Ventilazione del cottage: varianti di organizzazione del sistema di ricambio d'aria + regole di installazione

In una casa privata sono importanti comfort e accoglienza. Un clima interno confortevole è garantito dal riscaldamento e dalla ventilazione della villetta, condizioni civili sono create dall'approvvigionamento idrico e dall'elettricità, dalla fognatura e dalla fornitura di gas. Idealmente, tutti i sistemi vengono progettati contemporaneamente, tenendo conto della loro successiva interazione.

Le racconteremo come organizzare un ricambio d'aria stabile e completo. Le suggeriremo quale schema preferire e come scegliere l'attrezzatura che funzionerà perfettamente a beneficio dei proprietari. Imparerà tutti i dettagli della progettazione di un sistema di ventilazione autonomo.

Opzioni di organizzazione della ventilazione

Una ventilazione dell'edificio che funziona perfettamente – non è solo aria fresca, ma anche pulita, che soddisfa tutti gli standard sanitari. Un grave errore sarebbe pensare che una comune cappa aspirante o un condizionatore d'aria risolva questo problema, poiché l'aria fresca aggiunta dal sistema di climatizzazione si unisce semplicemente all'aria viziata, diluendola, mentre batteri e odori rimangono.

A causa della diffusa e totale sigillatura, le regole di infiltrazione dell'aria, ampiamente utilizzate nell'edilizia ai tempi dell'URSS, non funzionano più. Allora, per la ventilazione degli edifici residenziali plurifamiliari costruiti con materiali da costruzione ecologici, erano sufficienti le fessure nei telai in legno e i condotti di ventilazione di scarico.

Ogni stanza nella villetta deve essere regolarmente aerata e completamente “lavata” dal flusso di aria fresca. Il funzionamento efficace della ventilazione garantisce un microclima ottimale.

Ora, nei telai di finestre e porte, per sigillare vengono installati efficaci guarnizioni, che impediscono il flusso naturale. Nelle strutture edilizie vengono utilizzate pellicole impermeabili e isolanti, che ostacolano non solo le perdite di energia termica e la penetrazione dell'umidità, ma anche il flusso d'aria.

Tutto ciò conserva le risorse energetiche, ma porta a difficoltà nel ricambio d'aria naturale tra la strada e gli ambienti interni delle case. Per garantire un regolare apporto di aria fresca negli spazi chiusi, si installa la ventilazione. Essa può essere naturale, meccanica o mista.

Principio e funzionamento del sistema gravitazionale

Il sistema naturale, che garantisce un regolare ricambio d'aria nelle villette, funziona grazie alla forza di gravità. Il movimento dei flussi d'aria è determinato dalla differenza di pressione, temperatura e densità dell'aria tra l'esterno e l'interno dell'edificio.

L'aria fresca esterna viene aspirata attraverso valvole di immissione, finestre aperte, finestre a vasistas leggermente socchiuse per la micro-ventilazione. Una nuova porzione d'aria fresca spinge la massa d'aria esausta verso l'estrazione, che nelle costruzioni private può trovarsi in un condotto di ventilazione, nel soffitto con uscita in soffitta e poi all'esterno, oppure attraverso il muro direttamente all'esterno.

La forza di tiraggio nel condotto di aspirazione è influenzata principalmente dal vento, dalla sezione, dalla lunghezza e da altri parametri dei canali di ventilazione. Tuttavia, ciò funziona solo quando la temperatura esterna non supera i 12-15 gradi centigradi; con l'aumento dei valori – l'efficienza dell'estrazione diminuisce notevolmente.

Il tipo a gravità – è la variante più economica e semplice da realizzare dell'impianto di ricambio d'aria. Non c'è praticamente nulla che possa rompersi, ma possono verificarsi malfunzionamenti. Questi si verificano a causa del bilanciamento della pressione tra l'interno e l'esterno della villetta.

In inverno, invece, i flussi d'aria verso l'alto si intensificano e il calore “vola via nel camino”. Esistono metodi per migliorare l'efficienza del sistema di ventilazione naturale – installazione di un deflettore o di valvole di non ritorno sul condotto, ma ciò non cambia radicalmente la situazione.

Secondo le norme igienico-sanitarie, il volume di aria pulita in ingresso è:

• 3 m³/ora per metro quadrato di stanza;
• 25 m³/ora per i bagni;
• 35 m³ per persona adulta.

Spesso, per comodità, si utilizza un altro parametro – il tasso di ricambio d'aria, che indica quante volte l'aria in un ambiente deve essere sostituita nell'arco di un'ora (in Russia questo valore è almeno 0,35 volte/ora).

Per garantire il movimento dell'aria nelle villette con finestre ermetiche, si utilizzano valvole di estrazione e di immissione. Se le valvole sono dotate di ventilatori, il sistema naturale viene classificato come misto.

Nella pratica, la non conformità della qualità e della composizione della massa d'aria alle norme igienico-sanitarie si manifesta nei seguenti fattori negativi:

• nella violazione del regime termico;
• nella comparsa di umidità e muffe;
• nella presenza di fumo di tabacco e odori di cucina;
• nell'aumento del livello di anidride carbonica.

Il principale vantaggio della ventilazione a gravità è la semplicità e i costi minimi. Infatti, il sistema naturale non soddisfa completamente le funzioni di ricambio d'aria durante il periodo caldo, quando per le stesse ragioni gravitazionali l'aria può muoversi in direzione opposta: dalla casa verso l'esterno.

Ventilazione meccanica e suoi tipi

Per evitare tali fenomeni e bilanciare i flussi di aria fresca e inquinata, nei cottage vengono installate apparecchiature per la regolazione meccanica (o forzata) del ricambio d'aria. I sistemi di ventilazione meccanica includono: non solo dispositivi di immissione ed estrazione, ma anche un sistema combinato di immissione ed estrazione.

L'installazione dei sistemi comporta il montaggio di nodi e moduli per l'immissione e l'estrazione dell'aria nel sistema di condotti (gli esempi più semplici sono le cappe da cucina e i condizionatori a canali).

Un'unità di ventilazione forzata è l'aggregazione di immissione ed estrazione in un unico monoblocco. A questa classe appartengono anche gli schemi con ventilatori montati contemporaneamente sia nella estrazione che nell'immissione. Notiamo che negli schemi di ventilazione forzata funziona sempre solo l'estrazione o solo l'immissione, e il proprietario ha la scelta di quale utilizzare in modo più preferibile.

Nella progettazione della ventilazione di immissione ed estrazione di un cottage, è necessario tenere conto di un'importante condizione per il normale funzionamento del sistema – l'aria pulita deve entrare in tutti i locali abitativi, di servizio e domestici. L'estrazione è realizzata nelle zone con umidità e temperatura instabili: nei bagni, nelle cucine, nelle docce, ecc.

Oltre ai locali principali in cui è necessario garantire un ambiente sano e confortevole mediante la ventilazione, nella maggior parte delle case di campagna vi è un gran numero di locali tecnici, di servizio e speciali.

A seconda della destinazione d'uso, richiedono un approccio individuale nell'organizzazione della loro gestione:

• Nel bagno turco, nella sauna e nella piscina è necessaria una ventilazione con controllo del livello di umidità.
• Nel soggiorno con camino e nel locale caldaia con caldaia a gas atmosferica è necessario supportare la combustione con l'apporto di ossigeno.
• Nei guardaroba e nei ripostigli è sufficiente una semplice aerazione.

Se l'aria pulita entra nei soggiorni, nelle camere dei bambini e nelle camere da letto, e viene estratta dai servizi igienici, dai bagni e dalla cucina, questo è un tipico esempio di ventilazione corretta di un cottage e di un'organizzazione ben progettata del sistema di qualsiasi tipo, indipendentemente dal fattore di movimentazione, gravitazionale o meccanico.

Per la rimozione del flusso d'aria sono necessari tubi di ventilazione di estrazione. Per forma della sezione trasversale possono essere rotondi o rettangolari, per grado di rigidità – rigidi e flessibili. La flessibilità è posseduta dai condotti d'aria ondulati in alluminio e polimeri.

I tubi flessibili, a causa della corrugazione, offrono la maggiore resistenza, tuttavia ci sono situazioni in cui non se ne può fare a meno. Le curve sono più semplici e rapide da realizzare con il tubo corrugato. Viene inoltre installato nei tratti che compensano la dilatazione termica lineare dei tubi e dei canali di ventilazione in plastica.

I canali di ventilazione nelle villette vengono posati in modo nascosto o a vista. Nel primo caso vengono incorporati durante la costruzione delle pareti, nel secondo – vengono posati sopra le strutture. Il più delle volte i condotti d'aria a vista vengono mascherati sotto controsoffitti tesi.

I tubi per i sistemi di ventilazione possono essere rigidi o flessibili. Quelli rigidi sono realizzati in alluminio, acciaio saldato e acciaio spiralato, plastica. I materiali combinano leggerezza e resistenza all'usura.

Nella realizzazione di un sistema di ventilazione standard a immissione, col tempo si manifestano due difficoltà:

1. grande quantità di energia termica spesa per riscaldare l'aria in entrata e che si disperde nel condotto di estrazione;
2. livello di umidità insufficiente all'interno dell'ambiente durante il periodo freddo.

L'installazione di un recuperatore risolve rapidamente ed efficacemente queste difficoltà.

Sistema di immissione ed estrazione con recuperatore

Oggi vengono sempre più spesso utilizzate unità di ventilazione forzata con funzione di recupero, un processo di scambio termico tra il flusso caldo esausto che lascia l'ambiente e l'aria fredda in ingresso.

A seconda del fluido termovettore che riscalda l'aria, i recuperatori possono essere ad acqua e a glicole. A seconda del tipo di scambiatore di calore, i dispositivi di recupero si dividono in a piastre e rotativi. La peculiarità del tipo rotativo è un tamburo-scambiatore di calore rotante e l'assenza di formazione di ghiaccio.

Nei sistemi con recupero di calore, il flusso d'aria esausta viene utilizzato per aumentare la temperatura della porzione fresca aspirata dall'unità dall'esterno.

I recuperatori sono prodotti per l'installazione sui tetti degli edifici serviti. Esistono modelli posizionabili nello spazio della soffitta, e anche varianti per appartamenti che trattano singole unità abitative nei condomini.

Le caratteristiche del modello a piastre dipendono dal materiale della cassetta dello scambiatore (plastica, alluminio, cellulosa e acciaio inossidabile). Entrambi i tipi di recuperatore sono considerati i più richiesti grazie alla loro semplicità, affidabilità e alto rendimento, e vengono utilizzati efficacemente nei sistemi di ventilazione delle villette.

In base al principio di riutilizzo dell'aria esausta, i recuperatori si dividono in a piastre e rotativi. Nei primi, l'aria fresca viene solo riscaldata dal flusso esausto che passa dietro la piastra adiacente, senza mescolarsi. Nel secondo – il tamburo rotante all'interno del corpo mescola parzialmente il flusso fresco con quello esausto.

L'uso di dispositivi di ventilazione forzata con funzione di recupero mantiene condizioni confortevoli e garantisce:

• l'umidità relativa, tramite deumidificazione o umidificazione;
• l'equilibrio tra il volume dell'aria immessa e di quella estratta;
• la temperatura dell'aria confortevole, tramite il suo raffreddamento con condizionatori o riscaldamento con apparecchi di riscaldamento.

Gli impianti di ventilazione con recuperatore sono un sistema di risparmio energetico che in inverno consente di risparmiare fino al 50% di energia termica, mentre di solito con l'arrivo del freddo si spende una grande quantità di energia per il riscaldamento dell'aria fresca immessa.

Nella realizzazione di sistemi di ventilazione per appartamenti e villette unifamiliari si utilizzano principalmente recuperatori a piastre. Sono più compatti, silenziosi e facili da manutenere. I recuperatori rotativi vengono installati nelle reti di edifici industriali e commerciali, posizionandoli sui tetti.

I sistemi riscaldano parzialmente il flusso in entrata, e un calorifero incorporato porta la temperatura al valore desiderato.

Aspetti tecnici nello sviluppo della ventilazione

Nella scelta dell'attrezzatura per un sistema di ventilazione è necessario utilizzare alcuni parametri di calcolo di base. Ad esempio, moltiplicando il valore del volume dell'ambiente per il tasso di ricambio d'aria, si ottiene la potenza del ventilatore necessaria per un servizio completo della villetta.

A coloro che stanno pensando a come realizzare correttamente la ventilazione in una villetta, naturalmente, conviene considerare le possibili perdite e scegliere un ventilatore con un margine. Bisogna tenere conto di un importante aspetto: l'attrezzatura del sistema di estrazione deve essere del 10-15% più potente di quella di immissione, in modo che l'aria viziata non si accumuli nell'ambiente.

Per una corretta organizzazione della ventilazione in una villetta è necessario considerare una serie di fattori importanti:

1. Posizione del percorso dei canali di estrazione. I tubi devono essere posizionati prevalentemente in verticale e in linea retta, possibilmente senza curve (poiché ogni curva riduce il tiraggio del 10%) e con lo stesso diametro per tutta la lunghezza del percorso.
2. Altezza del tubo di estrazione. La bocca del tubo di estrazione deve trovarsi almeno mezzo metro sopra il tetto della villetta (l'aria deve essere convogliata sopra il tetto). Inoltre, l'installazione di un deflettore aumenta significativamente la circolazione del flusso d'aria (fino al 20%).
3. Sezione e dimensioni dei canali di ventilazione. La sezione circolare è considerata la più economicamente vantaggiosa e in pratica vengono spesso utilizzati canali di ventilazione circolari rigidi, grazie alla facilità di installazione, alla minore resistenza e, di conseguenza, all'elevata intensità del flusso d'aria.

Le regole per il calcolo dell'area dei condotti d'aria sono illustrate nell'articolo seguente, che vale la pena leggere per tutti i proprietari di case di campagna.

Inoltre, per aumentare il tiraggio, è opportuno utilizzare, se possibile, il diametro e la lunghezza massimi del tubo da installare.

Per garantire un tiraggio adeguato nel condotto di scarico, è necessario rispettare le normative relative alla sua altezza. Se la distanza tra il condotto e il colmo del tetto è inferiore a 1,5 m, il condotto deve superare il colmo di 0,5 m.

Nella progettazione di un sistema di ventilazione di mandata e scarico, è importante ricordare alcuni punti tecnici:

• la quantità di aria immessa e rimossa deve essere bilanciata;
• l'aria pulita viene fornita a tutte le stanze, mentre l'estrazione dell'aria viziata avviene da zone con condizioni di umidità e temperatura instabili;
• la ventilazione del bagno e la cappa della cucina non devono essere collegate allo stesso condotto;
• la velocità dei flussi circolanti nei condotti di scarico e nei canali d'aria non deve superare i 6 m/s, e all'uscita 3 m/s.

Il sistema di ventilazione meccanica è senza dubbio più efficiente della sua “sorella” naturale. Le condizioni meteorologiche non influiscono affatto sul suo funzionamento, e la sua attivazione e disattivazione possono essere automatizzate. Tuttavia, è molto più complesso e costoso da realizzare.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il prossimo video illustra le fasi di montaggio dei condotti d'aria:

Il principio di funzionamento del sistema di ventilazione gravitazionale è presentato nel video:

Guida per l'installazione della cappa di ventilazione:

Quindi, in una villa, indipendentemente dal materiale da costruzione e dalla località in cui è costruita, è necessario un ricambio d'aria completo. Una scelta ragionevole sarà un sistema di ventilazione di mandata e scarico, il cui sviluppo deve essere necessariamente incluso nel progetto.

Conoscendo i principi di organizzazione, è possibile gestire facilmente l'impianto del sistema gravitazionale senza coinvolgere costruttori. La progettazione e l'installazione della ventilazione meccanica è meglio affidarle ai termotecnici.

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