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Dispersioni per ventilazione: Quando l'aria calda sfugge
Le dispersioni per ventilazione si verificano quando l'aria calda interna lascia l'edificio e viene sostituita da aria esterna fredda. Rappresentano tipicamente il 20-40% del carico termico – negli edifici molto ben isolati anche di più.
Il principio
L'aria è un vettore termico. Quando aria interna a 20 °C viene sostituita da aria esterna a -10 °C, il riscaldamento deve compensare questa differenza di temperatura:
- Aria calda esce = Si perde energia termica
- Aria fredda entra = Deve essere riscaldata
- Risultato: Fabbisogno di riscaldamento aggiuntivo
Analogia: Immagini una vasca piena di acqua calda. Se continuamente fa defluire acqua calda e immette acqua fredda, deve riscaldare costantemente per mantenere la temperatura.
La formula di calcolo
Le dispersioni per ventilazione si calcolano secondo DIN EN 12831-1:
Formula: ΦV = HV × (θi - θe)
con HV = V × n × ρ × cp = V × n × 0,34
- ΦV = Dispersione per ventilazione (W)
- HV = Coefficiente di dispersione per ventilazione (W/K)
- V = Volume del locale (m³)
- n = Tasso di ricambio d'aria (1/h)
- ρ × cp = 0,34 Wh/(m³K) per l'aria
- θi = Temperatura interna (°C)
- θe = Temperatura esterna di progetto (°C)
Tasso di ricambio d'aria: Il fattore decisivo
Il tasso di ricambio d'aria n indica quante volte il volume del locale viene rinnovato ogni ora:
| n | Significato | Esempio |
|---|---|---|
| 0,5 1/h | Mezzo volume/ora | Edificio ben sigillato |
| 1,0 1/h | Volume intero/ora | Nella media |
| 2,0 1/h | Doppio volume/ora | Edificio vecchio non stagno |
Ricambio d'aria minimo secondo DIN EN 12831-1
La norma definisce un ricambio d'aria minimo igienicamente necessario:
| Tipo di locale | n minimo | Motivazione |
|---|---|---|
| Soggiorni | 0,5 1/h | Rimozione CO2, umidità |
| Camere da letto | 0,5 1/h | Umidità delle persone |
| Cucina | 1,0-1,5 1/h | Vapori di cottura, umidità |
| Bagno | 1,5-2,0 1/h | Elevata umidità |
| WC | 1,5 1/h | Odori |
Importante: Una ventilazione insufficiente provoca danni da umidità e muffa! Il ricambio d'aria minimo non è negoziabile – deve essere coperto dal carico termico.
I due tipi di ricambio d'aria
1. Infiltrazione (non controllata)
Ricambio d'aria attraverso perdite nell'involucro edilizio:
- Giunti di finestre e porte
- Attraversamenti (tubazioni, cavi)
- Perdite nelle connessioni
- Materiali da costruzione porosi
L'infiltrazione dipende fortemente dalla tenuta all'aria dell'edificio, misurata come valore n50 (ricambio d'aria a 50 Pa di differenza di pressione):
| Tipo di edificio | Valore n50 | Infiltrazione con vento |
|---|---|---|
| Edificio vecchio non ristrutturato | 6-10 1/h | 0,5-1,0 1/h |
| Ristrutturato con nuove finestre | 3-5 1/h | 0,2-0,4 1/h |
| Nuova costruzione secondo normativa | 1,5-3,0 1/h | 0,1-0,2 1/h |
| Casa passiva | < 0,6 1/h | < 0,05 1/h |
2. Ventilazione meccanica (controllata)
Ricambio d'aria mirato attraverso impianti di ventilazione:
| Sistema | Descrizione | Recupero di calore |
|---|---|---|
| Impianto di estrazione | Solo estrazione meccanica | Nessuno |
| Immissione/Estrazione | Entrambi meccanici | Possibile (RC) |
| Ventilatori decentralizzati | Soluzioni per singoli locali | Spesso integrato |
Recupero di calore (RC)
Gli impianti di ventilazione moderni possono recuperare il 60-95% del calore dall'aria estratta:
Formula con RC: ΦV = V × n × 0,34 × (1 - ηRC) × (θi - θe)
- ηRC = Rendimento del recupero di calore (es. 0,85 = 85%)
| Rendimento RC | Differenza di temperatura effettiva | Riduzione carico termico |
|---|---|---|
| 0% (senza RC) | 32 K (a -12 °C esterni) | Riferimento |
| 75% | 8 K | -75% |
| 85% | 4,8 K | -85% |
| 95% | 1,6 K | -95% |
Esempio: Un locale di 50 m³ con n = 0,5 1/h ha una dispersione per ventilazione di 272 W senza RC. Con RC all'85% scende a soli 41 W – un risparmio di 231 W!
Esempio di calcolo
Un soggiorno con:
- Volume: V = 60 m³
- Ricambio d'aria: n = 0,5 1/h
- Temperatura interna: θi = 20 °C
- Temperatura esterna: θe = -12 °C
Senza recupero di calore
Calcolo: HV = 60 m³ × 0,5 1/h × 0,34 = 10,2 W/K
ΦV = 10,2 W/K × (20 - (-12)) K = 10,2 × 32 = 326 W
Con recupero di calore all'85%
Calcolo: ΦV = 326 W × (1 - 0,85) = 326 × 0,15 = 49 W
Risparmio: 277 W = 85%
Sistemi di ventilazione a confronto
| Sistema | Vantaggi | Svantaggi | Impatto sul carico termico |
|---|---|---|---|
| Ventilazione naturale | Nessun investimento, flessibile | Dispersioni di calore, dipende dall'utente | Elevato (dispersioni complete) |
| Impianto di estrazione | Economico, protezione dall'umidità | Nessun RC | Medio |
| VMC con RC | Efficiente, comfort | Investimento elevato | Basso (fino a -90%) |
| Ventilatori decentralizzati | Installabili in retrofit, RC possibile | Rumore, estetica | Da basso a medio |
Impatto sul carico termico dell'edificio
Per il carico termico dell'edificio, le dispersioni per ventilazione vengono trattate diversamente rispetto alle dispersioni per trasmissione:
Procedura standard (conservativa)
Somma di tutte le dispersioni per ventilazione dei locali = Dispersione per ventilazione dell'edificio
Procedura avanzata (più realistica)
Tiene conto di:
- Contemporaneità: Non tutti i locali vengono ventilati contemporaneamente
- Trasferimento di calore: L'aria calda estratta da un locale preriscalda altri locali
- Compensazione dell'infiltrazione: Effetti di pressione-aspirazione
Nota: Il nostro calcolatore del carico termico utilizza la procedura standard per un dimensionamento sicuro. Le dispersioni effettive per ventilazione possono essere inferiori durante l'esercizio.
Errori comuni da evitare
1. Sottovalutare le dispersioni per ventilazione
Nelle nuove costruzioni ben isolate, le dispersioni per ventilazione possono rappresentare oltre il 50% del carico termico!
2. Non intervenire dopo la sostituzione dei serramenti
Le nuove finestre a tenuta riducono drasticamente l'infiltrazione. Senza ventilazione controllata si rischia:
- Danni da umidità
- Formazione di muffa
- Scarsa qualità dell'aria
3. Sopravvalutare l'efficienza del RC
Il rendimento dichiarato dal produttore vale solo in condizioni di laboratorio. Riduzioni realistiche:
- Protezione antigelo: da -5 a -10%
- Perdite: da -2 a -5%
- Manutenzione carente: da -5 a -15%
Interventi per ridurre le dispersioni
1. Migliorare la tenuta all'aria dell'edificio
| Intervento | Costo tipico | Miglioramento n50 |
|---|---|---|
| Sigillare le finestre | 50-100 €/finestra | da -0,5 a -1,0 1/h |
| Isolare i cassonetti delle tapparelle | 30-60 €/pezzo | da -0,2 a -0,5 1/h |
| Sigillare gli attraversamenti | Variabile | da -0,5 a -1,0 1/h |
2. Installare un impianto di ventilazione con RC
| Sistema | Costo tipico | Rendimento RC |
|---|---|---|
| Ventilatori decentralizzati (coppia) | 800-1.500 € | 70-85% |
| VMC centralizzata | 8.000-15.000 € | 80-95% |
3. Ottimizzare le abitudini di ventilazione
- Ventilazione a intermittenza invece che a ribalta costante
- Ventilazione incrociata per un ricambio d'aria rapido
- Ventilare in base alle necessità (sensore CO2)
Il calcolatore del carico termico
Il nostro Calcolatore del carico termico tiene conto di tutti gli aspetti della ventilazione:
- Tassi di ricambio d'aria per locale in base all'utilizzo
- Diversi sistemi di ventilazione (naturale, meccanica)
- Recupero di calore con rendimento impostabile
- Calcolo dell'infiltrazione in base alla tenuta dell'edificio
Calcoli subito: Determini le dispersioni per ventilazione del Suo edificio con il nostro Calcolatore del carico termico.
Articoli di approfondimento
- Cos'è il carico termico? – Le basi del calcolo del carico termico
- Dispersioni per trasmissione – Dispersioni attraverso l'involucro edilizio
- La trasmittanza termica spiegata – Il parametro più importante degli elementi costruttivi
- Raccomandazioni per la riqualificazione – Interventi per ridurre il carico termico
Fonti
- DIN EN 12831-1:2017-09 – Procedura per il calcolo del carico termico di progetto
- DIN 1946-6 – Ventilazione delle abitazioni
- DIN EN 13829 – Misurazione Blower-Door