Tiraggio inverso nella ventilazione di una casa privata: perché la ventilazione funziona in senso inverso e come risolverlo

Per creare condizioni confortevoli è necessario un adeguato apporto di aria fresca. Se il sistema di ricambio d'aria non funziona correttamente, può verificarsi un tiraggio inverso nella ventilazione di una casa privata, influenzando negativamente il suo microclima.

In questo caso è necessario comprendere e rimuovere le cause del cambiamento di direzione del flusso. Esaminiamo le cause dell'insorgenza del tiraggio inverso nel sistema di ventilazione della casa e i metodi per risolverle.

Cause dell'insorgenza del tiraggio inverso

Il tiraggio inverso si verifica in presenza di errori nella progettazione del sistema di ventilazione o di un'installazione non sufficientemente qualificata. Tuttavia, poiché l'aria possiede proprietà fisiche ben note, è possibile individuare facilmente le cause del problema e trovare soluzioni per risolverlo.

Legge di conservazione del volume nella ventilazione

Nella modellazione del ricambio d'aria per volumi ridotti, tipici delle case private, si possono trascurare parametri dell'aria come il grado di compressione e la densità non uniforme.

In questo caso, la legge fisica fondamentale della ventilazione di mandata e di estrazione può essere formulata come segue: la differenza tra il volume di aria immessa e quella estratta in qualsiasi intervallo di tempo è zero.

La ventilazione di estrazione viene installata nei luoghi con maggiore accumulo di aerosol inquinanti, come il bagno, la cucina e i locali di servizio. Alcune cappe aspiranti sono dotate di ventilatori per aumentare forzatamente il volume di aria estratta.

La ventilazione di immissione viene installata nelle stanze da soggiorno per garantire l'ingresso di aria fresca nei luoghi di permanenza continua delle persone. Di norma, è di tipo forzato con volumi di flusso in entrata predefiniti.

Ciò è necessario per il mantenimento preciso dei parametri microclimatici, come temperatura, umidità e contenuto di ossigeno.

Prima di progettare il sistema di ricambio d'aria o di installare nuove apparecchiature di ventilazione, è necessario, basandosi su uno schema simile, eseguire un calcolo e analizzare la capacità delle aperture di immissione e delle cappe di aspirazione di convogliare i volumi d'aria ottenuti.

Pertanto, nella maggior parte dei casi, i volumi di aria in entrata nei vari punti della casa sono fissi, mentre la distribuzione dell'aria in uscita attraverso le aperture è variabile.

Se in un determinato momento una parte del sistema di estrazione lascia passare un flusso maggiore di quello fornito dalla ventilazione di aspirazione, si verifica una compensazione del volume mancante attraverso le aperture destinate allo scarico dell'aria.

Prima di installare le cappe, è necessario effettuare semplici calcoli aritmetici che mostreranno il bilancio dell'aria nelle diverse combinazioni di funzionamento dei dispositivi.

Per prevenire tale scenario, è necessario, durante la progettazione del sistema di ventilazione, eseguire la seguente serie di azioni:

• su ciascuna apertura di estrazione installare una valvola di non ritorno per impedire l'afflusso di aria attraverso di essa;
• organizzare una o più aperture di aspirazione di riserva di tipo naturale per compensare il volume mancante.

La sezione delle aperture dei dispositivi di alimentazione di riserva deve essere calcolata in modo che possano complessivamente compensare il volume massimo di aria mancante. Ciascuno di essi deve essere dotato di una valvola di non ritorno, per evitare il deflusso dell'aria. Ciò comporta il rischio di formazione di ghiaccio e ostruzione delle prese d'aria in inverno.

Ricambio d'aria non contabilizzato con l'esterno

La filtrazione – il passaggio non controllato dell'aria attraverso fessure e imperfezioni di tenuta – contribuisce al bilancio dell'aria in casa. Se questo fenomeno è intenso, non è possibile effettuare calcoli precisi dei parametri del sistema di ventilazione.

Inoltre, l'infiltrazione (filtrazione diretta verso l'interno) consente all'aria di penetrare nei locali senza essere trattata con filtri antipolvere e senza essere riscaldata alla temperatura desiderata in inverno. Pertanto, questo fenomeno deve essere completamente eliminato o reso trascurabile il suo impatto sul ricambio d'aria complessivo.

La filtrazione dell'aria attraverso le imperfezioni è facilmente rilevabile in inverno con una termocamera. Le riprese all'interno dei locali mostreranno i punti freddi di infiltrazione, mentre all'esterno mostreranno i punti caldi di esfiltrazione.

Finestre aperte, balconi e porte mansardate creano un ricambio d'aria aggiuntivo. Non è possibile calcolarlo in modo affidabile in anticipo, poiché la velocità e persino il vettore del flusso dipendono da numerosi fattori, principalmente dalla temperatura esterna e interna, nonché dalla direzione e dall'intensità del vento.

L'unica soluzione quando si rileva l'insorgenza di tiraggio inverso nei condotti dell'aria può essere l'installazione di valvole di non ritorno.

In inverno, un ulteriore dispositivo di estrazione a potenza variabile è rappresentato dalla canna fumaria. Attraverso di essa, l'aria calda con i prodotti della combustione esce all'esterno, contribuendo in modo significativo al volume totale del flusso di estrazione.

Il volume d'aria in uscita attraverso il camino dipende dalla potenza della caldaia. Per i prodotti di fabbrica è facile da calcolare, poiché nel manuale sono presenti tabelle che indicano la sezione minima del camino e la velocità di scarico dei prodotti della combustione per il modello specifico.

Se la stufa o la caldaia sono state costruite autonomamente, il valore approssimativo del volume d'aria da evacuare deve essere preso dalla documentazione tecnica di un dispositivo simile per parametri.

Nella documentazione tecnica delle caldaie può essere indicato il fabbisogno di volume d'aria consumato. Se tali informazioni non sono disponibili, è necessario moltiplicare la velocità di uscita dei fumi per la sezione del camino.

Se si considera il camino come un canale di estrazione, la sua specificità è l'impossibilità di installare una valvola di non ritorno. Un'alternativa potrebbe essere un aspiratore integrato, ma solo se la sua installazione è tecnicamente possibile. Quindi, il riscaldamento può essere incluso nel modello come una cappa aspirante con ventilatore.

È necessario affrontare con responsabilità il calcolo del bilancio dell'aria in presenza di un camino. Anche un singolo flusso inverso può rovinare completamente l'interno del locale. Inoltre, con una fiamma grande, esiste il rischio di incendio e la possibilità di avvelenamento delle persone da parte dei prodotti della combustione.

Problemi tipici nell'organizzazione del ricambio d'aria

La riduzione della velocità del flusso rispetto a quella calcolata, anche in un solo punto di immissione o estrazione, porta a uno squilibrio del ricircolo d'aria in casa. Ciò influisce sul funzionamento degli altri dispositivi, in cui si verifica una modifica compensativa dei parametri del flusso, incluso il possibile verificarsi di un flusso inverso.

Pertanto, è necessario ispezionare tutti i punti di ingresso e di uscita dell'aria e così si potrà scoprire perché la ventilazione generale della casa funziona dirigendo il flusso nella direzione opposta.

Questo esempio mostra chiaramente che anche quando si stabilisce una dipendenza dell'insorgenza del tiraggio inverso (in bagno) da una qualche condizione (accensione della cappa della cucina), la causa potrebbe essere diversa. Pertanto, è necessario controllare l'intera ventilazione.

Riduzione del volume di aria in ingresso

La riduzione della velocità dell'aria in un'unità di immissione con ventilatore può essere causata dai seguenti motivi:

• Perdita di potenza del motore, vibrazione del ventilatore e altri segni di usura dell'apparecchiatura. È necessario effettuare la riparazione ed eliminare i guasti rilevati.
• Errore nella configurazione dei parametri del sistema. È necessario riconfigurare il sistema o riparare l'unità di controllo.
• Inquinamento dei filtri. La causa più comune della riduzione della potenza della ventilazione di immissione. È necessaria la pulizia o la sostituzione del filtro.
• Contaminazione delle ventole. A causa dell'accumulo di sporco, la geometria delle pale si modifica. Di conseguenza, a parità di numero di giri, la prevalenza del dispositivo diminuisce.
• Riduzione della sezione libera del condotto. Può verificarsi in qualsiasi componente del sistema di immissione attraverso cui passa l'aria: tubo, recuperatore, batteria di riscaldamento, ecc. È necessario effettuare una regolare pulizia di manutenzione.
• Ostruzione parziale o totale della griglia esterna. La griglia filtrante può essere intasata da insetti, foglie e altri detriti. In inverno può essere coperta di neve. Pertanto, è necessario verificarne periodicamente la capacità di passaggio.

Nella ventilazione naturale di immissione, una causa frequente di flusso insufficiente, e talvolta di tiraggio inverso, è l'effetto dell'aria rarefatta dal lato della strada.

Questo fenomeno può verificarsi sul lato sottovento dell'edificio. Può essere risolto utilizzando apposite barriere vicino all'apertura di presa d'aria.

Per evitare la creazione di una zona di depressione vicino all'apertura di immissione, è necessario installare una piccola recinzione. Tuttavia, in inverno sarà necessario rimuovere la neve più spesso.

Guasti della cappa di aspirazione e loro risoluzione

Le cause dello scarso funzionamento di una cappa aspirante forzata sono le stesse di un dispositivo di immissione. Ma il problema più spesso non è dovuto all'ostruzione dei filtri (che non sempre vengono installati sulla cappa), ma al restringimento della sezione libera del condotto di ventilazione.

A differenza dell'aria fresca, il flusso in uscita trasporta umidità, vapori e piccole gocce di grasso che aderiscono alle pareti del condotto di ventilazione.

Con il tempo, sulla superficie interna si formano incrostazioni che creano resistenza aerodinamica, riducendo il volume d'aria in uscita. Nel frattempo, la cappa aspirante stessa può funzionare correttamente.

Nelle case private, il canale di ventilazione viene progettato in modo da poter effettuare una facile ispezione visiva. Questa operazione deve essere eseguita 2-3 volte all'anno e, se si riscontrano restringimenti, pulirli da soli o con l'aiuto di operatori di aziende che forniscono tali servizi.

Esistono regole per il posizionamento dei tubi del sistema di estrazione sul tetto. Se ignorate, a seconda delle condizioni meteorologiche, può verificarsi un controvento che rallenta la velocità di ventilazione o addirittura inverte il tiraggio.

Un indicatore che segnala proprio questa causa sono i problemi variabili, e non costanti, con il ricambio d'aria.

La posizione dei camini rispetto agli elementi del tetto è regolamentata dal par. 6.6.12 SNiP 41-01-2003 “Riscaldamento, ventilazione e condizionamento”. È indicata in questo documento sulla base di calcoli della pressione del vento, pertanto può essere applicata anche per i tubi di ventilazione.

Le regole per il posizionamento dei tubi sul tetto sono abbastanza semplici, quindi è possibile far uscire la ventilazione attraverso il tetto praticamente in qualsiasi punto. Sarà necessario solo rispettare l'altezza appropriata.

Spesso si verifica una situazione in cui, durante la costruzione della casa, tutte le norme per il posizionamento delle uscite di ventilazione sono state rispettate, ma successivamente si è verificato un cambiamento del paesaggio che ha portato alla formazione di zone di pressione del vento:

• modifica della geometria del tetto (compresa l'installazione di un'antenna satellitare);
• costruzione nelle immediate vicinanze di un edificio alto;
• un albero cresciuto nelle vicinanze.

In questo caso, è possibile spostare l'uscita del condotto di ventilazione in un altro luogo, aumentare l'altezza del tubo o cercare di rimuovere la causa che crea la zona di pressione del vento.

Inoltre, è necessario verificare la qualità del funzionamento del deflettore. Se presenta danni meccanici o, a causa di un fissaggio inadeguato, ha cambiato la sua posizione rispetto al tubo, anche questo può essere causa di problemi. È possibile aumentare notevolmente il tiraggio sostituendo un deflettore normale con uno rotante.

Inversione nel sistema di condotti d'aria

Nelle case private si è diffuso un sistema di condotti d'aria che collega diverse aperture di scarico a un unico pozzo di ventilazione. Alcuni punti possono essere dotati di dispositivi di aspirazione forzata dell'aria, come cappe da cucina o ventilatori a canale.

L'insorgere di tiraggio inverso in uno dei rami del condotto d'aria può essere causato non solo dai problemi sopra descritti con l'estrazione generale, ma anche dalla ridistribuzione del vettore del flusso all'interno del sistema di canali di ventilazione.

Il funzionamento di potenti cappe crea un flusso ad alta velocità e aumenta la pressione nel condotto. Pertanto, l'aria si dirige verso tutte le aperture di ventilazione aperte.

Per prevenire tale scenario, si applica l'installazione di valvole di non ritorno per ciascuno dei rami del condotto d'aria. Questi dispositivi permettono il flusso in una direzione e chiudono la sezione del canale in caso di inversione.

Di norma, durante l'installazione del condotto d'aria, i tecnici installano valvole di non ritorno. Potrebbe non essercene una in caso di aggiunta successiva di rami, se l'installazione è stata effettuata in un secondo momento. In questo caso, è necessario installare tale dispositivo. Si può fare da soli senza dover riprogettare l'intero sistema di condotti.

Per far ciò è necessario:

1. Acquistare una valvola di dimensioni adeguate.
2. Smontare il sistema di condotti d'aria nel punto in cui verrà installata.
3. Tagliare una parte del condotto rettangolare o del tubo flessibile delle dimensioni della lunghezza della valvola.
4. Assemblare il sistema con la valvola.
5. Verificarne la tenuta stagna.

Se la valvola di non ritorno è installata ma si verifica la comparsa di tiraggio inverso, significa che il dispositivo è difettoso.

Le cause possono essere diverse:

• comparsa di una fessura nella membrana, nell'anta o nell'involucro della valvola;
• usura delle parti mobili, per cui non avviene la chiusura dello sportello o della membrana;
• l'introduzione di detriti solidi (ad esempio, un pezzo di carta o un grosso insetto) che impediscono la chiusura completa del dispositivo.

In ogni caso, è necessario smontare una parte del condotto dell'aria e rimuovere la valvola. Se non è possibile ripararla, si deve acquistare un dispositivo delle stesse dimensioni e rimontare il condotto.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Come realizzare la ventilazione di alimentazione per prevenire il tiraggio inverso nelle cappe:

Il corretto funzionamento della ventilazione di estrazione e, soprattutto, di quella di alimentazione è la garanzia dell'assenza di tiraggio inverso. Per questo, è necessario ispezionare periodicamente i dispositivi e misurarne la velocità del flusso.

Se dopo aver letto il materiale Lei ha domande o ha trovato imprecisioni, lasci, per favore, un commento nel blocco qui sotto. Forse anche Lei ha avuto un problema con il sistema di ventilazione? Lo descriva e insieme proveremo a risolverlo.