). Pastre sgllate