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Transcript

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2 diluizione e rimozione degli inquinanti indoor diluizione di inquinanti specifici (odori provenienti da servizi igienici vapori di cottura garantire l aria per l attività metabolica degli occupanti garantire il controllo dell umidità interna ed evitare la formazione di condense e successivamente muffe fornire il giusto apporto di aria comburente in presenza di apparecchiature a gas per uso domestico Per rimuovere l eccesso di calore prodotto all interno degli edifici dalle persone o da apparecchi elettrici che penetra con il sole attraverso le pareti vetrate te A VOC (composti organici volatili): benzene, toluene, formaldeide, composti ossigenati B Gas prodotti dalla combustione C Particolato aerodisperso D Batteri, muffe ed altri organismi E Derivati organici di animali e dell uomo F Amianto e fibre minerali G Radon H Fumo di sigaretta

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4 S.O. 252 alla G.U. 276 del 27 novembre 2001, Accordo tra il Ministero della salute, le Regioni e le province autonome sul documento concernente: Linee-guida per la tutela e la promozione della salute negli ambienti confinati Importanza della qualità dell aria negli ambienti confinati (indoor) Effetti sulla salute e sul comfort ambientale della qualità dell aria indoor Sorgenti degli inquinanti dell aria indoor. Esposizione della popolazione italiana e valutazione del rischio per la salute Aspetti strutturali e funzionali degli edifici connessi alla qualità dell aria indoor Strategie per la prevenzione degli effetti dell inquinamento indoor Il Piano di Prevenzione per la tutela e la promozione della salute negli ambienti interni

5 UNI TS Prestazioni energetiche degli edifici Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale

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8 GG: 2617

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10 I principali sistemi di ventilazione naturale e di raffrescamento ventilativo sono: ventilazione passante (orizzontale o verticale) cross - ventilation ventilazione a lato singolo (singola apertura o apertura multipla) single sided ventilazione combinata vento - effetto camino stack - ventilation ventilazione ibrida (immissione d aria a vento ed estrazione assistita da ventilazione meccanica) Si definisce ventilazione passante orizzontale il flusso d aria che attraversa uno o più locali, con immissione e uscita dell aria da aperture collocate su pareti opposte o adiacenti (ma non complanari), collocate alla stessa altezza dal piano di pavimento (in caso di altezze differenti, si aggiunge al vento la componente effetto camino). La portata d aria realizzabile con tale tecnica è proporzionale all area netta di apertura, all angolo di incidenza del vento sul piano dell apertura e alla differenza di pressione tra le due aperture. Tale differenza è massima per aperture collocate, rispettivamente, quella d ingresso dell aria sul lato sovrappressione, e quella d uscita, sul lato in depressione (generalmente, ciò accade quando le aperture sono collocate su pareti opposte), con angolo d incidenza del vento compreso tra la perpendicolare e 30.

11 La ventilazione a lato singolo è, invece, il ricambio d aria prodotto in un vano quando vi sono unicamente una o più aperture collocate sulla medesima parete esterna. Il tasso di flusso, in tal caso, è discontinuo e legato prevalentemente ad un effetto di pulsazione dell aria, dipendente dalle variazioni di velocità e direzione che caratterizzano il vento negli intervalli brevi. La portata d aria complessiva oraria è generalmente molto ridotta, soprattutto nel caso di una singola apertura. Se le aperture sono più d una, la portata aumenta: per effetto camino, se esse sono collocate ad altezze diverse; per l innesco di flusso da vento semi-passante, se le aperture sono collocate alla stessa altezza. Si intende per ventilazione passante verticale una tecnica di ventilazione passante, in cui l immissione dell aria avviene da un apertura posta più in alto rispetto a quella di uscita. Generalmente, il sistema prevede un condotto verticale di immissione che collega l apertura d ingresso dell aria al vano da ventilare. L apertura d ingresso il malkaf dell architettura tradizionale egiziana deve essere rivolta sopravvento, in relazione ai venti dominanti.

12 Il sistema che, tipicamente, combina l effetto del vento con quello determinato dalla differenza di temperatura dell aria tra esterno ed interno (effetto camino), è quello in cui si prevede l immissione dell aria in zona sopravvento, ad altezza del locale da ventilare, e l estrazione naturale da un apertura posta più in alto, all estremità di un condotto o vano verticale. Quest ultimo può essere sia una conduttura costruita ad hoc, sia uno spazio con altre funzioni, quale un vano-scala o un atrio con aperture apribili in copertura.

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15 first floor

16 I sistemi di Ventilazione Meccanica Controllata (VMC) sono tecnologie che permettono la ventilazione continuativa delle residenze controllando le portate d aria di rinnovo secondo le esigenze determinate in fase di progetto. Essi si basano sostanzialmente sul concetto di ridurre quanto più possibile lo sviluppo delle reti aerauliche o di realizzarle con sistemi di economica installazione, quali i canali rigidi o flessibili di piccolo diametro. Soddisfano le seguenti esigenze: garantiscono portate d' aria di immissione/estrazione, in quantità prestabilite garantiscono possibilità di variare tali portate dell aria in funzione delle condizioni ambiente (aumento o diminuzione dell umidità ambiente, presenza o meno delle persone, ecc.) garantiscono possibilità di filtrazione dell aria (nei sistemi a doppio flusso) garantiscono possibilità di recupero del calore sull aria espulsa (nei sistemi a doppio flusso)

17 Ne esistono di differenti tipologie e nell elenco sottostante sono citate quelle più comunemente utilizzate: - sistemi di ventilazione meccanica a semplice flusso per estrazione a portata fissa - sistemi di ventilazione meccanica a semplice flusso per estrazione a portata variabile igroregolabile - sistemi di ventilazione meccanica a doppio flusso con recupero di calore statico o termodinamico

18 Sistemi a semplice flusso Sistemi a doppio flusso Sistemi a semplice flusso Sistemi a doppio flusso

19 Ventilazione unifamiliare a semplice flusso autoregolabile Il sistema è costituito da un piccolo elettroventilatore di estrazione dell aria collegato mediante condotti rigidi e/o flessibili a griglie di estrazione collocate nei locali di servizio (cucina e bagni). L afflusso di aria esterna avviene attraverso bocchette, disposte sulle pareti esterne o sui serramenti delle stanze principali (soggiorno e camere), munite di dispostivi di autoregolazione della portata (membrane in PVC deformabili che modificano per depressione la sezione di passaggio). Il principio di funzionamento di una bocchetta autoregolabile è tale per cui la portata risulta essere costante.

20 Principio del doppio flusso. Il rinnovo dell aria viene assicurato meccanicamente dall immissione di aria nuova nelle camere da letto e sala da pranzo mentre l estrazione dell aria è prevista nei bagni e in cucina,tutto ciò collegato da canalizzazioni e terminali. Lo scambiatore di calore permette un recupero del 90% delle calorie prodotte dall aria espulsa per riscaldare l aira nuova. Le placche che separano i due flussi, dell aria nuova e di quella espulsa non si mescolano mai. Lo scambio di calore è possibile per trasmissione di calore attraverso la superficie delle placche del recuperatore. Il recuperatore di calore statico è costituito da un pacco impilato, due piastre in alluminio o in plastica

21 Scambiatore a flusso incrociato Scambiatore in contro corrente Il rendimento, o efficienza di scambio, può essere espresso in vari modi. Adottiamo il seguente: rendimento = DTA/DTT dove DTA è la differenza di temperatura ottenuta sull'aria di rinnovo, e DTT è la differenza tra la temperatura dell'aria di rinnovo e quella dell'aria di espulsione. Uno scambiatore di calore della serie H può raggiungere rendimenti dell ordine del 70%-75%. Esistono e vengono utilizzate sul mercato altre definizioni di rendimento, tutte ugualmente valide; tuttavia questo può condurre a errori di valutazione. Si raccomanda quindi di usare, quale parametro di confronto, invece del rendimento, la potenza termica recuperata in kw, che rappresenta poi lo scopo dell'uso dei recuperatori di calore.

22 DEFINIZIONE DI RENDIMENTO SULLE TEMPERATURE ESEMPIO Si abbiano le seguenti condizioni all entrata del recuperatore: temperatura dell aria di espulsione 20,0 C, temperatura dell aria esterna -5,0 C La differenza di temperatura totale DTT sarà: DTT = 20 - (-5) = 25 C Dai calcoli, risulti una temperatura aria esterna dopo il recuperatore pari a 9,2 C; la differenza di temperatura ottenuta DTA sarà: e pertanto il rendimento sarà: DTA = 9,2 - (-5) = 14,5 C Rendimento = DTA / DTT = 14,5/25 = 0,58 = 58%

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28 L utilizzo di sistemi meccanici per il ricambio dell aria negli alloggi contribuisce al contenimento delle dispersioni termiche dovute ai processi di ventilazione. L apertura delle finestre, contrariamente a quanto si crede, deve essere ritenuta la modalità di aerazione più dispendiosa di energia perché le quantità dei ricambi dell aria non possono essere controllate e, durante i seppur brevi periodi di apertura dei serramenti nella stagione invernale, le dispersioni di calore sono molto elevate. Ecco perché semplici studi energetici fanno corrispondere ai sistemi di ventilazione per apertura delle finestre ricambi attorno a 1,2 vol/h contro valori standard dei sistemi meccanici di 0,5 vol/h, ritenuti ottimali. I sistemi di ventilazione naturali sono anch essi energivori ed in alcuni casi poco efficaci. Il tiraggio dei camini, infatti, in alcuni casi è eccessivo (casi di elevata ventosità al contorno e gradiente termico accentuato), in altri insufficiente (ad esempio nella mezza stagione). In generale l impiego di sistemi naturali corrisponde a tassi di ventilazione di circa 0,8 vol/ h. I sistemi di aerazione per infiltrazione attraverso i serramenti, inoltre, sono assolutamente inefficaci. Questo è dovuto alla loro elevatissima tenuta che praticamente assolve alla ventilazione solo per tassi riconducibili a valori di 0,05 vol/h, per condizioni di media ventosità e permeabilità verticale dell edificio media. Nei casi di impiego di sistemi meccanici occorre considerare che si utilizzano in norma ventilatori a basso consumo energetico (solitamente il consumo incide circa dai 25 W ai 40 W per alloggio), a curva piatta ed eventualmente dotati di inverter. I sistemi a portata fissa sono solitamente tarati per permettere una ventilazione continua di 0,5 vol/h. I sistemi di tipo igroregolabile, invece, presentano una media di tassi di ventilazione attorno a 0,4 vol/h ed il loro utilizzo comporta di norma un risparmio energetico di circa 15% rispetto all utilizzo di un sistema meccanico a portata fissa. L impiego di un sistema con recupero di calore statico, solitamente dimensionato per un ricambio pari a 0,5 vol/h è paragonabile, in termini di consumi, ad un sistema a semplice flusso che effettui un ricambio di 0,25 vol/h In termini di costi iniziali, l installazione di un sistema di VMC incide circa da 0,25% all 1,2% sul costo di un alloggio a seconda della tipologia di sistema utilizzata.

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32 Pianta Facciata sud Facciata nord Sezione Vista dallo skygarden Schema della ventilazione Funzionamento estivo e invernale

33 Simulazione e ottimizzazione della ventilazione Caratteristiche costruttive involucro edilizio a doppia pelle BST utilizzati: ( S ) FIDAP ( S ) COMIS ( G ) TRNSYS Posizionamento e dimensionamento aperture Test su modello fisico in scala reale Risultati delle simulazioni Simulazione edificio con FIDAP Prototipo per la ventilazione decentrata Particolare della facciata sud con flap di ventilazione Simulazione facciata con FIDAP

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