Ventilaizione Meccanica Controllata
L’aria interna (indoor) proviene dall’aria atmosferica esterna (outdoor) ed entra negli ambienti confinati attraverso la ventilazione (naturale e/o artificiale).
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La qualità dell'aria all’interno degli ambienti confinati (indoor), rappresenta un problema importante di sanità pubblica con conseguenti implicazioni sociali ed economiche.
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Se si leggono i dati dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) si verifica che i livelli di inquinamento dell'aria degli ambienti confinati sono spesso più elevati rispetto che all’esterno e che molte malattie dell’apparato respiratorio e cardiovascolare sono provocate proprio dalla pessima qualità dell’aria interna.
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Questo fattore è di particolare rilevanza se si considera che la maggior parte degli individui, nei paesi industrializzati, trascorre il 90% del proprio tempo in spazi confinati.
La problematica di maggior rilievo è che negli ambienti chiusi o semichiusi l'ossigeno presente nell’aria (interna) viene gradatamente consumato, mentre con la respirazione e la traspirazione umana sono immessi nell’aria alcuni componenti quali: vapore acqueo, anidride carbonica (CO2) e diverse sostanze organiche.
In assenza di un'adeguata ventilazione, la qualità dell’aria interna tende ad alterarsi, come conseguenza della presenza e dell’accumulo di sostanze inquinanti: sostanze con caratteristiche tali da modificare la normale composizione o stato fisico dell’aria e alterarne la salubrità (aria viziata).
Nelle moderne abitazioni a basso consumo la ventilazione degli ambienti diviene problemantica, in quanto sia le strutture che i serramenti devono essere a tenuta d'aria per garantire i bassi consumi energetici.
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Le dispersioni per ventilazione sono infatti una delle principali cause di inefficienza delle abitazioni esistenti.
In questo contesto hanno trovato applicazione i sistemi di ricambio e trattamento d'aria anche nell'edilizia civile.
Rischi inquinamento indoor
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In ambito residenziale la ventilazione dei locali è sempre stata effettuata sia volontariamente, mediante l'apertura dei serramenti, che involontariamente, con la penetrazione e la fuoriuscita incontrollata dell'aria attraverso le aperture esistenti nell’involucro edilizio, come giunti, crepe nei muri o interstizi attorno agli infissi (infiltrazione).
Negli edifici moderni questa traspirazione naturale dell'involucro edilizio è quasi annullata con lo scopo di contenere le dispersioni di calore ad essa correlate.
In un moderno edificio a basso consumo, dunque, le possibili problematiche legate alla mancanza di ricambio d'aria possono essere molto più accentuate che negli edifici tradizionali.
Per completezza di informazione qui sotto si riporta la tabella dei rischi derivati da inquinamento degli ambienti confinati (indoor) pubblicata sul sito del Ministero della Sanità.
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Per eventuali approfondimenti si può consultare liberamente il sito del Ministero della Sanità cliccando il Link qui sotto
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http://www.salute.gov.it/portale/temi/p2_6.jsp?lingua=italiano&id=4389&area=indor&menu=vuoto
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A3r
Architettura
Ventilazione Meccanica Controllata (VMC)
I sistemi di trattamento aria da sempre vengono impiegati sia in ambito direzionale che commerciale e produttivo, per esigenze apparentemente più evidenti generate da affollamento e presenza di inquinanti derivanti da funzionamento di macchinari o cicli produttivi.
I rischi per la salute derivati da insufficienti ricambi d'aria, sono tali da non poter essere sottovalutati, ma i rischi per l'edificio non sono meno importanti.
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Nella sezione dedicata ai degradi si sono esaminate in sintesi le problematiche di deterioramento dei materiali, essenzialmente dovute alla variabilità dei livelli di umidità nell'ambiente, causa di annerimenti, muffe, corrosioni, fessurazioni e crepe negli intonaci e nei materiali organici (legno in primis).
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La soluzione che viene adottata negli ambiti più specifici della conservazione, ossia nei musei, è quella del costante controllo delle condizioni microclimatiche interne.
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Gli strumenti tecnologici che si adottano per assolvere a questa delicata funzione si chiamano sistemi di Ventilazione Meccanica Controllata.
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L'impianto domestico tipo si compone dei seguenti elementi:
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canalizzazioni per l'aspirazione dell'aria viziata e per l'espulsione di questa all'esterno
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canalizzazioni per la presa dell'aria dall'esterno e per l'immissione di questa negli ambienti interni
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Unità di Trattamento dell'Aria (dette comunemente U.T.A.) con recuperatore di calore
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Il funzionamento di questi impianti è abbastanza semplice da comprendere e può essere schematizzato in 4 passaggi, che avvengono contemporaneamente ed in continuo:
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L'aria esterna (pulita) viene prelevata e convogliata verso l'UTA, nella quale subisce alcuni trattamenti: umidificazione o deumidificazione, filtraggio, riscaldamento o raffrescamento.
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a seguito dei trattamenti l'aria è nelle condizioni ideali per l'ambiente interno e viene immessa, generalmente nelle zone giorno e notte.
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l'aria interna viene nel frattempo estratta dagli ambienti maggiormente affetti dall'accumulo di umidità ed inquinanti, ossia bagni e cucine, e viene convogliata nell'UTA.
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l'aria viziata viene fatta passare nello scambiatore, nel quale incrocia il flusso d'aria proveniente dall'esterno (senza mescolarsi) pre-riscaldandola (in inverno) o pre-raffrescandola (in estate).
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Architettura
Nel modo appena descritto, con l'impiego di uno scambiatore di calore, si opera un recupero dell'energia termica presente nell'aria dell'ambiente interno, sul quale si ritiene necessario spendere ancora qualche parola.
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1° Differenza da Ventilazione naturale:
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Il ricambio d'aria (volontario o involontario) tipico degli edifici tradizionali, oltre ad essere incontrollato, è semplicemente flusso d'aria che esce ed entra nell'edificio disperdendo aria riscaldata (in inverno) o raffrescata (in estate) a danno delle condizioni interne.
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Questo è causa di dispersione termica e quindi di maggior richiesta di energia dell'edificio, con relativo aumento della spesa per riscaldamento e raffrescamento.
Il ricambio effettuato mediante lo scambiatore di calore, al contrario, riesce a recuperare circa il 90% dell'energia termica presente nell'aria interna.
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Infatti in inverno, il flusso d'aria viziata da espellere (a 20°C), all'interno dello scambiatore lambisce quello dell'aria pulita da immettere (a 0°C), cedendo il proprio calore a quest'ultimo, che così si pre-riscalda e necessita di molta meno energia per essere portato alle condizioni interne (20°C).
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In estate, all'opposto, l'aria raffrescata interna (a 26°C), lambendo il flusso più caldo in entrata dall'esterno (a 35°C), lo pre-raffresca, riducendo la quantità di energia necessaria a portarlo alle condizioni richieste (di 26°C, appunto).
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2° Differenza da Ventilazione naturale:
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Altra differenza importante tra la ventilazione naturale degli edifici tradizionali e quella controllata con VMC è la filtrazione dell'aria.
In questa fase il flusso d'aria proveniente dall'esterno viene fatto passare in appositi filtri che trattengono il particolato proveniente dall'esterno di dimensioni che variano da 0.01 micrometri (aerosol), a 0,1 micrometri (fumo di sigareta) a 10 micrometri (polvere atmosferica).
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Non è inutile sottolineare che l'aria che ha subito questo tipo di trattamento conferisce all'ambiente interno salubrità sia per gli utenti che per le strutture ed i materiali, liberandolo da inquinanti e garantendo le migliori condizioni di umidità relativa e temperatura (termoigrometriche).
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Quanto si ottiene in termini di benessere con un apparecchio di questo tipo è difficile da quantificare.
Per dare una misura di ciò, è utile tener presente che l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), fin dal 1983 ha lanciato l'allarme riconoscendo una patologia associata agli ambienti residenziali e lavorativi, la SBS, ossia la Sick Building Syndrome, Sindrome da Edificio Malato, che corrisponde ad una combinazione di disturbi legati a tutti gli aspetti del “microclima interno” cui le persone sono esposte.
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Questi comprendono le condizioni di illuminazione, ma anche e soprattutto l’umidità dell’aria, il ricambio della ventilazione e la possibile emissione di alcune sostanze nocive dai materiali impiegati per la costruzione.
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