Ventilazione negli edifici.

L'uomo, durante le sue attività quotidiane, produce notevoli quantità di vapore acqueo: per respirare, per cucinare, per lavarsi, ecc. L'accumuloLe muffe in casa dovute a scarsa ventilazione e ponte termico di vapore acqueo negli ambienti, con la conseguente formazione (quando esso entra a contatto con superfici più fredde) di condense, è spesso la causa di uno dei problemi più fastidiosi e difficili da risolvere: l'insorgere delle muffe in corrispondenza dei ponti termici. Questa sequenza fotografica evidenzia come le efflorescenze, conseguenti all'umidità da vapore acqueo ma, principalmente da condensa (dovuta all'aria calda del riscaldamento che viene a contatto con le superfici fredde perché non isolate adeguatamente) sulle pareti interne di queste abitazioni, si trasformano in vere e proprie muffe cariche di elementi patogeni che sono causa di malattie respiratorie anche gravi.

Secondo alcune ricerche, si stima che una famiglia media, composta da quattro persone, produce, ogni giorno, circa 11 - 12 kg di vapore acqueo all'interno di un'unità immobiliare compresa tra i 100 - 140 mq. (come da tabella riportata nella pagina Vapore Aqueo). Preliminarmente è opportuno fare una distinzione tra:

Ventilazione e Areazione

Esiste un frequente fraintendimento riguardo al concetto di ventilazione nell’edilizia residenziale. La norma UNI EN 12792:2005 evidenzia la differenza tra “aerazione” e “ventilazione”:

  • Il termine aerazione indica un metodo di ricambio dell’aria mediante l’apertura delle finestre.
  • Per ventilazione, invece, si intende l’immissione e la corrispondente estrazione di aria, ambedue calcolate, in e da un determinato spazio.

La norma UNI EN 15251:2008, specifica inoltre chiaramente che la ventilazione deve essere continuativa negli edifici quando occupati, e può essere diminuita (ma non annullata) quando essi non lo sono. La stessa norma indica tassi di ventilazione, nei momenti di occupazione degli alloggi, decisamente superiori a quelli tendenzialmente suggeriti dalle procedure di certificazione energetica e dalla stessa UNI TS 11300-1. Nell'edilizia residenziale la ventilazione può essere di tipo:

  1. Naturale;
  2. Manuale o Meccanica;
  3. Ibrida.

In un edificio adeguatamente progettato, la ventilazione naturale gioca un ruolo cruciale nel garantire il comfort domestico e una buona efficienza energetica. Lo scopo della ventilazione naturale consiste nel:

  • regolare i livelli di umidità e di temperatura,
  • evitare la formazione di condensa e di muffa,
  • garantire un ricambio d’aria per eliminare inquinanti domestici e vapori di cottura.

Per garantire una buona ventilazione naturale, alcuni ambienti vengono messi in “sovra pressione” e altri in “depressione”. Un esempio pratico è dato dalla ventilazione naturale negli edifici residenziali dove il soggiorno e la camera da letto sono messe in sovra-pressione mentre la cucina e bagno in depressione proprio perché in questi ultimi due ambienti si producono più vapori (fumi della cucina e condensa dei servizi igienici). La ventilazione naturale è resa possibile grazie a sistemi di tiraggio naturale appositamente studiati ma, anche, in modo più classico, mediante l’apertura di porte e finestre.

Ventilazione naturale dovuta alle infiltrazioni

In casa siamo spesso vittime di un sistema involontario di ventilazione naturale: gli spifferi ! Gli spifferi sono infiltrazioni d’aria, flussi d’aria che si generano a causa di gradienti come la differenza di pressione tra l’interno della casa e l’ambiente esterno o la differenza di temperatura. La causa degli spifferi (infiltrazione d’aria) è una cattiva esecuzione e coibentazione dei serramenti. Abbiamo citato le infiltrazioni d’aria per sottolineare che la ventilazione naturale è presente in tutti gli ambienti domestici ma non sempre in modo funzionale.

Effetto camino e ventilazione naturale

Si chiama effetto camino o stack effect e consiste in un moto d’aria che va dal basso verso l’alto. La ventilazione naturale indotta dall’effetto camino è possibile negli edifici a più piani dove è possibile creare moti d’aria ascendenti realizzati, anche questa volta, grazie a un gradiente. In questo caso il gradiente è dato dalla differenza di densità dell’aria tra la parte bassa e alta del volume (tra il piano più basso e il piano più alto della casa). L’aria calda è caratterizzata da una più bassa densità ed essendo più leggera si trova sempre nella parte alta dell’edificio. La ventilazione naturale è innescata dalle infiltrazioni d’aria nel piano inferiore, quest’aria si sposterà naturalmente dalla parte bassa alla parte alta della casa dove potrà fluire verso l’esterno dell’edificio attuando il cosiddetto effetto camino. Un meccanismo analogo è quello scandito dal tetto ventilato. Per approfondire: tetto ventilato, come funziona.

Ventilazione naturale indotta dal vento

Si tratta della forma di ventilazione naturale più semplice che può sfruttare condotti realizzati ad hoc o porte e finestre. Le aperture (porte, finestre, condotti ventilati), se non coprono più del 20% della facciata non hanno controllo sulla pressione interna dell’edificio. Il vendo produce una certa pressione sulle pareti esterne dell’edificio, tale pressione aumenta con la velocità del vento. Se le aperture dell’edificio rappresentano più del 20% della facciata divengono di grande importanza nel meccanismo di ventilazione naturale perché la ventilazione incrociata dipende proprio dalla distribuzione della pressione esercitata sui diversi lati dell’edificio.

La ventilazione naturale per il raffrescamento

Con un’attenta progettazione delle aperture, la ventilazione naturale può essere usata per il raffrescamento dell’edificio. La ventilazione naturale negli edifici residenziali di moderna costruzione gioca un ruolo fondamentale per il mantenimento della temperatura di comfort: grazie alla ventilazione naturale è possibile mantenere una temperatura intorno ai 26 °C anche se le temperature esterne arrivano fino a 40 °C. In questo contesto si sfruttano diverse strategie:

  • il ricambio d'aria notturno reso possibile dalle più basse temperature esterne rispetto l’interno dell’edificio;
  • oppure, un moto continuo dell’aria che aumenta la sensazione di freschezza dell’ambiente domestico.

 La ventilazione manuale o meccanica.

Secondo alcuni studi, considerando un'unità abitativa media, la ventilazione manuale degli ambienti dovrebbe seguire regole precise per ottenere i risultati voluti: a seconda della stagione, sarebbe necessario aprire completamente le finestre ogni due ore per un numero variabile di minuti, espresso nella tabella che segue:

VENTILAZIONE MINIMA DURATA APERTURA COMPLETA FINESTRE OGNI DUE ORE
DICEMBRE, GENNAIO, FEBBRAIO da 4 a 6 min
MARZO, NOVEMBRE da 8 a 10 min
APRILE, OTTOBRE da 12 a 15 min
MAGGIO, SETTEMBRE da 16 a 20 min
GIUGNO, LUGLIO, AGOSTO da 25 a 30 min

Questo metodo di ventilazione è molto difficile da controllare e da eseguire, soprattutto se si tiene conto delle diverse abitudini di vita delle famiglie. Molte sono le variabili che influenzano le quantità di aria in circolazione:

  • apertura delle finestre,
  • presenza o meno di vento,
  • differenza della temperatura esterna e interna, ecc.

Attualmente, grazie alle recenti normative, la ventilazione minima imposta per legge è: 0,5 Vol / h  (Volume / Ora). I sistemi di regolazione della portata di ventilazione sono:

  • sistemi a portata fissa (0,5 vol/h),
  • sistemi a portata variabile (controllo sulla base di un parametro specifico come CO2, o UR),
  • sistemi a portata fissa con recupero di calore (statico o termodinamico).

 La ventilazione meccanica controllata.

L'alternativa alla ventilazione manuale è la ventilazione meccanica controllata, un sistema per creare un flusso d'aria definito e costante mediante la depressione indotta da un ventilatore che garantisce il ricambio attraverso delle aperture opportunamente dimensionate. La ventilazione meccanica controllata può avvenire in tre modalità:

  • a flusso semplice,
  • a doppio flusso,
  • a doppio flusso con recupero di calore.

Queste modalità, per essere realizzate, consistono, semplicemente, nell'installare:

  • in uno spazio di servizio (ripostiglio o sottotetto) un ventilatore d'estrazione, dimensionato per le specifiche esigenze dell'ambiente (portata, silenziosità, consumo, usura);
  • negli ambienti più umidi (bagno e cucina) alcune bocchette di estrazione, le quali estraggono a ciclo continuo l'aria dal locale e sono opportunamente dimensionate;
  • negli ambienti meno umidi (camere, soggiorno, ecc.) alcune bocchette di immissione che permettono l'ingresso della giusta quantità d'aria dall'esterno.

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