Gli edifici dove viviamo e lavoriamo, necessitano di essere concepiti in modo ottimale, ricorrendo anche all’uso di metodi sostenibili ed efficienti dal punto di vista energetico, per garantire un buon comfort termico senza l’ausilio di sistemi meccanici, facilitando l’eliminazione degli inquinanti, controllando gli odori, l’umidità, la CO2, mantenendo così l’aria indoor che respiriamo salubre.
La ventilazione naturale consente ricambi d’aria significativi rimuovendo il calore eccessivo dall’interno dell’edificio, fornendo temperature più confortevoli e riducendo i carichi di raffreddamento con costi operativi minimi. L’insieme di strategie per il controllo dei processi che stanno alla base della formazione di correnti d’aria in ambienti confinati dipendono dal clima, dalla progettazione dell’edificio e dal comportamento umano.
Articolo a cura di Barbara Mazza, geometra libero professionista, esperta in Edificio Salubre. Vicepresidente dell’Associazione Nazionale Donne Geometra.
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Ventilazione naturale: come progettarla per aumentare la qualità dell’aria indoor
Le forze naturali (ad esempio i venti e la forza di galleggiamento termica dovuta alle differenze di densità dell’aria interna ed esterna) guidano l’aria esterna attraverso le aperture dell’involucro dell’edificio, finestre, porte, camini solari, torri eoliche e ventilatori a flusso continuo che devono essere correttamente progettate e costruite.
La distribuzione, la dimensione e la forma delle aperture sono elementi fondamentali per ottenere una ventilazione efficiente. Le aperture dovrebbero essere ampiamente distribuite in diverse facciate, in base ai modelli di vento, assicurando che abbiano pressioni diverse, per migliorare la distribuzione del flusso d’aria nell’edificio.
Come progettare la ventilazione naturale
Quando si progettano le finestre per la ventilazione naturale, è necessario raggiungere un compromesso con altre esigenze ambientali, quali: illuminazione naturale, impermeabilizzazione, guadagni solari, prestazioni spaziali, manutenzione, rumore, sicurezza, costi e controllo della circolazione dell’aria.
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Sebbene il flusso d’aria, con la ventilazione naturale dipenda dall’effetto del vento, i principi di progettazione in genere non includono la componente di pressione di esso. La velocità e la direzione del vento possono infatti cambiare su ampi intervalli e quindi il vento potrebbe non fornire una forza stabile per muovere l’aria nell’edificio. Pertanto, l’effetto del vento è spesso considerato secondario nella progettazione.
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Il problema del rumore, tipico degli ambienti urbani, può essere minimizzato attraverso l’uso di mensole acustiche all’esterno delle finestre o pannelli acustici assorbenti sulle superfici interne. I problemi di inquinamento possono essere evitati anche utilizzando lo spazio cuscinetto e portando aria nell’edificio da un’area meno inquinata. I problemi di sicurezza possono essere risolti dimensionando le aperture o posizionando le persiane esterne.
I vantaggi della ventilazione naturale
Una maggiore velocità dell’aria aumenta l’evaporazione del sudore dalla pelle, ampliando il limite superiore della temperatura di comfort. È possibile ottenere una sensazione termica corrispondente a una temperatura effettiva di 27 ° C applicando un movimento d’aria di 1 m/s in una stanza con una temperatura dell’aria di 30 ° C.
L’uso di un sistema di ventilazione naturale presuppone una stratificazione della temperatura per tutta l’altezza della stanza. L’aria vicino alle fonti di calore viene riscaldata e sale come un mulinello termico. Parte di quest’aria riscaldata viene evacuata attraverso le prese d’aria nella zona superiore, e parte di essa rimane nella zona sovrastante, detta cuscino termico.
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Ventilazione unilaterale, di cosa si tratta?
Il tipo di ventilazione naturale più comune è quella unilaterale e incrociata.
Nella ventilazione unilaterale, le finestre vengono aperte per brevi periodi di tempo assicurando un rapido ricambio dell’aria nella stanza. Poiché l’aria fredda crea correnti d’aria anche a velocità del vento molto basse, le finestre vengono richiuse rapidamente dopo un determinato periodo di tempo. Le alte velocità del vento e le basse temperature esterne limitano ulteriormente il tempo di apertura delle finestre.
La ventilazione incrociata, si ottiene utilizzando finestre su entrambi i lati della stanza, creando una corrente d’aria attraverso la stanza. Se le finestre su entrambi i lati della stanza sono aperte, la sovrappressione sul lato dell’edificio rivolto al vento, e/o la bassa pressione sul lato opposto, riparato, creerà una corrente d’aria attraverso la stanza dal lato esposto al lato riparato. Per garantire un flusso d’aria ottimale con il minor numero di correnti d’aria possibile, le finestre sul lato dell’edificio che è esposto al vento non vengono aperte tanto quanto le finestre sul lato riparato.
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Ventilazione naturale, la più sicura
La decisione di utilizzare la ventilazione naturale nel controllo delle infezioni per contrastare i rischi è sempre la più opportuna. Ad esempio, nel Regno Unito, la politica del Servizio Sanitario Nazionale tende a limitare l’adozione della ventilazione meccanica nelle principali aree di trattamento medico come le stanze di isolamento, di malattie infettive o le sale operatorie. I reparti dei pazienti di solito non devono essere ventilati meccanicamente e la ventilazione naturale attraverso le finestre apribili è solitamente la soluzione più comune.
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