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La ventilazione meccanica come strumento di progettazione per edifici energeticamente efficienti

Potenza, Silvia

La ventilazione meccanica come strumento di progettazione per edifici energeticamente efficienti.

Rel. Orio De Paoli, Elena Piera Montacchini, Guglielmina Mutani. Politecnico di Torino, Corso di laurea specialistica in Architettura, 2008

Abstract:

PREFAZIONE

II mio percorso di tesi si è incentrato sull'analizzare quali siano i sistemimigliori per aumentare le prestazioni energetiche degli edifici.

Tra le varie soluzioni che si possono adottare per raggiungere questo scopo, di particolare interesse sembra essere il sistema di ventilazione meccanica controllata.

All'interno dei Decreti legislativi emanati negli ultimi anni si pone l'attenzione ad effettuare una progettazione integrata tra edificio e impianto per incrementare il risparmio energetico.

La ventilazione è considerata tra i diversi bisogni connessi ad un uso standard dell'edificio e, come tale deve essere adottata ed i Attualmente si dà importanza soprattutto alla ventilazione naturale che, se insufficiente deve essere sostituita da quella meccanica. Quest'ultima offre notevoli vantaggi rispetto a quello naturale in quanto è utile oltre per un controllo del comfort termico, anche per un controllo della qualità dell'aria interna, molto importante all'interno delle nostre Abitazioni. Con la tendenza a costruire edifici sempre più isolati e impermeabili alle infiltrazioni d'aria, aumenta sempre di più il rischio di avere una qualità dell'aria interna ad un locale sempre più inquinata e pessima. Con l'adozione di un impianto di ventilazione meccanica controllata che offre In possibilità di filtrazione si può risolvere questo problema. Mentre in passato In ventilazione veniva prevalentemente considerata in relazione al solo controllo della qualità dell'aria interna, recentemente si è manifestato un crescente interesse nell'uso della ventilazione quale strategia per garantire anche il comfort ambientale termico nel periodo estivo e nelle stagioni intermedie, in un'ottica di risparmio energetico. Questa tendenza trae spunto da due ordini di considerazioni: da un Iato, l'incidenza della ventilazione sul fabbisogno energetico annuale di un edificio tende a divenire predominante, anche grazie all'adozione, in edifici di nuova costruzione, di livelli di isolamento termico dell'involucro più elevati; dall'aí+r'o, si osserva una costante crescita della domando di climatizzazione estiva, sia nel residenziale che nel settore terziario.

G1i standard attuali di costruzione che caratterizzano gli edifici a basso consumo prevedono l'uso di queste tipologie di impianti che sono molto impiegati negli edifici soprattutto in ambito europeo. In Italia si trovano tali applicazioni solamente in edifici costruiti nella provincia autonoma di Bolzano e in Trentino Alto Adige, anche perché vengono incentivati e diffusi dalla certificazione Casa Clima. Altre regioni italiane, sulla scia del Trentino, prescrivono l'utilizzo di questi sistemi soprattutto all'interno dei regolamenti edilizi dei singoli comuni.

Nel corso della tesi, oltre a porre l'attenzione su questi aspetti, si sono analizzate anche le diverse tipologie di impianti di ventilazione meccanica controllata che offre il mercato in base alle componenti e all'impiego. Inoltre è stata posta l'attenzione su una corretta progettazione integrata tra edificio e impianto.

In ambito delle nuove tecnologie si sono analizzati anche i nuovi sistemi che permettono un incremento della prestazione energetica dell'impianto di ventilazione molto importante in edifici a basso consumo. Tra questi sistemi si sono annoverati i recuperatori di calore importantissimi per evitare sprechi in quanto si recupera il calore dell'aria estratta dall'interno dell'edificio per aumentare In temperatura dell'aria immessa e i sistemi per permettere un controllo automatizzato dell'impianto che ne regola il funzionamento solo quando è necessario.

Importanti sono anche tutte quelle tecnologie che sfruttano le fonti rinnovabili tra le quali i collettori solari ad aria per pre-riscaldare l'aria di ventilazione che può essere sfruttata anche per il riscaldamento dell'edificio, oppure una tecnologia che sfrutta il potenziale termico del terreno per pre-riscaldare o preraffrescare l'aria di ventilazione a basso costo, fondamentali per un uso più eco-compatibile del sistema di ventilazione. Inoltre, per i collettori solari ad aria si è fatta una schedatura di classificazione dei prodotti che offre il mercato ponendo l'attenzione soprattutto ai costi e alle tipologie d'impiego.

Per avere una maggior chiarezza di come possono essere integrati questi sistemi innovativi con l'impianto di ventilazione meccanica controllata, sono stati proposti e analizzati cinque casi studio di edifici esistenti e progettati con alcuni di questi sistemi.

Infine si sono voluti applicare, a loro volta, questi sistemi su di un edificio esistente da ri-progettare e riqualificare, sito in un paese in provincia di Cuneo. All'interno, oltre ad un impianto di ventilazione meccanica controllata, si è deciso di progettare un collettore solare ad aria e uno scambiatore di calore geotermico per il riscaldamento e il condizionamento, e di riqualificare l'involucro incrementandone l'isolamento termico e l'impermeabilità.

Al termine, si è voluto certificare il progetto d'intervento intergrato sull'edificio e sull'impianto per il quale sono stati utilizzati dei software per il calcolo dell'efficienza energetica. In questo modo è stato possibile vedere l'effettivo risparmio e l'effettivo incremento della prestazione energetica.

Relatori: Orio De Paoli, Elena Piera Montacchini, Guglielmina Mutani
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: A Architettura > AO Progettazione
S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica
Corso di laurea: Corso di laurea specialistica in Architettura
Classe di laurea: NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/1408
Capitoli:

INDICE

IL RISPARMIO ENER49ETICO

1.1 I nuovi orizzonti del risparmio energetico

1.2 Risparmio energetico e sostenibilitn ambientale negli edifici

1.3 II concetto di edificio passivo Tassivhau?

1.3.1 II progetto europeo CHEPEUS;

1.3.2 II progetto europeo HYBVENT;

1.3.3 II quartiere VAUBAN n Friburgo (Germania)

1.4 L'esperienza italiana

1.5 Le metodologie per il raggiungimento dell'efficienza energetica

2 LA VENTILAZIONE NEGLI EDIFICI

2.1 L'incidenza della ventilazione negli edifici

2.2 Tipologie dei sistemi di ventilazione

2.3 Comfort e ventilazione

2.4 La progettazione integrata

3. LA VENTILAZIONE MECCANICA CONTROLLATA

3.1 La ventilazione meccanica 3.2 La qualità dell'aria interna

3.3 La ventilazione meccanica negli edifici residenziali

3.4 La ventilazione meccanica negli edifici del terziario

4. NORMATIVE E PRESCRIZIONI

4.1 La normativa nazionale e internazionale

4.2 La normativa sulla ventilazione nell'edilizia ai fini della certificazione energetica degli edifici

5 I SISTEMI DI VENTILAZIONE MECCANICA CONTROLLATA

5.1 II flusso dell'aria

5.2 Le componenti dell'impianto 5.3 Le tipologie degli impianti

5.4 L'integrazione nell'involucro edilizio

5.5 La manutenzione igienica

6. LE STRA TE6IE DI CONTROLLO pag.64 6.1 II sistema di controllo

6.2 Elementi per il controllo della ventilazione

7 IL RISCALDAMENTO E IL RAFFRESCAMENTO DELL'ARIA DI VENTILAZIONE

7.1 I sistemi solari attivi

7.1.1 I pannelli Solarwall; 7.1.2 I pannelli Solarventi e Twinsolar;

7.1.3 II Termotend System; 7.1.4; II sistema di facciata flessibile

7.1.5 I pannelli Solarbuct

7.2 I sistemi di raffrescamento

7.2.1 La ventilazione notturna, dei solai e l'uso di PCM;

7.2.2 II Soler cooling;

7.2.3 II sistema Cold Air e il raffrescamento evaporativo

7.3 La geotermia come sistema di riscaldamento e raffrescamento

dell'aria di ventilazione

8. EDIFICI CHE USANO I SISTEMI DI VEN 7TL

8.1 Edificio amministrativo ENERGON, Ulm

8.2 Istituto Fraunhofer, Friburgo

8.3 Zentrum fiir Umweltbewusstes Bauen, Kassel

8.4 Centro Servizi Environment Park. Torino

8.5 Centro polifunzionale, Veneria Reale

9. PROGETTO

9.1 La città di Cherasco e In sua area industriale

9.2 La tecnica costruttiva della prefabbricazione dei capannoni

industriali

9.3 II capannone industriale oggetto d'intervento

9.4 Analisi dello stato di fatto

9.5 Il progetto d'intervento sull'edificio

9.5.1 Intervento. sull'involucro opaco e trasparente;

9.5.2 II sistema di ventilazione meccanica controllata con recuperatore di

calore;

9.5.3 II sistema Solarwall; 9.5.4 Pompa di calore ad aria associata al sistema geotermico

10. DIAGNOSI DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA

10.1 CasaClima e BestClass: due software a confronto

10.2 Diagnosi energetica dell'edificio

10.3 Diagnosi energetica dello stato di fatto con il software CasaClima

10.4 Diagnosi energetica dello stato di fatto con i) software BestClass

10.5 Diagnosi energetica dell'intervento sull'involucro con il software Casaclima

10.6 Diagnosi energetica dell'intervento sull'involucro con il software BestClass

10.7 Diagnosi energetica dell'intervento sull'impianto con il software cosaclima

10.8 Diagnosi energetica dell'intervento sull'impianto con il software BestClass

10.9 Diagnosi energetica dell'intervento sull'involucro e sull'impianto

con il software CasaClima

10.10 Diagnosi energetica dell'intervento sull'involucro e sull'impianto con il software BestClass

11.BIBLIOGRAFIA

Bibliografia:

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