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Gli edifici con la ventilazione come sistema di riscaldamento

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Il sogno di una casa passiva è per molti il sogno di non prevedere un impianto di riscaldamento tradizionale: una casa che funzioni quasi “a vela”…

Sì, una casa passiva, sfruttando il sistema di ventilazione VMC centralizzato può riscaldare gli ambienti nelle giornate più sfavorevoli dell’inverno: non tanto quelle con temperature più rigide, quanto quelle grigie, fredde, nebbiose, nuvolose che impediscono ai raggi del sole di portare una sufficiente energia all’interno dell’involucro così ben coibentato. In mancanza di apporti solari gratuiti la casa passiva non funziona più come dovrebbe, ecco che un po’ di energia immessa nell’impianto VMC può colmare questa mancanza di Watt, in mancanza del sole. Quindi riscaldare con l’aria canalizzata nella VMC è possibile, è difficile, e presenta anche delle difficoltà.

Dobbiamo tenere presente che l’aria di ricambio può trasportare solo poco poco calore:

  • infatti, la portata d’aria non deve essere mai maggiore di 0,4 Volumi / ora

Una Pompa di Calore invece, con mandata di circa 35 °C riesce a fornire circa 4 W/mq

Una caldaia a metano con mandata di circa 52°C riesce a fornire circa 10 W/mq

Lo ricordo perchè gli utenti che pensano di riscaldare la loro nuova casa dei sogni solo attraverso l’aria della VMC di controllare le caratteristiche dell’edificio, altrimenti si cade nel sovradimensionamento della portata dell’ aria per poter fornire il calore necessario.


   

       

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+ involucro - impianti copyrightarticolo ideato, scritto e diretto da Marco De Pinto e Federico Sampaoli, impegnati a favore delle persone, del comfort e dell’open information. Marco titolare dello Studio di progettazione degli impianti PH Studio.  Federico titolare dello Studio di consulenza tecnica per una migliore efficienza energetica e caporedattore di espertocasaclima.com – blog di formazione e comunicazione online dal 2009. 

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Riscaldamento a pavimento a bassa inerzia

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Siamo vicinissimi alla stagione dello spegnimento degli impianti, ma facciamo un po’ di chiarezza per chi sta progettando o cantierizzando la sua futura casa!

Avete fatto delle buone scelte costruttive per ottenere una casa a bassissimo consumo energetico? Il vostro termotecnico deve sconsigliarvi vivamente i sistemi radianti a pavimento tradizionali con massetti di circa 6 cm per riscaldare gli ambienti.

Sempre che abbiate progettato l’isolamento termico così:

e non così:

Negli ultimi due decenni il sogno del riscaldamento a pavimento è rimasto nel cassetto? Oggi potete realizzarlo, ma a certe condizioni: deve avere bassa inerzia!

La premessa è sempre quella di prevedere edifici a bassissimo consumo, nuovi o riqualificati non importa:

Con queste ottime premesse fornire il calore residuo necessario significa fabbisogni bassi e questi possono essere colmati con diverse fonti di energia: pompe di calore, caldaie, caldaie a legna etc.

Il riscaldamento a pavimento lavorerà a temperature relativamente basse di 22-24°C in inverno, e potrà essere ultilizzato anche d’estate come sistema di raffrescamento salubre, senza rumore e igienico.

Tralasciamo per il momento gli edifici più performanti che potrebbero anche prevedere il solo sistema di ventilazione come sistema di riscaldamento: affronteremo l’argomento nel prossimo articolo “Gli edifici con la ventilazione come sistema di riscaldamento“.

Restiamo sui sistemi di riscaldamento radianti a bassa inerzia:

I sistemi radianti di oggi sono disponibili con altezze di costruzione molto basse intorno ai 2-3 cm, sono detti a bassa inerzia, e sono adatti anche per la ristrutturazione.

Hanno temperatura di mandata del riscaldamento di 2, massimo 10°C sopra la temperatura ambiente desiderata.

Il rischio di surriscaldamento non c’è: non appena la temperatura di un ambiente aumenta, per esempio a causa dei raggi del sole, questo ambiente non viene più riscaldato e non c’è la grande inerzia di un massetto tradizionale da vincere.

Le piccole perdite di calore di una casa a bassissimo consumo non richiedono una riduzione notturna del riscaldamento: sarà la massa stessa dell’edificio a garantire una temperatura confortevole senza alcun apporto di riscaldamento.

Ovviamente risulta vantaggioso utilizzare sistemi a pompa di calore PdC.

Evitiamo i sistemi ibridi “caldaia + pompa di calore” per edifici piccoli! Questi impianti più complessi costringono il committente a mantenere 2 utenze (gas + elettricità) e 2 manutenzioni, invalidando il grande sforzo fatto nell’ involucro edilizio.

Ricordiamo allora: riscaldamento radiante sì, ma a bassa inerzia.

Gli impianti di riscaldamento tradizionali prevedono sempre sopra la tubazione un massetto da 3-4-5 cm che sommati al diametro del tubo e allo spazio sottostante portano il massetto a diventare uno strato di circa 6-7 cm.

Un sistema di riscaldamento a pavimento ‘’tradizionale’’ reagisce molto lentamente, sia in fase di avviamento che in fase di spegnimento dando luogo anche a problemi di surriscaldamento invernale dovuto ai raggi del sole in presenza di ampie vetrature.

Il radiante tradizionale è anche impossibilitato a riscaldare rapidamente i vostri ambienti secondo le reali necessità: ha un tempo definito di inerzia tra le 3 e le 6 ore, ovviamente dipendente dalla temperatura di mandata, quella del fluido riscaldante che attraversa il sistema.

Gli apporti interni e gli apporti solari possono diventare ingestibili creando pendolamenti di temperatura ambiente (surriscaldamenti) e creando discomfort tanto maggiori quanto più ci si avvicina alla fase primaverile o autunnale. Anche la sonda esterna che dovrebbe compensare queste fluttuazioni di temperatura non riuscirebbe a prevedere le reazioni della massa dell’edificio.

I sistemi radianti a pavimento a bassa inerzia (con tubo che dista circa 5 mm dalla piastrella) offrono elevatissima dinamicità: il tempo di attivazione è intorno ai 20 minuti.

Il costo di un radiante dinamico a basso spessore? circa 80-110 €/mq sia in fibrogesso (a secco) che cementizio. Entrambi anche idonei al raffrescamento (abbinati a deumidificatori).

Agli artigiani risultano più difficili da posare, esclusivamente per la maggiore accortezza di posa.


   

       

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Qualità del tubo corrugato per aerazione e ventilazione

Che si sia scelto un impianto di ventilazione centralizzato o una semplice ventilazione meccanica puntuale (decentralizzata) che possa servire a raggiungere un secondo locale installando una sola macchina, sarà necessario decidere la qualità del tubo corrugato per aerazione e ventilazione.

Con molta probabilità arriverà in cantiere tutto il necessario per l’installazione e non ci si dovrà preoccupare di nulla, ma non è raro che capiti di rendersi conto nel bel mezzo del lavoro che la metratura del tubo sia insufficiente.

Stiamo parlando di aerazione e di ventilazione, quindi NON possiamo risolvere la situazione andando al più vicino magazzino edile per prendere i metri di tubo corrugato mancanti. La qualità del tubo è importantissima per la salute!

Ci vuole un tubo a doppia parete in polietilene ad alta densità (troverete la sigla HDPE) con l’ interno liscio e l’ esterno corrugato e dev’essere prodotto con con materie prime vergini.

La qualità di queste tubazioni per vmc ha una funzione igienica: il trattamento interno è antimicrobico (garantisce un abbattimento > 99% della carica batterica presente sulle superfici interne dei condotti). Questo particolare evita la formazione di batteri e funghi. L’impiego di zinco piritione (biocida) evita l’insorgere dei cattivi odori.

Non chiudiamo un occhio se viene installato qualche metro di tubazione di diversa qualità! deve essere assolutamente un tubo con proprietà antimicrobiche, antibatteriche, antistatiche ed autoestinguenti in conformità con il D.M.n.174 del 04/2004 e con la normativa europea EN 61386-24

Se vi imbattete in altri riferimenti normativi ricordate che

  • VDI 6022 (07/2011) è una Norma rilasciata dall’associazione degli ingegneri tedeschi che prescrive i requisiti di igiene per gli impianti di ventilazione e condizionamento.
  • SWKI VA104-01 (04/2006) è una Norma rilasciata dall’associazione svizzera degli ingegneri civili che riporta i requisiti di igiene per gli impianti di ventilazione e condizionamento.
  • ÖNorm H602 (09/2003) è una Norma austriaca che detta i metodi e le specifiche per salvaguardare la pulizia degli impianti di ventilazione.
  • ÖNorm H6038 (02/2014) è una Norma austriaca che fornisce le linee guida per la progettazione, installazione, messa in opera, utilizzo e manutenzione degli impianti di ventilazione

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nel mio impianto di VMC


           

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La stratigrafia per il mio tetto

Dopo quasi 2 anni di valutazioni la stratigrafia tetto è decisa. Posso affermare che la prima bozza del nuovo tetto e della lista materiali del gennaio 2014 è a tutti gli effetti quella oggi definitiva. Insomma, il primo amore. Insomma, inutile pensarci tanto..

Lo stato di fatto visto dal satellite:

stratigrafia per il mio tetto-01

Lo stato di fatto secondo i documenti del 1985:

stratigrafia per il mio tetto-02

La stratigrafia è decisa:

Descrizione degli strati Spessore (s) [m] Conduttività termica (l) [W/mK] Resistenza termica [mqK/W] Calore specifico (c) [J/kgK] Densità (?) [kg/m3]
Rsi Aria Strato laminare interno 1 2 3 4
1 intonaco calce gesso 0,015 0,700 840 1400
2 solaio latero cemento 0,180 0,660 840 1100
3 fibra di legno conifera 0,100 0,039 2400 150
4 fibra di legno conifera 0,100 0,039 2400 150
5 fibra di legno conifera 0,019 0,046 2400 230
6 telo poliacrilato sD 0,09 0,0004 0,180 1000 800

senza tenere conto dell’incidenza dei ponti termici le prestazioni della copertura sono:

Trasmittanza   U [W/m2K] 0,167

ecco i numeri del tetto:

  • Trasmittanza U [W/m2K] 0,167  (quanta dispersione passa attraverso la stratigrafia (bassi valori sono migliori))
  • Fattore di decremento (attenuazione) fd [-] 0,063  (la quantità di calore che attraversa una struttura viene ridotta d’intensità (attenuazione). Meglio bassi valori del fattore di decremento f (ottimo < 0,15))
  • Ritardo fattore di decremento (sfasamento) ? [h] 19,09  (la quantità di calore che attraversa una struttura viene ridotta d’intensità (attenuazione), e giunge all’interno con un ritardo di alcune ore (sfasamento). Meglio durante le ore notturne, quando la temperatura esterna è già scesa (meglio > 12 ore)
  • Trasmittanza termica periodica |Yie| [W/m2K] 0,010   (la capacità di un elemento di sfasare il flusso termico che lo attraversa nelle 24h (meglio < 0,12)(DPR 2.4.2009 n°59 permette in copertura < 0,20 W/mqK)
  • Capacità termica periodica lato interno k1 [kJ/m2K] 64,3  (per evitare il surriscaldamento estivo meglio alti valori di capacità termica areica interna (la capacità di assorbire calore internamente)
  • Costante di tempo t [h] 443  (misura l’inerzia della struttura, l’indifferenza al clima esterno
  • Indice potere fonoisolante Rw (dB) [dB] 46,09  

Come pesi aggiunti in copertura abbiamo previsto circa 43 kg/mq di materiale isolante.

E la Prestazione Energetica Estiva? Secondo il Metodo dei parametri qualitativi secondo le Linee Guida Nazionali sulla Certificazione Energetica degli Edifici questi sono i risultati:

Prestazioni     Ottime
Qualità prestazionale     I

Non è stato ancora toccato il manto di copertura attuale, quindi lo stato di fatto delle falde non è ancora stato verificato – per ora, lo schema del nuovo pacchetto tetto e dello strato di ventilazione è visibile nelle mie bozze qui sotto:

stratigrafia mio tetto-01 stratigrafia mio tetto-04 stratigrafia mio tetto-02 stratigrafia mio tetto-03 stratigrafia mio tetto-05
    

       

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+ involucro - impianti copyright

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Rapporto dell’Oms sulla qualità dell’aria negli ambienti chiusi

L’ Oms (Organizzazione mondiale sanità – World Health Organization) scrive sulle linee guida per la qualità dell’aria indoor.

L’inquinamento dell’aria all’interno degli edifici è determinato soprattutto da microrganismi filamentosi (muffe), che proliferano quando il livello di umidità è elevato.

OMS qualità aria negli ambienti chiusi

Effetti sul sistema respiratorio:

  • allergie e asma

Effetti sul sistema immunitario:

  • disturbi

Ricordiamoci che gli agenti biologici inquinanti negli spazi indoor (pollini e spore delle piante, batteri, funghi, alghe e alcuni protozoi) amano umidità e ventilazione inadeguata.  L’alta umidità dell’aria favorisce la proliferazione di acari e funghi aumentando la quantità di allergeni, tossine e altre sostanze irritanti emesse nell’ambiente. Solo la ventilazione riduce la concentrazione degli inquinanti e l’umidità all’interno degli edifici.

I sistemi di ventilazione e l’aria condizionata possono anche essere dannosi se non sottoposti a una corretta manutenzione.

Circa il 13% delle asme croniche nei bambini è determinato da un eccesso di umidità negli edifici. 

I proprietari degli spazi sono responsabili di garantire ambienti di vita o di lavoro salutari attraverso un adeguato mantenimento degli edifici; gli occupanti sono responsabili della gestione dell’uso dell’acqua, del riscaldamento e della ventilazione.

Potete leggere questi documenti interessanti:

e questo in lingua italiana:

vale sempre il motto:

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…questo articolo è stato ideato, scritto e diretto da Federico Sampaoli,

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