BENESSERE TERMOIGROMETRICO E QUALITA DELL ARIA

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1 BENESSERE TERMOIGROMETRICO E QUALITA DELL ARIA Francesca Romana d Ambrosio Università degli Studi di Salerno Presidente AiCARR AiCARR, network culturale dell efficienza energetica, dal 1960 crea e promuove cultura e tecnica per il benessere sostenibile. AiCARR è una comunità attiva e interconnessa di oltre 2400 Soci, tra progettisti, docenti universitari, installatori e manutentori, aziende, funzionari di Enti Pubblici, studenti. Le attività di AiCARR consistono essenzialmente in: Organizzazione di Convegni nazionali e internazionali e Seminari tematici sul territorio Organizzazione di incontri e visite tecniche, in collaborazione con le Aziende della Consulta Partecipazione all attività normativa in CTI, UNI, CEN, ISO Pubblicazione di Manuali, Volumi, Guide, Vademecum Pubblicazione dell AiCARR Journal, organo ufficiale dell Associazione AiCARR Formazione srl organizza attività di formazione: Scuola di Climatizzazione, Scuola in Pillole, Percorsi Specialistici, Certificazione professionale, Corsi in house

2 3 4 IEQ Thermal Comfort Indoor Air Quality Acoustic Comfort Visual Comfort Envelope and HVAC&R System design Energy Saving Pollutants Control Ventilation losses Envelope design Energy Saving Daylighting Windows design Windows design Lighting consumption

3 Thermal Comfort Indoor Air Quality Acoustic Comfort Visual Comfort La IEQ e il risparmio energetico

4 La IEQ e il risparmio energetico La IEQ e il risparmio energetico

5 Thermal Comfort Involucro e impianto HVAC&R Risparmio energetico Ambienti termici Severi (stress) Moderati (comfort) Caldi Freddi

6 Il comfort termico Quanto è effettivamente tenuto in considerazione? Quanto è correttamente progettato, misurato, valutato? Il comfort termico Condizione psicologica che esprime soddisfazione nei confronti dell ambiente termico.

7 La valutazione oggettiva: il comfort termico globale Viene valutato con gli indici PMV e PPD. Il PMV (Voto Medio Previsto) è definito sulla scala ASHRAE a 7 valori e rappresenta il voto medio che una persona attribuirebbe all ambiente termico cui è esposta. Voto sensazione +3 molto caldo +2 caldo +1 leggermente caldo 0 né caldo né freddo -1 leggermente freddo -2 freddo -3 molto freddo Il PPD, (Percentuale Prevista di Insoddisfatti) è legata al PMV. La valutazione oggettiva: il discomfort termico locale Secondo la norma UNI EN ISO 7730 e la norma UNI EN ( ) va SEMPRE valutato. Le cause sono: 1) Asimmetria della temperatura media radiante 2) Correnti d aria 3) Gradiente verticale di temperatura 4) Pavimento troppo caldo o troppo freddo

8 La valutazione soggettiva Va effettuata sulla base della norma UNI EN ISO InEQualitES Il progetto del comfort termico negli ambienti naturalmente condizionati: l adattamento Dove? In ambienti con destinazione d uso residenziale e uffici in cui non ci sono impianti di raffrescamento, se non quelli di ventilazione meccanica, e quelli di riscaldamento, se presenti, non sono funzionanti. L unico mezzo di regolazione consiste nell apertura e chiusura delle finestre e nella possibilità, da parte degli occupanti, di variare l abbigliamento indossato adattandolo alle condizioni termoigrometriche interne ed esterne.

9 Il comfort termico nel progetto energetico Calcolo del valore dell indice PMV nei singoli ambienti in funzione della destinazione d uso e della stagione. Criticità: calcolo della temperatura media radiante e della temperatura operativa La temperatura media radiante è la temperatura di un ambiente fittizio termicamente uniforme che scambierebbe con l uomo la stessa potenza termica radiante scambiata nell ambiente reale. Dipende dalla temperatura delle superfici che circondano il soggetto

10 la temperatura operativa, t o, è definita come la temperatura uniforme di una cavità in cui il soggetto scambierebbe per irraggiamento e per convezione la stessa energia che scambia nell ambiente reale non uniforme. E data da un opportuna combinazione della temperatura dell aria, t a, e della temperatura media radiante, t r t o =(h r t r +h c t a )/(h r +h c ) t o = At a +(1-A)t r t o =(t a +t r )/2 t o =(h r t r +h c t a )/(h r +h c ) t o = At a +(1-A)t r t o =(t a +t r )/2

11 Il comfort termico nel progetto energetico Il comfort termico nel progetto energetico

12 Il comfort termico nel progetto energetico La valutazione del comfort termico Indagine conoscitiva

13 La valutazione del comfort termico Indagine strumentale Misura della temperatura media radiante Misura della temperatura operativa Misura della velocità dell aria Misura del grado igrometrico I sensori devono rispettare la norma UNI EN ISO Criticità: Isolamento termico dinamico e non statico dell abbigliamento Metabolismo energetico: quanto vale per attività sedentaria? La valutazione del comfort termico

14 La valutazione del comfort termico La classificazione dell ambiente termico Grandezza Condizione PD (%) Condizione PD (%) Condizione PD (%) Condizione PD (%) UNI EN ISO 7730 classe A (I) classe B (II) classe C (III) classe (IV) PMV -0,20 0,20 6-0,50 0, ,70 0,70 15 <-0,70; > 0,70 15 t a,1.1 -t a,0.1 <2 C 3 <3 C 5 <4 C 10 t pr,0.6)h <10 C 5 <10 C 5 <13 C 10 t pr,0.6)v <5 C 5 <5 C 5 <7 C 10 v a DR<10 10 DR<10 10 DR<15 15 t p C C C 15 Classe Descrizione Elevato livello di aspettativa. Raccomandato per ambienti occupati da persone particolarmente sensibili e fragili e con I necessità particolari, quali diversamente abili, ammalati, bambini molto piccoli e anziani Livello normale di aspettativa. Raccomandato per nuovi II edifici o ristrutturazioni Livello di aspettativa accettabile, normale. Raccomandato III per edifici esistenti.

15 Indoor Air Quality Controllo degli inquinanti Risparmio energetico La qualità dell aria in un ambiente è considerata accettabile quando non sono presenti inquinanti in concentrazioni dannose, secondo quanto stabilito dalle autorità competenti, e quando una notevole quantità di persone (80% almeno) non esprime insoddisfazione

16 Qualità dell aria = salute Perché il problema è sempre più sentito? l inquinamento dell aria esterna aumenta si utilizzano materiali di arredo e costruzione che sono fonti di inquinanti la manutenzione degli impianti di condizionamento viene trascurata si utilizzano serramenti a tenuta che riducono i ricambi naturali dell aria. si trascorre gran parte del tempo in ambienti chiusi

17 Effetti sulle persone sollecitazioni olfattive (odori), spesso accompagnate da sintomi quali mal di testa, irritazioni alla gola e agli occhi; effetti biologici su alcuni organi (apparato respiratorio, cute) che si manifestano sotto forma di irritazioni e reazioni allergiche; effetti carcinogeni Principali inquinanti presenti nell aria esterna composti organici volatili (VOC) ossidi di carbonio (CO, CO 2 ) particolato sospeso totale ossidi di azoto ossidi di zolfo ozono pollini muffe, batteri, virus

18 Origine degli inquinanti presenti all esterno Contaminanti industriali ossidi di azoto e di zolfo ozono piombo composti organici volatili (VOC) fumo, particolato e fibre Inquinamento da traffico monossido di carbonio polvere di carbonio piombo ossido di azoto additivi presenti nelle benzine Emissioni da scarichi Inquinamento rurale polline funghi fertilizzanti chimici insetticidi Inquinamento generato dal sottosuolo radon umidità Sorgenti degli inquinanti presenti all interno persone (CO 2, bioeffluenti, particolato) fumo di tabacco cottura di cibi (CO, CO 2,SO x NO x, odori, particolato) animali domestici (CO 2, bioeffluenti, particolato) apparecchiature a tecnologia laser (O 3 ) prodotti per la pulizia (VOC) materiali ed arredi edilizi (Radon, VOC) impianti di climatizzazione (aerosol, gas, particolato, prodotti di combustione)

19 Unità di misura delle concentrazione tipo di inquinante unità di misura raccomandata altre unità di misura aeriforme ppm in volume, % in volume g/m 3, mg/m 3, g/kg particolato mg/m 3 cfu/m 3 gas radioattivo Bq/m 3 1 ppm = 1 ml/m 3 1 Bq = 1 trasformazione radioattiva al secondo La valutazione della IAQ E un problema complesso, molto spesso non valutabile in maniera oggettiva, in quanto: le sostanze inquinanti sono moltissime e molte sono generalmente caratterizzate da concentrazioni molto basse; gli effetti sulle persone variano da sostanza a sostanza: alcune sostanze sono dannose e non vengono percepite dall uomo; altre sono innocue, ma sono fastidiosamente percepite anche se in concentrazioni molto basse

20 Valutazione oggettiva Misura della concentrazione di qualche inquinante Valutazione del ricambio d aria (misura della portata d aria, misura della efficienza della ventilazione) Valutazione soggettiva Misura del livello di inquinamento percepito

21 N. Tipologia di aria Rif. 1 Esterna ODA 2 Immessa SUP 3 Interna IDA 4 Trasferita TRA 5 Estratta ETA 6 Ricircolata RCA 7 Espulsa EHA 8 Secondaria SEC 9 Perdita di aria LEA 10 Infiltrazione INF 11 Esfiltrazione EXF 12 Miscelata MIA 1.1 Esterna per singolo locale SRO 2.1 Immessa per singolo locale SRS 5.1 Estratta per singolo locale SET 7.1 Espulsa per singolo locale SEH Nel caso di impianti misti con trattamento centralizzato della sola aria esterna, l aria immessa viene detta aria primaria; negli stessi impianti l aria trattata dai terminali locali viene detta aria secondaria

22 N. Tipologia di aria Rif. 1 Esterna ODA 2 Immessa SUP 3 Interna IDA 4 Trasferita TRA 5 Estratta ETA 6 Ricircolata RCA 7 Espulsa EHA 8 Secondaria SEC 9 Perdita di aria LEA 10 Infiltrazione INF 11 Esfiltrazione EXF 12 Miscelata MIA 1.1 Esterna per singolo locale SRO 2.1 Immessa per singolo locale SRS 5.1 Estratta per singolo locale SET 7.1 Espulsa per singolo locale SEH Nel caso di impianti misti con trattamento centralizzato della sola aria esterna, l aria immessa viene detta aria primaria; negli stessi impianti l aria trattata dai terminali locali viene detta aria secondaria Metodi per migliorare la IAQ controllo delle sorgenti esterne di inquinanti (filtrazione, localizzazione delle prese d aria esterna)

23 Metodi per migliorare la IAQ controllo delle sorgenti interne di inquinanti (diluizione, estrazione alla fonte, controllo della diffusione in ambiente) Filtrazione UNI EN ISO 16890: classificazione in base alla capacità di filtrare il PM

24 47 Eliminazione della sorgente Uso di materiali che non rilasciano contaminanti in ambiente Corretta pulizia/manutenzione degli impianti Confinamento della sorgente di contaminanti Uso di sostanze biocide 48 Tipologie di diffusione in ambiente Miscelazione Laminare a pistone Cs Cm Corto circuito Dislocazione

25 49 La IAQ nel progetto energetico 50 La IEQ nel progetto energetico

26 51 Progetto di Ricerca di Interesse Nazionale finanziato dal MIUR 52

27 GRAZIE