Ventilazione in una casa privata a due piani: opzioni per organizzare un ricambio d'aria affidabile

Il microclima in casa è di enorme importanza e il suo stato dipende da quanto correttamente è progettato il sistema di ventilazione. Ciò influisce non solo sul benessere degli abitanti. Senza un efficace ricambio d'aria, l'umidità aumenta, di conseguenza appare condensa, il legno inizia a marcire, il metallo ad arrugginire.

Per evitare tali inconvenienti, è necessario sapere come realizzare correttamente la ventilazione in una casa a due piani, affinché la vita al suo interno sia confortevole.

Dal nostro articolo scoprirete tutto sulle opzioni di progettazione dei sistemi che garantiscono il ricambio d'aria necessario per la vita. Vi presenteremo le peculiarità dell'organizzazione della ventilazione degli edifici a due piani. Vi spiegheremo come vengono effettuati i calcoli per la corretta selezione delle attrezzature.

Tipi esistenti di ricambio d'aria

In base al metodo di stimolazione del movimento dell'aria, si distinguono tre tipi di ricambio d'aria:

• naturale;
• forzato;
• misto.

Ciascuno di questi tipi presenta vantaggi e svantaggi. Per capire quale opzione abbia più vantaggi, è necessario conoscere tutti i dettagli.

Ventilazione naturale dell'abitazione

Per il ricambio d'aria naturale in una casa a due piani non è necessaria l'installazione di apparecchiature che stimolano il movimento dell'aria. Tutto si basa sulle leggi della fisica: gravità, principi di variazione della pressione dei gas.

La circolazione gravitazionale si verifica a causa della mancanza di tenuta tra i componenti strutturali di finestre e porte. Grazie al cambiamento dello stato fisico, le masse d'aria penetrate dall'esterno all'interno si spostano autonomamente verso le bocchette e il sistema di canali di ventilazione. In questo modo, la dispersione termica degli ambienti aumenta.

La soluzione tipica per le case private a due piani è un condotto di ventilazione posizionato verticalmente e portato sul tetto. È la soluzione ideale per una casa in costruzione, poiché il condotto deve essere previsto nel progetto e installato durante la costruzione.

La corretta installazione del condotto di ventilazione e il collegamento ad esso dei tubi provenienti dagli ambienti garantisce un tiraggio sufficiente indipendentemente dalla direzione e dalla forza del vento.

Il funzionamento ininterrotto del sistema di ventilazione naturale in una casa privata a due piani è impossibile senza un buon tiraggio.

Dipende da una serie di fattori:

• differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno delle pareti;
• altezza del condotto e sua sezione;
• vento, che peggiora o migliora il tiraggio;
• qualità dell'isolamento termico del condotto;
• presenza di curve e pieghe nel condotto dell'aria.

Quando le temperature interna ed esterna si equilibrano, il tiraggio peggiora. Un aumento significativo della temperatura esterna porta alla comparsa di tiraggio inverso. La soluzione è un condotto di ventilazione di grande altezza.

L'aria entra in ambienti come la sala da pranzo, la camera da letto, il soggiorno, e viene espulsa attraverso gli ambienti di servizio. I primi sono detti secchi, i secondi umidi. In questo modo, l'aria secca entra in casa e quella umida viene espulsa.

Le masse d'aria di mandata entrano in casa attraverso valvole di immissione installate nelle pareti. Quando necessario, è possibile chiuderle. Nella progettazione del sistema, i condotti di ingresso sono posti in basso e quelli di uscita in alto, in modo che scarichino sul tetto.

Tale costruzione si basa sul fatto che l'aria fredda, che tende a spostare l'aria calda, si troverà sempre in basso, mentre quella calda in alto. L'aria circola tra gli ambienti attraverso una fessura nella parte inferiore della porta, di almeno 1.5 cm.

A volte le prese d'aria vengono installate nella parte superiore dei telai delle finestre in legno. Lo stesso dispositivo è presente nelle finestre in plastica con climatizzazione.

L'uso di uno schema di ricambio d'aria naturale è giustificato se la casa si trova in una zona con aria veramente pulita. Per il funzionamento di un tale sistema non sono necessari costi aggiuntivi per l'elettricità. Se lo schema soddisfa tutti i requisiti, l'intensità del ricambio d'aria può essere regolata.

Ventilazione forzata di una casa a due piani

I parametri operativi della ventilazione forzata in una casa privata a due piani sono molto più elevati rispetto a quella naturale, poiché nel ricambio d'aria è coinvolta attrezzatura aggiuntiva. Esistono tre tipi di sistemi di ricambio d'aria forzato in base al principio di funzionamento: di mandata, di estrazione, misto.

In base alla destinazione funzionale, la ventilazione meccanica si divide in due categorie: locale e controllata. La prima funziona solo in un punto specifico, mentre la seconda può potenzialmente ventilare l'intera casa. Un esempio di ventilazione di estrazione locale è la cappa da cucina.

L'eliminazione dei flussi d'aria esausti avviene attraverso un condotto che sfocia sul tetto. Come nel caso della ventilazione naturale, le aperture di ingresso per l'aria di mandata sono situate negli ambienti secchi, mentre quelle di estrazione negli ambienti con elevata umidità.

Il funzionamento del sistema controllato si basa su un ventilatore centrale. Di solito viene montato in soffitta e collegato ai canali di presa d'aria tramite tubi, flessibili o rigidi.

I vantaggi della ventilazione forzata sono i seguenti:

• circolazione intensiva dell'aria grazie all'elevata velocità di spinta;
• eliminazione dell'influenza dei fattori esterni;
• controllabilità del processo;
• possibilità di preparare preventivamente le masse d'aria in ingresso.

Per realizzare uno schema di aspirazione, si utilizzano le stesse valvole di aspirazione usate per la ventilazione naturale. L'unica differenza è la presenza di un ventilatore che immette aria nell'ambiente. Viene installato nel condotto d'aria ricavato nella parete. Dal lato della stanza, il canale è chiuso con un coperchio, mentre dall'esterno con una griglia, per impedire l'ingresso di polvere, animali vari e precipitazioni.

Installare una valvola di immissione è semplice. Si pratica un foro nel muro con una carotatrice o un trapano a percussione. Quindi si pulisce, si inserisce il condotto dell'aria, si monta la valvola e la griglia di protezione.

Un brizer possiede una funzionalità più estesa. Qui sono presenti anche ventola, griglie di protezione e condotto dell'aria. Inoltre, dispone di sensori che monitorano umidità e temperatura e, se necessario, avviano automaticamente l'apparecchiatura.

La maggior parte dei brizer è dotata di un convettore integrato che riscalda l'aria in ingresso. Ciò consente di mantenere una temperatura costante, il che non solo è confortevole, ma riduce anche i costi di riscaldamento.

L'apparecchiatura per l'organizzazione del sistema di ventilazione in una casa privata a due piani viene installata nei punti in cui l'estrazione dell'aria è estremamente necessaria: in cucina e nel bagno.

L'installazione di una cappa aspirante in bagno è dovuta all'elevata umidità; ignorarla porterebbe alla formazione di muffa, che costituisce una minaccia diretta per la salute.

Come apparecchiatura di estrazione per il bagno si utilizza anche un ventilatore. Viene posizionato all'ingresso del canale di ventilazione e poi mascherato con una griglia di protezione. Gestisce bene la normalizzazione del livello di umidità nell'ambiente.

Dalla cucina, insieme all'aria umida, è necessario rimuovere odori sgradevoli e grasso. La cappa da cucina viene montata sopra il piano cottura e collegata al canale di ventilazione. L'aria esausta viene aspirata ed espulsa dall'ambiente dal ventilatore situato all'interno dell'apparecchiatura.

In una grande casa a due piani, un sistema di estrazione forzata potrebbe non essere sufficientemente efficace. Ciò è dovuto al fatto che l'aria viziata viene espulsa forzatamente, mentre l'aria fresca entra naturalmente in piccole quantità. In queste condizioni, una soluzione più adeguata è la ventilazione a immissione ed estrazione.

Per utilizzare questo sistema combinato, l'aria entra ed esce mediante ventilatori. Le strutture di involucro della casa devono essere altamente sigillate. Spesso il ruolo di apparecchiature di immissione è svolto dai brizer, mentre negli ambienti umidi vengono installati meccanismi di estrazione.

In questo modo, l'intensità del ricambio d'aria aumenta e il volume delle masse d'aria, sia in ingresso che in uscita, sarà sotto controllo. Nei sistemi più potenti, oltre alle apparecchiature di immissione ed estrazione, sono presenti riscaldamento o raffreddamento. A volte vengono installati dispositivi aggiuntivi per umidificare e filtrare l'aria. La maggior parte dei sistemi complessi è dotata di un recuperatore.

Il recuperatore consente di risparmiare notevolmente sul riscaldamento durante il periodo freddo, poiché l'aria di immissione viene riscaldata. La sua versione a piastre è un'unità ingombrante, pertanto viene installata in una stanza separata.

I flussi d'aria di immissione, prima di entrare in casa, passano attraverso lo scambiatore di calore, incontrando l'aria calda in uscita. L'unità è strutturalmente progettata in modo che le masse d'aria non si mescolino, ma il flusso caldo riscalda quello freddo. In casa, quest'ultimo arriva già caldo.

Sotto tutti gli aspetti, la ventilazione forzata centralizzata con recupero è il metodo più avanzato per realizzare un sistema di ventilazione, poiché consente di risolvere molti problemi contemporaneamente:

• stabilire un ricambio d'aria ottimale in tutta la casa senza dipendere dalle condizioni meteorologiche;
• effettuare la preparazione dell'aria di immissione;
• automatizzare e regolare il ricambio d'aria in un ampio intervallo, in base ai diversi parametri del microclima nelle singole stanze;
• risparmiare energia termica.

L'implementazione di uno schema forzato comporta notevoli costi finanziari. Le apparecchiature che ne fanno parte richiedono una manutenzione periodica. Inoltre, questo modello di ventilazione necessita di una fornitura elettrica costante per il suo funzionamento.

È consigliabile, quando si realizza un sistema di ventilazione forzata in una casa a due piani, prevedere un'alimentazione di riserva. Questa sarà utile non solo per mantenere il microclima negli ambienti, ma permetterà anche di usufruire di tutti gli altri comfort della civiltà.

Specificità del tipo misto

Il tipo misto di ventilazione prevede l'utilizzo sia di uno schema gravitazionale che di uno meccanico, cioè forzato. Di solito in questi sistemi di ventilazione, che garantiscono il ricambio d'aria in una casa a due piani, i ventilatori vengono installati sia sui componenti di estrazione che su quelli di immissione.

A seconda dello stato dell'atmosfera e del microclima interno, nei sistemi misti si attiva o l'estrazione o l'immissione. Con l'attivazione dell'estrazione, le masse d'aria dall'esterno fluiranno spontaneamente nello spazio rarefatto che si è liberato. Se è in funzione l'immissione, l'aria immessa spingerà fuori l'eccesso.

Particolarità dell'organizzazione della ventilazione del secondo piano

La ventilazione naturale del secondo piano può essere organizzata in due modi. Il primo prevede la presenza di una porta d'ingresso che blocca l'ingresso dell'aria dal piano inferiore. In questo modo, lo spazio aereo viene suddiviso in blocchi indipendenti.

La porta dalle scale al secondo piano deve avere una guarnizione efficace. Inoltre, è opportuno installare un chiudiporta automatico. Questo riporterà automaticamente la porta nella posizione iniziale.

È possibile separare lo spazio aereo dei piani anche mediante una porta installata davanti alla scala che sale.

Lo schema della ventilazione naturale del secondo piano è simile a quello del primo:

1. Attraverso una valvola di immissione a parete o finestra, l'aria pulita entra nelle stanze.
2. Attraverso fessure o griglie di trasferimento, l'aria dalle stanze fluisce nel bagno e in altri locali di servizio.
3. I flussi d'aria 'sporchi' vengono evacuati attraverso il camino di ventilazione.

Le valvole di immissione vengono montate nelle camere da letto, quelle di estrazione in guardaroba, corridoio e bagno. Nelle porte di tutti gli ambienti si lasciano fessure di trasferimento oppure si installano griglie.

Affinché la ventilazione funzioni correttamente, non è sufficiente garantire la tenuta della porta d'ingresso al piano. È necessario eliminare anche altri possibili percorsi di flusso d'aria tra i piani: i punti in cui passano le tubazioni, le fessure nei solai.

Il secondo metodo si applica quando la disposizione è tale che non è prevista una porta dalle scale al secondo piano. In questo caso si esegue un isolamento individuale dello spazio aereo di ogni stanza.

A tal fine, in tutte le stanze del secondo piano si installano valvole di immissione, le porte vengono rese ermetiche e mantenute costantemente chiuse. Per l'evacuazione delle masse d'aria inquinate, negli ambienti sono previsti canali di ventilazione naturale.

Lo svantaggio del secondo metodo è la necessità di aumentare il numero di canali di ventilazione. Idealmente, ogni ambiente dovrebbe avere un canale individuale che termina sul tetto.

Quando si uniscono i canali di ventilazione di una casa a due piani, non è consentito collegare bagni e cucine con le stanze abitative. È inammissibile combinare e posizionare vicini l'estrazione dei montanti fognari e i sistemi di ventilazione degli ambienti.

L'unione dei canali di ventilazione peggiora il funzionamento del sistema. Ci sono casi in cui è comunque necessario farlo, ma anche se si sceglie questa opzione, la struttura risulterà piuttosto complessa.

Esistono circostanze in cui non è sempre possibile creare il necessario ricambio d'aria mediante ventilazione naturale al piano superiore:

1. È praticamente impossibile eliminare completamente il ricambio d'aria tra i piani.
2. I canali di ventilazione del secondo piano hanno un'altezza inferiore, quindi la forza di tiraggio è minore rispetto ai canali del livello inferiore.

Per questi motivi, per garantire un ambiente confortevole, è meglio utilizzare una ventilazione forzata di estrazione.

Calcolo dei parametri principali del sistema di ventilazione

Per realizzare una ventilazione efficace in una casa a due piani è necessario un calcolo preliminare basato sulle norme del ricambio d'aria specificate nella SP 55.13330.2011. Lo scopo principale del calcolo è determinare le dimensioni dei canali in base al volume d'aria da rimuovere.

Nella costruzione del sistema di ventilazione di una casa a due piani è necessaria un'apparecchiatura di maggiore potenza rispetto a quella per un edificio a un solo piano. Di solito nel progetto si prevede un'unità di ventilazione con una potenza di almeno 400 m³/h.

Il calcolo viene effettuato per ogni piano, seguendo la seguente sequenza:

1. Si trova nella Tabella 1 delle Norme Edilizie il volume minimo totale d'aria (Qp) che entra dall'esterno nella quantità necessaria per ventilare le stanze dotate di valvole di afflusso.
2. Dalla sezione corrispondente delle norme si sceglie il volume minimo totale delle masse d'aria da rimuovere (Qv) da tutte le stanze dotate di canale di estrazione.
3. I parametri minimi ottenuti (Qp e Qv) vengono confrontati. Il valore maggiore sarà la minima portata d'aria di progetto (Qr) di tutti i pozzi di estrazione sul piano.
4. Considerando il valore dell'altezza della casa, si sceglie la dimensione verticale del pozzo al piano.

In base all'altezza del pozzo di ventilazione e alla portata minima dei canali situati al secondo piano, si determina il numero di pozzi secondo una tabella speciale.

Nella tabella è indicata la portata di un singolo canale di ventilazione di estrazione realizzato in blocchi di cemento in relazione alla sua altezza e alla temperatura ambiente. Sezione del canale 204 cm²

I canali standard selezionati devono avere una portata totale in m³/h non inferiore alla Qr di progetto. I pozzi vengono distribuiti tra i locali in modo da garantire il ricambio d'aria normativo in ciascuno di essi.

Se si scopre che la velocità dell'aria e la portata del condotto sono insufficienti, si aumenta la lunghezza del pozzo o la sezione. Per garantire un tiraggio equivalente in ciascun condotto, tutti i canali sullo stesso piano devono avere la stessa lunghezza.

Va notato che lo schema di calcolo presentato è una versione semplificata. Il calcolo professionale è molto più complesso e può essere eseguito solo da un esperto.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Sulla realizzazione della ventilazione in una casa privata e sulla risoluzione dei problemi che sorgono durante la sua installazione, l'autore di questo video ha spiegato:

Il processo di installazione della ventilazione di mandata è mostrato nel video:

Un sistema di ventilazione ben progettato in una casa è la chiave per la salute delle persone che vi abitano. Ma non è il suo unico compito: deve preservare gli elementi strutturali dell'edificio dal graduale deterioramento dovuto all'eccessiva umidità.

Le informazioni sui tipi di sistemi di ventilazione e sulle caratteristiche operative aiutano a scegliere l'opzione migliore per un ricambio d'aria ottimale in casa.

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