Schemi tipici e regole per la redazione del progetto di un sistema di ventilazione in una casa privata

Negli edifici plurifamiliari, la presenza di un sistema di ventilazione a circolazione naturale dell'aria è una condizione necessaria, senza la quale l'edificio residenziale non viene messo in funzione.

Tuttavia, nell'edilizia privata, spesso ci si ricorda dell'organizzazione del ricambio d'aria solo quando compaiono odori sgradevoli e muffa fungina sulle pareti. Un sistema di ventilazione ben progettato in una casa privata aiuterà a risolvere questo problema.

In questo materiale parleremo delle caratteristiche della ventilazione naturale e forzata, dei principi del suo funzionamento, e anche di come redigere correttamente il progetto di un sistema di ricambio d'aria in una casa privata.

Perché serve la ventilazione in un edificio?

L'uso di materiali moderni e di varie strutture di recinzione esterne di un cottage/casa nell'edilizia rende difficile il naturale ricambio d'aria tra le stanze e la strada, e talvolta lo blocca completamente. Grazie all'isolamento interno e esterno e alle finestre in plastica installate, gli edifici diventano ermetici.

Queste misure contribuiscono alla conservazione del calore e al risparmio di risorse energetiche, ma ostacolano notevolmente l'afflusso di aria fresca. Per correggere questa situazione tipica, è necessario organizzare un sistema efficace di circolazione dei flussi d'aria.

La ventilazione in un edificio è necessaria affinché l'aria fresca entri regolarmente in bagno, camera da letto, soggiorno e cucina non attraverso finestre e porte spalancate, ma mediante dispositivi speciali: anemostati e diffusori d'aria.

Secondo gli standard igienico-sanitari generalmente accettati, un sistema di ventilazione che funzioni correttamente è un elemento obbligatorio della dotazione ingegneristica di tutti gli edifici residenziali

Un flusso costante d'aria in casa garantirà condizioni confortevoli per la lunga permanenza delle persone e la cura delle piante, nonché per il pieno funzionamento di tutti i sistemi tecnici.

La ventilazione è necessaria anche per mantenere parametri ambientali ottimali per il funzionamento sicuro di varie strutture edilizie, mobili in legno e oggetti d'arredo.

La circolazione dei flussi d'aria deve essere organizzata non solo nelle stanze da letto, ma anche nei locali di servizio e tecnici: bagno e toilette, cucina, caldaia e seminterrato.

Un sistema di ventilazione di qualità favorisce la rapida rimozione dell'umidità e del calore in eccesso. Insieme all'aria esausta, dagli ambienti vengono eliminati contemporaneamente microrganismi nocivi, sporcizia e polvere accumulati.

L'organizzazione del deflusso dell'aria inquinata è una misura preventiva nella difficile lotta contro funghi e muffe.

Per questo motivo è importante, già in fase di progettazione di una casa residenziale, pensare a tutti i dettagli della rete di impianti: rendere la ventilazione in cucina più potente rispetto alle altre stanze, scegliere correttamente gli elementi funzionali del sistema di ventilazione per garantire un livello ottimale di ossigeno negli ambienti interni.

Metodi di organizzazione del ricambio d'aria in casa

Esistono diversi modi per garantire il ricambio d'aria in un edificio residenziale, dalla temporanea e periodica apertura di porte e finestre fino all'installazione di sistemi multifunzionali di preparazione e fornitura di aria pulita in ogni stanza.

Dal punto di vista della ventilazione, un'atmosfera sana e confortevole in casa non dipende solo dalla composizione dell'aria. Un ruolo importante è giocato dalla temperatura, dall'uniformità della distribuzione e dalla mobilità dell'aria.

L'ingresso di aria fresca può creare un potente flusso convettivo, che verrà percepito come una sgradevole corrente d'aria. Di conseguenza, anche con temperature normali, la stanza risulterà scomoda.

Nei vecchi edifici in mattoni, la ventilazione e l'aerazione erano garantite da speciali prese d'aria lasciate durante la costruzione dell'edificio.

Il sistema di ventilazione nella cucina di un cottage in legno lamellare sembrava estremamente semplice. Gli infissi delle porte e delle finestre non sigillati favorivano una circolazione continua dei flussi d'aria in casa.

Tutti questi metodi vengono ancora utilizzati oggi nei piccoli edifici a un piano. La ventilazione naturale dell'aria è più che sufficiente. Ma se parliamo di grandi e spaziose case private, non si può fare a meno di condizionatori centrali e ventilatori aggiuntivi.

Tipi di sistemi di ventilazione

Secondo i requisiti di base delle norme igieniche e sanitarie, la portata della ventilazione di qualsiasi tipo deve essere:

• 3 m³ all'ora per metro quadrato di superficie per le stanze abitative;
• 25 m³ per servizi igienici separati;
• 50 m³ per locali tecnici.

La quantità di aria fresca da fornire nei diversi ambienti dipende anche da una serie di altri fattori: il numero di persone, la natura e la frequenza del lavoro svolto, la concentrazione di sostanze nocive.

Negli ambienti residenziali, per un adulto si immettono 35 m³ d'aria, per bambini fino a 10 anni si adotta una norma di 15-20 m³ all'ora, per bambini leggermente più grandi — 25 m³.

Uno schema di ventilazione progettato nel rispetto di questi parametri garantirà un flusso regolare e stabile di aria fresca e una vita confortevole in una casa privata.

I sistemi di ricambio d'aria sono di tre tipi:

• naturali — con movimentazione naturale della circolazione dei flussi d'aria;
• meccanici — con immissione ed estrazione forzata dell'aria;
• combinati — con uso parziale di estrazione meccanica e apporto naturale di masse d'aria fresca.

In casa è necessario organizzare un'alimentazione automatica e continua di aria pulita. Può variare solo l'intensità dell'immissione e dell'estrazione.

La più economica e comoda da usare è la ventilazione naturale, che funziona ininterrottamente senza elettricità.

Ma d'altro canto, i meccanismi forzati impiegati semplificano notevolmente il ricambio d'aria negli ambienti abitativi e di servizio.

E su come eseguire correttamente il calcolo del sistema di ventilazione per la casa, leggete qui.

Ventilazione naturale in casa

Per organizzare il ricambio d'aria naturale si utilizza il concetto di canali di ventilazione verticali. Un'estremità viene installata nell'ambiente, l'altra viene portata leggermente sopra il tetto dell'edificio.

Poiché la temperatura dell'aria in casa è solitamente diversa da quella esterna, i flussi caldi salgono gradualmente lungo il canale di estrazione. Una porzione di aria fresca entra nelle stanze dall'esterno attraverso i serramenti di finestre e porte.

La funzionalità dello schema di ventilazione naturale dipende da fattori non controllabili dall'uomo: vento e temperatura esterna.

Tra i principali vantaggi di un tale sistema vi sono la semplicità e i costi minimi di installazione, la saturazione degli ambienti con aria naturale, l'indipendenza dall'elettricità.

Ma ci sono anche svantaggi significativi. Ad esempio, la ventilazione naturale in un edificio privato funzionerà solo finché la temperatura esterna non supera i 12 gradi Celsius. Con valori più alti, l'estrazione non potrà funzionare correttamente.

A prima vista, questa situazione sembra ideale per l'inverno, ma anche qui c'è uno svantaggio impossibile da ignorare. Con un notevole sbalzo termico tra l'aria esterna e quella interna, il sistema inizierà a funzionare più velocemente. Tutto il calore, letteralmente, volerà liberamente nel camino.

Pertanto i residenti di villette e case unifamiliari spendono più risorse energetiche per il riscaldamento di quanto richiesto dalle normali condizioni climatiche.

Il funzionamento instabile nel periodo estivo è il principale svantaggio del sistema di ventilazione naturale

Per organizzare un sistema di ventilazione di questo tipo, vengono posati tubi di aerazione separati da ogni locale di servizio al condotto comune. Dalla cucina è necessario posare due canali: uno dalla griglia di aspirazione sotto il soffitto e l'altro dalla cappa della cucina.

Inoltre, è necessario prestare particolare attenzione a tutti gli ambienti situati completamente o parzialmente al di sotto del livello del suolo nella casa. In essi si accumula il radon tossico. Per ridurre la quantità di gas pericoloso, è opportuno predisporre un potente condotto di estrazione.

Inoltre, è necessario curare un'adeguata impermeabilizzazione del seminterrato. Infatti, anche il sistema di ventilazione forzata più efficace non sarà in grado di svolgere i suoi compiti se i locali seminterrati di una casa privata o di una villetta sono sempre umidi.

Come si può aumentare l'efficienza?

Esistono diversi modi per migliorare il funzionamento del sistema di ricambio d'aria a tiraggio naturale:

• installare una valvola speciale all'ingresso del condotto;
• montare griglie con valvole sui condotti di immissione e scarico;
• utilizzare un deflettore.

La valvola dotata di automazione reagisce anche a minime variazioni di umidità dell'aria. Viene montata all'ingresso del condotto all'interno dell'edificio. Quando l'umidità nella stanza aumenta, il relè automatico scatta e la valvola interna apre maggiormente il canale.

In caso di diminuzione dei valori, il dispositivo chiude l'ingresso. L'elemento sensibile è un sensore che capta i segnali dall'ambiente circostante. Viene installato all'esterno della casa.

In inverno, la valvola va ulteriormente chiusa. Ciò consentirà di ridurre al minimo l'ingresso di aria fredda nell'edificio residenziale. Tuttavia, l'installazione di un tale dispositivo non eliminerà tutti gli svantaggi della ventilazione naturale.

I condotti di ventilazione di scarico vengono realizzati nelle pareti interne portanti dell'edificio. È opportuno raggruppare i condotti in piccoli gruppi in modo che il passaggio attraverso il tetto sia organizzato in un unico tubo

Un altro metodo efficace è il montaggio di griglie con valvole sui condotti di immissione e di estrazione dell'aria. È possibile controllarli solo manualmente. La posizione della valvola deve essere regolata almeno una volta a stagione, al variare della temperatura dell'aria esterna.

Il vento può anche contribuire ad aumentare il tiraggio nei condotti verticali di scarico. Per sfruttare la forza naturale, sulla parte superiore del tubo viene montato un deflettore – un dispositivo speciale che protegge il condotto da detriti e precipitazioni e aumenta il tiraggio.

L'uso del deflettore consente di aumentare le prestazioni della canna fumaria/canale di ventilazione del 20%

Con il deflettore un flusso d'aria viene diviso in due o più flussi con velocità diverse. Crea una depressione che, a sua volta, aumenta la differenza di pressione nel tubo. Di conseguenza, il condotto d'aria estrae meglio l'aria esausta.

Caratteristiche del ricambio d'aria forzato

Se la ventilazione naturale non garantisce un adeguato rinnovo dell'aria, in una casa privata si installa un potente sistema di ventilazione forzata.

Aiuta a bilanciare i flussi d'aria che circolano continuamente tra le stanze e l'ambiente esterno. Tale ventilazione garantisce un apporto stabile di aria fresca purificata e l'espulsione all'esterno di quella inquinata.

Descrizione dell'opzione di ventilazione meccanica

I moderni impianti multifunzionali di ventilazione forzata sfruttano al massimo l'energia dei flussi d'aria immessi e la convertono in calore.

Tali sistemi effettuano una profonda purificazione dell'aria di immissione, filtrandola completamente da polvere, vari allergeni, batteri e altri microrganismi dannosi.

Un ulteriore trattamento viene realizzato utilizzando apparecchiature di filtrazione, assorbitori acustici ad alta efficienza, dispositivi di ionizzazione e umidificazione, talvolta vengono impiegati apparecchi aromatizzanti.

I flussi d'aria che hanno subito il trattamento vengono distribuiti in tutta la casa attraverso speciali condotti di ventilazione. L'aria pulita preparata entra nella camera da letto, nella stanza dei bambini, nello studio, nel soggiorno, in cucina, nei bagni e nei locali di servizio, mentre viene rimossa da lì dal sistema di estrazione.

Gli elementi funzionali del sistema a ricambio d'aria forzato sono filtri e recuperatori, ventilatori, cappe, dispositivi di controllo e, direttamente, l'unità di ventilazione.

L'elettronica integrata consente di impostare selettivamente le modalità operative ottimali del sistema in base a temperatura, umidità e tempo. I telecomandi e i smart controller semplificano notevolmente l'utilizzo.

La ventilazione meccanica aiuta a prevenire la formazione di odori sgradevoli in cucina, impedisce la comparsa di umidità e la diffusione di muffe di vari colori, risolve il problema dell'umidità costante in bagno e della condensa sulla superficie del pavimento riscaldato, dei vetri e dei telai delle porte.

Le potenti unità con filtri integrati, speciali silenziatori e riscaldatori occupano molto spazio. Per sistemarle, è necessario liberare spazio in soffitta o nel seminterrato di una casa privata.

I moderni sistemi di ventilazione multifunzionali a tiraggio forzato vengono spesso integrati con sistemi intelligenti di controllo e monitoraggio. Queste soluzioni ottimizzano il funzionamento di tutte le apparecchiature degli impianti tecnici installati in casa, consentendo di organizzare un comodo controllo remoto degli apparecchi tramite Internet.

Ventilazione meccanica con recupero di calore

Negli schemi con recupero di calore, il ricambio d'aria nell'edificio è garantito da un'unità di ventilazione fissa di mandata e ripresa. L'aria esterna entra nel sistema, viene pulita da polvere e impurità tramite un filtro e viene poi inviata al recuperatore per il riscaldamento primario.

Le masse d'aria vengono riscaldate alla temperatura necessaria in un calorifero elettrico/ad acqua e vengono distribuite in tutta la casa tramite robusti canali di ventilazione in acciaio zincato.

Il sistema con recupero di calore garantisce un'alta qualità dell'aria nella casa tutto l'anno. A bassi regimi dei ventilatori in funzione, le unità fisse di mandata e ripresa funzionano praticamente in silenzio.

L'automazione consente di gestire flessibilmente il funzionamento dell'apparecchiatura: regolare l'immissione dell'aria, impostare una temperatura confortevole, variare la velocità dei flussi d'aria.

Il recupero è l'uso razionale dell'energia termica dell'aria di scarico per il successivo riscaldamento dell'aria di mandata. Ciò consente di ridurre fino all'85% i costi di riscaldamento del flusso d'aria esterna durante il periodo invernale.

La manutenzione di tale unità consiste nella sostituzione regolare dei filtri. Si consiglia di sostituire i nuovi elementi per la pulizia dell'aria dalla polvere una volta al trimestre.

Sistema senza recupero di calore

Per organizzare una ventilazione funzionale di mandata e ripresa senza recuperatore d'aria, si utilizzano più sistemi di estrazione e un'unità centrale di mandata. L'aria esterna viene riscaldata o raffreddata, poi passa attraverso un filtro per la pulizia, dopodiché viene distribuita attraverso una rete di canali nelle stanze abitative.

La rimozione delle masse d'aria esauste viene effettuata tramite cappe nei locali di servizio e tecnici. Questi sistemi sono in parte naturali e in parte forzati. Funzionano grazie al tiraggio naturale e all'ausilio di ventilatori a canale.

Gli schemi di mandata e ripresa senza recupero di calore garantiscono il riscaldamento e la pulizia dell'aria in entrata in casa, ma consumano una grande quantità di energia per il trattamento costante dei flussi d'aria.

Tipo di sistema combinato

La ventilazione combinata viene realizzata principalmente sotto forma di schema con apporto naturale ed estrazione meccanica, cioè forzata, delle masse d'aria esauste.

Nelle stanze, l'aria fresca entra attraverso le valvole grazie alla depressione creata dai ventilatori di estrazione. In questo caso, il preriscaldamento delle masse d'aria in ingresso non viene effettuato. Ma non è un problema se si installa sotto la valvola un elemento riscaldante adeguatamente selezionato: un radiatore aperto.

L'estrazione meccanica in una casa privata è realizzata da ventilatori, generalmente di tipo canalizzato. Possono essercene diversi, ma a volte ne basta uno solo.

Per garantire una circolazione efficace dei flussi d'aria, i ventilatori di estrazione devono funzionare senza interruzioni. Per risparmiare energia, nel sistema vengono collegati regolatori di velocità con controllo automatico/manuale.

L'ingresso dei flussi d'aria in casa è organizzato in modo naturale. A questo scopo si utilizzano valvole di immissione a parete o apposite valvole da finestra. La costruzione di questi dispositivi non prevede elementi mobili.

Gli specialisti descrivono la ventilazione combinata come funzionale, relativamente economica e facile da usare. Per l'installazione delle attrezzature accessorie non è necessario molto spazio. Inoltre, tutti gli elementi funzionali richiedono una manutenzione minima.

Tra gli svantaggi del sistema combinato, vanno notati l'assenza di filtrazione e riscaldamento dell'aria di immissione, nonché le minime norme di ricambio d'aria.

Regole per la redazione del progetto di ventilazione

Il corretto funzionamento del sistema di ventilazione dipende direttamente dal calcolo preciso dei parametri tecnici e da un progetto ben redatto della circolazione dei flussi d'aria in casa.

Lo sviluppo di uno schema per il posizionamento delle apparecchiature e la distribuzione dei tubi consente di includere nel progetto i canali per l'estrazione dell'aria viziata. Inoltre, sarà comodo regolare l'altezza dei soffitti nei locali tenendo conto dello spazio aggiuntivo per il passaggio dei tubi di scarico.

Il calcolo della ventilazione e dell'aspirazione deve essere effettuato già nella fase di pianificazione architettonica dell'edificio residenziale.

Se invece si installa la ventilazione durante la ristrutturazione/ricostruzione dell'edificio, è necessario scalpellare appositamente le pareti per i canali di ventilazione o installare massicci pozzi addossati, che non sono affatto estetici.

È proprio nella fase di progettazione ingegneristica del sistema di ricambio d'aria che vengono definite le soluzioni tecniche di base:

• metodo di distribuzione dei flussi d'aria in casa;
• tipo di ventilazione e di pozzi di estrazione;
• presenza di apparecchiature di filtrazione.

Tuttavia, nei calcoli del sistema di ventilazione, l'infiltrazione non viene presa in considerazione poiché il suo contributo alla circolazione dei flussi d'aria è trascurabile.

Alcuni materiali da costruzione e strutture di chiusura possono far passare l'aria senza dispositivi speciali. Questo processo viene chiamato infiltrazione naturale attiva, che viene obbligatoriamente presa in considerazione nello sviluppo dello schema di riscaldamento della casa.

La qualità dell'aria negli ambienti residenziali e accessori è influenzata da molti fattori. Nello sviluppo del progetto di ventilazione, oltre alle caratteristiche strutturali dell'edificio privato, si tengono in considerazione diversi standard comunemente accettati e indicatori oggettivi. Anche le preferenze personali del proprietario della casa e il budget disponibile giocano un ruolo importante in questo processo.

La progettazione dei sistemi di ventilazione viene eseguita secondo il seguente piano:

1. Nella fase iniziale, viene redatto un capitolato tecnico.
2. Il secondo passo è la scelta del concetto ottimale di ricambio d'aria in una casa privata.
3. La fase successiva è lo sviluppo dello schema con il calcolo del livello di rumore generato dalla ventilazione, il calcolo della sezione e la selezione dei condotti d'aria con i parametri richiesti.
4. Successivamente segue la preparazione del disegno per l'approvazione da parte del cliente.
5. L'ultima fase è la finalizzazione e la consegna dello schema di ventilazione completato.

È necessario evitare situazioni in cui, per eseguire lavori di manutenzione o ispezione periodica delle apparecchiature, si debbano smontare parti delle strutture edilizie o delle finiture decorative. Pertanto, è meglio collocare filtri, riscaldatori, ventilatori e altri componenti del sistema in un apposito locale tecnico.

Ciò risolverà anche il problema dell'organizzazione di un efficace isolamento acustico dell'impianto di ventilazione in funzione.

Nel processo di sviluppo della documentazione di progetto, è necessario studiare ulteriormente le questioni relative alla futura gestione e manutenzione del sistema di ventilazione.

Se non si seguono schemi predefiniti, ma si sviluppa un concetto individuale di installazione della ventilazione per uno specifico edificio, è possibile garantire una fornitura stabile di aria pulita in tutti gli ambienti interni e l'estrazione di quella inquinata.

Nello sviluppo dello schema di ventilazione, è necessario porre l'accento su alcune caratteristiche tecniche:

• i volumi delle masse d'aria di estrazione e di immissione devono essere bilanciati;
• l'aria fresca e pulita viene fornita solo nelle stanze residenziali, mentre quella viziata viene rimossa dai locali accessori;
• non è consentito unire l'estrazione dalla cucina e dal bagno in un unico condotto di ventilazione;
• la velocità del flusso d'aria nei tubi di estrazione e nei condotti principali non deve superare i 6 m/s. All'uscita della griglia, il valore massimo è di 3 m/s;
• i pozzi di ventilazione che passano all'esterno devono essere isolati con materiali isolanti di spessore non inferiore a 5 cm.

Gli specialisti raccomandano di scegliere uno schema di ventilazione con mandata ed estrazione. Una ventilazione di questo tipo si occuperà efficacemente della fornitura di aria fresca e della filtrazione dell'aria interna.

Un approccio corretto alla realizzazione della circolazione delle masse d'aria contribuirà a creare un microclima favorevole e confortevole in casa.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il video spiega perché la ventilazione è necessaria in ogni casa privata e perché non si deve permettere la miscelazione dei flussi d'aria di mandata e di estrazione:

In questo video viene mostrato chiaramente come organizzare correttamente l'afflusso e l'evacuazione dell'aria in uno schema di ventilazione naturale per una casa di campagna:

Un video su come funziona la ventilazione bilanciata con recupero di calore di potenza sufficiente, sull'esempio del sistema profi-air del produttore tedesco FRANKISCHE:

Dopo aver studiato i principi di funzionamento dei sistemi di ventilazione, è abbastanza reale organizzare autonomamente il ricambio d'aria in un piccolo edificio a un piano. Tuttavia, è meglio affidare la progettazione e l'installazione della ventilazione in spaziose case di campagna a dei professionisti. Infatti, il sistema installato non solo deve funzionare, ma anche svolgere i compiti previsti.

Una ventilazione ben progettata risolverà i problemi di aria stagnante e la sgradevole sensazione di muffa in una casa privata.

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