Capitolo II
Ventilazione meccanica controllata (VMC)
Gli ambienti domestici e pubblici hanno un continuo bisogno di ricambio d'aria per rendere più salubre e ricca di ossigeno l'aria che respiriamo.
La prolungata presenza di persone in ambienti chiusi rende l'aria viziata e ricca di anidride carbonica,contribuendo fra le altre cose,alla trasmissione dei germi.
I sistemi di ventilazione meccanica controllata (VMC) sono impianti che consentono di gestire il ricambio dell’aria in un ambiente chiuso senza la necessità di aprire porte o finestre. Questo avviene tramite condotte di ventilazione forzata collegate con gli ambienti interni tramite aspiratori, per l’immissione di aria nuova e diffusori per l’estrazione dell’aria viziata. Tali apparecchiature risultano indispensabili nelle costruzioni di classe A di nuova generazione in cui non è prevista la possibilità di aprire le finestre per il ricambio dell’aria. Il loro impiego risulta inoltre in continuo aumento nei locali adibiti ai fumatori.
Lo sviluppo di un tale sistema è avanzato di pari passo con l'avanzare dell'idea di ''casa passiva''.
Un'abitazione è definita passiva se è assicurato il benessere termico della stessa senza l'utilizzo di un sistema di riscaldamento convenzionale, quale caldaia e termosifone o metodi analoghi.
Il termine ''passiva'' sta ad indicare che l'energia termica dispersa verso l'ambiente è quasi pareggiata dall'energia termica acquisita tramite irraggiamento solare e quella prodotta dagli elettrodomestici e dal corpo umano degli abitanti.
Questo tipo di definizione è riferito al riscaldamento invernale dell'abitazione, ma considerazioni analoghe possono essere fatte per il raffreddamento estivo, in cui si pretendono temperature interne inferiori a quelle esterne.
Questo richiede ovviamente che la casa sia costruita secondo le nuove normative, con particolare attenzione alla tenuta di porte e finestre e all'isolamento termico realizzato con materiale coibentante, la cui trasmittanza non deve superare il valore
k m W * 2 . 0 2 .
Figura 1: esempio di casa passiva
Il calore aggiuntivo che occorre viene generalmente fornito con metodi di riscaldamento non convenzionali, quali pompe di calore a recupero energetico (condizionatore nel caso estivo). Risulta evidente che un impianto di areazione è indispensabile nelle case passive in quanto, se si utilizzasse l'apertura delle finestre, non sarebbe possibile coniugare il tanto desiderato risparmio energetico con l'esigenza di aria fresca.
Esistono sostanzialmente quattro tipi di modalità per ottenere il ricambio dell'aria.
1-Vmc a singolo flusso auto-regolabile
La VMC a flusso semplice autoregolabile permette il rinnovo dell'aria dell' abitazione tramite l'estrazione meccanizzata dell'aria viziata della cucina e del bagno o altri locali di servizio. L'estrazione avviene tramite bocchette autoregolabili collegate con canali ad un cassone di estrazione remoto centralizzato. Queste bocchette autoregolabili hanno questo nome perché contengono un regolatore di portata che limita la portata d'aria estratta anche senza regolazione del cassone remoto.
Grazie all'estrazione meccanica dell'aria dai locali di servizio, l'aria nuova penetra tramite ingressi d'aria anche loro autoregolabili, posizionati, nei locali di presenza (camera, soggiorno, studio), per esempio al di sotto delle finestre, assicurando, tramite il principio di scorrimento dell'aria nell'abitazione, il rinnovo completo dell'aria dell'edificio.
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In questo modo la temperatura dell'aria nell'abitazione è sempre uguale a quella ambiente, cosa che generalmente risulta accettabile solo in primavera, quando la temperatura esterna è vicina ai 20C°. In questo caso l'utilizzo di una pompa di calore o condizionatore risulterebbe totalmente inutile, in quanto l'aria riscaldata o raffreddata sarebbe espulsa all'esterno.
2-Vmc a doppio flusso statico
La VMC a doppio flusso statico consente il recupero del calore dell'aria estratta dai locali tecnici.
L'aria calda in uscita da bagno, wc e cucina viene convogliata verso uno scambiatore a flusso dove l'aria fredda in ingresso riceve il calore dell'aria estratta (dall'80% fino al 95% negli scambiatori di nuova generazione) prima di essere immessa in soggiorno e camere da letto. I flussi d' aria in ingresso e in uscita si scambiano energia termica mediante uno scambiatore di calore, generalmente realizzato a tubi concentrici controcorrente.
Per il funzionamento di tale sistema occorrono due ventilatori, il cui consumo è stimato in circa 40W.
In questo modo si ottiene un ricambio completo dell'aria senza disperdere il calore presente all'interno dell'edificio, ed inoltre risulta possibile filtrare l'aria in ingresso dalle impurità. Risulta comunque evidente che, ad ogni ciclo, la temperatura dell'aria si avvicina sempre di più a quella esterna.
Con questo metodo si ha il vantaggio di avere un minore dispendio di energia e l'eliminazione di correnti fastidiose in casa e lo svantaggio di un alto costo di istallazione, dovuto all'impianto di tubi coibentati, in relazione ai vantaggi termici.
3-Vmc a doppio flusso termodinamico
La VMC a doppio flusso termodinamico svolge la duplice funzione di recupero del calore dell'aria estratta dai locali e di mantenimento o riscaldamento della temperatura grazie ad una pompa di calore integrata nell'impianto.
L'aria in ingresso e quella in uscita scambiano il loro calore con un fluido che segue, nel suo apposito circuito frigorifero, un ciclo di riscaldamento in inverno o un ciclo frigorifero in estate.
Per il funzionamento dellaVMC termodinamica è ovviamente necessario un compressore che permette al fluido vettore di seguire il ciclo termico.
Il fluido scorre all'interno di tubazioni di piccolo diametro ed incontra il flussi dell'aria entrante e uscente in appositi radiatori alettati che raggiungono livelli di scambio termico superiori al 90%.
La seguente Tesi verte sul terzo tipo di macchina sopra elencata.
Tale tipo di macchina brevettata risponde al nome di MyDATEC ed è stata progettata da una ditta francese di nome GAC.
In Francia il concetto di casa passiva è molto diffuso, mentre in Italia stanno nascendo molte normative a tal proposito.
In Italia possono essere ritenute passive abitazioni di classe A ed A+.
La ditta GAC è stata acquisita da una società italiana, di nome TELEMA, proprietaria anche della ditta italiana SIEM-FUSANI, in cui ho svolto il tirocinio e da cui ho tratto spunto per questa tesi.
La ditta madre TELEMA ha deciso di spostare parte della produzione della macchina MyDATEC in Italia per farla conoscere e cercare di conquistare il mercato Italiano.
La Telema ha fornito il progetto della MyDatec e a alla ditta Siem-Fusani è stato affidato il compito di iniziarne la produzione in piccola serie( da 1 a 2 macchine al giorno).
Per esaltare le qualità della macchina sono state indette numerose conferenze in nord Italia dove è molto vivo il problema dell'inquinamento dell'aria.
Si riporta un articolo de '' La stampa'' riguardante MyDatec.
''La qualità dell’aria è diventata una vera e propria ossessione. Più dei cittadini, che non delle pubbliche amministrazioni. Molte città italiane, e non solo le grandi, ma anche le medie o addirittura le piccole, sono inquinate. In particolare nella Pianura Padana stazionano gran parte dell’anno le «polveri sottili», nemico invisibile. D’estate è meglio non uscire nelle ore calde del giorno, vietato portare all’aperto bambini e anziani per via della concentrazione perniciosa delle polveri. L’inquinamento è altissimo. Ma non c’è solo questo problema. L’aria che respiriamo in casa com’è? Sino a qualche tempo fa veniva suggerito dagli esperti di ventilare la casa aprendo le finestre nelle prime ore del mattino, quando il tasso d’inquinamento esterno è più basso, per via del minor traffico, e l’aria non si è ancora riscaldata. Per il resto del tempo, finestre rigorosamente chiuse. Nel passaggio dagli infissi di legno a quelli in alluminio anodizzato, le case sono diventate sigillate, così nessun filo d’aria entra, e nessuno esce. Chiusi in una fortezza, affrontiamo la prova dell’inquinamento
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resistendo. Ora gli esperti dicono che l’aria interna delle nostre abitazioni risulta inquinata cinque o dieci volte più dell’esterno. Dunque non c’è scampo.
Che fare? La tecnologia ci viene incontro. Sul mercato dell’edilizia domestica si è diffuso un sistema di rinnovo dell’aria nelle abitazioni che funziona anche come mezzo di riscaldamento. Si chiama MyDatec. Rinnova continuamente l’aria all’interno della casa convogliandola in una macchina che la filtra e la purifica dai composti organici volatili e da tutte le scorie o polveri che produciamo nell’appartamento. Allo stesso tempo recupera il calore presente nelle stanze, sia quello generato dai corpi che dagli elettrodomestici: calore latente e calore sensibile. La macchina rinnova l’aria, estrae l’umidità e produce, durante i mesi freddi, il calore necessario. Tre cose in una: ventilazione, riscaldamento o raffreddamento dell’ambiente, e produzione di acqua calda. L’ossessione dell’aria, come ha sottolineato il filosofo Peter Sloterdijk in «Terrore nell’aria», è uno dei temi della modernità, da quando nel corso della Prima guerra mondiale i tedeschi rilasciarono i primi gas mortali sui campi di battaglia. Per vivere difesi non è più necessario ricorrere agli spessi muri di un bunker, basta chiudere porte finestre, e avviare MyDatec. Puliti e sicuri. ''
Si riporta infine un documento con riferimenti normativi e modalità di calcolo dell'efficienza energetica di un edificio della regione Lombardia:
''L’energia impiegata nel settore residenziale e terziario rappresenta circa il 40% del consumo finale di energia nella Comunità Europea. Nell’ ottica del rispetto degli obiettivi fissati dal protocollo di Kyoto per il contenimento delle emissioni di CO2, il miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici e il conseguente risparmio energetico sono da considerarsi come obiettivi prioritari delle politiche nazionali e comunitarie.
A questo scopo, il d.lgs. n. 192/2005, in attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell’edilizia, per conseguire una riduzione dei consumi di energia e delle emissioni di inquinanti, stabilisce l’obbligatorietà della certificazione energetica degli edifici attraverso il rilascio dell’ Attestato di Certificazione Energetica. L’ Attestato di Certificazione Energetica comprende alcuni dati di riferimento che consentono di valutare e raffrontare le prestazioni energetiche degli edifici (calcolate in condizioni standard), nonché raccomandazioni per il loro miglioramento in termini di benefici.
Secondo il d.lgs. 192/2005, recepito dalla Regione Lombardia con DGR 8/5733, un edificio viene classificato secondo 8 classi di riferimento, in base al fabbisogno di energia primaria per il riscaldamento invernale EPH espresso in kilowattora per metro quadro di superficie utile
per anno [kWh/m2] o in kilowattora per metro cubo di volume per anno [kWh/m3], a seconda della destinazione d’uso dell’edificio.
I fattori che entrano in gioco per la determinazione del fabbisogno energetico di un edificio sono molteplici e riguardano sia la tipologia dell’impianto di riscaldamento presente, sia le tipologie di materiali, pareti e serramenti, che costituiscono l’involucro dell’edificio.
La procedura di calcolo per determinare la classe energetica di un edificio in Regione Lombardia deve seguire la DDDG 15833.
Sulla base dei risultati della classificazione degli edifici, è possibile ipotizzare di attribuire un punteggio (da 1 a 10) in base alla classe di riferimento di ogni edifico. L’indicatore E01 è poi calcolato come media aritmetica dei punteggi ottenuti, in base alla certificazioni effettuate. Secondo la norma europea prEN15217 (“Energy performance of buildings: methods for expressing energy performance and for energy certification of buildings”), il valore di riferimento relativo alla media del parco edilizio (Rs) è posto al confine tra le classi D ed E. Di conseguenza, sembra ragionevole attribuire un punteggio pari a 6 ad un edificio posto in classe D e punteggio 5 ad un edificio posto in classe E. La classe A+ è la classe più performante, a cui si attribuisce punteggio pari a 10. Punteggi via via decrescenti si attribuiscono alle classi A, B, e C. Allo stesso modo, si attribuiscono punteggi decrescenti per le classi meno performanti dalla E fino alla G. Il punteggio pari a 0 è attribuito all’edificio in classe G avente un fabbisogno di energia primaria (EPH) particolarmente elevato.''
