Ventilazione naturale in una casa privata: regole per l'installazione di un sistema di ricambio d'aria gravitazionale

Nell'allestimento di case di campagna, la ventilazione gravitazionale viene spesso scelta più spesso di quella meccanica, più efficiente e indipendente. La ventilazione naturale collaudata nel tempo in una casa privata è più semplice da realizzare e molto più pratica. Non richiede cure particolari, non necessita di manutenzione né di alimentazione elettrica.

Vi spiegheremo come organizzare un ricambio d'aria che avviene in modo naturale. Nell'articolo che presentiamo è descritto in dettaglio il principio di funzionamento della ventilazione gravitazionale. Vi introdurremo ai dispositivi utilizzati nella costruzione di sistemi che operano senza forzatura esterna.

Come avviene il processo di ricambio d'aria?

Lo scopo principale della variante gravitazionale del sistema di ricambio d'aria: mantenere il microclima necessario. Oltre a saturare l'ambiente con aria fresca, svolge anche la rimozione dell'aria esausta, dei prodotti della combustione del gas e di vari odori.

L'efficacia del sistema di ventilazione naturale installato in una casa di campagna o in una villa è determinata dalla differenza di pressione atmosferica all'interno e all'esterno della casa, che dipende anche dalla temperatura, dall'umidità dell'aria e dalla forza del vento.

La ventilazione naturale deve garantire un apporto uniforme, il movimento all'interno e lo smaltimento dei flussi d'aria, indipendentemente dal numero di piani della casa

Il ricambio d'aria naturale funziona nel seguente modo:

• L'aria dall'esterno entra in casa attraverso finestre aperte, elementi di finestre e porte non perfettamente aderenti. I flussi d'aria si dirigono verso l'interno durante l'aerazione attraverso finestre di plastica socchiuse o attraverso valvole di immissione dell'aria.
• Il movimento dell'aria da un ambiente all'altro e al suo interno avviene spontaneamente. Per evitare ostacoli al flusso, tra il pavimento e le porte vengono lasciati degli spazi vuoti. La loro funzione è svolta efficacemente dalle griglie di travaso installate nelle pareti.
• L'aria esausta lascia la casa attraverso i canali di ventilazione di estrazione. Si trovano in ambienti con umidità/temperatura instabili – in cucine, bagni separati e combinati.

Tutti gli abitanti delle città conoscono molto bene i componenti di estrazione. Sono canali collegati al pozzo di ventilazione comune. Vengono chiusi con griglie che devono essere periodicamente pulite.

Nella sistemazione di una casa privata, l'organizzazione della ventilazione naturale può variare notevolmente. Ad esempio, può essere una presa d'aria nella parte superiore del muro, un tubo di scarico o un foro nel soffitto con uscita in un canale di ventilazione in soffitta e da lì all'esterno.

Componenti del ricambio d'aria gravitazionale

Uno dei problemi comuni dell'installazione di una ventilazione naturale in una casa privata è la mancanza di apporto di aria fresca negli ambienti. La ventilazione gravitazionale funziona perfettamente solo quando la densità della massa d'aria all'esterno è significativamente più alta di quella all'interno degli ambienti. In estate, quando le loro densità si equalizzano, l'aria dall'esterno non fluisce da sola.

Inoltre, sul percorso dei flussi d'aria che si muovono naturalmente vengono ora posti ostacoli significativi. Le guarnizioni di finestre e porte offerte oggi al consumatore resistono ottimamente alle perdite di calore, ma non lasciano entrare nemmeno l'aria dall'esterno.

Per garantire un afflusso naturale nelle case con finestre ermetiche, è opportuno installare valvole di alimentazione nella parete e dotare i tubi di ventilazione di scarico di deflettori.

Il problema dell'ingresso di aria fresca in ambienti con finestre e porte quasi ermetiche si risolve installando valvole di ventilazione per immissione. Se non si desidera installare valvole, si dovranno acquistare dispositivi di immissione per finestre in plastica o acquistare pacchetti finestra con dispositivi di immissione già integrati.

Valvola di ventilazione per finestra

Questo dispositivo è anche chiamato aeratore per finestre. È una delle soluzioni più comuni al problema del ricambio d'aria. La struttura di tale valvola viene montata direttamente nel profilo della finestra.

Il flusso d'aria in ingresso attraverso l'aeratore da finestra è diretto verso l'alto, in modo che l'aria fredda di immissione si mescoli più efficacemente con quella già riscaldata all'interno dell'ambiente e non crei disagio agli occupanti.

Alcune valvole sono dotate di regolazione automatica del flusso d'aria. Va notato che i produttori non dotano tutti i modelli di aeratori di regolazione meccanica. Ciò può creare alcuni problemi in caso di sbalzi termici improvvisi.

Il principale svantaggio della valvola di immissione per finestra è la sua produttività relativamente bassa. La sua portata è limitata dalle dimensioni del profilo.

Dispositivo di estrazione o immissione a parete

Per installare un aeratore da parete è necessario praticare un foro passante nel muro. La produttività di tale valvola è solitamente superiore a quella da finestra. Come nel caso dell'immissione da finestra, il volume di aria fresca in ingresso è controllato sia manualmente che automaticamente.

Le valvole di estrazione da parete sono solitamente posizionate nella parte superiore del muro, dove l'aria viziata sale naturalmente. Le valvole di immissione a parete vengono spesso montate tra la finestra e il radiatore. Questo viene fatto in modo che l'aria fredda in entrata venga anche riscaldata.

Se la valvola di ventilazione a parete viene installata direttamente sopra il radiatore, il flusso di aria fresca si riscalderà spontaneamente prima di essere immesso nell'ambiente.

Vantaggi dell'installazione della valvola di mandata rispetto alla normale ventilazione:

• Possibilità di regolare il flusso di aria fresca;
• Capacità di far passare molto meno rumore stradale;
• Presenza di filtri con diversi gradi di purificazione dell'aria.

La struttura della valvola di immissione a parete e della valvola di estrazione non consente all'umidità di penetrare all'interno dell'ambiente. Molti modelli di questi dispositivi di ventilazione locale spesso includono filtri per la pulizia dell'aria.

Tra le stanze di trasferimento griglie

Affinché l'aria fresca possa penetrare senza ostacoli in tutte le parti della casa, sono necessari componenti di trasferimento. Essi permettono ai flussi d'aria di fluire liberamente dalla mandata all'estrazione, portando con sé polvere sospesa nella massa d'aria, pelo di animali, anidride carbonica, odori sgradevoli, vapori domestici e simili inclusioni.

Il trasferimento avviene attraverso le aperture delle porte aperte. Tuttavia, non deve interrompersi nemmeno quando le porte interne sono chiuse. A tal fine, tra il pavimento e l'anta delle porte interne si lascia uno spazio di 1,5-2,0 cm.

Affinché l'aria fresca possa muoversi liberamente verso l'estrazione e lambire tutti gli ambienti, nelle ante delle porte vengono installate griglie di trasferimento. Se non sono presenti, si lascia uno spazio fino a 2 cm tra il piano del pavimento e l'anta.

Anche a questo scopo vengono utilizzate griglie di travaso montate nella porta o nel muro. La struttura di tali griglie è composta da due telai con persiane. Sono realizzate in plastica, metallo o legno.

Specificità dell'estrazione canalizzata

L'aria esausta lascia la casa attraverso bocchette, pozzi di ventilazione o condotti d'aria. I canali di ventilazione vengono solitamente portati in soffitta o collegati a un pozzo di ventilazione situato al centro della casa.

I canali di ventilazione nell'impianto e nell'organizzazione della ventilazione naturale di una casa privata vengono utilizzati principalmente per la parte di estrazione del sistema. L'afflusso naturale attraverso i condotti è spesso impossibile o poco efficace. Per farlo funzionare anche solo in parte, si dovrebbe installare un ventilatore canalizzato.

Negli schemi di ventilazione naturale, i canali forniscono la parte di estrazione del sistema. I condotti di estrazione nelle case private vengono spesso riuniti in pozzi.

Per l'estrazione della ventilazione gravitazionale, le masse d'aria spingono porzioni d'aria fresca aspirate attraverso un'apertura della finestra, un ingresso di finestra in PVC o una porta d'ingresso aperta. La sezione dei condotti viene scelta in base alle norme di ricambio d'aria per i singoli tipi di locali, riportate nella raccolta SNiP 41-01-2003.

Oltre ai locali abitativi e di servizio, in una casa privata gli impianti di ventilazione devono servire anche il seminterrato e il deposito lì realizzato, le fondazioni senza seminterrato, la soffitta fredda o la mansarda attrezzata. Negli schemi naturali, questi sono garantiti da aperture di ventilazione, finestre a timpano e abbaini.

Tipi di canali di ventilazione

In base alla posizione si distinguono:

• Integrati. Vengono realizzati con blocchi cavi di cemento o ceramica, mattoni. Tali canali di estrazione vengono solitamente costruiti già in fase di costruzione.
• Sospesi. Realizzati in acciaio zincato o plastica rinforzata. L'installazione di canali sospesi è abbastanza facile, anche dopo che la casa è già costruita.

I condotti d'aria si dividono in sezione circolare e rettangolare. Ogni tipo ha i suoi vantaggi:

• Condotto d'aria circolare. Installazione leggera, migliore ricambio d'aria, peso minore;
• Condotto d'aria rettangolare. Occupa meno spazio, si mimetizza più facilmente con scatole, controsoffitti e pareti.

A loro volta, i tubi per il condotto d'aria circolare possono essere rigidi o flessibili, cioè corrugati.

I tubi di ventilazione corrugati sono più facili da posare, ma la loro installazione è possibile solo su superfici orizzontali e su brevi tratti di pareti verticali.

Attraverso tubi rigidi l'aria si muove senza ostacoli, pertanto offrono la minima resistenza e il minimo rumore. Tuttavia, con l'uso di tubi flessibili l'installazione è più rapida e semplice.

Cos'è un deflettore?

Il deflettore è una cappa speciale che viene installata sulla bocca del tubo di scarico dell'impianto di ventilazione. Divide il flusso del vento, creando una zona di bassa pressione, per cui la forza di tiraggio può aumentare fino al 20%.

Inoltre, il deflettore di ventilazione impedisce l'ingresso di acqua atmosferica nell'impianto di ventilazione e previene l'infiltrazione del vento nel condotto di ventilazione.

Il deflettore viene installato sulla bocca del tubo di scarico. Questo dispositivo svolge due importanti funzioni: aumenta il tiraggio e protegge dalle precipitazioni atmosferiche.

Esistono i seguenti tipi di deflettori:

• Cilindrico o a ombrello di Volpera. Consiste in un cilindro curvo coperto da un piatto. Ha un'efficienza media e protegge bene i condotti di ventilazione dall'infiltrazione del vento;
• Deflettore a forma di H. Il corpo è realizzato da tubi a forma di lettera H. Si distingue per la maggiore protezione contro il vento, l'ingresso di umidità nel condotto e il tiraggio inverso, ma a causa delle caratteristiche costruttive ha una produttività non elevata;
• Deflettore tipo TsAGI. La struttura comprende un bicchiere con un'estensione all'estremità, un coperchio a ombrello e una corona cilindrica. È considerato uno dei più efficaci. Protegge bene dal vento, dalle nevicate, dalla pioggia e ha il coefficiente di resistenza più basso;
• Turbo deflettore. Consiste in una sfera rotante con pale, si distingue per un'efficienza superiore, ma di solito costa un po' di più;
• Banderuola. Ricorda un'ala. Il principio di funzionamento è simile a quello del turbo deflettore.

La scelta del modello di deflettore dipende dalle condizioni locali. Nelle regioni con elevato carico di vento si preferiscono i normali funghi. Nelle zone con bassa attività del vento è meglio installare un deflettore con turbina, che garantirà il tiraggio anche con una leggera brezza.

Regole e raccomandazioni principali

I dati normativi sul volume del ricambio d'aria sono riportati in SP 44.13330.2011, SP 66.13330.2012 e nel già citato SNiP 41-01-2003.

Il sistema di ventilazione naturale deve garantire:

• Nei locali principali, come soggiorno, camere da letto, camere per bambini, il valore del ricambio d'aria per persona deve essere di almeno 30 m³/h;
• Per la cucina il ricambio d'aria costante secondo le norme è di 100 m³/h. Di questi, per il servizio del piano elettrico — 60 m³/h, per 1 fornello del piano a gas — 80 m³/h;
• Nel locale doccia e nel bagno il ricambio d'aria costante deve essere inferiore a 75 m³/h;
• Nei bagni con un solo wc 50 m³/h, se è installato un bidet, va aumentato di 25 m³/h. Nei bagni combinati le norme per ogni apparecchio sanitario si sommano;
• Nella dispensa e nel guardaroba il ricambio d'aria costante è di 10 m³/h, la stessa cifra anche in modalità di servizio.

Se il sistema naturale non riesce a garantire il ricambio d'aria normativo, si installano ventilatori sull'immissione o sull'estrazione.

I dati normativi sul ricambio d'aria sono necessari per i calcoli della portata dei dispositivi di immissione e del diametro dei condotti di estrazione.

I tubi per la realizzazione dei canali di ventilazione è preferibile sceglierli dello stesso diametro. Tutti gli elementi del condotto devono essere fissati in modo diritto e sicuro. Minori sono le curve dei canali di ventilazione, maggiore è l'efficienza del sistema di ventilazione.

Le aperture di immissione del sistema naturale devono essere situate a non più di 1,5 m dal livello del terreno, per poterle pulire e manutenere.

Più lungo e largo è il condotto, più forte è il tiraggio. È possibile calcolare le dimensioni necessarie del condotto utilizzando uno dei calcolatori online.

Vantaggi e svantaggi del ricambio d'aria naturale

Come qualsiasi sistema tecnico-ingegneristico, la variante naturale non è esente da difetti, ma presenta anche notevoli vantaggi. Per decidere con certezza se installarla o meno, conviene confrontare l'elenco dei pro con quello dei contro.

Aspetti positivi:

• Installazione facile ed economica. È l'opzione più conveniente per organizzare un ricambio d'aria stabile.
• Bassi costi di manutenzione. Se nel sistema non ci sono dispositivi meccanici, necessita solo di una pulizia periodica.
• Indipendenza energetica. Non consuma energia elettrica, tranne nel caso di installazione di apparecchi elettrici aggiuntivi.
• Funzionamento estremamente silenzioso. Si distingue per il basso livello di rumore.
• Flessibilità ingegneristica. La ventilazione può essere modernizzata e completata con vari dispositivi. È possibile regolare la portata del sistema.

Aspetti negativi:

• Instabilità del tiraggio. La sua dipendenza dalla pressione atmosferica e dalle condizioni meteorologiche specifiche. L'efficacia della ventilazione naturale in estate può essere insufficiente.
• Formazione di correnti d'aria. Durante il periodo invernale, un forte tiraggio non solo può arrecare disagio agli abitanti della casa con correnti d'aria, ma anche aumentare notevolmente le perdite di calore. Ne conseguono maggiori spese per il riscaldamento dell'ambiente. Vale la pena notare che esistono vari modi per risolvere questo problema.

Organizzare un sistema di ventilazione naturale in una casa privata è alla portata di tutti. La sua imperfezione è compensata dalla semplicità costruttiva e dai costi di manutenzione minimi.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il seguente video illustrerà le specifiche del sistema di ricambio d'aria a schema naturale:

Un normale ricambio d'aria ha un effetto benefico sulla salute umana, aumenta le prestazioni cerebrali, contrasta l'insorgere di sintomi di letargia, debolezza e sonnolenza, e previene la comparsa in casa di umidità, muffa e funghi.

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