dell umidità Con la ventilazione meccanica controllata è possibile avere il controllo dell umidità in ambiente? Ottobre 2014

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1 Ottobre 2014 dell umidità Con la ventilazione meccanica controllata è possibile avere il controllo dell umidità in ambiente? La costruzione degli edifici negli ultimi anni sta vivendo una specie di rivoluzione: le disposizioni legislative in materia di contenimento dei consumi di energia per la climatizzazione sono divenute via via sempre più restrittive. Per ottemperare alle nuove esigenze si è provveduto ad aumentare in misura significativa la coibentazione della struttura dell edificio, spesso ricorrendo a soluzioni tipo cappotto termico ; allo stesso modo si è affermato l utilizzo di serramenti con ottima tenuta termica, ottenuta lavorando sia sui materiali che sul tipo di costruzione. Per le superfici trasparenti è divenuto molto importante curare la posa in opera, in modo da eliminare, per quanto possibile, la formazione di ponti termici in corrispondenza del giunto infisso-muro, e prestare attenzione anche alla tenuta all aria e al vento: gli spifferi sono accuratamente evitati per non avere dispersioni termiche e per ottenere buone prestazioni di isolamento acustico.

2 Si può sicuramente affermare che i serramenti e la cura del montaggio permettono agli edifici: isolamento termico; acustico; passaggio di aria. I moderni serramenti dunque non permettono una permeabilità tale da garantire il passaggio dell aria (e del vapore); il risultato ottenuto, ancorché encomiabile dal punto di vista termico ed energetico, comporta delle conseguenze che è opportuno analizzare. Negli ultimi anni si è intervenuti su molti edifici per ristrutturare, riqualificare; grazie anche a contributi fiscali, in molti casi si è provveduto a migliorare la coibentazione termica delle strutture opache e alla sostituzione di porte e finestre, con Questi interventi hanno causato anche dei problemi: in diversi casi gli di condense superficiali all interno avvalorando l equazione: maggiore isolamento = problemi di muffa. Perché diventa necessaria la ventilazione meccanica controllata? Con l edificio a tenuta stagna la qualità dell aria negli spazi confinati si abbassa notevolmente, venendo a mancare un adeguato apporto di aria nuova dall esterno. Gli esseri umani trascorrono la maggior parte del loro tempo all interno di spazi confinati (anche oltre l 80%). È quindi estremamente importante ai fini dell esistenza stessa e della tutela della salute delle persone garantire una adeguata qualità dell aria all interno degli ambienti vissuti. L aria degli ambienti interni è inquinata, grazie alla stessa presenza dell uomo; in essa ci sono inquinanti percepibili e altri inquinanti non percepibili. Tra i primi si possono citare: I secondi, più subdoli, possono essere: prodotti per la pulizia domestica e nei materiali da costruzione; presenti nei materiali degli arredi o dell abbigliamento; 2

3 Ce n è abbastanza per allarmarsi, ma non è tutto. È bene avere presente che una persona a riposo produce circa 18 l/h di CO2; altri processi che avvengono all interno delle abitazioni (per esempio questa produzione. In altre parole: la presenza e l attività ai materiali della costruzione, degli arredi e dell abbigliamento, producono inquinamento indoor. È dunque salubrità degli ambienti, realizzare una opportuna ventilazione meccanica Con la ventilazione si provvede alla rimozione o alla diluizione degli inquinanti. Essa diventa quindi un benessere). Le conseguenze di un insufficiente patologie, come asma, bronchiti, allergie, oppure in una generale sensazione di disagio psicologico connesso a malessere fisico con difficoltà di concentrazione. Riassumendo: la ventilazione è necessaria per ragioni di salubrità e per preservare gli edifici; senza un opportuno rinnovo dell aria i requisiti minimi di qualità dell aria negli spazi confinati vengono a mancare. COME FARE LA VENTILAZIONE DEGLI EDIFICI RESIDENZIALI? Si può riassumere in breve la modalità di realizzazione. In sintesi: (bagni e cucine). dimensionamento: Categoria Portata aria Locali giorno Portata aria di estrazione di rinnovo e camere da letto Cucina Bagno Servizio [l/(sec persona)] [Vol/h] [l/(sec persona)] [l/(sec m 2 )] [l/sec] [l/sec] [l/sec] I 0,49 0,7 10 1, II 0,42 0,6 7 1, III 0,35 0,5 4 0, Altre indicazioni della stessa Norma: conseguire). IL PROBLEMA DELL UMIDITÀ A quanto detto di deve aggiungere anche il problema dell umidità, generalmente dovuta alle persone e alle attività connesse; si osservi che lo stile di vita sta accentuando questo problema: si pensi ad esempio alla necessità dell asciugatura dei panni all interno dell abitazione. Gli effetti che ne derivano sono assolutamente indesiderabili: l umidità aumenta le trasmittanze delle pareti disperdenti (con conseguenti maggiorazioni degli sprechi energetici) di condensazione interstiziale (con danneggiamenti dei materiali delle costruzioni) o condensazioni superficiali: queste si evidenziano in maniera netta con muffe visibili. Le conseguenze sono: 3

4 conseguenze per la salute delle persone. è opportuno osservare la quantità di vapore che può essere prodotta g/h di vapore (in condizioni d moderata attività g/h); la cottura dei cibi, ottenuta con combustione di gas, libera circa 800 g di vapore ogni m3 di gas bruciato; la pulizia personale genera (nel periodo di tempo in cui si effettua) circa 200 g/h per persona; ulteriori contributi di umidità provengono dal lavaggio delle stoviglie e della biancheria, dalla possibile presenza di asciugabiancheria, ecc. Tutto ciò significa che la quantità di umidità di acqua al giorno. IL CONTROLLO DELL UMIDITÀ dubbio il controllo dell umidità. La ventilazione apporta sempre dei benefici riguardo all influenza dell umidità in diversa a seconda della stagione e della situazione climatica in cui ci si trova ad operare: la ventilazione contribuisce alla deumidificazione ambiente; del movimento dell aria l evaporazione creando una sorta di raffrescamento a livello cutaneo. UMIDITÀ IN INVERNO È risaputo che in inverno si soffre generalmente di secchezza dell aria ambiente, che alla temperatura di vapore per kg di aria secca): questa salute (raffreddore e altri tipici disturbi stagionali). Nei diversi locali di un abitazione le persone soggiornano per limitati periodi di tempo nel corso della giornata, mentre invece nelle camere da letto (spesso di volumetria limitata) le persone ci stanno per periodi prolungati, mediamente 7 o 8 ore per notte. Come si comporta l umidità in questi ambienti? bilancio igrometrico: invernale: l aria prelevata dall esterno è generalmente secca (4 8 g di vapore per kg di aria secca, spesso anche meno) e contribuisce a bilanciare la produzione endogena di umidità, che viene evacuata con l espulsione verso l esterno dell aria esausta. permette di simulare le condizioni reali, e di valutare il contenuto di umidità dell aria ambiente in diverse situazioni reali. All interno dell abitazione, nei locali soggiornati saltuariamente di solito, la produzione di vapore non raggiunge valori critici, salvo eccezioni localizzate e di breve durata (stanza da bagno, doccia, stireria, ecc.). camere da letto: una stanza dove 2 persone soggiornano per 7 9 ore continuativamente. Il metabolismo del corpo umano determina una produzione di vapore, anche in assenza per persona; è evidente che nella stanza chiusa, in assenza di ricambio d aria, l umidità interna tende ad aumentare. Possiamo illustrare sul diagramma psicrometrico due simulazioni-tipo, ottenute con due diverse condizioni di tasso di rinnovo d aria. Figura 1 4

5 Prima simulazione: camera da letto con 2 Commento: l umidità ambiente si attesta a regime tollerabile. Figura 2 Seconda simulazione: camera da letto con 2 Commento: l umidità ambiente può arrivare a valori più oltre, possibile causa di problemi. Figura 3 con una adeguata ventilazione ma che, se il tasso di ventilazione è insufficiente, si possa arrivare anche a g/kg.

6 Nelle condizioni citate la temperatura di rugiada è superiore probabile poter raggiungere superficialmente questa innescare una condensazione superficiale è molto elevato. sono gli ambienti con più elevato rischio muffe: sono i locali dove le persone soggiornano per prolungati periodi di tempo e conseguentemente il livello di umidità interna si innalza pericolosamente. In questa sede va anche ricordato che l adozione di un impianto di riscaldamento di tipo radiante (a pavimento, soffitto, parete) tende a migliorare la situazione perché le temperature superficiali interne tendono ad innalzarsi, ma il rischio è comunque presente. Figura 4 UMIDITÀ IN ESTATE Analisi estiva. Come si è visto, la ventilazione in inverno aiuta a mantenere l umidità ambiente a livelli di esterna secca va a bilanciare un apporto di umidità endogena, connessa alla presenza umana. Nella stagione estiva però la situazione è critica: la produzione endogena di vapore è ancora presente, ma l aria esterna ha contenuti di umidità elevati; in questo contesto la ventilazione NON è in grado di garantire una deumidificazione dell aria ambiente, ma contribuisce al suo aumento: la ventilazione è necessaria per diluire o eliminare gli inquinanti, per portare ossigeno e diminuire la quantità di anidride carbonica, ma contemporaneamente aumenta la quantità di vapore in ambiente. per le persone, la ventilazione apporta comunque dei benefici: l aumento smaltimento termico del corpo umano creando una sorta di raffrescamento a livello epidermico. persone è però necessario pensare al controllo dell umidità in estate: ambiente. LE SOLUZIONI risulta evidente che occorre ripensare gli impianti a servizio degli edifici: in particolare sarà necessario installare impianti di ventilazione meccanica Controllata) soprattutto negli edifici residenziali (quindi in edifici dove in passato non erano ritenuti necessari). Per ragioni di risparmio sui consumi di energia si adotterà la tecnica del doppio flusso con recupero di calore,

7 tecnica che permette un recupero rilevante di energia. umidità estiva si dovranno utilizzare apposite apparecchiature che dovranno incaricarsi di abbattere il carico di umidità (carico latente) e insieme di trattare igro-termicamente l aria di rinnovo. Il mercato mette a disposizione da parecchi anni degli apparecchi, denominati deumidificatori, che sono efficacemente utilizzati in abbinamento agli impianti di climatizzazione appositamente per togliere il vapore dall aria ambiente senza modificare la temperatura, realizzando un trattamento termodinamico di raffreddamento con deumidificazione e successivo post-riscaldamento (tipico trattamento aria per locali affollati). Questi deumidificatori contengono completo (evaporatore, compressore, condensatore, laminazione) e un circuito idronico collegato all impianto termico di raffrescamento estivo, a estate); il circuito idronico si incarica di smaltire il calore in eccesso prodotto con il trattamento di deumidificazione. Il post-riscaldamento dell aria, che deumidificazione, avviene con il calore recuperato dal processo termodinamico di condensazione del vapore contenuto nell aria trattata. mostrato un esempio di schema di meccanica controllata si realizzano delle macchine che racchiudano in un unica costruzione i ventilatori, il recuperatore batterie per il trattamento dell aria. Esse possono essere in grado di trattare la sola aria di rinnovo oppure anche la ventilazione e la deumidificazione estiva. In tutti i casi si eviterà che l aria inquinata estratta dagli ambienti umidi possa ritornare in circolo: potrà solo essere espulsa all esterno. Esempio di macchina come descritto Figura 6 Queste macchine, se opportunamente potranno garantire da sole, gestite da un adeguato sistema di regolazione, dell anno, ovvero nelle mezze stagioni quando l impianto dell edificio è disattivato. Soluzioni di questo tipo sono particolarmente indicate per essere installate in abbinamento agli impianti stagione estiva la superficie radiante abbatte i carichi termici sensibili (controllo temperatura), mentre il compito di garantire la qualità dell aria ambiente e il suo adeguato contenuto igrometrico viene demandato a queste macchine. La climatizzazione radiante, abbinata alla ventilazione e alla deumidificazione tutte le stagioni. Figura 5 7

8 Esempio di installazione con distribuzione nel controsoffitto ALCUNE INDICAZIONI PRATICHE A. Per i criteri di progettazione attenersi a quanto prescritto nelle sec (valore massimo in qualche caso di rumorosità. La velocità dell aria all uscita dalle bocchette di sec. Quando possibile posizionare le bocchette di immissione verso la parte esterna del locale: l aria dell ambiente, attratta dalla bocchetta di ripresa di un altro vano, porta ed effettuerà agevolmente il lavaggio del locale. B. L impianto deve prevedere un agevole manutenzione; le macchine sono soggette a manutenzione ordinaria (tipicamente: pulizia dei filtri) e a manutenzione straordinaria : a tale scopo individuare la collocazione in modo da garantirne una adeguata accessibilità. C. Anche la rete dei canali per la distribuzione dell aria dovrà prevedere degli opportuni interventi di pulizia: una attenta scopo, per esempio prevedendo una distribuzione a collettore con assenza di derivazioni, incroci, raccordi. D. dei rumori: benché la rumorosità sia minima è necessario prestare attenzione a non ubicare le sorgenti di rumore vicine alle stanze da letto. In taluni casi possono rendersi opportuni dei silenziatori inseriti nell impianto. E. Le canalizzazioni che collegano le macchine con l esterno (aspirazione ed espulsione) non dovranno essere troppo vicine tra loro per evitare il corto circuito tra i due flussi. Prestare attenzione a non collocare la presa di aria esterna in prossimità di ambienti inquinati (strade molto trafficate, parcheggi, zone con esalazioni, ecc.), e troppo in basso, per evitare il gas radon. La bocca di espulsione non dovrà invece essere troppo vicina a finestre di ambienti proprietà, verso zone di passaggio, verso aree sotterranee o semiinterrate dove l aria può ristagnare. Per le bocche di espulsione verificare anche i regolamenti comunali che potrebbero richiedere obbligatoriamente l espulsione a tetto. F. Individuare con accortezza le posizioni per le bocchette di immissione dell aria nei locali; conoscere la disposizione degli Per un miglior lavaggio dei locali è opportuno posizionare le bocchette di immissione (locali nobili ) in basso e le bocchette di ripresa (locali umidi ) in alto, in quanto l aria umida ed inquinata tende a salire. Tuttavia ragioni pratiche potranno costringere a posizionare in maniera differente gli elementi. 8

9 IL CLIMA IDEALE? IMPIANTI RADIANTI RDZ e raffrescamento radiante e ad ottenere, per prima, la sistema di gestione, per le soluzioni innovative sviluppate, per l altissima qualità dei servizi al cliente. qualificata, progettazione e preventivazione, assistenza pre e Per avere la certezza di garantire sempre impianti dalle ottime controllo di qualità. ampia gamma di macchine per il rinnovo dell aria e il controllo dell umidità negli impianti di climatizzazione estiva. raffrescamento a pavimento, a soffitto e parete, sistemi di termoregolazione e di trattamento aria per impianti radianti, ad ogni esigenza di installazione e di utilizzo. 9