AiCARR JOURNAL NR 13/2012 by AiCARR

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La rivista PER i professionisti DEGLI IMPIANTI HVAC&R

Prestazioni degli impianti di ventilazione Sistemi VAV e sistemi on demand Manutenzione e riqualificazione energetica Evacuazione di Fumo e Calore Smoke Management, esempi applicativi Strategie per la regolazione

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VENTILAZIONE E SMOKE MANAGEMENT

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L’INNOVAZIONE E LA MEMORIA STORICA

La coincidenza dell’uscita della rivista con Mostra Convegno Expcomfort spinge a riflettere su cosa sia l’innovazione. Una meravigliosa sintesi la suggerisce Maurizio Mamiani nella sua Storia della scienza moderna: “la storia del pensiero scientifico non riguarda soltanto la scoperta di nuovi fatti, ma soprattutto l’invenzione di nuovi modi di pensarli”. E’ un concetto molto importante, perché lega l’innovazione alla memoria storica, senza la quale non ci può essere vero progresso. L’uomo moderno, ebbro di tecnologia, a volte dimentica il passato, nell’ottusa convinzione che il progresso sia solo proiettarsi nel futuro. Nulla di più sbagliato: la storia non è il nastro di una scatola nera, destinato ad essere cancellato a periodi regolari, per far spazio ai dati più recenti. La storia è il nostro futuro, se si è in grado di leggerla correttamente. Solo il passato è in grado di indicarci

la via. L’uomo da sempre ha cercato di proteggersi dal clima, con soluzioni più o meno fantasiose secondo la disponibilità di energia. Sotto questa chiave di lettura si capisce perché l’edilizia dei paesi nordici sia meno varia di quella dei paesi mediterranei. Dalla scoperta del fuoco in poi l’uomo ha sempre avuto a disposizione tutta l’energia necessaria a scaldarsi: non a caso l’evoluzione del riscaldamento è stata molto lenta e piatta. Dal bracere, al camino, alla stufa, fino agli impianti con caldaia, la combustione diretta è stata l’unico sistema utilizzato e solo negli ultimi tre decenni si è seriamente cominciato ad usare sistemi alternativi, benché la loro tecnologia fosse disponibile e nota da tempo: lo testimonia il ritardo con cui ha preso piede la pompa di calore rispetto ai gruppi frigoriferi tradizionali. Viceversa, l’energia per mitigare i climi caldi non è mai stata immediatamente disponibile come la legna da ardere. Vivere in ambienti caldi ha richiesto all’uomo di sviluppare conoscenze ed esperienze molto più articolate, che hanno portato a raffinate soluzioni, non solo in grado di limitare gli scambi termici sensibili, ma anche tali da sfruttare gli scambi latenti ed utilizzare con saggezza la fluidodinamica. Testimonianza del primo aspetto è l’uso in tutto il mediterraneo e nel vicino oriente della finitura a calce, degli schermi solari, della copertura a cupola, del patio fino a interventi sul tessuto urbano, progettato tanto più fitto quanto maggiore era l’esigenza di difendersi dal sole. Del secondo aspetto è testimone tutta l’edilizia che sfrutta la convezione naturale, l’umidificazione adiabatica e addirittura la geotermia, molto diffusa nel mondo islamico, dalla torre a vento iraniana, al Qa’a egiziano.

Paradossalmente, l’ottimizzazione del consumo energetico è tanto più difficile e richiede soluzioni tanto più variegate nei paesi dal clima variabile come quello italiano, come mostrano forme di edilizia tradizionale profondamente diverse anche nella stessa regione., Per esempio, nel triveneto si passa dalla casa rurale in pianura, caratterizzata da ampi portici per difendersi dal sole, alla casa rurale dolomitica con piccole aperture rivolte verso sud. Analogamente, il trullo di Alberobello è simile, ma profondamente diverso dal dammuso di Pantelleria, proprio a causa delle differenze del microclima locale. In passato, la vita si sviluppava secondo ritmi quasi opposti in funzione del clima. Nei paesi più freddi da sempre si è sfruttato il giorno, al contrario dei paesi più caldi: non a caso ancora adesso i popoli mediterranei cenano molto più tardi di quelli nordici, così come la “siesta” è una tradizione tipica del meridione, inutile altrove. Ora il concetto di comfort e il diverso uso del tempo lavorativo, del tutto indifferente alle ore del giorno e alle stagioni, ha uniformato usi e costumi spingendo le popolazioni a vestirsi, lavorare e desiderare condizioni del clima interno agli edifici del tutto simili. Nell’architettura più enfatica di qualche archistar, con l’idea che le conquiste tecnologiche possano dominare magicamente il clima, l’uomo attuale sembra aver dimenticato non soltanto il passato, ma anche il buon senso. Si costruiscono edifici di vetro in Alaska come in Egitto, e si pretende che al loro interno si dispieghi un’eterna primavera. Per contro, nell’edilizia popolare italiana, si cerca di diffondere ovunque un modello nordico caratterizzato da isolamento spinto, molto efficace in inverno, ma inutile se non dannoso in estate. Entrambi gli approcci sono errati, perché nessuna tecnologia può globalizzare il clima: una più attenta osservazione della tradizione costruttiva suggerisce che l’innovazione può partire solo dalla comprensione del passato. Se questo è vero per l’edilizia lo è ancora di più per gli impianti: non esiste una soluzione esportabile ovunque in qualunque situazione. Solo una progettazione consapevole, sia architettonica che impiantistica, può dunque garantire il raggiungimento degli obiettivi prefissati. Progettare significa soprattutto fare delle scelte, quindi porsi delle domande e darsi delle risposte, non applicare alla cieca ricette preconfezionate. Perché, come sosteneva Francis Bacon, “una domanda assennata rappresenta metà della saggezza”. Michele Vio, Presidente AiCARR

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AiCARR Informa 77

energia primaria Convertire da kWh a TEP Perché e come si applicano i fattori di conversione dell’energia primaria a livello europeo e nazionale di Luca A. Piterà

strumenti di calcolo Prestazioni degli impianti di ventilazione Distinguendo fra ambienti termicamente uniformi e non, è possibile applicare diverse metodologie di calcolo utilizzando il nuovo e vecchio indice ADI di Hazim B. Awbi

sistemi di controllo Ventilazione controllata on demand Rilevatori di presenza e di CO2, umidostati e timer. La Demand Controlled Ventilation, basandosi sul reale fabbisogno degli utenti, consente di ridurre costi di gestione, consumi energetici e impatto ambientale di Mara Portoso e Paolo Cervio

portata variabile Impianti VAV, strategie per la regolazione Andando ad incidere sulla pressione statica, sulla regolazione in riscaldamento, sull’aria esterna e su quella di mandata, è possibile migliorare le prestazioni del sistema di Maurizio Magistrelli

recupero energetico La riqualificazione degli impianti di ventilazione meccanica negli edifici esistenti Gli accorgimenti da adottare al fine di massimizzare i benefici legati alla ristrutturazione dell’impianto di Riccardo Antoniazzi

norme tecniche smoke management Impianti meccanici di evacuazione fumo e calore Quadro aggiornato delle norme che i singoli componenti devono rispettare e delle certificazioni che devono possedere di Paolo Cervio e Romano Magistrelli

normativa Sistemi di Evacuazione di Fumo e Calore in caso di incendio Progetto di Revisione della Norma UNI 9494 di Gennaro Loperfido e Luca Pauletti

in pratica Smoke Management, esempi applicativi Alcuni esempi di calcolo alla luce del nuovo prUNI 9494/2 di Giacomo Villi e Roberto Barro

esperienza dElle aziende Pompe di calore a velocità variabile Modulare il flusso d’acqua in un impianto di refrigerazione con regolatori di frequenza a cura di marketing Lennox

SEMPLIFICAZIONI Attività di impresa, Nuovo Regolamento prevenzione incendi Le semplificazioni delle procedure tecnico-burocratiche a cui le attività, suddivise in nuove categorie, devono attenersi di Alessandro Tenga

Periodico Organo ufficiale AiCARR Direttore responsabile ed editoriale Marco Zani Direttore scientifico Michele Vio Consulente scientifico Renato Lazzarin Comitato scientifico Paolo Cervio, Sergio Croce, Francesca Romana d’Ambrosio Alfano, Renato Lazzarin, Luca Alberto Piterà, Mara Portoso, Michele Vio, Marco Zani Redazione Alessandro Giraudi, Silvia Martellosio, Marzia Nicolini, Erika Seghetti redazione@aicarrjournal.org Art Director Marco Nigris Grafica e Impaginazione Fuori Orario - MN Hanno collaborato a questo numero Riccardo Antoniazzi, Hazim B. Awbi, Roberto Barro, Paolo Cervio, Gennaro Loperfido, Maurizio Magistrelli, Romano Magistrelli, Luca Pauletti, Luca Alberto Piterà, Mara Portoso, Alessandro Tenga, Giacomo Villi Pubblicità Quine Srl 20123 Milano – Via Spadari, 3 – Italy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 72016740 Traffico, Abbonamenti, Diffusione Rosaria Maiocchi Editore: Quine srl www.quine.it Presidente Andrea Notarbartolo Amministratore Delegato Marco Zani Direzione, Redazione e Amministrazione 20123 Milano – Via Spadari, 3 – Italy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 72016740 e-mail: redazione@aicarrjournal.org Servizio abbonamenti Quine srl, 20123 Milano – Via Spadari, 3 – Italy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 70057190 e-mail: abbonamenti@quine.it Gli abbonamenti decorrono dal primo fascicolo raggiungibile.

Stampa Arti Grafiche Boccia - Salerno AiCARR journal è una testata di proprietà di AICARR – Associazione Italiana Condizionamento dell’Aria, Riscaldamento e Refrigerazione Via Melchiorre Gioia 168 – 20125 Milano Tel. +39 02 67479270 – Fax. +39 02 67479262 www.aicarr.org Posta target magazine - LO/CONV/020/2010. Iscrizione al Registro degli Operatori di Comunicazione n. 12191 Responsabilità Tutto il materiale pubblicato dalla rivista (articoli e loro traduzioni, nonché immagini e illustrazioni) non può essere riprodotto da terzi senza espressa autorizzazione dell’Editore. Manoscritti, testi, foto e altri materiali inviati alla redazione, anche se non pubblicati, non verranno restituiti. Tutti i marchi sono registrati. INFORMATIVA AI SENSI DEL D.LEGS.196/2003 Si rende noto che i dati in nostro possesso liberamente ottenuti per poter effettuare i servizi relativi a spedizioni, abbonamenti e similari, sono utilizzati secondo quanto previsto dal D.Legs.196/2003. Titolare del trattamento è Quine srl, via Spadari 3, 20122 Milano (info@quine.it). Si comunica inoltre che i dati personali sono contenuti presso la nostra sede in apposita banca dati di cui è responsabile Quine srl e cui è possibile rivolgersi per l’eventuale esercizio dei diritti previsti dal D.Legs 196/2003.

Aderente

Testata volontariamente sottoposta a certificazione di tiratura e diffusione in conformità al Regolamento C.S.S.T. Certificazione Stampa Specializzata Tecnica Per il periodo 01/01/2011 - 31/12/2012 Tiratura media n. 9.535 copie Diffusione media 9.451 copie Certificato CSST n. 2011-2252 del 27/02/2012 – Società di Revisione Metodo s.r.l.

Tiratura del presente numero: 10.000 copie

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ENERGIA PRIMARIA

Convertire da kWh a TEP Perché e come si applicano i fattori di conversione dell’energia primaria a livello europeo e nazionale di Luca A. Piterà *

all’emanazione

del D.Lgs 192/2005 e s.m.i. siamo abituati a parlare di energia primaria. È un valore che viene definito dalla UNI EN 15603 come l’energia che non è stata soggetta ad alcuna conversione o processo di trasformazione e include sia una componente non rinnovabile1 sia una componente rinnovabile2. Se prese in considerazione entrambe le componenti si può parlare di “Fattore di energia primaria totale” ovvero per un dato vettore energetico, l’energia primaria rinnovabile e non rinnovabile divisa per energia fornita, dove l’energia primaria è quella richiesta per produrre un’unità di energia fornita, tenendo in considerazione l’energia richiesta per l’estrazione, il processamento, l’accumulo, il trasporto, la generazione, la trasformazione, la trasmissione, la distribuzione e ogni altra operazione necessaria per fornirla all’edificio nel quale l’energia fornita sarà utilizzata.

I confini dell’edificio Risulta importante la definizione dei confini dell’edificio attraverso i quali, avvengono questi scambi di energia; in accordo con la UNI EN 15603, le specifiche tecniche 11300 considerano come confine dell’edificio (o di una porzione di edificio, per esempio un’unità abitativa) quello comprendente tutte le aree dell’edificio nelle

quali viene utilizzata o prodotta energia termica utile o energia elettrica. Tale confine può non coincidere con quello definito dal fabbricato, ma essere esteso a zone esterne di pertinenza dell’edificio. Ad esempio, se una parte di un impianto tecnologico (generatore, unità di trattamento aria, gruppo frigorifero ad assorbimento, torre di raffreddamento, ecc.) è situata all’esterno del fabbricato ma costituisce parte degli usi energetici considerati, si considera compresa nel confine energetico dell’edificio. Di conseguenza il fabbisogno di energia primaria dell’edificio Ep per ciascun servizio energetico viene definito come segue:

dove Edel,i energia distribuita (in ingresso all’edificio) riferita al vettore i-esimo Eexp,i energia esportata (in uscita dall’edificio) riferita al vettore i-esimo fP,del,i fattore di energia primaria per il vettore energetico distribuito i fP,exp,i fattore di energia primaria per il vettore energetico esportato i

Figura 1

#13

Vettori energetici I fabbisogni di energia primaria devono essere quindi valutati separatamente per ciascun vettore energetico. La UNI EN 15603 considera come vettori energetici quelli riportati all’interno della tabella 1. Risulta fondamentale la definizione dei valori dei fattori di conversione in energia primaria (fP) dei singoli vettori energetici. A livello europeo non vi sono indicazioni univoche in quanto tali fattori cambiano da stato membro a stato membro. Le uniche indicazioni sono presenti all’interno dell’allegato E (informativo) della UNI EN 15603 (tabella 1), basata però su rilevazioni del 1996. Attualmente è aperta una TASK dell’IEA (International Energy Agency) volta alla determinazione dei nuovi fattori di conversione in energia primaria, inserendo anche i valori per il teleriscaldamento alimentato da vari vettori energetici.

Classificazione dei vettori energetici Vettore energetico Gas naturale Combustibili fossili

GPL Gasolio Olio Combustibile

Energia elettrica da rete o autoprodotta Energia Elettrica Energie rinnovabili o assimilabili a rinnovabili

Solare Biomasse (solide, liquide, gassose) Energia a bassa entalpia prelevata dall’ambiente in pompe di calore

Per quanto concerne l’energia elettrica da rete a livello europeo esiste un riferimento legislativo e non normativo all’interno della decisione della commissione europea del 9 novembre 20074, che definisce il rendimento del sistema elettrico europeo η, inteso come rapporto tra la produzione totale lorda di elettricità e il consumo di energia primaria per la produzione di tale energia, pari a 0,4, ovvero equivalente ad un fattore di conversione in energia primaria di 2,5.

In Italia

Tabella 1 – Fattori di conversione in energia primaria3

Tale dato è influenzato dal mix di vettori energetici utilizzato da ogni stato membro. In Italia, tale valore è definito dall’Autorità dell’energia elettrica e del gas (AEEG), con la Delibera EEN 3/08, che definisce il fattore di conversione del kWhelettrico in TEP pari a 0,187·10-3 TEP/kWhep tale valore risulta corrispondere ad un rendimento del sistema elettrico nazionale ηSEN pari a 0,46, corrispondente ad un valore fp di 2,175. I fattori di conversione rimanenti erano definiti a livello nazionale all’interno della bozza della specifica tecnica 11300 parte 45 e riportati all’interno della tabella 2. Considerando però che i valori dei fattori di conversione in energia primaria dei diversi vettori energetici sono attualmente in corso di definizione all’interno della revisione del DPR 59, il Gruppo

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Tabella 2 – Fattori fp presenti nella versione in inchiesta pubblica della bozza della TS 11300-4 Vettore energetico Energia elettrica

Fattore fp Valore dichiarato dall’AEEG

Energia da combustibili fossili

Energie solare (solare termico e solare fotovoltaico)

Energia da combustione di biomasse liquide, gassose e solide quando siano soddisfatte le condizioni di assimilabilità adb energie rinnovabili (DPR 59/09)

Energia termica utile fornita da reti di teleriscaldamento Energia termica utile esportata

Valore dichiarato dal fornitore fp,H,exp = 1∕ηp,g

Alla data di pubblicazione della UNI/TS 11300-4 il valore è pari a 2,175. Nel caso di sostanze liquide o gassose composte di una quota di biomassa e da una quota di combustibile fossile si deve assumere un fattore proporzionale al contributo energetico del combustibile di origine fossile(ad esempio: miscele di bio diesel e gasolio oppure miscele di biogas e gas naturale). c Il decreto del 26 gennaio 2010 relativo alla concessione di detrazioni per il credito d’imposta stabilite dalla legge finanziaria 2007 e s.m.i. prevede una fattore paria 0,3. b

di lavoro della TS 11300-4 ha ritenuto opportuno cancellare la tabella 2 e fare riferimento alla nuova versione del DPR 59. Vista l’importanza di tali dati si spera che il processo di revisione ministeriale del DPR 59 possa concludersi velocemente al fine di evitare una vacanza legislativa, visto che la TS 11300-4 sarà probabilmente pubblicata da UNI entro fine aprile 2012. n * Ing. Luca A. Piterà, Segretario tecnico AiCARR

Note

1 Energia non rinnovabile: Energia presa da una sorgente che si esaurisce per l’estrazione (p.e. combustibili fossili) (rif. UNI EN 15603) 2 Energia rinnovabile: Energia da sorgenti che non si esauriscono per estrazione, così come l’energia solare (termica e fotovoltaica), il vento, l’energia idrica, le biomasse rinnovabili (rif. UNI EN 15603) 3 Oekoinventare für Energiesysteme – ETH Zürich (1996) 4 Pubblicato sulla gazzetta ufficiale dell’unione europea n. 301 del 20 novembre 2007 5 Versione pubblicata in fase di inchiesta pubblica UNI

Si rimanda per maggiori informazioni alla consultazione del sito AiCARR (www.aicarr.org). All’interno della sezione normativa e legislativa è possibile trovare l’elenco delle norme aggiornate e la possibilità di scaricare i pdf della legislazione in tematica di efficienza energetica a livello comunitario, nazionale e regionale.

Strumenti di calcolo

Prestazioni degli impianti di ventilazione Distinguendo fra ambienti termicamente uniformi e non, è possibile applicare diverse metodologie di calcolo utilizzando il nuovo e vecchio indice ADI di Hazim B. Awbi*

L’

dell’aria ha una significativa influenza su vari parametri dell’ambiente interno, quali il comfort termico, la qualità dell’aria interna, l’efficienza energetica. Molti sono stati i tentativi di studiare l’impatto della distribuzione dell’aria su questi parametri. Alcuni studi hanno riguardato la determinazione di grandezze, quali il rischio da corrente d’aria ed altri, con un approccio maggiormente interdisciplinare che include un insieme di parametri indoor e relativi alla distribuzione dell’aria. impianto di distribuzione

Indice di prestazione della diffusione dell’aria, ADPI La prestazione di un sistema di distribuzione dell’aria è spesso valutata attraverso il livello di corrente di aria che un impianto genera nella zona occupata di un ambiente. Utilizzando il criterio della temperatura efficace di corrente d’aria, Effective

Draught Temperature, Nevins (1976) ed i suoi collaboratori stabilirono una procedura analitica per determinare la prestazione degli impianti di ventilazione basata sulla misura di temperatura e velocità dell’aria in punti uniformemente distribuiti all’interno della zona occupata o lungo il piano verticale di mezzeria in corrispondenza dell’immissione dell’aria. La percentuale di punti in cui la temperatura efficace di corrente d’aria (θ), definita dall’Equazione (1), soddisfa particolari limiti di comfort, venne indicata come Indice di Prestazione della Distribuzione dell’Aria (ADPI). L’indice ADPI è funzione della tipologia di terminali di distribuzione dell’aria, del carico termico dell’ambiente, della portata di aria immessa e della geometria dell’ambiente. La dipendenza dell’ADPI dal numero di diffusori e da una serie di fattori legati al particolare ambiente analizzato non ha permesso l’utilizzo di questo indice a livello universale per la valutazione dell’efficacia della distribuzione dell’aria in ambiente. Malgrado ciò, questo indice viene largamente utilizzato nel Nord America ed in alcune altre nazioni nel mondo (Kang et al. 2006) ed è raccomandato dall’ASHRAE Handbook

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Il vecchio e il nuovo ADI

L’indice di distribuzione dell’aria è stato sviluppato per tenere in considerazione le prestazioni globali di un impianto di distribuzione dell’aria (Awbi, 2003; Karimipanah, et al., 2008). Questo indice incorpora l’indice di sensazione termica PMV (Predicted Mean Vote) (n.d.t.: infatti il PMV ed il PPD, presente materialmente nella (4), sono legati tra loro secondo una ben definita relazione (Fanger, 1970)), l’indice della qualità dell’aria PDAQ (Fanger, 1970; 1988), nonché gli indici di efficienza definiti nelle equazioni (2) e (3). Il PDAQ è legato alla zona di respiro

dell’occupante (naso), mentre l’indice PMV si basa sull’assunzione di uniformità dei parametri dell’ambiente interno. Pertanto, nei casi in cui non si realizza la condizione di uniformità dei parametri dell’ambiente termico (si pensi ad esempio al caso della ventilazione a dislocamento), non è possibile assumere il PMV quale indicatore del comfort termico. A tale proposito, negli ultimi anni è stato sviluppato un nuovo indice di distribuzione dell’aria, proprio per poter effettuare valutazioni in ambienti non uniformi dal punto di vista termoigrometrico.

(2009) per la valutazione della prestazione dei terminali di distribuzione dell’aria. Un ulteriore svantaggio di questo metodo di valutazione è legato all’incertezza con cui vengono definiti gli intervalli di ADPI accettabili per il comfort. Solitamente si considera accettabile un valore minimo dell’ADPI pari all’80% (Nevins, 1976). Si riporta l’equazione per la definizione della temperatura efficace di corrente d’aria θ: (1) dove: θ = temperatura effettiva di corrente d’aria, K tx = temperatura dell’aria, °C tc = temperatura media dell’aria (controllo), °C vx = velocità locale dell’aria, m∙s-1.

Indice di distribuzione dell’aria, ADI Il concetto di ADPI non fornisce informazioni sull’efficienza di un sistema di distribuzione dell’aria, in termini, ad esempio, di capacità di rimuovere gli inquinanti. Per fare ciò occorre valutare l’indice di efficienza di ventilazione, εc, definito come: (2) Dove Co, Ci, Cm rappresentano rispettivamente la concentrazione dell’inquinante (ppm) all’estrazione, all’immissione ed il suo valore medio nella zona occupata (ad un’altezza di 1,8 m). Inoltre, la prestazione energetica di un sistema di distribuzione dell’aria può essere stimata utilizzando l’indice di efficienza di rimozione del carico termico, εt, definito come: (3) Dove t è la temperatura ed i pedici hanno lo stesso significato attribuitogli nella (2). Il numero di comfort, Nt, ed il numero di qualità dell’aria Nc (Awbi, 2003) che combinano εt ed εc rispettivamente con la percentuale prevista di insoddisfatti, PPD, e con la percentuale di insoddisfatti relativa alla qualità dell’aria, PDAQ (Fanger, 1970; 1988), sono considerati utili indicatori del livello di prestazione dell’impianto di ventilazione. I numeri citati sono definiti come segue: (4) Questi due numeri possono essere combinati in un unico parametro di

Performance of ventilation systems

The air distribution system has a significant influence on various parameters of the indoor environment, such as thermal comfort, indoor air quality, energy efficiency. Many attempts have been made to study the impact of the air distribution on these parameters. Some studies have involved the determination of certain parameters such as the risk of air flow and others with a more interdisciplinary approach that includes a set of parameters relating to the distribution and indoor air. Keywords: ventilation systems, air distribution, parameters

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ventilazione che determina l’efficienza di un impianto di distribuzione dell’aria che deve realizzare una buona qualità dell’aria e il comfort termico. Esso è definito come: (5) Il parametro definito dalla (5) viene indicato come Indice di Distribuzione dell’aria (Awbi, 2003).

Il nuovo indice di distribuzione dell’aria, ADInew Dal momento in cui la parte termica dell’ADI si basa sulla teoria del PMV di Fanger, l’indice è adeguato per impianti in cui si prevede di realizzare condizioni ambientali interne uniformi (come nel caso della ventilazione a miscelazione), ma può cadere in difetto quando si tratta di valutare ambienti termici non uniformi, come nel caso di ambienti serviti da impianti di ventilazione a dislocamento. Pertanto è stato sviluppato un nuovo indice di distribuzione dell’aria, ADInew , che può essere utilizzato per valutare le prestazioni di un qualunque impianto di ventilazione, quindi adatto per ambienti sia uniformi che non uniformi (Almesri et al, 2011). Il nuovo Indice di Distribuzione dell’Aria combina i numeri di comfort termico e di qualità dell’aria così come indicato dall’equazione (6): (6) Dove: NTC = nuovo numero di comfort termico; NAQ = nuovo numero di qualità dell’aria; |S| = valore assoluto della media della sensazione termica globale calcolato nell’intervallo di tempo di esposizione; εt = efficienza di asportazione del carico termico, definita dall’equazione (3) τn = costante di tempo dell’ambiente τp = età media dell’aria ambiente εc = efficienza di ventilazione per la rimozione degli inquinanti, definita dall’equazione (2). L’età media dell’aria ambiente si calcola usando la seguente equazione: (7) Dove C(0) è la concentrazione iniziale del gas tracciante e Cp(t) è la concentrazione in un certo punto all’istante di tempo t. La costante di tempo dell’ambiente è definita come:

(8)

Nella (8) ACH rappresenta il ricambio orario di aria. La logica su cui si basa l’ADInew è la seguente: quando la sensazione termica dell’occupante è neutra (|S| = 0), il che corrisponde ad una situazione termica ideale, NTC raggiunge il suo

Applicazioni degli indici ADI ed ADInew

Valore dell’Indice di Distribuzione dell’Aria per quattro sistemi di distribuzione dell’aria. (DV = ventilazione a dislocamento a parete; DF = ventilazione a dislocamento a pavimento; MX = ventilazione a miscelazione; IJV = impinging jet ventilation. I casi I e II si riferiscono a carichi termici in raffrescamento pari a 36 e 60 W/m² rispettivamente). Cho et al. (2002) hanno presentato il confronto tra quattro tipologie diverse di sistemi di distribuzione dell’aria basato sul calcolo, per ognuna di esse, dell’Indice di Distribuzione dell’Aria (nell’articolo degli autori citati, l’ADI viene indicato come Parametro di Ventilazione, VP). Il calcolo dell’ADI è stato effettuato utilizzando sia dati sperimentali provenienti da misure effettuate in camera climatica, 3-Awbi_23-46.qxd 08/09/11 15:36 Pagina 43 sia risultati di simulazioni effettuate con metodi computazionali fluidodinamici (CFD). Dalla Figura si evince che la prestazione di un 3-Awbi_23-46.qxd 08/09/11 15:36 Pagina 43 impianto può essere misurata con il valore dell’ADI: quanto più è elevato il valore dell’ADI (>10) tanto migliore è la prestazione, nel senso che l’impianto non presenta condizioni sfavorevoli per il comfort e per il rischio da corrente d’aria. Dalla Figura è possibile anche evincere che, sebbene la ventilazione a Energy Efficient Ventilation for Retrofit Buildings 43 miscelazione possa funzionare bene anche per valori elevati del carico termico, le prestazioni migliori in raffrescamento si ottengono con sistemi di ventilazione a dislocamento (DV) ed ibridi del tipo IJV Energy Efficient Ventilation for Retrofit Buildings 43 (Impinging Jet Ventilation) per entrambi i carichi termici considerati (36 e 60 W per metro quadrato di area calpestabile). I risultati di questo studio mostrano che gli impianti DV ed IJV between hanno un comportamento molto simile e che le loro prestazioni presentano differenze piccole. Il Table I - Comparison the fan power consumption of four air distribution lavoro arrivava alla conclusione che i sistemi IJV sono leggermente migliori perché bilanciano meglio le forze naturali systems for the same ADI eTable quelle meccaniche, esibendo una distribuzione delle velocità ed una prestazione migliori rispetto ai sistemi DV. I - Comparison between the fan power consumption of four air distribution ADI Total flow rate Energy usage systems for the same ADI Mixing ventilation (MV) 15.5 0.045 m3/s Confronto tra il consumo energetico ADI Total flow rate Energy usage Difference compared to confluent jets 180% 580% 3 del ventilatore di quattro sistemi di Mixing ventilation (MV) (IJ) 15.5 0.045 /s Impinging jet ventilation 15.7 0.035 m m3/s distribuzione dell’aria caratterizzati Difference 180% 580% Difference compared compared to to confluent confluent jets jets 140%3 270% dallo stesso valore dell’indice ADI. In Impinging jet ventilation 15.7 0.035 m Displacement ventilation (IJ) (DV) 15.9 0.0275 m3/s/s un altro studio riguardante l’indice ADI, Difference 140% 270% Difference compared compared to to confluent confluent jets jets 110% 3 130% Karimipanah et al. (2008) hanno confrontato Displacement 15.9 0.0275 m3/s/s Confluent jets ventilation ventilation (DV) (CJ) 16.1 0.025 m le portate di aria in quattro diversi tipi Difference compared to confluent jets 110% 130% 3 Confluent jets ventilation (CJ) thermal sensation 16.1 value 0.025 m /sthe mixing ventilation di sistemi di distribuzione dell’aria. In Although the occupants’ |S| for (MV) system was slightly better than that for the displacement ventilation (DV) system, particolare hanno valutato il valore della portata di ariaproduced necessaria pernew ottenere uncomfort valore di ADI a 16.mixing Inoltreventilation hanno valutato la prestazione energetica Although the occupants’ thermal sensation value |S| pari for the the DV system better thermal number N TC and this is attributed to degli impianti utilizzando l’equazione che lega la potenza del ventilatore (E) alla (MV) system was slightly better thanheat thatfrom for the ventilation (DV)with system, its better performance in removing thedisplacement occupied zone εt compared theportata di aria q: this isatattributed to the DV system producedfor better comfort MV system. Moreover, the new DV thermal system case, thenumber fresh airNTC is and supplied floor level (10) its better performance in removing heat the occupied zone εt plumes compared with this the directly into the occupied zone which is from then entrained by thermal making MV system. for Δp theèDV system case, the fresh airattraverso isfrom supplied at floor level q2; la differenza di pressione ventilatore dove E =ofΔp qsupply e Δp ∝ method air∙Moreover, more efficient in removing contaminants the iloccupied zone(Pa) e q è la portata di aria (m3∙s-1). I risultati directly into thefresh occupied zone which iszone then.(higher bybasso thermal this di studio sono riportati in Tabella Ilentrained valore della di aria εc)più compared toplumes theportata MVmaking system. Astrovato corrisponde ai sistemi tipo andquesto delivering air to the breathing method airDV supply more efficient in removing contaminants the occupied zone confluent (0,025 m3s-1). Per sistemi tipo impinging jet si èfrom trovata una portata a result, of thejet system provides better air quality at the breathing zone, i.e. higher airdi aria 1,4 volte superiore; inoltre questo εc) compared tosuperiore the MV system. As al caso dei confluent jets. Si può notare, and delivering air to una the breathing (higher with that zone for the MV system and consequently producing quality numberfresh Nrichiede tipo di sistema potenza del ventilatore 2,74 volte rispetto AQ compared a higher result, che the DV system provides airII.quality at the breathing zone, higher aira circa la metà rispetto a quella necessaria value asal shown inbetter Table This finding also confirms thei.e. earlier work ADIla inoltre, potenza ventilatore necessaria per i sistemi impinging jet è pari New compared with that for the MV system and consequently producing quality number N on ADI above. AQ per un impianto a miscelazione. Infine, nel caso della ventilazione a dislocamento è necessaria una portata di aria 1,1 volte as shownenergetico in Table II. associato This finding also confirms1,33 the volte earliersuperiore work a higher ADI superiore e siNew havalue un consumo al ventilatore rispetto al caso dei confluent jets. on ADIIIabove. Table - Parameters for the ADINew index based on measurements with male and female subjects for two ventilation systems Table II - Parameters for the ADINew index based on measurements with male and Valori dei parametri per il calcolo dell’ADInew Ventilation ricavati da misure su un campione di uomini female subjects fora two ventilation systems System |S| NAQ ADINew NTC εt εc b τp τn e donne in camera climatica, per due Ventilation [h] tipologie di impianto di ventilazione [h] b System |S|a N ADI N εt εc TC AQ New τp τn (a Voto medio della sensazione termica globale, MV |0.14| 0.95 0.91 0.33 0.57 1.04 0.60 1.51 [h] [h] espresso da soggetti maschili e femminili in camera climatica; b Efficienza di ventilazione per la rimozione MV |0.14| 0.95 0.91 0.57 1.04 0.60 1.51 DV |-0.43| 1.13 0.97 0.33 0.49 1.10 0.74 1.71 di CO2). In uno studio di Almseri et al (2011) a Average overall thermal sensation votes for male and female subjects bè stato dei numeri termico e1.71 di qualità dell’aria ottenuti sperimentalmente l’indice ADI DVcalcolato |-0.43| 0.97 base 0.33 0.49 di comfort 1.10 0.74 new sulla Ventilation effectiveness for CO21.13 removal ain camera climatica: un campione di uomini e donne all’interno della camera ha espresso la propria sensazione termica. Average overall thermal sensation votes for male and female subjects b IVentilation sistemi analizzati sono effectiveness for CO2 quello removal a miscelazione e quello a dislocamento. I risultati per le due tipologie di impianto di CONCLUSIONS ventilazione sono riportati in Tabella. Per calcolare εt è stata utilizzata la temperatura media dell’aria, misurata nella zona As it della was demonstrated in this invece, article, the of supplying fresh air to alabuildCONCLUSIONS valutata concentrazione media di anidride carbonica. occupata camera climatica; permethod il calcolo di εc è stata ing has a significant impact on the indoor air quality and energy usage of ventilation sysSebbene nel caso della ventilazione a miscelazione il valore della sensazione termica |S| fosse leggermente migliore it was in this the method of supplying fresh air to aair buildtems. As It was alsodemonstrated shown that there arearticle, many different methods for supplying fresh to a rispetto a quello ottenuto per la ventilazione a dislocamento (DV), il sistema DV ing has a significant impact(naturally on the indoor air quality andmechanical energy usage ventilation sys-ha ottenuto un valore del nuovo building, some are passive driven), some are andofsome are a commigliore: ciò è attribuibile al fatto che un impianto numero del comfort termico N TC tems. It was also shown that there are many different methods for supplying fresh air bination of these (hybrid). The choice of the best system for a particular application to is a DV permette una più efficace rimozione del carico termico dall’ambiente occupato rispetto ai sistemi MV. Inoltre, building, some are passive (naturally driven), some are mechanical and some are a comcomplex procedure that is not only dependent on the climate but also the building design nel caso del sistema DV, l’aria viene immessa livello del direttamente nella zona occupata, persysbination of these Thepavimento, choice of the bestnatural systemand for a particular application ispoi a essere rimossa grazie ai pennacchi and usage. Somea(hybrid). of the most commonly used mechanical ventilation termici, rendendo di fatto metodologia distribuzione dell’aria piùdesign efficace anche nella rimozione degli complex procedure that is notquesta only dependent on thedi climate but also the building inquinanti dalla zona e nel fornire aria fresca zona di respirazione and usage. Some of theoccupata most commonly used natural and nella mechanical ventilation sys- (valore più elevato di εc) rispetto alla metodologia di distribuzione a miscelazione. Ne risulta che l’impianto DV permette di ottenere una migliore qualità dell’aria nella zona di respirazione, cioè ottiene un valore più alto di NAQ rispetto a quello che si ottiene per gli impianti MV; di conseguenza permette di realizzare un valore più alto dell’indice ADInew , come dimostrato in Tabella.

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Test Chamber Reading University 20 mm

210

Ceiling 120 mm

400 m

460

High Level Jet (Mixing)

Guide Vane 70 mm PVC pipe

Inlet wall

Perforation sheet

150

102

Impinging Jet

Confluent Jets

Le prestazioni di 5 tipi di sistemi di distribuzione dell’aria sono state analizzate utilizzando la camera di prova ambientale dell’Università di Reading (2,8 x 2,8 x 2,3 m di altezza) e le simulazioni CFD. Le tipologie dei dispositivi dei terminali dell’aria utilizzati sono mostrati in Figura

UFD

Wall Displacement

Risultati delle simulazioni CFD per il calcolo dell’ADI

Velocity Contours

Temperature Contours

Gävle University Risultati delle simulazioni CFD per Confluent Jets Displacement & Confluent Jets

Climate chamber

8,40 m

A 2,3

4,5,6

b B 2,3

7,20 m

Misurazioni condotte nella camera di prova in aula presso l’Università di Gävle, in Svezia (Centro per l’Ambiente Costruito), dotata di diversi terminali di distrubuzione d’aria

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Bibliografia

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valore massimo, mentre, quando |S| raggiunge i suoi valori estremi (+3, molto caldo, oppure -3, molto freddo), NTC raggiunge il suo valore minimo (cioè zero). Ciò si può ottenere utilizzando un modello di sensazione termica multi-nodo, come quello CBE (Zhang et al., 2010). Un valore elevato di εt implica che l’impianto di ventilazione è efficiente nella rimozione del carico termico. εc, τp ed ACH sono fattori che si utilizzano per determinare il valore di NAQ che ha un certo impatto sul valore di ADInew. Un valore elevato di εc ed un valore basso sia di τp che di ACH implica che l’impianto di ventilazione è efficiente sia nella rimozione degli inquinanti che nel fornire aria fresca all’ambiente. Quindi, il nuovo indice ADInew , sviluppato nella forma indicata nell’equazione (6) può rappresentare uno strumento utile per la valutazione contemporanea del comfort termico e della qualità dell’aria anche in caso di ambiente termico non uniforme.

Conclusioni Per poter ottenere la qualità dell’aria desiderata e contemporaneamente ridurre i consumi energetici per la ventilazione, è necessaria un’attenta valutazione delle prestazioni del sistema di distribuzione dell’aria, ottenibile attraverso alcune metodologie di calcolo. L’indice ADI, Air Distribution Index, basato sulla valutazione combinata del comfort termico, attraverso il PPD, della qualità dell’aria interna, con l’indice PDAQ, e dell’efficienza di ventilazione per la rimozione degli inquinanti (εc) e del carico termico (εt), è utile nella previsione della prestazione di impianti di ventilazione che generano ambienti termicamente uniformi. Mentre in caso di ambienti non uniformi dal punto di vista termico è utilizzabile un nuovo indice, ADInew , basato su un modello di sensazione termica multi-nodo, nonché su altri parametri già impiegati per l’ADI, quali εc e εt. Per dimostrare l’efficacia dell’impiego degli indici AD ed Adnew , sono stati proposti alcuni esempi di applicazione degli indici che permettono di fare confronti tra le prestazioni di diversi impianti di ventilazione e di rilevare il comfort termico conseguibile. n * Hazim B. Awbi, TSBE Centre, University of Reading, Reading, United Kingdom Traduzione a cura di Elvira Ianniello Il presente articolo è tratto dall’intervento “Energy Efficient Ventilation for retrofit buildings” del prof. Awbi al Convegno Internazionale AiCARR di Baveno 2011, che è stato insignito del Premio Sanguineti. Sul numero 12 di AiCARR Journal è stata pubblicata la prima parte dell’intervento relativa alla riqualificazione degli impianti di ventilazione.

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Sistemi di controllo

Ventilazione controllata on demand

Rilevatori di presenza e di CO2, umidostati e timer. La Demand Controlled Ventilation, basandosi sul reale fabbisogno degli utenti, consente di ridurre costi di gestione, consumi energetici e impatto ambientale di Mara Portoso* e Paolo Cervio**

energetico si intendono tutti quei metodi grazie ai quali è possibile evitare di dissipare energia utile sotto forma di calore non recuperabile, senza rinunciare ai vantaggi di funzionalità e al comfort. Una soluzione molto efficiente dal punto di vista del risparmio energetico è la Demand Controlled Ventilation (ventilazione controllata basata sul fabbisogno). Come è noto, scopo della ventilazione è fornire una portata d’aria di rinnovo atta a introdurre ossigeno negli ambienti e diluire altri gas, come CO2, inquinanti, odori ecc. Il concetto di controllo automatico della ventilazione in base al fabbisogno degli occupanti è conosciuto da oltre 30 anni. All’inizio, le principali barriere alla sua diffusione sono state la scarsa affidabilità dei sensori e il loro costo elevato. Da alcuni anni, però, la tecnologia dei sensori ha fatto grandi progressi rendendo la Demand Controlled

CONSUMO DI ENERGIA

uando si parla di risparmio

PORTATA ARIA COSTANTE

PORTATA ARIA VARIABILE

DEMAND CONTROLLED VENTILATION

RISPARMI ENERGETICI SISTEMA DCV. Nei tradizionali edifici ad uso terziario (uffici) gli ambienti non sono occupati per oltre il 60% del tempo durante un giorno lavorativo normale. Questo significa che grazie a un sistema di Demand Controlled Ventilation è possibile ridurre dal 10% al 30% i fabbisogni per ventilazione, riscaldamento e raffrescamento

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Ventilation possibile e, soprattutto, conveniente. Con la Demand Controlled Ventilation la portata dell’aria di un impianto viene regolata in funzione della richiesta effettiva, così da utilizzare solo l’energia necessaria a garantire un comfort ottimale. In pratica, la portata dell’aria viene automaticamente ridotta, diminuendo la velocità di rotazione del ventilatore, nel momento in cui la richiesta dell’impianto risulta bassa e aumentata quando la richiesta cresce. Il sistema utilizza uno o più sensori per determinare il numero di persone in un ambiente e, conseguentemente, regolare la portata d’aria. La Demand Controlled Ventilation rappresenta pertanto una valida soluzione che consente di ridurre non solo i costi di gestione e i consumi, ma anche l’impatto ambientale.

Sensore di CO²

Tra le varie tecniche di DCV disponibili troviamo la ventilazione controllata in funzione della concentrazione di anidride carbonica: si tratta di una valida soluzione per la regolazione della velocità di rotazione dei ventilatori di estrazione dell’aria nei locali in cui è presente un numero molto variabile di persone, come nel caso di negozi con grandi variazioni del numero di clienti in funzione dell’ora e dei giorni, di sale conferenze, teatri, sale da ballo e palestre. Il ventilatore gira a bassa

VENTILAZIONE CONTROLLATA IN FUNZIONE DELLA CONCENTRAZIONE DI ANIDRIDE CARBONICA. Particolarmente indicato in locali soggetti ad un flusso variabile di occupanti (come i negozi), il sistema DCV con sensore di CO2 fa girare il ventilatore a bassa velocità in presenza di poche persone, mentre la velocità di rotazione aumenta con la crescita dell’affollamento

velocità in presenza di poche persone, mentre la velocità di rotazione aumenta nel momento in cui l’affollamento cresce. Prendiamo, ad esempio, un negozio di abbigliamento aperto ogni giorno dalle 10 alle 20. Per la maggior parte del tempo, in negozio saranno presenti solo le commesse e alcuni clienti, mentre di sera e nei giorni festivi sarà normalmente affollato. In un negozio del genere è particolarmente adatta la ventilazione controllata in funzione della concentrazione di CO2, in quanto in questo caso i ventilatori potranno girare a bassa velocità in presenza di pochi clienti.

Demand Controlled Ventilation

Saving energy means to apply all those methods by which it’s possible to not dissipate useful energy without sacrificing the advantages of functionality and comfort. A very efficient system is the Demand Controlled Ventilation (ventilation controlled based on demand). As is known, the purpose of ventilation is to provide a flow of new air suitable to introduce oxygen in the environments and dilute other gases, such as CO2, pollutants, odors, etc. The concept of automatic control of ventilation in accordance with the needs of the occupants has been known for over 30 years. Initially, the main barriers to its spread has been the unreliability of the sensors and their high cost. For several years, however, sensor technology has made great progress in making the Demand Controlled Ventilation affordable. With the Demand Controlled Ventilation air flow rate of a plant is adjusted in function of the actual request, so as to use only the energy necessary to guarantee optimum comfort. In practice, the air flow rate is automatically reduced, decreasing the speed of rotation of the fan, when the request of the system is low, and increased when the demand grows. The system uses one or more sensors to determine the number of people in an environment and, consequently, adjust the flow of air. The Demand Controlled Ventilation is therefore a sensible solution that not only reduces operating costs and consumption, but also the environmental impact. Keywords: Demand Controlled Ventilation, sensors

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Con questa tecnica, il ventilatore gira alla massima velocità solo per il 17% del tempo totale di utilizzo, il consumo di energia elettrica per il funzionamento del ventilatore viene ridotto della metà ma, soprattutto, vengono ridotti i costi per il riscaldamento dei locali, vista la minore quantità di calore estratto inutilmente dal locale. Sulla base delle condizioni climatiche dell’Europa centrale, estrarre aria solo quando serve veramente comporta una riduzione del fabbisogno di riscaldamento di circa 15 MWh annui. In questo modo è possibile ammortizzare le spese di installazione in soli 6 mesi, trascorsi i quali ogni giorno di funzionamento in più comporta un risparmio effettivo sulla gestione dell’impianto. Lo stesso vale anche nei mesi caldi quando è necessario raffrescare i locali in cui è presente anche un’estrazione forzata.

Umidostato In alcune applicazioni, quali locali docce, spogliatoi, lavanderie, saune e locali relax, è necessario garantire una buona ventilazione per impedire che l’umidità raggiunga livelli eccessivi all’interno dei locali. Con il controllo della velocità del ventilatore tramite umidostato, il ventilatore gira più velocemente quando il livello di umidità nel locale è elevato e rallenta quando l’umidità è presente a livelli inferiori. In un locale con sette docce, ad esempio, al fine di evitare la formazione di vapore è necessaria una portata d’aria di circa 40 l/s per ogni box doccia. Se le

livello di umidità sia rappresentativo per l’intero locale.

Rilevatore di presenza

VENTILAZIONE REGOLATA TRAMITE RILEVATORE DI UMIDITÀ. In alcuni locali dove è necessario garantire una buona areazione (come docce, spogliatoi, saune), è possibile, tramite umidostati, far funzionare più velocemente il ventilatore quando il livello di umità nell’ambiente è elevato, facendolo invece rallentare quando l’umidità diminuisce

docce vengono utilizzate quattro ore al giorno per sette giorni e per il tempo rimanente è sufficiente una portata corrispondente a tre docce, il controllo della ventilazione tramite umidostato consente di ottenere un notevole risparmio energetico. Anche in questo caso, con la ventilazione on demand i ventilatori girano a velocità elevata

solo per circa il 17% del tempo totale di funzionamento dell’impianto; infatti, il ventilatore gira ad alta velocità solo quando l’umidostato ne indica la necessità, indipendentemente dal fatto che le docce vengano utilizzate o meno. Un aspetto importante da tenere presente è che l’umidostato deve essere posizionato in un punto in cui il

Regolatore per ventilatori con motori EC

EC VENT di Systemair è un regolatore intelligente in grado di regolare ventilatori con motori EC in funzione di un calendario interno, in base a sensori o a un sistema di Building Management. Dotato di sensori di temperatura e umidità incorporati e pronto per il collegamento a sensori esterni di CO2, umidità, temperatura, pressione e rilevatori di persone, EC VENT si compone di due parti: una scheda di regolazione (CB), normalmente posizionata vicino al ventilatore e un’unità ambiente (RU) situata vicino all’area da ventilare, in posizione comoda per l’utente, che permette di visualizzare le SCHEMA EC VENT SYSTEMAIR. Il regolatore si compone di sensori di temperatura e umidità incorporati e prevede il collegamento a sensori esterni di CO2, umidità, temperatura, pressione e rilevatori di persone

Un’altra possibilità è rappresentata dal controllo della ventilazione tramite rilevatore di presenza (Passive InfraRed). Il ventilatore aumenta la sua velocità fino al valore di set point impostato quando il sensore rileva un movimento, ad esempio non appena una persona entra in un ambiente. Questa soluzione è ideale per locali frequentati da persone solo durante alcune ore del giorno e per brevi periodi di tempo, come nel caso dei bagni dei ristoranti. Il bagno di un ristorante può rivestire grande importanza per il comfort degli ospiti e la qualità dell’aria in questo ambiente è fondamentale per come viene percepita la qualità complessiva del ristorante. Si supponga di avere un ristorante con sette toilette; al fine di creare un ambiente salubre, ciascuna toilette viene ventilata con 30 l/s durante l’utilizzo, sfruttando al contempo una ventilazione di fondo relativamente alta, pari a 15 l/s per toilette. In media la toilette è

informazioni fornite dai sensori installati e di immettere le impostazioni desiderate. La scheda di regolazione alimenta il display con tensione di rete a 24 V DC, comunica le informazioni ricevute dai sensori collegati al display da e verso l’unità ventilante e fornisce la corretta tensione di uscita per la regolazione del ventilatore o della batteria di riscaldamento/raffreddamento in base alle impostazioni stabilite sul display. Il sistema di regolazione EC VENT può avere fino a 5 sensori attivi (analogici), es. temperatura, umidità, CO2, pressione e portata, e fino a 10 display collegati simultaneamente. VENTILAZIONE CONTROLLATA DCV MEDIANTE VENTILATORI CON MOTORI EC. Dalla Figura si rileva che l’efficienza dei motori EC è nettamente superiore rispetto a quella dei motori AC. Inoltre, i motori EC permettono il più ampio campo di regolazione (0-100%)

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utilizzata tre ore al giorno per cinque giorni e quattro ore durante le giornate di venerdì e sabato. Non appena qualcuno entra nella toilette, il sensore di movimento attiva l’estrazione ad alta velocità. Rispetto al controllo mediante sensori di concentrazione dell’anidride carbonica, con questa tecnica la portata dell’aria aumenta immediatamente nel momento in cui viene rilevato un movimento, e quindi prima che la qualità dell’aria peggiori. Con il controllo tramite PIR il ventilatore gira ad alta velocità per il 15% circa del tempo totale di funzionamento.

Orologio e timer di attivazione Il controllo della ventilazione tramite orologio programmatore rappresenta una valida alternativa per i locali nei quali si conoscono in anticipo gli orari di massimo affollamento e il numero di persone

VENTILAZIONE REGOLATA IN BASE A RILEVAZIONE DI PRESENZA. Particolarmente adatto a locali frequentati da molte persone per poco tempo (come i servizi igienici di un locale pubblico), il sistema DCV con rilevatore di presenza, permette di attivare l’estrazione ad alta velocità nel momento in cui qualcuno entra nell’ambiente

Sistema di regolazione completo

Fläkt Woods presenta un sistema di regolazione che rappresenta la naturale evoluzione per un’azienda che ha nel suo DNA gli impianti VAV. Con questo sistema è possibile realizzare, rivolgendosi ad un solo fornitore, impianti VAV o DCV; permette infatti di far dialogare tra loro i regolatori a portata variabile Optivent, i diffusori a portata variabile Active Diffusers e le nuove unità di trattamento aria serie eQ. Obiettivo finale è realizzare un sistema di regolazione degli ambienti che, SISTEMA DI REGOLAZIONE. Gestendo in modo integrato i regolatori a portata variabile Optivent, i diffusori a portata variabile Active Diffusers e le nuove unità di trattamento aria serie eQ (come in Figura), il sistema ottimizza le condizioni di funzionamento dell’unità di trattamento aria in funzione dei fabbisogni dei singoli ambienti e delle migliori condizioni operative possibili per il sistema

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gestendo in maniera integrata tutti questi componenti, ottimizzi le condizioni di funzionamento dell’unità di trattamento aria in funzione dei fabbisogni dei singoli ambienti e delle migliori condizioni operative possibili per il sistema. Si tratta di un sistema aperto: è infatti interfacciabile su protocolli standard ModBus con altri impianti di regolazione presenti nell’edificio. Il suo utilizzo è possibile anche nel caso l’unità di trattamento aria non sia di produzione Fläkt Woods. Infine può sfruttare i cablaggi esistenti della rete LAN dell’edificio. SISTEMA A PORTATA D’ARIA VARIABILE. La regolazione dell’ingresso di aria all’interno di un ambiente può avvenire con un sistema VAV dotato di variatore di flusso

FUNZIONAMENTO DEI REGOLATORI. I regolatori sono in grado di mantenere il flusso d’aria al valore di set point, anche in caso di fluttuazioni di pressione nel condotto

energetico. Con un timer, la variazione della velocità del ventilatore viene effettuata manualmente. In questo modo è l’utente a decidere quando azionare e per quanto tempo i ventilatori ad alta o bassa velocità. La ventilazione controllata tramite timer è ideale, ad esempio, per una palestra scolastica utilizzata tra le 11 e le 17 per cinque giorni alla settimana, che rimane chiusa negli altri orari o che viene a volte utilizzata di sera o nei fine settimana da altri utenti. Il controllo del fabbisogno tramite timer consente di utilizzare il ventilatore di estrazione alla massima portata solo per un terzo del tempo totale di funzionamento e di dimezzare il consumo energetico necessario per l’esercizio dell’impianto di estrazione. n

VENTILAZIONE PROGRAMMATA. In caso di locali con massimo affollamento in orari stabiliti (come uffici, scuole, mense scolastiche), è possibile preprogrammare tramite orologio la ventilazione a massima portata nei periodi di massimo carico termico presenti, come avviene nel caso di uffici, asili, scuole e mense scolastiche. La portata dell’aria viene controllata in base a periodi di tempo pre-programmati con un orologio impostato in modo tale che i ventilatori girino ad alta velocità quando si prevede la presenza di molte persone all’interno del locale. In questo modo il ventilatore garantisce la massima portata durante i

periodi di massimo carico termico da smaltire, mentre durante i rimanenti periodi di tempo la portata sarà ridotta. Un’ultima opzione è rappresentata dal controllo della ventilazione con un semplice timer, un’alternativa semplice ed economicamente conveniente per garantire una ventilazione on demand e ottenere al contempo un notevole risparmio

* Mara Portoso, Presidente Commissione Soci AiCARR ** Paolo Cervio, Direttore Tecnico Systemair Spa Si ringraziano Systemair e Fläkt Woods per le immagini.

COMPONENTI PER CENTRALE TERMICA I moderni edifici devono offrire continuità di esercizio, semplicità nella manutenzione e bassi costi di gestione; alle centrali termiche si richiede sicurezza elevata, protezione affidabile e totale rispondenza alle prescrizioni legislative e normative. La nuova gamma di componenti per centrale termica Giacomini soddisfa in pieno queste esigenze e permette di avere da un unico fornitore tutto quanto serve per la distribuzione dei fluidi termovettore e dell’acqua sanitaria dalla centrale fino ai terminali in ambiente.

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Portata Variabile

Regolatori di portata VAV

Clima

RSVB Come accessori sono disponibili i I principali vantaggi della Gli impianti a tutta aria a portata silenziatori da canale e le batterie soluzione VAV sono: variabile VAV rappresentano una di postriscaldamento ad acqua • Nessun terminale in ambiente soluzione per realizzare sistemi oppure a resistenza elettrica. • Ottimo controllo di umidità e ad alta efficienza energetica In base al tipo di applicazione temperatura per il controllo del microclima in è possibile adottare il tipo di • Elevata qualità dell'aria applicazioni civili e di processo. regolazione automatica ottimale: ambiente In particolare gli impianti VAV • regolatori stand-alone per • Ottima distribuzione dell'aria sono particolarmente adatti per singoli ambienti con diffusori ad alta induzione la climatizzazione dei moderni • regolatori integrati in sistemi edifici per il terziario, caratterizzati • Ridotte dimensioni dei canali di supervisione con protocolli • Elevata efficienza energetica da estese superfici vetrate e da di comunicazione per edifici di • Massimo utilizzo del freevalori di affollamento e modalità grandi dimensioni cooling di utilizzo moto variabili nel • regolatori di pressione statica tempo. Ciò comporta la presenza o dinamica ad alta velocità I regolatori di portata VAV delle di carichi frigoriferi con un di azionamento per aree di serie RSVB silenziati vengono profilo discontinuo e con valori processo utilizzati per il controllo elettronico importanti anche nel periodo della portata d’aria nei condotti invernale e medio stagionale. Silenziatori aggiuntivi di mandata o ripresa. Sono Nelle applicazioni di processo, adatti ad elevate velocità dell’aria I silenziatori possono essere come ad esempio i laboratori utilizzati sia sulla mandata fino a 14 m/s. Grazie ad un didattici e di ricerca, l’utilizzo sia sulla ripresa dell’aria per dispositivo per la lettura effettiva dei regolatori VAV consente l’abbattimento del rumore della portata d’aria, è possibile di mantenere le necessarie prodotto trasmesso dal sistema realizzare un preciso controllo condizioni di pressione di distribuzione dell’aria. delle portate indipendentemente differenziale tra ambienti diversi dalle variazioni di pressione con un notevole risparmio Batterie di nell’impianto, semplificando la energetico. I regolatori VAV di Maurizio Magistrelli* postriscaldamento fase progettuale e ottimizzando consentono infatti di controllare Le batterie di postriscaldamento i consumi energetici. I regolatori automaticamente la portata di vengonotecniche. utilizzate per possono essere forniti nella nelle centrali aria esterna trattata ed immessa assicurano un controllo ottimale di temperatura, Peraumentare contro, la temperatura dell’aria in uscita versione con oppure senza in base al numero di cappe di umidità e qualità dell’aria, con il vantaggio di utilizrispetto agli impianti di tipo misto dal regolatori di portata al fine di isolamento esterno. estrazione in funzione. la richiesta di controllo zare terminali privi di ventilatori e filtri. Ciò permet(idronicisoddisfare e VRF), essi richiedono l’imtemperatura proveniente da te di ottenere livelli di rumorosità molto contenuti piego della di più elevate portate d’asonde ambiente. Sono disponibili e di concentrare le operazioni di manutenzione ria (5-6nella vol/h inveceaddiacqua 2-3) calda. con un versione

Impianti VAV Strategie per la regolazione

Andando ad incidere sulla pressione statica, sulla regolazione in riscaldamento, sull’aria esterna e su quella di mandata, è possibile migliorare le prestazioni del sistema

la scelta della tipologia di impianto di climatizzazione viene influenzata dal consumo energetico in fase di raffreddamento. Oltre all’aspetto legato ai costi gestionali, il fabbisogno frigorifero, insieme a quello per il riscaldamento e per la produzione di acqua sanitaria, porta infatti oggi a definire il consumo complessivo di un edificio che determina la classe energetica e che dovrà essere soddisfatto in percentuale sempre più rilevante mediante fonti rinnovabili. Tra le diverse opzioni disponibili, una delle più interessanti, sebbene spesso trascurata, è quella basata sugli impianti a tutta aria VAV. empre di più

Figura 1 – SCHEMA DI IMPIANTO VAV IN UN EDIFICIO DESTINATO AD USO UFFICI. Ogni singolo ambiente dell’edificio ha esigenze di comfort specifiche che variano nel tempo in funzione di esposizione, occupazione, attività svolte ed esigenze soggettive degli occupanti

Ufficio

Modalità di funzionamento Gli impianti VAV realizzano il controllo delle condizioni ambientali mediante l’immissione di aria con temperatura costante e portata variabile in funzione dei carichi termici delle varie zone. La variazione di portata è ottenuta mediante unità terminali di zona, dette cassette VAV, posizionate sia sui canali di mandata sia su quelli di ripresa, dotate di una serranda che modula la propria posizione sulla base di un segnale proveniente da una sonda di temperatura ambiente (Figura 1). Se ben progettati e tarati gli impianti VAV

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Esposizione solare

Ufficio

Costruzione

Ufficio

Formazione

Sala riunioni

Laboratorio

Sala riunioni

Produzione

Ingresso

Magazzino

Ripostiglio

Ogni singolo a dell’edificio ha comfort specifi nel tempo in fu • Esposizione • Occupazione • Attività svolte • Esigenze sog occupanti

maggiore ingombro dei canali di distribuzione.

Applicazioni Dal punto di vista energetico gli impianti VAV presentano il grande vantaggio di utilizzare solamente l’aria esterna per il raffreddamento dell’ambiente quando le condizioni esterne lo consentono (free-cooling), aspetto particolarmente importante per edifici con carichi prevalentemente di raffreddamento, con valori significativi frigoriferi anche nel periodo invernale e nelle mezze stagioni. È questo un caso da affrontare sempre più di frequente con involucri caratterizzati da un’elevata percentuale di serramenti vetrati ad elevato isolamento termico (Figura 2). In presenza di spazi interni organizzati come open-space e caratterizzati da carichi frigoriferi endogeni variabili, gli impianti VAV rispondono mediante la riduzione della portata d’aria immessa fino ad un valore minimo (solitamente del 30%). Il trattamento delle zone perimetrali, che presentano invece carichi di segno diverso, viene effettuato mediante l’impiego di cassette dotate di batterie di postriscaldamento. In tal modo l’impianto può funzionare a portata variabile durante il regime di raffreddamento e a portata costante con postriscaldamento in regime invernale. Una particolare attenzione richiede, inoltre, la scelta dei diffusori d’aria che devono essere ad elevata induzione (Figura 3) in modo da garantire le condizioni di benessere anche in presenza di ridotte portate d’aria immessa.

Figura 2 – Gli impianti VAV sono particolarmente adatti alla climatizzazione di edifici molto vetrati a bassa inerzia, con carichi frigoriferi elevati anche nelle mezze stagioni e nel periodo invernale

Strategie per la regolazione Per garantire elevate prestazioni di un impianto VAV, è di fondamentale importanza impiegare strategie ottimizzate nela regolazione dell’impianto. Vediamo nel dettaglio le opzioni a disposizione. Ottimizzazione della pressione statica

La modulazione della portata d’aria inviata alle varie zone provoca una variazione della pressione dell’aria all’interno dei canali di distribuzione. Mediante un sensore di pressione posizionato a circa due terzi della lunghezza del canale principale di mandata dell’aria, si varia la velocità del ventilatore di mandata dell’UTA per Figura 3 – SALA RIUNIONE TRATTATA CON DIFFUSORI LINEARI AD ELEVATA INDUZIONE che garantiscono una distribuzione ottimale dell’aria anche con una riduzione della portata del 30% Fonte: Sagicofim

VAV systems, strategies for adjusting

Increasingly, the choice of type of air conditioning system is influenced by the energy consumption in cooling phase. In addition to the linked to the management costs, the need refrigerator, along with that for heating and for the production of sanitary water, in fact, today port to define the overall consumption of a building that determines the energy class and which must be satisfied as a percentage increasingly important means of renewable sources. Among the different options available, one of the most interesting, though often overlooked, is that based on all air VAV systems. In order to improve the system’s performance, is possible to implement some control strategies that include: optimization of pressure, temperature recalibration air supply, external modulation air, heat setting in. Keywords: VAV systems, control strategies

mantenere in questo punto la pressione statica ad un valore prefissato, sufficiente a fornire la giusta quantità d’aria anche all’unità VAV posta nella posizione più sfavorevole e in condizione di pieno carico. Con questo sistema, tuttavia, l’impianto genera una pressione statica maggiore di quanto necessario. Le restanti unità VAV vengono infatti sovralimentate e devono quindi limitare l’aria in eccesso chiudendo le serrande. Questo comporta più alti livelli di rumorosità, minor precisione nella regolazione ed inutile spreco energetico, soprattutto in condizioni di carico parziale, che rappresenta la condizione abituale di funzionamento di un sistema VAV.

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meccanica e viene tarato e

Come funziona una cassetta VAV

ZTH-VAV.

mpo di regolazione portate

n 2 m/s

La cassetta VAV modulaDN la portata d’ariaVmediante lo spostamento di una pala (o max 14 m/s Ø un servomotore che riceve il segnale da una sonda amserranda) comandata da l/s m3/h l/s biente. Nei modelli più evoluti, grazie ad un dispositivo per la lettura effettiva 125 22 570 158 della portata d’aria, è possibile realizzare950 un preciso controllo delle portate indi160 38 263 pendentemente dalle variazioni di pressione nell’impianto, semplificando la fase 200 98 1500 416 97

250

2450

680

147

315

3680

1025

245

400

6170

1713

Figura 4 – CASSETTE VAV INSTALLATE NEL CONTROSOFFITTO Fonte: Sagicofim

La soluzione è rappresentata dall’impiego di una periferica di sistema (Figura 6) che mette in comunicazione le unità terminali, dotate di regolatori DDC, con la UTA, mediante una rete MP-Bus. Il sistema consente la riduzione della pressione statica al minimo necessario e si basa sul monitoraggio dell’angolo di apertura delle serrande. Ogni regolatore VAV conosce l’effettiva posizione della sua serranda di modulazione di portata d’aria. Il sistema BMS esamina in continuazione

i singoli regolatori, tenendo conto della situazione che si ha sul terminale VAV con la serranda più aperta (Figura 7). In tal modo il ventilatore di mandata genera solo una pressione sufficiente a garantire la portata d’aria richiesta dal terminale VAV più critico (con la serranda più aperta). In condizioni di carico parziale, il ventilatore di mandata è in grado di funzionare con una pressione statica inferiore, consumando meno energia e generando

Figura 6 – SISTEMA DI OTTIMIZZAZIONE DELLA PRESSIONE Fonte: Belimo

VAV

MP 2 VAV

MP 3 VAV

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meno rumore. L’ottimizzazione della pressione fornisce l’ulteriore vantaggio di permettere all’operatore dell’impianto di identificare e sistemare le “zone anomale”, ovvero quelle ove qualcosa non sta funzionando correttamente. Alcune possibili cause includono un terminale VAV sottodimensionato, una restrizione nel canale

Figura 7 – PERIFERICA PER LA GESTIONE DEI DATI inviati dai regolatori delle cassette VAV Fonte: Belimo

MP 1

progettuale e ottimizzando i consumi energetici (Figura 5). Δp . Un captatore (croce di misura) rileva un segnale di pressione Legenda principio di misura differenziale media legato da . V Portata (m3 / h) una formula costante alla veC Costante geometrica locità di aria che lo investe. Il Δp Pressione differenziale (Pa) segnale viene elaborato da un ρ Densità fluido regolatore elettronico che ne ricava il corrispondente valo- Figura 5 – PRINCIPIO DI MISURA re di portata e lo compara con DELLA PORTATA ARIA Fonte: Sagicofim quanto richiesto dal sistema di gestione per mezzo del segnale di set-point. Se il valore di portata corrisponde a quanto il sistema sta chiedendo, il regolatore mantiene la pala in posizione; in caso di squilibrio, invece, esso comanda l’apertura o la chiusura della pala per soddisfare la richiesta di set-point. Ogni regolatore viene installato in fabbrica sulla parte meccanica e viene tarato e programmato singolarmente in base alle richieste specifiche del progetto, sia per quanto riguarda i valori di portata sia per i diversi parametri di funzionamento elettromeccanico. Ogni terminale è quindi un’unità di regolazione di portata completa e pronta all’uso, senza necessità3di ulteriori azioni di messa in servizio o predisposizioni alle caratteristiche dell’impianto. Eventuali modifiche dei parametri impostati in produzione possono essere effettuate in cantiere.

Ritaratura della temperatura dell’aria di mandata

In un impianto VAV l’aumento della temperatura dell’aria di mandata (TAM) in condizioni di carico parziale consente di ridurre il consumo di energia del compressore e di sfruttare al massimo il free-cooling. Quando l’aria esterna è più fredda del set-point della TAM, i compressori vengono fermati e le serrande sull’aria esterna e sull’aria di ricircolo modulano in modo da fornire la temperatura richiesta dell’aria di mandata. Una taratura più elevata della TAM permette di fermare prima i compressori e di aumentare il numero di ore in cui il free-cooling è in grado di fornire tutto il raffreddamento necessario. Per le zone con basso carico di raffreddamento, una volta ridotta la portata dell’aria di mandata al valore minimo di taratura del terminale VAV, l’aumento della TAM consente inoltre di diminuire l’impiego del postriscaldamento a livello di zona. Tuttavia, dato che l’aria di mandata è più calda, le zone che richiedono un raffreddamento avranno necessità di ricevere più aria per soddisfare il carico frigorifero, con conseguente aumento del consumo di energia del ventilatore. Inoltre, nei climi ad elevata umidità, avere l’aria di mandata più calda significa una minore deumidificazione e un maggiore livello di umidità in ambiente. La ritaratura della TAM dovrebbe essere effettuata in modo tale da avere il minimo consumo di energia complessivo, considerando compressori, postriscaldamento e ventilatori, e senza ignorare il

Set-point della temperatura di mandata dell’aria (TAM) [°C]

d’aria che riduce la portata, un setpoint di temperatura di zona tarato troppo basso oppure una sonda ambiente esposta alla luce del sole oppure posta vicino ad una sorgente di calore. Se si impiega un normale regolatore di pressione costante nel canale, l’operatore rileva queste anomalie soltanto quando qualcuno si lamenta. Un sistema BMS permette invece di raccogliere in continuo i dati di ciascun terminale VAV, identificando e sistemando le zone anomale.

15,5 15 14,5

Ritaratura basata sulla zona più sfavorita

14 13,5 13 7

13 15,5 18 Temperatura a bulbo secco dell’aria esterna [°C]

Figura 8 – ESEMPIO DI RITARATURA DELLA TAM (Temperatura Aria di Mandata)

controllo di umidità. Anche se esistono diversi approcci per realizzare questa strategia, vi sono alcuni principi generali da adottare. Innanzitutto, quando il clima esterno è caldo, occorre mantenere la TAM ad un basso livello per approfittare dei notevoli risparmi di energia dovuti alla parzializzazione del ventilatore. L’aumento del setpoint della TAM deve avvenire solo quando la temperatura esterna si riduce, in modo da sfruttare il free-cooling e ridurre il consumo per il postriscaldamento. L’esempio riportato nella Figura 8 mostra un’opzione di regolazione con ritaratura del setpoint della TAM in base alla variazione della temperatura esterna a bulbo secco. Quando essa è maggiore di 18°C non si ha alcuna ritaratura e il set-point rimane al valore di progetto (13°C). L’utilizzo di aria fredda permette di modulare la portata d’aria e di garantire la deumidificazione a carico parziale. Quando l’aria esterna diventa più fredda, il sistema di regolazione inizia ad alzare il set-point della TAM e ciò consente di sfruttare maggiormente il free-cooling e e di evitare il postriscaldamento a livello di zona. L’aumento della TAM viene limitato solitamente a 16°C, per soddisfare i carichi frigoriferi delle zone interne senza dover ricorrere ad un sostanziale sovradimensionamento del terminale VAV e dei canali. Un possibile svantaggio di un simile approccio è il fatto che, se una zona ha un forte carico di raffreddamento, è possibile che l’aria di mandata più calda non riesca a fornire abbastanza freddo e che questa zona tenda a riscaldarsi troppo. Per impedire una tale situazione, il grado di ritaratura della TAM dovrebbe dipendere dal fabbisogno frigorifero della zona più critica. A tale scopo il sistema di regolazione riduce il set-point della

TAM di quel tanto che basta ad eliminare il problema del surriscaldamento. Modulazione dell’aria esterna

In un impianto VAV tradizionale, l’unità di trattamento d’aria fornisce una portata costante d’aria esterna di ventilazione alle diverse zone controllate individualmente. Un sistema di risparmio energetico consiste nella modulazione della portata d’aria esterna in base all’effettiva densità di affollamento delle diverse zone. A tale scopo possono essere impiegate sonde di CO2, sensori di occupazione oppure una logica di programmazione oraria. I sensori di CO2 vengono utilizzati nelle zone con una densità di occupazione elevata e variabile (come le sale riunione, gli auditori, le zone ristoro). Le zone caratterizzate da un minore affollamento, o nelle quali l’occupazione varia soltanto leggermente (quali uffici singoli e openspace e aule scolastiche), sono invece più adatte all’impiego di sensori di occupazione. Infine le zone con una densità occupazione ridotta (quali uffici aperti) oppure prevedibile (quali ristoranti o auditori) possono essere controllate anche usando un sistema di programmazione oraria. Oltre a svolgere la funzione di ritarare la richiesta di ventilazione, il regolatore su ciascun terminale VAV continua a monitorare la portata d’aria primaria inviata a quella zona. Il sistema BMS raccoglie periodicamente le effettive richieste di ventilazione e di aria primaria dai regolatori in modo da determinare la quantità di aria esterna necessaria per soddisfare tutte le zone servite. Il sistema BMS invia questo set-point alla UTA per regolare la posizione serranda sull’aria esterna. Utilizzando un sensore di occupazione in combinazione con una logica di programmazione oraria, è possibile rilevare se una zona non è

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Portata d’aria primaria massima

Limite massimo temperatura di mandata 32°C

Percentuale di portata d’aria

32°C

Batteria riscaldamento attivata

la ta del nda int ma - p o a di Set ratur pe

tem

Set-point della temperatura di mandata

100%

50%

20%

13°C 0% Carico termico di progetto

13°C Carico ambiente

Portata d’aria primaria massima di riscaldamento Portata d’aria primaria minima di raffreddamento

Carico frigorifero di progetto

Figura 9 – REGOLAZIONE DI CASSETTA VAV CON POSTRISCALDAMENTO occupata a prescindere dalla programmazione del sistema BMS. Questa combinazione può essere usata per commutare la zona sulla modalità di “occupazione in standby”. In questo modo tutte, o quasi, le luci in quella zona possono essere spente, i set-point della temperatura possono essere alzati oppure abbassati di 0,5-1°C e la portata di ventilazione può essere ridotta. Inoltre è possibile ridurre il set-point della portata minima d’aria al terminale VAV in modo da evitare, o ridurre, il ricorso al postriscaldamento e di ridurre il consumo di energia del ventilatore. Quando il sensore di occupazione indica che la zona è nuovamente occupata, queste tarature vengono commutate alla modalità normale di occupazione.

Regolazione in riscaldamento

Il sistema tradizionale per effettuare il controllo di un terminale VAV con postriscaldamento consiste nel ridurre la portata d’aria primaria in corrispondenza di una riduzione del carico frigorifero della zona. Quando la portata raggiunge il valore minimo prefissato, se il carico frigorifero continua a diminuire viene attivata la batteria calda in modo da evitare il sottoraraffreddamento della zona. Quando ciò avviene solitamente la serranda di modulazione della portata d’aria mantiene una portata costante di aria calda. La Figura 9 mostra un metodo alternativo per la regolazione di una cassetta VAV con postriscaldamento. Quando la zona richiede raffreddamento, la sequenza di controllo rimane

Test prestazionali

Un aspetto fondamentale in sede di progettazione è rappresentato dall’affidabilità dei dati dichiarati sulla documentazione tecnica con prestazioni aerauliche e acustiche testate in laboratorio di prova (Figura 10). Una delle più recenti realizzazioni è rappresentata dagli impianti VAV a tutta aria realizzati per la nuova sede della Regione Lombardia a Milano (Figura 11) per i quali sono state fornite più di 300 cassette di regolazione. Per gli uffici presidenziali ai piani alti (dal 33º al 36º) è stato previsto un impianto VAV con una portata massima di 50.000 m³/h (pari a 5 vol/h), mentre per le sale Figura 10 – Laboratorio di prova Sagicofim dove vengono testate le cassette VAV

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invariata, con la portata d’aria che varia tra i valori di massima e di minima in modo da mantenere la temperatura ambiente desiderata. Quando l’aria primaria raggiunge il valore minimo prefissato e la temperatura ambiente scende sotto il set-point di riscaldamento, la batteria calda viene attivata in modo da riscaldare l’aria ed evitare il sottorafreddamento dell’ambiente. Se il fabbisogno di riscaldamento aumenta, il regolatore alza il setpoint della temperatura di mandata dell’aria in modo da mantenere la temperatura ambiente zona al valore di progetto (linea tratteggiata) fino a raggiungere un limite predefinito della temperatura di mandata (32°C) da non superare per minimizzare l’effetto di stratificazione dell’aria calda. n * Maurizio Magistrelli, Sagicofim spa, Cernusco sul Naviglio (Milano), www.sagicofim.com

Bibliografia

• John Murphy, High performance VAV systems, ASHRAE Journal, ottobre 2011 • Luca Stefanutti, Impianti di climatizzazione – Progettare per l’architettura, Tecniche Nuove, 2011

stampa e consiliari (Figura 12) ubicate ai piani 11º e 12º l’impianto VAV presenta una portata di 10.000 m³/h. Per le zone destinate al pubblico poste al 1º piano sono state infine previste 5 unità di trattamento VAV per complessivi 40.000 m³/h. Tutti gli impianti VAV possono modulare la portata variabile dal 50 al 100%, con distribuzione dell’aria realizzata mediante diffusori lineari a soffitto ad elevata induzione.

Figura 11 – Palazzo della Regione Lombardia a Milano

Figura 12 – Impianto VAV e diffusori lineari ad elevata induzione installati in una delle sale stampa della sede della Regione Lombardia

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Recupero energetico

La ristrutturazione di un impianto di ventilazione comporta degli oneri molto importanti, sia dal punto di vista logistico e di cantierizzazione, sia dal punto di vista economico. Di contro, però, i vantaggi sono fondamentali

Riqualificare gli impianti di ventilazione meccanica negli edifici esistenti

di Riccardo Antoniazzi*

a ristrutturazione di un impianto

di ventilazione meccanica comporta sempre difficoltà tecniche e logistiche di primaria importanza, poiché, a causa delle canalizzazioni di mandata e di ripresa, che occupano l’interno degli spazi tecnici, la maggior parte dei volumi disponibili, sono spesso molto ingombranti. La loro sostituzione non è quindi mai immediata e spesso comporta il coinvolgimento di tutti gli altri impianti interni ai cavedi. Infatti, anche solo un intervento puntuale di ristrutturazione di alcune parti delle canalizzazioni richiede la necessità di rimuovere altre installazioni impiantistiche. Si sottolinea, inoltre, che gli impianti di ventilazione si distribuiscono in vaste aree degli edifici e quindi un intervento di ristrutturazione comporta la necessità di importanti adeguamenti delle opere edili (apertura e/o rimozione di controsoffitti, forometrie invasive, …). È inoltre importante evidenziare come ad un impianto di ventilazione sia associata la maggior parte

del fabbisogno energetico di un edificio; soprattutto nei casi di impianti a tutta aria esterna, l’energia assorbita dalle batterie di trattamento aria interne alle UTA è spesso molto maggiore dell’energia assorbita dagli altri terminali degli impianti. Di conseguenza una ristrutturazione di un impianto di ventilazione necessita di una particolare attenzione dal punto di vista tecnico: pochi interventi correttivi mirati sull’impianto di ventilazione possono consentire un miglioramento della prestazione energetica di un edificio molto superiore rispetto ad azioni sull’involucro edilizio. Infine si sottolinea che all’impianto di ventilazione è spesso associata, soprattutto negli edifici ospedalieri, una fondamentale funzione

igienico-sanitaria legata ai ricambi d’aria esterna dei diversi locali. Lo stato di conservazione di tale impianto spesso compromette tale funzione. La ristrutturazione di un impianto di ventilazione necessita, quindi, di opere di sanificazione e/o pulizia delle condotte in modo da ripristinare l’originaria salubrità dell’impianto. Alla luce di quanto descritto si può affermare che la ristrutturazione di un impianto di ventilazione comporti oneri economici, logistici e progettuali molto importanti; inoltre tale operazione di riqualificazione impiantistica procura conseguenze notevoli sulla logistica del cantiere e sui risultati energetici dell’intera riqualificazione dell’edificio.

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Riqualificazione igienico-sanitaria Soprattutto negli ambienti ospedalieri, un impianto di ventilazione meccanica ricopre un’importante funzione igienico-sanitaria, poiché consente di ottemperare ai cogenti requisiti di ricambio dell’aria esterna imposti da numerose normative nazionali ed europee, che impongono un livello idoneo di pulizia alle superfici interne delle condotte. In primo luogo, il D.Lgs. 81/2008 prescrive nel punto 1.9.1.4 dell’Allegato IV che gli impianti di condizionamento dell’aria “devono essere periodicamente sottoposti a controlli, manutenzione, pulizia e sanificazione per la tutela della salute dei lavoratori”. Mentre, le Linee guida per la prevenzione e il controllo della legionellosi (Gazzetta Ufficiale n.103 del 05/05/2000) riportano nel punto 7.2 che “durante l’esercizio dell’impianto è importante eseguire controlli periodici per rilevare la presenza o meno di sporcizia. Nel caso, poi, di un intervento di pulizia,

PRIMA e DOPO. Canale di ventilazione prima e dopo la pulizia e la sanificazione occorre assicurarsi successivamente che le sostanze usate siano rimosse completamente dal sistema”. Lo stesso dicasi per le “Linee guida recanti indicazioni sulla legionellosi per i gestori di strutture turistico-ricettive e termali”, pubblicate sulla G.U. Del 04/02/2005, che sottolineano l’importanza della pulizia periodica degli impianti di climatizzazione. Infine è doveroso citare le “Linee Guida per la definizione di protocolli tecnici di manutenzione predittiva sugli impianti di climatizzazione”, pubblicate sulla G.U. del

ELETTROSPAZZOLA. Comandata da un operatore specializzato, durante la roteazione l’elettrospazzola solleva e tiene in sospensione tutto ciò che si trova all’interno dei canali d’aria

03/11/2006, le quali nel punto 2.2.7 prescrivono che “le condotte d’aria devono essere periodicamente ispezionate”. Nonostante questi numerosi e pesanti vincoli normativi, viene raramente realizzata la pulizia e la sanificazione dei canali, in quanto tale attività comporta spesso delle fermate dell’impianto piuttosto prolungate e, talvolta, risulta di difficile realizzazione a causa della contemporanea presenza nei locali di operatori e di utenti.

Tecnologie per la pulizia interna dei canali Alla luce di quanto descritto, appare evidente come la pulizia e la sanificazione dei canali sia un’attività assolutamente necessaria durante un intervento di ristrutturazione di un impianto di ventilazione meccanica. La sanificazione interna dei canali può essere realizzata mediante tecniche differenti: utilizzo di elettrospazzole (rotanti, manuali o robotizzate), utilizzo di testine ad aria compressa, deposizione turbolenta controllata di aerosol polimerici ristrutturanti ad azione battericida e fungicida. Utilizzo di elettrospazzole

The retrofitting of mechanical ventilation systems in existing buildings

The present work describes how the retrofitting of mechanical ventilation systems in existing buildings involves very important responsabilities, both economic and operational. However, the benefits (sanitary and energetic) are very important. This paper describes how to maximize the benefits of a retrofitting of a mechanical ventilation system. Keywords: existing buldings, mechanical ventilation systems, retrofitting

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La prima tecnologia descritta per la pulizia interna delle condotte aerauliche viene eseguita attraverso l’introduzione di una particolare elettrospazzola dotata di speciali setole in nylon e polipropilene, adatte alle dimensioni ed alla forma delle condotte aerauliche interessate dalle operazioni di bonifica. L’elettrospazzola, comandata da un operatore specializzato, durante la roteazione solleva e tiene in sospensione tutto ciò che si trova all’interno dei canali d’aria. Contemporaneamente allo svolgimento di tali operazioni, attraverso un apposito tubo flessibile, viene attivato un estrattore d’aria che è in grado di garantire

RECUPERATORE IN CONTROCORRENTE

il totale distacco e la successiva eliminazione di tutto lo sporco presente nelle condotte. La disinfezione viene garantita nebulizzando in soluzione, su tutte le superfici interne, un prodotto disinfettante; il tempo di contatto nel quale il principio attivo del disinfettante agisce sulle superficie interne delle condotte aerauliche è pari a circa 90 minuti. Utilizzo di testine ad aria compressa

La seconda tecnologia è invece basata sull’azione di testine ad aria compressa (6/8 bar), che, grazie ad un flusso d’aria opportunamente convogliato, creano una lama d’aria (“coltello d’aria”)

che aggredisce le sostanze contaminanti ed i depositi di particolato, distaccandoli. Il flusso d’aria imposto dalla conformazione della testina consente alla testina stessa di mantenersi in costante contatto con la superficie interna della condotta da bonificare, garantendo così l’avanzamento a prescindere dalla conformazione del condotto. La testina, inoltre, avanza all’interno delle condotte con un raggio d’azione di 25/30 metri in orizzontale e circa 8/10 metri in verticale. Il raggio d’azione utile e la dimensione contenuta della testina consentono di minimizzare la quantità e la grandezza dei varchi di accesso all’impianto da bonificare, salvaguardandone quanto più possibile l’integrità. Spesso vengono utilizzati varchi già presenti, quali fori per bocchette, griglie, diffusori. Questa operatività riduce fortemente i tempi necessari per l’effettuazione del servizio limitando al minimo l’interferenza con le normali attività che si svolgono negli ambienti interessati dalla manutenzione all’impianto. Tutta l’aria ricca di particolato e depositi che sono stati distaccati dall’interno della condotta passano attraverso una serie di filtri dove l’ultimo di questi è un filtro assoluto. Questa filtrazione ad altissima efficienza mantiene indenni i locali serviti dall’impianto in manutenzione da dispersioni di particolato potenzialmente pericoloso, rendendo immediatamente fruibili i locali e

garantisce la protezione dei tecnici che eseguono la bonifica. Deposizione di aerosol polimerici

L’ultima tecnologia descritta si avvale di una tecnica di controllo della deposizione di aerosol in fase liquida all’interno di condotte. Si crea un rivestimento polimerico continuo all’interno delle canalizzazioni, il quale svolge la funzione di inglobare i depositi di polveri alle pareti e di rendere inattiva la carica microbica e micotica in essi eventualmente contenuta. Il flusso d’aria nel quale viene iniettato l’aerosol polimerico viene generato ponendo l’impianto di ventilazione in condizioni di pressione relativa negativa, scongiurando quindi il rischio di fuoriuscita di polveri, contaminanti microbiologici ed aerosol polimerici dalle condotte sottoposte a trattamento. La turbolenza indotta e modulata all’interno della vena d’aria in cui viene iniettato l’aerosol, garantisce la deposizione continua del polimero sulla totalità delle superfici interne delle condotte.

Tale tecnologia utilizza aerosol polimerici ottenuti per atomizzazione di una emulsione sintetica acquosa bicomposta, ininfiammabile, ad azione sanificante; tale resina è in grado di legarsi alla superficie interna “sporca” dei canali

aeraulici, bagnando ed impregnando i depositi di polvere su di essa presenti, ed abbattendo la carica microbica e micotica in essi eventualmente contenuta. In tal modo assicura un’elevata compatibilità chimico-fisica con tutti i materiali di consueto impiego nella realizzazione delle reti aerauliche degli impianti di ventilazione.

Naturalmente durante le operazioni di sanificazione risulta necessario escludere dal resto dell’impianto, mediante otturazioni statiche, la porzione di rete aeraulica che deve essere rigenerata. Otturare staticamente lungo i punti terminali della rete aeraulica per l’isolamento della porzione di rete da sottoporre a rigenerazione.

Riqualificazione energetica È già stato ribadito come un impianto di ventilazione meccanica, soprattutto quando utilizza tutt’aria esterna, sfrutta la maggior parte del fabbisogno energetico di un edificio. È quindi necessario, quando se ne progetta la ristrutturazione, analizzare tutte le soluzioni che consentano di limitare tale dispendio energetico. I principali punti da analizzare affinché l’impianto di ventilazione possa limitare il fabbisogno energetico dell’edificio sono: il recupero di calore dell’aria espulsa, la tenuta all’aria dei canali e la coibentazione dei canali.

Recupero di calore dell’aria espulsa Il recupero del calore dell’aria espulsa è uno dei metodi principali per ridurre la spesa energetica di un impianto di ventilazione. Tale tecnologia è obbligatoria, ai sensi dell’Allegato C del D.P.R. 412/93, se la portata di aria espulsa e il numero delle ore/anno di funzionamento dell’impianto superano i valori limite. Tali valori limite sono diversi in funzione dei Gradi Giorno della località in cui è

RECUPERATORE ROTATIVO doppio che consente di ridurre il diametro e di essere utilizzato a controsoffitto

installato l’impianto stesso. La realizzazione del sistema di recupero del calore su un impianto di ventilazione meccanica esistente è banale se l’UTA installata è già dotata di tale sezione. Molto più

problematica è la ristrutturazione nel caso in cui l’impianto esistente sia privo di recuperatore di calore. Ristrutturazione di un impianto di ventilazione dotato di recuperatore di calore

La ristrutturazione dell’impianto comporta il ripristino della sezione di recupero di calore esistente. Tuttavia è fondamentale, almeno per i recuperatori a flussi incrociati, prevedere una serranda di by-pass del recuperatore stesso. Deve essere sempre possibile, infatti, by-passare lo scambiatore di recupero ogniqualvolta le condizioni dell’aria esterna rendano lo stesso energeticamente sfavorevole. Tale serranda deve essere dimensionata in modo che, nei momenti in cui il recuperatore è by-passato, le perdite di carico di tale sezione risultino estremamente limitate. Infatti, il recupero di calore garantito dagli scambiatori

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sull’aria espulsa non è gratuito: le perdite di carico aggiuntive generate da questa sezione comportano un incremento di energia elettrica assorbita dai ventilatori dell’UTA (sia dal ventilatore di mandata, che da quello di ripresa). Si possono quindi definire COP e EER di un recuperatore di calore come rapporto tra la potenza recuperata dall’aria espulsa e la potenza elettrica utilizzata dal recuperatore stesso: qinv COPrec = ———— (1) qrec qest EERrec = ———— (2) qrec Si può dimostrare che per taluni valori di temperatura dell’aria esterna i valori di COP e di EER del sistema di recupero sono meno vantaggiosi dei valori di COP e di EER delle centrali termo-frigorifere. In questi casi si deve by-passare lo scambiatore di recupero. Parallelamente è necessario dotare i motori dei ventilatori di inverter o di ventilatori EC a corrente continua in modo che il sistema di regolazione possa ridurre le prevalenza dei ventilatori nel momenti in cui lo scambiatore di recupero è disattivato. Si sottolinea che allo stato attuale non tutte le UTA, anche di nuova installazione, sono dotate di serranda di bypass del recuperatore. Ma anche quando presente, tale serranda viene dimensionata in modo da garantire le medesime perdite di carico dello scambiatore di recupero. È necessario, invece, ridurre al minimo le perdite di carico della serranda (compatibilmente con gli ingombri), in modo da limitare l’energia elettrica assorbita dai ventilatori quando le condizioni dell’aria esterna lo richiedano. ⇒

NOMENCLATURA

COPrec = COP del sistema di recupero del calore (kW/kW) Qinv = Potenza recuperata in fase invernale dal sistema di recupero del calore (kW) Qest = Potenza recuperata in fase estiva dal sistema di recupero del calore (kW) Qrec = Potenza elettrica assorbita dal sistema di recupero del calore (kW)

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Ristrutturazione di un impianto di ventilazione privo di recuperatore di calore

Spesso gli impianti di ventilazione meccanica da ristrutturare sono, allo stato di fatto, privi di sistemi di recupero dell’aria espulsa. Talvolta poi le griglie di presa aria esterna delle UTA sono posizionate in zone molto distanti dalle griglie di espulsione, mentre i canali di mandata e di ripresa sono collocati in parti di edificio lontane tra loro e occupano cavedi e intercapedini diverse. In queste condizioni, l’inserimento della sezione di recupero spesso non è fattibile a meno di una completa dismissione e rifacimento di tutte le canalizzazioni, con conseguente individuazione di nuovi cavedi e passaggi all’interno dell’edificio. Non risulta quindi possibile installare un recuperatore di calore a flussi incrociati, un rotativo e nemmeno un termodinamico. In tali casi sarebbe possibile installare una doppia batteria ad acqua di recupero, ma l’efficienza di tale sistema risulta estremamente limitata, tanto più se le due batterie sono posizionate in zone lontane e quindi le perdite energetiche di distribuzione del fluido vettore aumentano. In tali circostanze, è possibile “sostituire” il sistema di recupero dell’aria espulsa con altre tecnologie che consentono, sia in fase invernale che in fase estiva, di ridurre il fabbisogno energetico legato al trattamento dell’aria esterna. Tali tecnologie, divise tra la stagione di utilizzo, sono: • recupero rigenerativo (funzionamento estivo); • raffreddamento adiabatico indiretto per preraffreddamento aria esterna (funzionamento estivo). • sottoraffreddamento del condensatore di una pompa di calore per preriscaldamento aria esterna (funzionamento invernale);

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RECUPERATORE A FLUSSI INCROCIATI

• energia solare per preriscaldamento aria esterna (funzionamento invernale). Recupero rigenerativo

Il recupero rigenerativo è una tecnologia che, in fase estiva, permette di ridurre il fabbisogno di energia legato al raffreddamento dell’aria esterna e al post-riscaldamento della stessa (Vio, 2009; 2011). Tale tecnologia può essere utilizzata principalmente negli impianti di ventilazione adibiti alla funzione di “aria primaria” e quindi negli impianti che non hanno il compito di controllare la temperatura ambiente. In quest’ultimo caso, infatti, proprio nei momenti in cui l’aria esterna assume valori più elevati (e quindi i carichi sensibili e latenti sono maggiori), l’UTA deve immettere aria a temperatura ridotta, eliminando il post-riscaldamento. Di conseguenza, si perde ogni vantaggio di tale tecnologia. Diversa è la situazione dei locali i cui carichi estivi comportano un rapporto R tra carico sensibile e carico totale ridotto, e quindi la potenza latente ha un valore in percentuale elevato rispetto alle rientrate totali degli ambienti. In questo caso, l’aria immessa deve essere postriscaldata e quindi tale tecnologia può essere energeticamente utile. Il recupero rigenerativo può essere poco adatto anche in impianti con terminale radiante (a soffitto, a pavimento o a parete) e aria primaria; in taluni casi i carichi endogeni di alcuni locali sono così elevati che la potenza garantita dall’impianto radiante non è sufficiente ad abbattere le rientrate sensibili; anche in questo caso l’aria primaria deve in tali circostanze partecipare all’abbattimento di sensibile, immettendo aria a temperatura inferiore alle condizioni ambiente. Il post-riscaldamento viene limitato proprio nei momenti in cui l’aria esterna è alle condizioni di temperatura più elevate e quindi proprio nei momenti in cui il preraffreddamento dell’aria esterna consente il massimo vantaggio del recupero rigenerativo. La tecnologia si presta alla massima efficacia negli impianti in cui l’aria primaria viene sempre immessa alle condizioni termoigrometriche

neutre rispetto all’ambiente e quindi quando il post-riscaldamento dell’aria deumidificata è sempre necessario. Raffreddamento adiabatico indiretto

Il raffreddamento adiabatico indiretto è una tecnologia, alternativa al recupero rigenerativo, che permette di ridurre, in fase estiva, il fabbisogno di energia legato al raffreddamento dell’aria esterna, anche in caso di lontananza del punto di espulsione dell’aria rispetto al punto di presa aria esterna (Vio, 2009; 2011). Consiste nell’installazione di uno scambiatore a flussi incrociati in cui si incrocia il flusso di immissione con un flusso di aria esterna raffreddato attraverso umidificazione adiabatica. L’aria umidificata non necessariamente deve essere l’aria ambiente espulsa: proprio nel caso descritto (in cui il ventilatore di espulsione è lontano dalla presa aria esterna) si può umidificare aria esterna che viene espulsa direttamente, dopo il passaggio nel recuperatore. In tal modo si ottiene un pre-raffreddamento dell’aria esterna spesso superiore rispetto ad un comune recuperatore a flussi incrociati che incroci l’aria immessa con l’aria ambiente. Tale tecnologia, a differenza del recupero rigenerativo, si può applicare con efficacia in tutti gli impianti di ventilazione meccanica in quanto il raffreddamento gratuito dell’aria esterna non comporta un post-riscaldamento dell’aria immessa e quindi non va ad interagire con il controllo della temperatura ambiente. Tuttavia,

questo sistema comporta maggiori oneri manutentivi legati alla sezione di umidificazione dell’aria espulsa. Sottoraffreddamento del condensatore di una pompa di calore

Le due tecnologie precedentemente descritte consentono di sopperire alla mancanza di una sezione di recupero del calore dell’aria espulsa solo in fase estiva. Lo sfruttamento del sottoraffreddamento del condensatore di una pompa di calore per preriscaldare l’aria esterna consente, in fase invernale, di limitare il fabbisogno energetico legato al ricambio d’aria. Tale tecnologia consiste nell’installare, all’interno di una pompa di calore, uno scambiatore in serie al condensatore; tale scambiatore acqua/refrigerante, permette di ridurre l’entalpia del punto di uscita del sottoraffreddamento a valle della condensazione. Infatti l’acqua prodotta dallo scambiatore deve essere utilizzata per preriscaldare aria esterna; se la portata d’acqua del circuito è sufficientemente ridotta, si può ottenere un elevato salto termico e quindi è possibile sottoraffreddare il refrigerante a valle del condensatore. Analizzando tale fenomeno nel diagramma p-h del circuito frigorifero si nota come si ottiene un aumento del lavoro utile della pompa di calore, parte del quale si ritrova nel preriscaldamento dell’aria esterna. Energia solare per il preriscaldamento dell’aria esterna

Un’alternativa in fase invernale al sottoraffreddamento del condensatore di una pompa di calore consiste nell’utilizzo dell’energia di un impianto solare per pre-riscaldare l’aria esterna immessa in un impianto di ventilazione meccanica. Infatti, in piena fase invernale l’impianto solare produce acqua a temperatura meno vantaggiosa; l’energia solare, quindi, viene trasferita solo parzialmente all’acqua sanitaria, la cui temperatura è pari a circa 15°C. È evidente come l’energia solare ceduta è inversamente proporzionale alla

temperatura della sorgente fredda da riscaldare; quindi utilizzando l’acqua dei pannelli solari per alimentare una batteria di pre-riscaldamento dell’aria esterna consente di aumentare la resa energetica dell’impianto e consente quindi di evitare lo scambiatore di recupero dell’aria espulsa. Si può dimostrare (Lazzarin e Minchio, 2011) che un collettore solare medio, raggiunto da un’insolazione pari a 300 W/m², sarebbe inattivo se costretto a lavorare con mandata a 35°C per riscaldare acqua calda sanitaria. Il medesimo collettore, se utilizzato per preriscaldare aria esterna, e quindi con temperatura di mandata pari a 10°C, avrebbe una resa di circa 180 W/m² e quindi un’efficienza pari al 60%. Tale tecnologia è utilizzabile negli edifici con alto consumo di acqua calda sanitaria, in cui l’impianto solare, quindi, è caratterizzato da ampie superfici. Non sarebbe infatti economicamente vantaggioso sovradimensionare il campo solare solamente per lo scopo di preriscaldare aria esterna.

Tenuta all’aria dei canali Spesso gli impianti di ventilazione meccanica datati sono caratterizzati da una scarsa tenuta all’aria dei suoi componenti, siano essi canali in lamiera piuttosto che unità di trattamento aria. La tenuta all’aria dei canali convoglianti aria deve essere rispondente a quanto indicato dalla Norma UNI 10381-1. Questa definisce tre classi di tenuta (A, B e C) e i limiti superiori del fattore di perdita fmax per ogni classe, funzione del parametro Psm, misurato in Pa, il quale rappresenta il valore della media aritmetica dei valori massimi e minimi della pressione statica misurata nella condotta sottoposta a test. La norma UNI 10381-1 si basa sul concetto che la perdita è proporzionale alla superficie laterale della condotta. Una rete aeraulica con maggiore superficie laterale complessiva delle condotte può presentare una perdita d’aria più elevata rispetto a quella di condotte di minori dimensioni. Questa definizione è più corretta rispetto a quella generica, spesso utilizzata, secondo la

quale il limite massimo della perdita d’aria viene espresso in percentuale sulla portata complessiva della rete (in genere compresa tra 3% e 5%). È evidente che una scarsa tenuta all’aria dei canali comporta un elevato spreco energetico dovuto al trattamento di aria che trafila all’interno di controsoffitti, di cavedi o addirittura all’esterno. Quindi la ristrutturazione di un impianto di ventilazione può consentire un elevato risparmio energetico anche in funzione di questo aspetto. Si sottolinea che le perdite di energia dovute alle perdite di massa di un impianto di ventilazione sono citate nell’Appendice A della Norma UNI TS 11300-3 (punto A.2.1).

Coibentazione dei canali Gli impianti di ventilazione esistenti possono essere caratterizzati da una scadente coibentazione dei canali, sia interni all’edificio, che esterni. Si sottolinea che le perdite di energia dovute alla trasmissione di calore di un impianto di ventilazione sono citate nell’Appendice A della Norma UNI TS 11300-3 (punto A.2.2 per il metodo analitico e punto A.2.3 per il metodo semplificato). La ristrutturazione di un impianto di ventilazione può comportare un risparmio energetico anche legato alla coibentazione delle condotte.

Conclusioni

Il presente lavoro ha dimostrato come la ristrutturazione di un impianto di ventilazione meccanica risulta una delle attività più onerose all’interno di un’opera di riqualificazione di un edificio. Parallelamente, i benefici legati alla ristrutturazione di un impianto di ricambio d’aria possono essere molto evidenti, sia dal punto di vista energetico che dal punto di vista igienico-sanitario. n * Riccardo Antoniazzi, Studio Protecno S.r.l., Verona – riccardo.antoniazzi@studioprotecno.it

BIBLIOGRAFIA

• Antoniazzi, R. 2011. By-pass dello scambiatore: quando conviene? AiCARR Journal, Aprile 2011. • Lazzarin R., Minchio F. 2011. Solare termico per la pompa di calore. AiCARR Journal, Maggio-Giugno. • Linee Guida per la definizione di protocolli tecnici di manutenzione predittiva sugli impianti di climatizzazione, pubblicate sulla G.U. n. 256 del 03/11/2006. • Linee guida per la prevenzione e il controllo della legionellosi. Gazzetta Ufficiale n. 103 del 05/05/2000. • Linee guida recanti indicazioni sulla legionellosi per i gestori di strutture turistico-recettive e termali. Gazzetta Ufficiale n. 28 del 04/02/2005. • Parlamento Italiano. 2008. D.Lgs. 81 del 9 aprile 2008 Attuazione dell’art. 1 della Legge 3 agosto 2007, n. 123, in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro. D.Lgs. 81 del 9 aprile 2008. • Presidente della Repubblica. 1993. Regolamento recante norme per la progettazione, l’installazione, l’esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell’art. 4, comma 4 della Legge 09/01/1991 n. 10. D.P.R. 26 agosto 1993 n. 412. • UNI. 1996 Impianti aeraulici. Condotte. Classificazione, progettazione, dimensionamento e posa in opera. Norma UNI 10381-1. • UNI. 2008. Norma UNI TS 11300-3/2010 Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva. Norma UNI TS 11300-3. • Vio M. 2009. Impianti di climatizzazione. Delfino Editore. • Vio M. 2011. Impianti energeticamente positivi AiCARR Journal, Aprile.

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Norme tecniche smoke management

Impianti meccanici di evacuazione

fumo e calore N

egli ultimi anni si è assistito ad un’evoluzione continua e costante del panorama normativo inerente le norme sui componenti per gli impianti di evacuazione meccanica di fumo e calore e di compartimentazione al fuoco. Motivo per cui appare necessario tracciare un quadro aggiornato che riassuma le metodologie di calcolo degli impianti, le tipologie di prodotti che possono essere utilizzati e le certificazioni

Quadro aggiornato delle norme che i singoli componenti devono rispettare e delle certificazioni che devono possedere di Paolo Cervio e Romano Magistrelli*

che questi devono possedere, compresa la marcatura CE.

Componenti dell’impianto Per poter tracciare un quadro normativo chiaro ed esaustivo, è bene procedere attraverso una suddivisione per componenti dell’impianto.

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Carrellata delle norme italiane ed europee coinvolte

• UNI EN 15423: 2008 sulla ventilazione degli edifici, che riassume le misure antincendio per i sistemi di distribuzione dell’aria negli edifici • D.M.I. 27 luglio 2010, con il quale è stata approvata la Regola Tecnica di Prevenzione Incendi per la progettazione, costruzione ed esercizio delle attività commerciali con superficie superiore a 400 mq • Decreti del Ministro dell’interno 16 febbraio 2007 e 9 marzo 2007 pubblicati sulla Gazzetta Ufficiale n° 74 del 29 marzo 2007: • abrogazione della circolare del Ministro dell’interno 14 settembre 1961, circolare n°91 e del Decreto del Ministro dell’interno 6 marzo 1986 • entrata in vigore della normativa europea EN 1366-2 (agosto 1999) recepita come norma italiana dall’UNI l’11 ottobre 2001 come UNI-EN 1366-2 e della EN 13501-3, sui criteri di classificazione • recepimento della norma armonizzata di prodotto delle serrande tagliafuoco EN 15650 ed introduzione della marcatura CE delle medesime

Prospettive per il 2012

Per quanto riguarda i Sistemi Forzati di Evacuazione Fumo e Calore, SEFFC, (che comprendono serrande di controllo dell’immissione dell’aria esterna, ventilatori di immissione dell’aria esterna, condotte per l’immissione dell’aria esterna, sistemi per il controllo delle pressioni, condotte di controllo del fumo, serrande di controllo del fumo, ventilatori per evacuazione fumo e calore, barriere al fumo, sistemi di rilevazione e controllo, linee elettriche di potenza e di segnale) per i quali non sono mai esistite norme italiane di riferimento, proprio in questi giorni sarà ufficializzata la UNI 9494-2, come prima norma italiana di questo importante settore impiantistico. In sede CEN (Comunità Europea) le norme di riferimento sono quelle della serie EN 12101 “Sistemi per il controllo di fumo e calore”, che i Comitati Nazionali sono tenuti ad adottare senza alcuna modifica, come Norma Nazionale. Queste le specifiche nel dettaglio: • UNI EN 12101-1: 2006, Specifiche per le barriere al fumo; • UNI EN 12101-3: 2004 (EC 2007), Specifiche per gli evacuatori forzati di fumo e calore; • UNI EN 12101-6: 2005 (EC 2007), Specifiche per i sistemi a differenza di pressione – Kit; • UNI EN 12101-7: 2011, Sistemi per il controllo fumo e calore. Condotte per il controllo dei fumi; • UNI EN 12101-8: 2011, Sistemi per il controllo fumo e calore. Serrande per il controllo dei fumi; • UNI EN 12101-10: 2006 (EC 2007), Apparecchiature di alimentazione. Sempre nel 2012 entreranno in vigore le norme a lungo attese per le serrande tagliafuoco perché da settembre 2012 finiranno i periodi di coesistenza delle norme transitorie contemplate nel Decreto 16 febbraio 2007 e sarà possibile utilizzare solo prodotti testati, certificati ed etichettati con marchio CE secondo la norma UNI EN 15650:2010 già recepita dal Governo Italiano fin dal lontano 2007, ma pubblicata dalla Gazzetta Ufficiale Europea solo nell’agosto 2011 con entrata in vigore definitiva dal settembre 2012. Vediamo allora come saranno regolamentati l’uso e la marcatura di questi componenti per l’evacuazione forzata di fumo e calore e per la compartimentazione al fuoco:

VENTILATORI, ESTRATTORI DA TETTO, ESTRATTORI CASSONATI UNI EN 12101-3

La UNI EN 12101-3 “Sistemi per il controllo di fumo e calore – Specifiche per gli evacuatori forzati di fumo e calore” è una norma che specifica i requisiti ed indica i metodi di prova per gli evacuatori forzati di fumo e calore destinati all’installazione in sistemi per il controllo di fumo e calore. La prima pubblicazione della norma UNI EN 12101-3 è del 1/2/2004, ed è la versione ufficiale della norma europea EN 12101-3 del Febbraio 2002. La norma EN 12101-3:2002 è stata sottoposta a revisione, la nuova versione EN12101-3 del Maggio 2010 è atPeriodo di Classe Temperatura funzionamento tualmente sottoposta alla procedura di minimo verifica da parte dei F200 200 °C 120’ comitati nazionali. F300 300 °C 60’ A partire dal 1 Aprile F400 400 °C 90’ o 120’ 2005 la norma impoF600 600 °C 60’ ne il marchio CE su F842 842 °C 30’ tutti i ventilatori di Non spec. Come richiesto dal committente evacuazione fumo

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Requisiti e vantaggi di un ventilatore per estrazione fumo: estrarre il fumo caldo per il tempo sufficiente alla fuoriuscita degli occupanti, garantire una visibilità per un tempo sufficiente alla localizzazione del punto dell’incendio da parte delle squadre di intervento, assistere, se possibile, nell’estrazione del fumo residuo dopo che l’incendio è stato estinto, garantire la ventilazione meccanica in condizione di normale ventilazione (no incendio), estrarre il fumo “freddo” nelle fasi iniziali di sviluppo dell’incendio, avere flessibilità nel poter variare le proprie prestazioni in regolazione, avere flessibilità di montaggio (orizzontale, verticale, canalizzato, ecc.) e impedire la propagazione del fumo agli altri locali/aree

CONDOTTE DI VENTILAZIONE EN 12101-7, UNI EN 1366-1,8,9 e 13501-4 Essendo le condotte di ventilazioni un prodotto da costruzione ricadente nel regolamento UE 305/2011 del 9 Marzo 2011 che abroga la Direttiva Prodotti da costruzione 89/106/CEE, deve seguire un iter di test secondo le normative armonizzate UNI EN 1366-1, UNI EN 1366-8, UNI EN 1366-9 e possedere la Certificazione di prodotto UNI EN 12101-7:2011 Classe

Periodo di Temperatura funzionamento minimo

E300 - xx

300 °C

xx’

E600 - xx

600 °C

xx’

Curva xx’ UNI EN 1363-1 xx’ indica il tempo in minuti (30, 60, 90 ...) EI - xx

Condotte aerauliche. Le condotte aerauliche utilizzate per controllare il movimento e/o il contenimento del fumo e del calore permettono di collegare al ventilatore di estrazione uno o più punti di aspirazione. Si differenziano dalle condotte di ventilazione resistenti al fuoco in quanto devono essere in grado di sopportare temperature moderatamente alte nello svolgimento della propria funzione di evacuazione di fumo e gas caldi, fino a 600°C. Possono essere: • per singolo compartimento: si trovano all’interno del comparto dove ha origine l’incendio scaricando direttamente all’esterno dell’edificio (anche se proveniente da un compartimento a soffitto diverso dal proprio); • per compartimenti multipli: recepiscono fumo proveniente da compartimenti differenti da quello in cui ha avuto origine l’incendio e passanti da un comparto antincendio ad un altro prima di scaricare dall’edificio. Le condotte per estrazione fumo devono rispettare le seguenti caratteristiche: devono rimanere stabili ed integre senza deformarsi o subire movimenti del sistema di supporto, devono presentare un basso e noto fattore di perdita di tenuta (la perdita massima consentita è: 10 m³/h·m². La tenuta ai fumi “S” si ottiene con un coefficiente di perdita inferiore a: 5 m³/h·m²), devono mantenere invariata la sezione trasversale alle temperature prima del flashover (deformazione inferiore al 10% dell’area netta di passaggio aria) e devono essere in grado di mantenere la separazione di resistenza al fuoco del comparto di installazione.

Vasi di Espansione Creati ad Arte CIMM offre una gamma completa di prodotti che soddisfano le esigenze in ogni tipo di impianto, con caratteristiche tecniche e servizi che offrono flessibilità, qualità ed affidabilità in ogni tipo di installazione. Possiamo quindi garantire soluzioni pratiche ed innovative per risolvere molteplici necessità in campo civile ed industriale. CIMM propone inoltre una vasta scelta di vasi di espansione per Impianti Solari, già largamente utilizzati dai nostri più importanti clienti del settore. La qualità CIMM è il risultato dell’esperienza e delle conoscenze accumulate in più di 40 anni di attività, con una produzione altamente automatizzata, impostata secondo i criteri più moderni e dotata di un grande numero di punti di controllo che garantiscono l’alto livello qualitativo di ogni prodotto.

Vasi di Espansione per Caldaie ed Impianti di Riscaldamento Vasi di Espansione per Sistemi ad Energia Solare Autoclavi a Membrana Intercambiabile Serbatoi Anti Colpo d’Ariete CIMM SpA - via Caprera, 13 - 31030 Castello di Godego (TV) - tel 0423 760009 - fax 0423 760041- www.cimmspa.com - info@cimmspa.com

SERRANDE DI CONTROLLO DEL FUMO EN 12101-8, EN 13501-4, EN 1366-9,10 Essendo le serrande di controllo del fumo un prodotto da costruzione ricadente nel Regolamento Ue 305/2011 del 9 Marzo 2011 che abroga la Direttiva Prodotti da Costruzione, deve seguire un iter di test secondo le normative armonizzate UNI EN 1366-2, UNI EN 1366-8, UNI EN 1366-9, UNI EN 1366-10 e possedere la Certificazione di prodotto UNI EN 12101-8:2011 Classe

Periodo di Temperatura funzionamento minimo

E300 - xx

300 °C

xx’

E600 - xx

600 °C

xx’

HOT400

400°C

30’

E - xx

Curva UNI EN 1363-1

xx’

EI - xx

Curva UNI EN 1363-1

xx’

xx’ indica il tempo in minuti (30, 60, 90 ...)

Serrande di controllo del fumo. Queste serrande possono essere: • per singolo compartimento: si trovano all’interno del comparto dove ha origine l’incendio e scaricano, mediante apposito condotto, direttamente all’esterno dell’edificio; • per compartimenti multipli: recepiscono fumo proveniente da compartimenti differenti da quello in cui ha avuto origine l’incendio e passanti da un comparto antincendio ad un altro prima di scaricare dall’edificio. Devono rispettare diverse caratteristiche. In primo luogo la pala della serranda deve aprirsi mediante un impulso elettrico per consentire lo scarico di calore e fumo tramite il ventilatore e, se necessario, consentire ingresso di aria fresca. Oppure chiudersi mediante impulso elettrico per non permettere al fumo ed al calore di entrare in una zona esterna all’evento. In secondo luogo, il servomotore, che non deve essere del tipo con ritorno a molla, deve chiudere o aprire la serranda entro 60 secondi e la serranda deve continuare a funzionare con temperature fino a 110°C (la pala della serranda deve essere in grado di aprire e chiudere). In caso di temperature fino a 300/600°C, la serranda chiusa deve mantenere la sua integrità e tenuta per 120 minuti, secondo la classificazione alla norma EN 13 501-4. La serranda chiusa deve essere, inoltre, sigillata da una guarnizione a tenuta per evitare il flusso di emissioni di combustione (aria calda e fumane fino a 600°C) ed è a tenuta in condizioni normali per un ∆p = 500 Pa con massimo trafilamento di 200 m³/(h·m²)). E deve essere priva di fusibile e molla di ritorno.

SERRANDE TAGLIAFUOCO UNI EN 1366-2, 13501-3, 15650:2010 Le serrande a tagliafuoco sono un prodotto da costruzione ricadente nel Regolamento Ue 305/2011 del 9 Marzo 2011 che abroga la Direttiva Prodotti da Costruzione, e devono quindi seguire un iter di test secondo le normative armonizzate UNI EN 1366-2, EN 1751 e possedere la Certificazione di prodotto UNI EN 15650:2010

Classe E – xx – S

Periodo di Temperatura funzionamento minimo Curva UNI EN 1363-1

xx’

Curva xx’ UNI EN 1363-1 xx’ indica il tempo in minuti (30, 60, 90 ...) EI – xx – S

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Caratteristiche delle serrande tagliafuoco. Le serrande tagliafuoco devono essere sottoposte a due prove di tenuta: • a freddo: dopo 50 cicli di apertura e chiusura, la serranda viene sottoposta alla prova di tenuta a temperatura ambiente. Se la perdita complessiva, con un ∆P di 500 Pa, sia su quella di dimensioni più piccole che più grandi, è <200 m³/h·m², l, la serranda ottiene la classificazione S. Si evidenzia che le dimensioni delle due serrande costituiscono i limiti (superiore ed inferiore) di fornitura di gamma. • a caldo: la medesima serranda, dopo la prova a freddo, viene montata nel forno, su parete verticale o orizzontale, su muratura o parete leggera (cartongesso). Essa deve chiudersi, autonomamente con il proprio sistema di chiusura, entro due minuti da quando il forno ha raggiunto una prestabilita temperatura. Per garantire la tenuta al fuoco E, con una depressione minima di 300 Pa, la perdita attraverso la pala deve essere <360 m³/h·m². L’isolamento termico I è garantito dalla temperatura su cassa e condotto che deve essere <140°C quella media e <180°C la massima.

KIT PRESSIONE

Sistema SEFFC. In alcuni casi previsti dalla UNI EN 121016, il sistema può prevedere di mantenere in sovrappressione le vie di esodo (corridoi, rampe, scale). In queste situazioni è previsto un particolare SEFFC, sistema composto da immissione forzata dell’aria nel vano scale ed evacuazione naturale dai locali, che consente un perfetto “lavaggio” delle vie di fuga, anche quando le porte del locale interessato dall’incendio vengono aperte per l’esodo degli occupanti, e unità di regolazione per il controllo della pressione differenziale ad azionamento veloce, in grado di mantenere costante la differenza di pressione tra il vano scale e l’esterno, adeguandosi rapidamente alle aperture delle porte o altri elementi perturbanti. Un sistema che garantisce, quindi, l’apertura delle porte senza sforzi superiori al consentito. Per quanto riguarda i dispositivi di alimentazione elettrica atti a garantire la corretta alimentazione ai compomenti del sistema SEFFC anche in caso d’incendio, la norma di riferimento è la UNI EN 12101-10 Sistema di controllo e cordinamento del SEFFC. Nel caso sia presente un sistema automatico di comando e controllo del SEFFC, questo si compone di una unità centrale anche modulare, un’interfaccia di gestione, eventuali moduli di campo ed eventuali cavi di trasmissione dati di collegamento tra l’unità centrale e i moduli di campo. Non esiste nessuna norma di riferimento del prodotto

BARRIERE AL FUMO UNI EN 12101-1

La norma UNI EN 12101-1, recepita dal DM 16 febbraio 2007 regolamenta le barriere al fumo

Classe

Periodo di Temperatura funzionamento minimo

D600 – xx

600 °C

xx’

DH - xx

400 °C

xx’

xx’ indica il tempo in minuti (30, 60, 90 ...)

MARCATURA CE

Marchio CE. Il marchio CE impone test di prova su tutti i prodotti di evacuazione fumo secondo la norma stessa (solo gli Enti Certificatori possono eseguire test) e controllo della produzione effettuato da organo di controllo notificato

* Paolo Cervio e Romano Magistrelli, ANACE (Associazione Nazionale Antincendio e Controllo Evacuazione del fumo) Si ringraziano Aernova, Belimo, SAGICofim e Systemair Spa per le immagini

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Normativa

Protezione antincendio Progetto di revisione della norma

UNI 9494

Le novità in esame prevedono l’impiego indistinto dei Sistemi di Evacuazione Fumo e Calore Forzati o Naturali, mettendo a disposizione del progettista un più ampio ed efficiente ventaglio di soluzioni di Gennaro Loperfido* e Luca Pauletti**

I Figura1 – FLASH-OVER. Quando si sviluppa una combustione in un ambiente, se le condizioni di ventilazione sono tali da permettere lo sviluppo dell’incendio attraverso il coinvolgimento progressivo di tutto il materiale combustibile, si giunge normalmente ad una fase in cui tutte le superfici dei materiali combustibili bruciano contemporaneamente. Questo evento-limite è chiamato flash-over

l fumo, i gas tossici e irritanti e il calore che si sviluppano nel corso di un incendio mettono a rischio la sicurezza delle persone, degli edifici e delle cose in essi contenuti. Mentre il calore rappresenta il pericolo principale per le persone che si trovano nelle immediate vicinanze del punto di origine dell’evento, il fumo e i gas prodotti dalla combustione minacciano la sicurezza delle persone presenti anche in zone più lontane. Il fumo, in particolare, risulta pericoloso per due motivi: l’esposizione ai gas tossici prodotti dalla combustione può provocare, in breve tempo, la parziale o completa inabilitazione fisica, con conseguente riduzione e/o perdita della capacità di fuga; la presenza di fumo, inoltre, riduce la visibilità, impedendo ai presenti l’individuazione e il raggiungimento delle uscite del locale, determinando così un pericoloso rallentamento nella velocità di esodo. In aggiunta a ciò, il fumo e i gas caldi ad alta temperatura, accumulandosi velocemente nei locali, possono innescare fenomeni

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di flash-over diffondendo l’incendio in tutto l’ambiente con ingenti danni alle strutture e alle cose.

Apparato normativo In un edificio interessato da incendio, la presenza di un Sistema di Evacuazione e Controllo del Fumo e del Calore (SEFC) in combinazione con un Sistema di Rivelazione dell’Incendio è sicuramente di grande ausilio per incrementare il livello di sicurezza della struttura e per compensare eventuali carenze quali, ad esempio, l’eccessiva lunghezza dei percorsi di esodo. L’entrata in funzione di un SEFC consente di proteggere dall’azione del fumo e dei gas caldi le strutture dell’immobile, riducendone il rischio di collasso, e le cose in esso contenute, limitando i danni provocati. Ma, aspetto ancor più importante, permette di mantenere praticabili i percorsi di evacuazione per facilitare l’intervento dei soccorritori e limitare la propagazione dell’incendio al di fuori dell’area interessata. La progettazione antincendio definisce, con riferimento ai vari ambienti che compongono un edificio, diversi requisiti di sicurezza rispetto alla possibile presenza di fumo. È fondamentale, in particolare, la distinzione tra le aree che devono essere mantenute libere o a basso contenuto di fumo in modo che non ne risulti compromesso l’utilizzo, e le aree invece destinate a costituire uno sfogo o un serbatoio per il fumo stesso. Alcune Regole Tecniche di Prevenzione Incendi – i documenti normativi che disciplinano, dal punto di vista della sicurezza

Figura 2 – ESEMPIO DI EVACUAZIONE IN EDIFICIO NON DOTATO DI SEFC (a destra) e DOTATO DI SEFC (a sinistra). L’entrata in funzione di un SEFC consente, non solo di proteggere l’immobile dall’azione del fumo e dei gas, ma anche di mantenere praticabili i percorsi di evacuazione

Modalità di propagazione del fumo

La propagazione del fumo in un edificio interessato da un incendio è dovuta all’azione combinata dei seguenti fattori: • nei locali in cui l’evento è in atto, il fumo, più caldo e quindi più leggero (minore densità) si raccoglie nella parte alta degli stessi “galleggiando” sugli strati di aria più freddi e propagandosi quindi verticalmente o orizzontalmente. In particolare, la propagazione orizzontale consiste nel transito attraverso porte, varchi o aperture in genere. Se queste sono chiuse, il passaggio avviene ugualmente attraverso le fessure e i piccoli varchi comunque presenti (si parla in questo caso di “esfiltrazione”); • negli edifici più alti la naturale stratificazione delle temperature si manifesta nel cosiddetto “effetto camino (stack effect)” cui corrisponde un movimento verticale dell’aria causato dalle differenze di densità tra masse d’aria con diversa temperatura. L’entità dell’effetto camino è funzione dell’altezza dell’edificio, della permeabilità all’aria delle pareti esterne, della presenza di partizioni orizzontali e della differenza di temperatura tra interno ed esterno dell’edificio. In assenza di incendio, con condizioni climatiche esterne rigide, l’aria contenuta all’interno di un edificio risulta generalmente più calda di quella esterna. La differenza di densità risultante dalla differenza di temperatura e la conseguente spinta di galleggiamento determinano il moto ascensionale dell’aria attraverso gli spazi verticali di collegamento. Al contrario, se l’ambiente esterno dovesse risultare più caldo, il verso del moto dell’aria risulterebbe invertito. In entrambi i casi sussiste una quota intermedia “piano neutro (neutral plane)” in corrispondenza della quale la pressione interna ed esterna si eguagliano. In condizioni normali l’effetto camino è responsabile dei movimenti naturali dell’aria all’interno degli edifici; in caso di incendio è responsabile dell’accumulo del fumo e dei gas tossici nelle parti alte dell’edificio; • l’azione del vento incidente sulle facciate di un edificio determina condizioni di pressione superiore al valore atmosferico in corrispondenza delle aree sopravento e condizioni di depressione lungo le superfici sottovento. La differenza di pressione che si determina genera un movimento orizzontale dell’aria che ha un verso congruente al differenziale di pressione determinatosi. In caso di incendio, la rottura di una finestra del locale interessato può determinare, se questa risulta investita dalla corrente del vento, la propagazione orizzontale (e talvolta verticale) del fumo. Per ulteriori informazioni circa l’azione del vento sulle strutture si rimanda alla Norma UNI EN 1991-1-4: 2010; • l’impianto di condizionamento e ventilazione (HVAC), che per sua natura è responsabile dell’instaurarsi di zone a differente pressione all’interno di un edificio, può potenzialmente contribuire ad alimentare le fiamme o al trasporto dei fumi verso aree non coinvolte dall’evento. Per questo motivo è buona regola, peraltro prescritta dalle normative vigenti, prevedere lo spegnimento delle unità ventilanti e l’intervento di serrande tagliafuoco a tenuta dei fumi freddi in caso di emergenza incendio.

Fire protection, draft revision of the UNI 9494

Evacuation Systems Smoke and Heat are an effective means to safeguard buildings and people in the event of fire. With the forthcoming publication of the UNI 9494 revision will be used indiscriminately Evacuation Systems Smoke and Heat Natural or Forced by equivalent guarantees of safety for those who occupy the building for rescue teams involved. The designer will have a wider range of efficient solutions in order to meet the special requirements related to architectural and functional aspects of the property. It is essential careful design of such systems that takes account of their characteristic features in order to avoid the occurrence of unfavorable conditions exodus of people. Equally important is the installation of all components, to be appointed jointly to allow you to achieve the desired result, proper maintenance and periodic inspections. Finally, there’s the possibility of integration of Forced Evacuation Systems with Smoke and Heat Ventilation and HVAC systems. Keywords: UNI 9494, Evacuation Systems Smoke and Heat

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antincendi, la progettazione, costruzione ed esercizio di attività quali scuole, teatri, centri commerciali ecc. – prevedono l’utilizzo dei Sistemi di Evacuazione Fumo e Calore. In molti altri casi è il tecnico che, sulla base di una specifica valutazione del rischio, ne prescrive la realizzazione. La progettazione del Sistema deve essere effettuata in conformità alle specifiche norme tecniche e di prodotto vigenti. In ambito comunitario il principale riferimento è rappresentato dalle norme EN serie 12101 “Sistemi per il controllo di fumo e calore”, che in verità sono prevalentemente norme di prodotto.

In ambito nazionale unico riferimento è la norma UNI 9494-2007 che specifica i requisiti funzionali e i criteri di dimensionamento ed installazione per gli Evacuatori Naturali di Fumo e Calore. Attualmente è in corso la revisione di questa norma che sarà suddivisa in più parti e riguarderà: Progettazione, Installazione, Controllo iniziale e Manutenzione dei Sistemi di Evacuazione di Fumo e Calore, rispettivamente Naturali e Forzati.

L’azione dei sistemi di evacuazione di fumo e calore Come sancito espressamente dalle norme sopra richiamate, in caso di incendio i Sistemi di Evacuazione di Fumo e Calore creano e mantengono uno strato libero da fumo al di sopra del pavimento mediante la rimozione del fumo stesso. Contemporaneamente essi evacuano all’esterno i gas caldi rilasciati dall’incendio mantenendo la temperatura al disotto del valore di flash-over. Nel caso dei Sistemi naturali, costituiti essenzialmente da una serie di aperture a soffitto e da altrettante aperture a pavimento, l’evacuazione si attua per effetto della spinta di galleggiamento, tanto maggiore quanto maggiore è la temperatura dei fumi e, quindi, minore la loro densità, che spinge fumi e gas all’esterno dell’edificio attraverso le suddette aperture. Nel caso dei Sistemi forzati, costituiti per lo meno da un ventilatore adeguato a trattare gas a temperature molto più alte di quella ambiente e da aperture a pavimento, l’evacuazione è assicurata dal ventilatore stesso ed è indipendente dalla temperatura dei fumi e dalla spinta di galleggiamento. Nella nuova norma UNI 9494 le portate estratte dai Sistemi forzati sono state determinate in modo da garantire il medesimo livello di sicurezza che raggiungono i Sistemi naturali. Per quanto i due Sistemi di evacuazione, adeguatamente dimensionati, consentano di ottenere lo stesso risultato è evidente che ci sono ambiti di applicazione diversi, legati sostanzialmente alle caratteristiche degli edifici da servire. Inoltre, i Sistemi forzati presentano alcune peculiarità che giustificano l’interesse normativo di cui sono stati oggetto: • la loro portata è misurabile; • permettono di limitare la forometria in copertura; • consentono di estrarre anche fumi freddi; • permettono l’installazione delle apparecchiature lontane dai locali a rischio e da proteggere; • si possono servire più locali o, meglio, compartimenti con un unico impianto; • possono essere del tipo a “doppia funzione” cioè integrati o parte, ad esempio, di impianti di climatizzazione.

La nuova norma UNI 9494 La nuova norma, sarà suddivisa in più parti: le prime due, la cui pubblicazione è prevista per il primo semestre 2012, riguarderanno la progettazione e la installazione rispettivamente dei Sistemi Naturali e di quelli Forzati, non trattati, questi ultimi, nella precedente edizione. Le altre parti riguarderanno il controllo iniziale e la manutenzione e i metodi ingegneristici per la progettazione. Sistemi Naturali e Forzati

Una prima novità sostanziale rispetto al passato consiste nel fatto che si parla sempre di “Sistemi” di Evacuazione di Fumo e Calore intesi come componenti selezionati per lavorare congiuntamente al fine di evacuare fumo e calore, in modo tale da creare uno strato in sospensione di gas caldi, al di sopra di aria più fredda e più pulita. L’ambito di applicazione della norma è lo stesso per i due Sistemi: ambienti di altezza interna pari ad almeno 3 m, con superficie minima di 600 m². Non si applica ad ambienti a rischio di esplosione, corridoi, corridoi con scale. La norma può essere applicata anche in tutte le altre condizioni di installazione dei SEFC. In ogni caso, al

di fuori del campo di applicazione, è sempre possibile ricorrere ai metodi dell’approccio ingegneristico della FSE Fire Safety Engineering. Il dimensionamento dei Sistemi dipende dall’altezza dello strato libero dai fumi desiderata, dal tempo necessario per rivelare l’incendio e dal tempo di intervento del personale addetto allo spegnimento. Nel caso dei Sistemi forzati influisce anche il rilascio termico considerato. Il dimensionamento, inoltre, fa riferimento al regime stabilizzato, trascurando quindi il transitorio di accensione, e a una determinata area dell’incendio che non dipende quindi dalla superficie del compartimento. Ciò significa che, a seguito delle ipotesi fatte circa la velocità di propagazione e la durata convenzionale dell’incendio, si è implicitamente supposto di riuscire a confinare nell’area indicata la propagazione delle fiamme.

Componenti di un Sistema Naturale di Evacuazione Fumo e Calore (SENFC): aperture per l’afflusso di aria fresca, barriere al fumo, alimentazioni elettriche, quadri di comando e controllo, linee di collegamento.

Componenti di un Sistema Forzato di Evacuazione Fumo e Calore (SEFFC): ventilatori, punti o aperture di estrazione fumo e calore, aperture per l’afflusso dell’aria esterna, condotte di controllo del fumo, serrande di controllo del fumo, barriere al fumo, condotte per l’immissione dell’aria esterna, serrande di controllo dell’immissione dell’aria esterna, ventilatori di immissione dell’aria esterna, impianto di alimentazione elettrica, sistemi di controllo, supporti.

Figura 3 – CANALIZZAZIONI. Rivestire le pareti dei condotti di fumo con uno strato isolante, può ridurre i danni incendiari

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Applicazioni

Riportiamo l’esempio di una recente applicazione relativa ad un auditorium realizzato nei Rioni Sassi di Matera. Per questo edificio, completamente entro terra, si è reso necessario prevedere un Sistema Forzato di Evacuazione di Fumo e Calore per proteggere le vie di esodo ubicate non in posizione contrapposta. L’impianto HVAC è del tipo con immissione dell’aria da “sottopoltrona”. In caso di incendio il funzionamento dell’impianto viene commutato in modalità di sola immissione in abbinamento ad un estrattore fumi installato alla sommità dell’ambiente. La restante aria necessaria per il corretto funzionamento dell’impianto affluisce attraverso le porte che la squadra di emergenza provvede a spalancare.

Se gli ambienti da servire sono molto ampi, essi devono essere suddivisi mediante barriere fisse o mobili in compartimenti a soffitto di dimensioni non eccedenti i 1.600 mq. Di fondamentale importanza è fare in modo che all’ambiente interessato dall’incendio affluisca aria in quantità necessaria per consentire il funzionamento del Sistema. L’afflusso dell’aria può avvenire in maniera naturale, attraverso apposite aperture, o in maniera forzata e tutte le immissioni devono essere ubicate nella parte bassa dell’ambiente. Metodologia nella progettazione

La norma UNI 9494 prevede la redazione del progetto del Sistema di Evacuazione Fumo e Calore, che deve tener conto di tutte le condizioni che ne possono influenzare il funzionamento. Nel progetto devono essere quindi definite la disposizione, le prestazioni e le caratteristiche di ciascun componente che deve essere dimensionato per soddisfare i requisiti prestazionali dell’impianto e per resistere alle sollecitazioni a cui sarà sottoposto durante il funzionamento in caso d’incendio. I componenti devono essere scelti sulla base delle prestazioni misurate in conformità alle pertinenti norme e Decreti di riferimento: D.M. 16/02/07; serie UNI EN 12101. La scelta ed il posizionamento dei componenti devono

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Conclusioni

AUDITORIUM CASA-CAVA

essere altresì effettuati nel rispetto dei regolamenti vigenti, delle condizioni al contorno quali le caratteristiche costruttive dell’edificio, ecc. Infine la norma prescrive che sia individuato l’installatore del Sistema vale a dire la persona fisica o giuridica che, avendone le competenze, è responsabile della realizzazione, secondo la regola dell’arte, della posa in opera di tutti i componenti, dei collegamenti necessari e della verifica di primo funzionamento del SEFC (esclusi gli impianti di interfaccia, per esempio impianti di rivelazione incendio), in conformità al progetto. Preme far rilevare come la norma, sia pure in una appendice informativa, fornisce spunti per condurre una progettazione mirata a integrare i Sistemi di Evacuazione di Fumo e Calore in impianti di ventilazione o HVAC, con indubbi vantaggi di installazione ed economici.

I Sistemi di Evacuazione di Fumo e Calore rappresentano un mezzo efficace per la salvaguardia di edifici e persone in caso di incendio. Grazie all’imminente pubblicazione revisione della norma UNI 9494 sarà possibile impiegare indistintamente Sistemi di Evacuazione Fumo e Calore Forzati o Naturali con garanzie di sicurezza equivalenti sia per coloro che occupano l’edificio che per le squadre di soccorso coinvolte. Il progettista avrà così a disposizione un più ampio ed efficiente ventaglio di soluzioni in modo da poter soddisfare esigenze particolari legate agli aspetti architettonici o funzionali dell’immobile. È indispensabile un’attenta progettazione di tali sistemi che tenga conto dei loro aspetti caratteristici al fine di evitare il determinarsi di condizioni sfavorevoli all’esodo delle persone. È inoltre necessario essere consapevoli delle situazioni che potenzialmente potrebbero rappresentare delle criticità per la corretta applicazione dei Sistemi. Altrettanto importante è l’installazione di tutti i componenti, che devono essere scelti congiuntamente per consentire di perseguire il risultato prefissato, la regolare manutenzione e i controlli periodici. Infine si rammenta l’interessante possibilità di integrazione di Sistemi Forzati di Evacuazione Fumo e Calore con i Sistemi di Ventilazione e HVAC. n * Gennaro Loperfido, Libero Professionista, B&L Team, Matera – Responsabile Comitato Tecnico Sicurezza e Prevenzione Incendi AiCARR ** Luca Pauletti, Presidente ANACE Associazione Nazionale Antincendio e Controllo Evacuazione dei Fumi – Componente Comitato Tecnico Sicurezza e Prevenzione Incendi AiCARR

IN PRATICA I

Sistemi Forzati di Evacuazione Fumo e Calore fanno parte di un sistema generale di gestione della sicurezza che può essere definito “Smoke Management”. La traduzione letterale di “Smoke Management” suggerisce un concetto fondamentale: lo scopo non è progettare un impianto di estrazione dei fumi (naturale o meccanico) ma “gestire un problema” in funzione degli obiettivi prefissati. Ad esempio quello creato dai fumi in caso di incendio alle persone che devono seguire i percorsi di esodo o alle cose (pensiamo ad un museo) che si trovano all’interno dell’edificio; oppure all’effetto del calore dei fumi sulle strutture o sui materiali di rivestimento. Lo “Smoke Management” comprende una serie di sistemi di protezione attiva e/o passiva (impianti di rivelazione incendi, sistemi di automazione dei vari dispositivi, serrande tagliafuoco e tagliafumo, barriere al fumo fisse o mobili, ventilatori, canali di immissione aria fresca ed estrazione fumi, ecc) che hanno la funzione di controllare una parte importante degli effetti di un incendio e che, opportunamente applicati e coordinati (anche con gli altri sistemi di protezione, come ad esempio di sprinkler), ottimizzano la sicurezza dell’edificio.

Sistemi Forzati di Evacuazione Fumo e Calore Tra questi, i Sistemi Forzati di Evacuazione Fumo e Calore sono quelli introdotti più di recente e quindi soggetti ad un maggior sviluppo sia dal punto di vista normativo che impiantistico. Si prestano inoltre ad applicazioni specialistiche, ad esempio per la richiesta di deroga alle

Smoke management, esempi applicativi L’utilizzo di Sistemi Forzati di Evacuazione Fumo e Calore è particolarmente indicato in edifici caratterizzati da grandi dimensioni o da strutture atipiche. Vediamo alcuni esempi, anche alla luce del nuovo prUNI 9494/2 di Roberto Barro* e Giacomo Villi**

Aspetti progettuali da considerare

Gli elementi da considerare per una progettazione in grado di garantire l’efficacia necessaria al raggiungimento degli obiettivi prefissati sono molteplici, ad esempio (cfr norma CEN/TR 12101-5): • caratteristiche dell’ambiente circostante (prossimità ad altri edifici, condizioni meteorologiche,…) • caratteristiche dell’edificio (strutture, materiali,…) • layout dell’edificio (superfici ed altezza dei singoli ambienti, collegamenti tra i diversi ambienti, presenza di ambienti a sviluppo verticale che collegano più piani,… • caratteristiche dei materiali che potrebbero bruciare, dimensioni dell’eventuale incendio, temperature potenzialmente raggiungibili (HRR “Heat Release Rate”: quantità di energia rilasciata dal materiale che brucia, in determinate condizioni, per unità di tempo) • modalità di utilizzo dell’edificio e attività in esso presenti • caratteristiche degli occupanti (un ospedale, un cinema, uffici,…) e loro distribuzione all’interno dell’edificio • caratteristiche delle vie di esodo • valutazione dei tempi necessari per il raggiungimento dell’obiettivo e confronto con i tempi di risposta dei sistemi di protezione e con l’andamento nel tempo delle specie tossiche presenti in ambiente • Coordinamento con altri sistemi di protezione attiva o passiva presenti

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norme di prevenzione incendi, per edifici o attività particolari o per applicazioni dual purpose (utilizzo sia in condizioni di normale esercizio che di emergenza). La progettazione degli SEFFC non è sempre semplice o immediata. La nuova norma UNI 9494, in dirittura d’arrivo e dedicata alla progettazione di tali tipologie di impianti, con la sua parte 2 fornirà finalmente un importante supporto al progettista che ad oggi si trova privo di riferimenti normativi italiani. Quando le normative non saranno in grado di dare indicazioni sufficienti (perché si è al di fuori dagli standard in esse previsti) sarà invece necessario ricorrere all’“approccio ingegneristico” e quindi ai metodi della “Fire Safety Engineering (FSE)”, sintetizzati nei seguenti schemi.

Elementi base di progettazione Secondo gli obiettivi della direttiva europea CPD relativamente al requisito essenziale “sicurezza in caso di incendio”, gli edifici devono essere concepiti e costruiti in modo che in caso di incendio: 1. la capacità portante dell’edificio possa essere garantita per un periodo di tempo determinato; 2. la produzione e la propagazione del fuoco e del fumo all’interno delle opere siano limitate; 3. la propagazione del fuoco ad opere vicine sia limitata; 4. gli occupanti possano lasciare l’opera o essere soccorsi altrimenti; 5. sia presa in considerazione la sicurezza delle squadre di soccorso. Scelta dei sistemi

Per il raggiungimento di tutti questi obbiettivi gli impianti di evacuazione fumo e calore possono costituire uno strumento estremamente valido e a volte indispensabile. I sistemi naturali di SENFC e i sistemi meccanici SEFFC hanno caratteristiche

Figura 1 – FSE – ANALISI QUALITATIVA

Figura 2 – FSE – ANALISI QUANTITATIVA

differenti e possono risultare complementari per certe applicazioni. Aspetto che va tenuto in giusta considerazione nelle scelte progettuali. Funzioni e applicazioni dei sistemi

I SEFFC possono creare e mantenere uno stato d’aria sufficientemente protetto dagli effetti dell’incendio al fine di:

a. proteggere le vie di fuga e i percorsi di accesso b. facilitare le operazioni delle squadre di emergenza c. ridurre le possibilità di raggiungimento del flash over e il conseguente sviluppo generalizzato dell’incendio

Smoke management, examples

This article shows some of the possible practical applications of “Powered Smoke and Heat Control Systems ” (SEFFC), with the aim of providing some design ideas on their possible field of application and the design mode. The case studies are used to highlight the particularities of these systems and the various employment opportunities. As examples reference will be made to commercial activities, to the garages and the dimensioning of a system for evacuation of smoke and heat according to the scheme of prUNI 9494/2. Keywords: SEFFC, prUNI 9494/2, practical applications

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Carenze e limiti dei sistemi

Nella progettazione e/o nella verifica dei SEFFC occorre tenere presente che, dato il recente sviluppo di tali impianti, mancano spesso importanti riferimenti, come ad esempio: • curve di riferimento per l’andamento nel tempo dei parametri caratteristici (HRR, temperatura,…) • fattori di sicurezza, da applicare ai calcoli, come nel caso delle normative per i calcoli strutturali o geotecnici • valori minimi di riferimento, ad esempio per le concentrazioni di gas tossici o le temperature o le distanze di sicurezza accettabili in condizioni di esodo

I SEFC naturali e meccanici non possono inoltre essere utilizzati contemporaneamente con le stesse funzioni all’interno di una stessa zona (smoke reservoir), le combinazioni possibili sono: • Sistemi solo naturali • Sistemi solo meccanici • Sistemi naturali per l’evacuazione dei fumi e sistemi meccanici per l’aria di rinnovo • Sistemi meccanici per l’evacuazione dei fumi e sistemi naturali per l’aria di rinnovo

Tabella 1 – CONFRONTO VANTAGGI/SVANTAGGI di SENFC e SEFFC TIPOLOGIA

SENFC

SEFFC

VANTAGGI

SVANTAGGI

· peso contenuto · autoregolazione · facilita di riutilizzo · operatività anche per alte temperature · possibile utilizzo anche per il ricambio dell’aria e l’illuminazione dei locali di installazione

condizionabili dalle condizioni meteorologiche (neve, vento) necessità di installarne molti · scarso rendimento in caso di fumi freddi o in locali di elevata altezza · difficile applicazione in edifici pluripiano · facile danneggiabilità dagli elementi

· portata volumetrica d’aria costante e misurabile · forometrie limitate in copertura · possibilità di estrazione dei fumi freddi · possibilità di usare sistemi canalizzati · possibilità di installazioni remote (lontane dai locali a rischio) e centralizzate · utilizzabili per la ventilazione dei locali · possibilità di sfruttare anche gli impianti di climatizzazione: SISTEMI DUAL PURPOUSE

· peso elevato · necessità di fonti di energia privilegiata ed alternativa · difficoltà di riutilizzo · costi elevati per alte temperature > 400°C)

Tabella 2 – DIVERSITÀ DI RISPOSTA E COMPORTAMENTO di SENFC e SEFFC nei confronti di alcuni parametri PARAMETRO Tempo

SEFFC

SENFC

Immediato Progressivo

Temperatura

Limitato

Non limitato

Portata volumetrica

Costante

Progressiva

Interferenze (con altri Progettabili Vincolanti impianti ed edificio) d. proteggere le attrezzature e i contenuti all’interno dell’edificio e. ridurre gli effetti del calore sulle strutture f. ridurre i danni causati dai prodotti della combustione e dai gas caldi I SEFFC possono essere utilizzati negli edifici dove le particolari (grandi) dimensioni, forma o configurazione rendono necessario il controllo dei fumi, ad esempio:

1. atrii e mall, mono o multipiano, di negozi o edifici (alberghi, ospedali,…) 2. superfici di vendita di grandi dimensioni 3. edifici industriali mono o multipiano e magazzini dotati di impianto sprinkler 4. parcheggi interrati 5. vani scala 6. tunnel 7. metropolitane e stazioni ferroviarie 8. teatri Se gli obiettivi vengono raggiunti, oltre alla salvaguardia delle persone, si possono ottenere una serie di vantaggi. Ad esempio si riducono i costi di assicurazione e possono ridursi i danni subiti ed i costi di ripristino a seguito di un incendio. Inoltre i SEFFC possono diventare una alternativa o contribuire alla riduzione di altre misure di protezione, specie quando queste ultime possono risultare maggiormente

onerose o difficili da realizzare (ad esempio per motivi architettonici), oppure nel caso in cui si possano realizzare impianti dual purpose. Due categorie

È bene fare un’importante distinzione tra i sistemi di controllo dei fumi, che possono essere distinti in due categorie: • sistemi con controllo dei fumi a sviluppo verticale. Richiedono delle altezze minime dei locali, indicativamente non meno di 3,0 m, per consentire la formazione dei cosiddetti serbatoi a soffitto; tipici ad esempio dei centri commerciali con mall, dei negozi di grandi dimensioni o dei magazzini; • sistemi con controllo dei fumi a sviluppo orizzontale, dove le altezze non consentono la formazione dei serbatoi a soffitto; tipici ad esempio delle autorimesse, delle metropolitane e dei tunnel Oltre a questi ci sono anche sistemi di controllo dei fumi che agiscono attraverso la diluizione degli stessi. Naturalmente i due sistemi elencati possono risultare entrambi necessari a seconda delle caratteristiche dell’edificio. Ad esempio nelle metropolitane, per le quali in galleria servirà un controllo a sviluppo orizzontale mentre lungo le vie di esodo e in stazione potrebbe servire un controllo a sviluppo verticale.

Dimensionamento dei Sistemi di Evacuazione Forzata di Fumo e Calore alla luce del prUNI 9494/2 Il dimensionamento dei sistemi di evacuazione fumo e calore dipende dall’altezza libera da fumi desiderata e dal cosiddetto “gruppo di dimensionamento”, una grandezza adimensionale intera (con valore compreso tra 1 e 5) che riassume la criticità delle condizioni cui la progettazione dovrà far fronte. A sua volta, il gruppo di dimensionamento verrà determinato in base alle ipotesi formulate circa la velocità di propagazione dell’incendio e la durata convenzionale di sviluppo

dello stesso. Al dimensionamento del sistema contribuisce, infine, anche il rilascio termico specifico (kW/m²) considerato che potrà essere individuato in 300 kW/m² o 600 kW/m². La velocità di propagazione dell’incendio (determinabile in “alta”, “media”, “bassa”) rappresenta un indice qualitativo della possibilità di propagazione delle fiamme alle zone circostanti il punto di innesco dell’incendio. Dipenderà quindi dalla tipologia dei materiali presenti, dovendo però essere prese in

considerazione anche configurazione e disposizione degli stessi (uno stoccaggio in verticale rappresenta infatti, a parità di materiale, una condizione più favorevole alla propagazione delle fiamme comportando quindi una maggiore velocità di propagazione). La velocità di propagazione attesa potrà essere determinata in base ad una specifica analisi del rischio oppure

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Esempi applicativi

Attività commerciale La nuova regola tecnica per le attività commerciali, al punto 4.9 “Sistema di controllo dei fumi naturale o meccanico” prevede che: “Le aree adibite alla vendita devono essere provviste di un sistema di controllo dei fumi finalizzato a garantire un’altezza libera dal fumo pari almeno a 2,00 metri. Per un efficace lavaggio degli ambienti è necessario provvedere ad immettere dal basso tanta aria pulita esterna quanta ne viene estratta dall’alto, in modo da avere una zona libera da fumo che favorisca l’esodo degli occupanti e le operazioni di soccorso. Gli ambienti di edifici pluripiano che si affacciano sulla mall devono presentare compartimentazioni fisse o mobili sugli affacci stessi per evitare la propagazione dei fumi verso i vari piani dell’edificio”. Sempre secondo la citata regola tecnica, tale obiettivo può essere raggiunto con una delle seguenti soluzioni: a. aperture di aerazione naturale ricavate lungo il perimetro e/o in copertura aventi superficie non inferiore ad 1/40 della superficie in pianta del compartimento. Le aperture devono essere distribuite il più possibile uniformemente privilegiando la realizzazione di aperture sia nella parte bassa che nella parte alta delle pareti o in copertura. Le superfici di aerazione devono essere dotate di un sistema di apertura automatico o manuale degli infissi la cui gestione deve essere considerata nel piano di emergenza e segnalata per le squadre di soccorso. L’aerazione naturale può essere realizzata anche tramite camini ed intercapedini;

Figura 3 – SUPERFICIE COMMERCIALE DOTATA DI IMPIANTO DI EVACUAZIONE FUMI DI TIPO MECCANICO, realizzato sfruttando l’impianto di condizionamento (dual purpose) e cortine di contenimento dei fumi per la realizzazione di “serbatoi a soffitto”. Diffusione dei fumi dopo circa 8 minuti dall’inizio dell’incendio

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Autorimessa interrata pluripiano priva di ventilazione naturale Si tratta di un’autorimessa totalmente interrata composta da 4 livelli. Per motivi di vincoli della Soprintendenza e di contiguità al mare, non è stato possibile prevedere le tradizionali bocche di lupo per la ventilazione naturale; è stata quindi richiesta una deroga per dotare l’autorimessa di sola ventilazione di tipo meccanico, da utilizzare anche in condizioni di emergenza per l’evacuazione dei fumi e del calore (impianto dual purpose). A supporto della richiesta di deroga è stata eseguita un’analisi dei rischi e del progetto dell’impianto di ventilazione con i metodi della Fire Safety Engineering e con simulazioni CFD (Computational Fluid Dynamics) delle quali si riportano di seguito alcune immagini.

Figura 4 – SUPERFICIE COMMERCIALE DOTATA DI VENTILAZIONE NATURALE pari a 1/40. Diffusione dei fumi dopo circa 8 minuti dall’inizio dell’incendio

Figura 6 – CONFIGURAZIONE PLANIMETRICA DELL’AUTORIMESSA

Figura 8 – ESEMPIO DI GRAFICO DI CURVE TEMPERATURA/ TEMPO in cui si può notare l’abbassamento delle temperature indotto dall’entrata in funzione del sistema di evacuazione di fumo e calore.

b. sistema di controllo dei fumi con l’ausilio di evacuatori di fumo e calore (EFC) a funzionamento naturale o con l’ausilio di estrattori meccanici, dimensionato e realizzato in conformità alle vigenti norme tecniche di impianto e di prodotto. Nelle seguenti due immagini possiamo vedere le differenze di comportamento, per quanto riguarda la propagazione a soffitto dei fumi, nel caso di ricorso alla ventilazione naturale di superficie pari a 1/40 della superficie in pianta oppure alla ventilazione meccanica. Il SEFFC opportunamente progettato può consentire, con particolare riferimento alla sicurezza dell’esodo e dell’intervento delle squadre di emergenza, l’efficace contenimento dei fumi in una porzione limitata della superficie di vendita.

Figura 5 – SEZIONE DELL’AUTORIMESSA con 4 livelli totalmente interrati

Figura 7 – UNO DEGLI SCENARI DI STUDIO PER LA PROGETTAZIONE DELL’IMPIANTO, variabili in funzione della posizione dell’auto che brucia, del layout e del funzionamento dei dispositivi di protezione attiva e passiva previsti

Figura 9 – ANALISI DI DETTAGLIO DEI VETTORI che indicano il movimento dell’aria nello scenario della Figura 7

Figura 10 – SCHEMA RIASSUNTIVO DEL PROCESSO DI DIMENSIONAMENTO DI UN SEFFC essere ricavata dalla propria esperienza professionale o dalla letteratura scientifica di settore. In via alternativa, in mancanza di informazioni più specifiche, è consentito l’utilizzo dei gruppi di pericolo indicati nella UNI EN 12845 (“Impianti fissi di estinzione incendi – Sistemi automatici sprinkler. Progettazione, Installazione e Manutenzione”) ai fini della valutazione della corrispondente velocità di propagazione dell’incendio (ad esempio, al gruppo di pericolo “OH2” corrisponderà una velocità di propagazione media). Tempo di allarme e tempo di intervento

La durata convenzionale di sviluppo dell’incendio indica il tempo che si assume intercorra tra lo scoppio dell’incendio e l’inizio delle operazioni di estinzione dello stesso. La durata

convenzionale di sviluppo dell’incendio si compone a sua volta di due termini: il tempo di allarme e il tempo di intervento. Il primo contributo terrà conto dell’eventuale presenza di un sistema automatico di rivelazione o di personale in grado di intervenire adeguatamente ai fini dell’individuazione dell’incendio. Il tempo di intervento andrà invece fatto decorrere tra l’allarme e l’inizio vero e proprio delle operazioni di estinzione. La valutazione del tempo di intervento dovrà necessariamente tener conto di specificità locali quali, ad esempio, la distanza del distaccamento VVF e la percorribilità delle strade oltre a possibili problematicità supplementari dovute, ad esempio, a condizioni climatiche avverse. Per

avere una valutazione qualitativa circa la difficoltà con cui i VVF riescono ad intervenire a secondo della zona in cui sia collocato l’edificio oggetto della progettazione, valutazione che dovrà essere ulteriormente approfondita secondo le specificità del caso in esame, è particolarmente utile il rimando alle informazioni fornite dall’“Annuario statistico del corpo nazionale dei Vigili del Fuoco” che, per i diversi comandi presenti sul territorio nazionale, riporta i corrispondenti tempi di intervento (a titolo esemplificativo, al link http://www. vigilfuoco.it/aspx/returndocument. aspx?IdDocumento=5213 è consultabile pubblicamente la versione 2010). L’altezza libera da fumi di progetto dovrà essere valutata in funzione delle caratteristiche dell’attività in esame. Tale altezza dovrà essere sufficiente a che siano consentiti l’esodo in piena sicurezza delle persone presenti e l’intervento delle squadre di emergenza ai fini di un’efficace estinzione dell’incendio. In ogni caso, l’altezza minima consentita per lo strato di aria libera da fumo non potrà essere inferiore a 2,5 m; inoltre, qualora siano presenti materiali, merci o manufatti particolarmente sensibili al fumo, il limite inferiore dello strato di fumo dovrebbe essere mantenuto distante almeno 0,5 m dagli stessi. n *Roberto Barro, Libero Professionista, B&L Team, Udine. Membro del Comitato Tecnico Sicurezza e Prevenzione Incendi AiCARR **Giacomo Villi, Dip.to di Ingegneria Industriale, Università degli Studi di Padova

Figura 11 – TEMPI MEDI DI ARRIVO DEI VVF (espressi in minuti) in funzione del comando di pertinenza (estratto da “Annuario statistico CNVVF 2010”)

Figura 12 – PROSPETTO RELATIVO ALLA DETERMINAZIONE DEL GRUPPO DI DIMENSIONAMENTO in funzione di tempo convenzionale di sviluppo e velocità di propagazione dell’incendio

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Applicazione di un SEFFC secondo lo schema di prUNI 9494/2

Il locale in questione è inoltre dotato di sprinkler. L’eventuale attivazione dell’impianto di spegnimento sortirebbe una serie di effetti benefici quali l’abbassamento della temperatura dei fumi, la riduzione del rilascio termico e, conseguentemente, della quantità di gas caldi e fumi che alimentano lo strato a soffitto. In particolare, i sistemi meccanici di estrazione beneficiano della riduzione della temperatura dei fumi in termini di conseguente aumento della portata di massa elaborata. Per tener conto di questi aspetti, è consentita la riduzione del gruppo di dimensionamento di un’unità nel caso di presenza di un impianto di estinzione automatico. Riassumendo, quindi, il gruppo di dimensionamento risultante dalle ipotesi circa la durata convenzionale dell’incendio e la velocità di propagazione dello stesso, valutata in base alla tipologia dei materiali presenti, è stato individuato in “3”. Questo avrebbe dovuto essere aumentato di un’unità (“3” --> “4”) per tener conto dell’immagazzinamento di materiali con altezza superiore a 1,5 m; la presenza dell’impianto sprinkler ne consente però la riduzione di un’unità (“4” --> “3”). Calcolato il gruppo di dimensionamento, sarà possibile determinare conseguentemente tutti i parametri (portata di aspirazione, temperature medie e locali dei fumi) necessari alla selezione dei componenti dell’impianto (Tabella 3). Una volta selezionati i componenti in base alle prestazioni che questi saranno chiamati a garantire (ad esempio, le informazioni circa le temperature ricavate contestualmente alla determinazione del gruppo di dimensionamento permetteranno di valutare le sollecitazioni termiche cui i vari elementi saranno esposti), rimane la configurazione degli stessi in un impianto (Figure 13,14 e 15. Legenda: 1 = Ventilatore per SEFFC; 2 = Apertura per l’afflusso di aria esterna; 3 = Compartimento antincendio; 4 = Compartimento a soffitto; 5 = Punto di estrazione fumo e calore; 6 = Condotta per l’evacuazione dei fumi).

Si consideri un locale di 1000 m² adibito ad attività commerciale. Il locale in questione sia dotato di impianto sprinkler e di sistema di rivelazione incendio in grado di azionare automaticamente il SEFFC presente. Nel locale siano immagazzinate merci di altezza fino a 2 m. Il locale abbia altezza complessiva pari a 5 m e si desideri mantenere un’altezza libera da fumi pari a 3 m. Il caso presentato rientra all’interno del campo di applicazione previsto per prUNI 9494/2; si ricordano a riguardo le dimensioni minime (600 m²) e massime (1600 m²) ammesse per i locali da proteggere, oltre all’altezza minima (3 m) degli stessi. Una volta verificata l’applicabilità del nuovo strumento normativo, è possibile mettere in pratica la corrispondente procedura di dimensionamento. Il primo punto riguarderà la determinazione del gruppo di dimensionamento, ricavato il quale ci si troverà a disporre delle informazioni necessarie alla selezione dei vari componenti dell’impianto. Si supponga di valutare in “media” la velocità di propagazione dell’incendio data la tipologia dei materiale presenti. Sia 10 minuti inoltre la durata convenzionale dell’incendio in base alle ipotesi circa le caratteristiche dell’impianto di rivelazione (--> tempo di allarme) e al tempo stimato di intervento da parte del distaccamento locale dei VVF (--> tempo di intervento). Sarà possibile quindi, incrociando righe e colonne in Figura 12, individuare in “3” il gruppo di dimensionamento risultante. Il locale oggetto dell’esempio descritto è inoltre caratterizzato dall’avere merci immagazzinate con altezza fino a 2 m. La collocazione dei materiali in verticale rappresenta una condizione certamente più favorevole alla propagazione delle fiamme rispetto alla sistemazione orizzontale degli stessi; per tener conto di tale aspetto, prUNI 9494/2 prevede l’obbligo dell’aumento di un’unità del gruppo di dimensionamento laddove siano presenti stoccaggi di altezza superiore a 1,5 m (tale vincolo si giustifica alla luce di Figura 12; a parità di tempo convenzionale di sviluppo dell’incendio, portare la velocità di propagazione da “media” ad “elevata” risulta nell’incremento descritto del gruppo di dimensionamento). a)

Figura 13 – ESEMPI DI APPLICAZIONI SEFFC a) singolo ventilatore; b) ventilatore canalizzato

Figura 14 – ESEMPI DI APPLICAZIONI SEFFC a) installazione interna; b) installazione esterna

Tabella 3 – PARAMETRI DI DIMENSIONAMENTO relativi al gruppo di dimensionamento “3” 300 kW/m2

600 kW/m2

Spessore dello strato Portata di Temperatura media Temperatura locale Portata di Temperatura media Temperatura locale libero da fumo (m) aspirazione (m3/h) dei fumi (°C) dei fumi (°C) aspirazione (m3/h) dei fumi (°C) dei fumi (°C)

2,5

75.000

290

371

112.000

561

88.000

230

287

124.000

432

722

115.000

150

193

152.000

288

554

143.000

120

148

183.000

212

367

165.000

100

127

218.000

166

268

183.000

114

256.000

136

209

197.000

106

286.000

119

170

206.000

101

316.000

107

149

231.000

345.000

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ESPERIENZA DELLE AZIENDE

Pompe di calore a velocità variabile

igliorare l’efficienza

dei refrigeratori di liquidi è uno dei principali obiettivi da porsi. E se si considera che in un sistema ad acqua il funzionamento delle pompe di calore è una delle principali voci di consumo energetico, una delle soluzioni adottabili risiede nell’uso di regolatori di frequenza che ne disciplinino la velocità.

Modulare il flusso d’acqua in un impianto di refrigerazione, attraverso l’utilizzo di regolatori di frequenza, consente alle pompe di calore di non funzionare sempre a pieno ritmo, con conseguenti risparmi energetici a cura di marketing Lennox

POMPA DI CALORE A VELOCITÀ VARIABILE. Modello Ecolean, Lennox

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Costo del dispositivo Costo energetico raffreddamento Costo energetico pompa di calore Costo di mantenimento

Figura 1 e 1a – RIPARTIZIONE DEI COSTI di un refrigeratore di liquido in 15 anni di vita dell’impianto Fonte: Lennox

Sistema DPV

Risparmi energetici

Se fino a poco fa gli unici sistemi idraulici per refrigeratori di liquido “diretto” in commercio erano di due tipi, a flusso costante o a circuito secondario “separato” con primario costante, attualmente il mercato offre un terzo sistema di impianto idraulico caratterizzato da circuito “diretto” con flusso primario a portata variabile (DPV). Un sistema che mantiene costante il flusso d’acqua attraverso l’evaporatore, garantendo un funzionamento affidabile dell’impianto e riducendo il rischio di congelamento dell’evaporatore.

Anche se la variazione di flusso è direttamente proporzionale alla variazione di velocità per una data pompa, una variazione nel flusso d’acqua attraverso l’evaporatore del 20% è sufficiente a generare un risparmio energetico del 50%. Il risparmio energetico di un refrigeratore di liquido dotato di una pompa con regolatore di frequenza può essere di diversi ordini: • a pieno carico: la perdita di energia normalmente causata dalla valvola del regolatore manuale per il flusso d’acqua viene eliminata. Il

Figura 3 – CONSUMO ENERGETICO DI UNA POMPA A VELOCITÀ VARIABILE Pump energy consumption in un refrigeratore di liquido Fonte: Lennox

Pompa a velocità fissa Pompa a velocità variabile

100 80 60 40 20 0

100% carico

Legge di affinità

La relazione tra le variabili, come il flusso, la velocità di rotazione e il consumo di energia elettrica può essere ottenuta dalle cosiddette leggi di affinità, applicabili anche a ventilatori e pompe di calore. Pertanto, l’energia teorica consumata dalla pompa varia al variare della velocità al cubo: P1/P2 = (F1/F2)³ dove: P = energia motore F = velocità motore • Riduzione della velocità del 20% = riduzione della potenza assorbita del 50% • Riduzione della velocità del 40% = riduzione della potenza assorbita del 80%

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Costo del dispositivo Costo energetico raffreddamento Costo energetico pompa di calore Risparmi energetici Costo di mantenimento

75% carico

50% carico

25% carico

Stop

Potenza %

ESPERIENZA DELLE AZIENDE

Se da un lato l’utilizzo di refrigeratori ad alta efficienza consente un notevole risparmio in bolletta, dall’altro è di fondamentale importanza cercare di ridurre il prezzo di acquisto del prodotto per poter ridurre conseguentemente il tempo di ritorno dell’investimento. Il raggiungimento di un EER (Energy Efficiency Ratio) elevato, a pieno carico, obbliga invece i produttori ad incrementare l’area di superficie di scambio di calore e quindi il costo dei refrigeratori. Un meccanismo controproducente se si tiene conto del fatto che il 97% delle volte il refrigeratore funziona a carico parziale. Partendo dal presupposto che il costo energetico di pompaggio può rappresentare oltre il 20% del costo energetico globale di una unità di raffreddamento, Lennox, azienda produttrice di sistemi per la climatizzazione, propone la tecnologia eDrive che, impiantabile sulla gamma di pompe di calore a velocità variabile Neosys ed Ecolean, è in grado di ridurre il flusso d’acqua quando la domanda dell’edificio è soddisfatta. Una soluzione che, consentendo un risparmio energetico del 15% nel consumo dell’unità e del 75% in quello delle pompe, permette, stando alle stime, di ammortizzare l’investimento iniziale stando alle stime in meno di un anno.

Chiller con pompa a velocità variabile

Chiller con pompa a velocità fissa

Ridurre i costi di investimento

Velocità % Figura 2 – LEGGE DI AFFINITÀ TRA LA VELOCITÀ E LA POTENZA DEL MOTORE DELLA POMPA. Il diagramma mostra la relazione tra flusso e potenza assorbita e la differenza di consumi elettrici tra l’uso di valvole di regolazione e la regolazione della velocità del motore della pompa Fonte: Honeywell

Riduzione dei costi di installazione Figura 4 – TECONOLOGIA eDrive™. Rispetto ad un circuito a flusso costante “diretto”, in caso di applicazione di tecnologia eDrive™ su un impianto variabile, è possibile installare sulle unità terminali un circuito primario a flusso variabile con valvole a 2 vie, invece che a 3 vie, contribuendo così a ridurre i costi di installazione Fonte: Lennox

flusso d’acqua nel refrigeratore è regolato elettronicamente durante il commissioning per soddisfare le reali esigenze dell’impianto. • a carico parziale: la velocità della pompa viene ridotta automaticamente in relazione alla riduzione di carico del refrigeratore. Questa riduzione di velocità della pompa è

generalmente controllata automaticamente per mantenere costante la differenza di pressione nell’impianto. • nei periodi in cui il refrigeratore è spento in una zona inoccupata (di notte, durante il weekend): il regolatore può effettivamente ridurre automaticamente la velocità della pompa

Al risparmio energetico, derivante dall’utilizzo di un sistema a portata variabile, deve essere aggiunta anche una potenziale riduzione dei costi di installazione. Il sistema DPV è, infatti, più semplice rispetto a un circuito primario-secondario “separato” perché si basa esclusivamente su una pompa idraulica principale e non contempla nessun circuito aggiuntivo. A questo deve aggiungersi anche l’eliminazione della valvola di regolazione del flusso dell’acqua, poiché la regolazione avviene elettronicamente. n

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per mantenere il flusso minimo necessario attraverso l’evaporatore, evitando il raffreddamento dell’edificio.

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CASE STUDY – velocità variabile vs velocità costante Refrigeratore di liquido (strumento di calcolo TCO & CO2) Tipo di macchina: condensa dell’aria Potenza refrigerante richiesta in condizioni Eurovent: 500 kW Prestazioni attrezzatura

Macchina n.1 Macchina n.2

Produttore

Lennox

Multiscroll

Liquido refrigerante

R410A

Classe di energia certificata Eurovent

174

Certificazione Eurovent EER

2,81

Certificazione Eurovent ESEER

4,01

67,3

a velocità variabile eDrive™

Velocità costante

Tipo di macchina

Potenza nominale assorbita per macchina

Potenza media assorbita per macchina

Tipo pompa Assorbimento nominale pompa

Assorbimento medio per pompa*

2,15

€

52.000

51.000

Giorni di funzionamento della macchina in un anno

Giorni

133

Ore di funzionamento della macchina in un giorno

Ore

Giorni

133

Ore di funzionamento della pompa in un giorno

Ore

Costo dell’elettricità

kWh

0,07

kWh

107.461

€

7.522

kWh

22.344

€

409

1.564

kWh

113.309

129.805

Costo dell’energia totale (anno 1)

€

7.932

9.086

Costo dell’energia totale per 15 anni

€

137.166

157.134

Tonnellate di CO2

153

175

Investimento iniziale, macchina + pompa Costo dell’energia annuo

Giorni di funzionamento della pompa in un anno

Aumento annuo dell’elettricità Assorbimento energetico della macchina (anno 1) Costo dell’energia della macchina (anno 1) Assorbimento energetico della pompa** (anno 1) Costo dell’energia di pompaggio (anno 1) Assorbimento energetico totale (anno 1)

Emissioni di CO2 per 15 anni (1 kWh = 0,09 kg CO2)

#13

Voci a confronto Pompa c 7 kW

Sistema a flusso Sistema a flusso costante con pompa variabile con pompa a velocità costante a velocità variabile 800 €

800 €

80 €

Eliminato

80 €

Differenza nei costi di pompaggio

+800 €

Funzionamento unità, funzionamento pompa 3.600 ore a 0,09 €/kWh* (giorni/periodi di occupazione)

2.268 € Velocità costante (50 Hz)

697 € Velocità variabile (30-50 Hz)

Unità arrestata, pompa in funzione, 5.160 ore a 0,06 €/kWh* (notti/periodi non occupati)

2.167 € Velocità costante (50 Hz)

468 € Velocità variabile (30 Hz)

4 435 €

1,165 € (-75%)

Controllore di frequenza + cablaggio Regolazione portata dell’acqua Trasduttori di pressione

Costi annui di energia per il pompaggio Ritorno sull’investimento di una pompa di calore dotata di pompa a velocità variabile

3 mesi

* Tariffa media giorno/notte in Francia. Tale tariffa può variare a seconda di regione e fornitore. Fonte: Lennox

* Calcolo della potenza media assorbita dalla pompa: la potenza media assorbita dalla pompa è la potenza ponderata assorbita dalla pompa nei punti di funzionamento della macchina al 100%, 75%, 50%, 25% e allo 0% e le ponderazioni del tempo di esercizio in base alla formula ESEER. Pmoy = (3% x 100%³ x Pnom) + (33% x 75%³ x Pnom) + (41% x 60%³ x Pnom) + (23% x 60%³ x Pnom). Si noti che il flusso minimo stabilito dalla pompa è del 60%. ** Il consumo energetico annuo è calcolato come segue: numero di giorni di funzionamento x n. di ore di funzionamento al giorno x potenza media assorbita. Fonte: Lennox

Pompa di calore (strumento di calcolo TCO & Co2)

Figura 5 – POMPA DI CALORE A VELOCITÀ VARIABILE. Modello Neosys (Lennox)

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Semplificazioni

Attività di impresa, Nuovo Regolamento

prevenzione incendi

entrato in vigore il 7 ottobre scorso il regolamento che semplifica la disciplina dei procedimenti relativi alla prevenzione degli incendi (decreto del Presidente della Repubblica 1 agosto 2011, n.151, pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale n. 221 del 22 settembre 2011) illustrati nella lettera circolare prot 0013061 del 06/10/2011 del Ministero degli Interni (Direzione Centrale per la Prevenzione e la sicurezza Tecnica). Il nuovo regolamento individua le attività soggette per legge al controllo dei Vigili del Fuoco ed introduce una semplificazione e velocizzazione, rispetto al passato, delle procedure tecnico-burocratico a cui occorre adempiere.

Tre livelli di rischio Il regolamento inquadra in tre categorie – A, B e C – in base alla gravità del rischio, le attività d’impresa sottoposte ai controlli di prevenzione incendi di competenza dei Vigili del fuoco. Nella categoria A sono ricomprese attività di limitata complessità e che hanno una “regola tecnica” di riferimento.

Le semplificazioni delle procedure tecnico-burocratiche a cui le attività, suddivise in nuove categorie, devono attenersi di Alessandro Tenga* L’allegato I al DPR 151/2011 elenca tutte le attività soggette alla prevenzione, sostituendole (il loro numero diminuisce passando da 97 ad 80) a quelle previste dal vecchio decreto del 16 febbraio 1982 e suddividendole appunto nelle tre categorie di cui sopra. Per esempio l’attività 77 “edifici destinati ad uso civile con altezza antincendio superiore a 24 metri” è di categoria “A” se l’altezza è superiore a 24 m ed inferiore a 32 metri; di categoria B se è tra i 32 e 54 metri; di categoria “C” se è oltre i 54 metri. Nella categoria B sono individuate le stesse attività della A, quanto a tipologia, ma caratterizzate da un livello di complessità più alto e prive di una regolamentazione tecnica specifica di riferimento. Nella categoria C, infine, rientrano attività con livello di complessità ancora più elevato, indipendentemente dall’esistenza o meno di una “regola tecnica“ di riferimento. Anche le modalità di presentazione delle istanze relative ai procedimenti di prevenzione incendi (ad esempio, valutazione dei progetti, controlli di prevenzione, rinnovo periodico di conformità antincendio, verifiche in corso d’opera, nulla osta di fattibilità) sono aggiornate al quadro normativo vigente, ed è prevista, nei limiti e nell’ambito di cui all’art 10 del Decreto, la possibilità di attivarli sia presso lo Sportello unico per le attività produttive (Suap) che presso il comando provinciale dei Vigili del fuoco competente per territorio.

Presentazione della SCIA

Prima dell’inizio dell’attività, il titolare presenta una Segnalazione certificata di inizio attività (SCIA), corredata dalla asseverazione, dalla documentazione tecnica (costituita dalle certificazioni/dichiarazioni probanti ai fini antincendio) e, per le attività che rientrano nella categoria A, dalla relazione tecnica e dagli elaborati grafici, per quelle che rientrano nelle B e C, dal parere di conformità del progetto. Cancellato il parere di conformità per le attività a basso rischio

Per le attività a basso rischio e standardizzate (categoria A), viene eliminato il parere di conformità sul progetto. Per le attività a medio rischio (categoria B) e ad alto rischio (categoria C), invece, la valutazione di conformità dei progetti ai criteri di sicurezza antincendio si dovrà ottenere entro il termine di 60 giorni. Durata del certificato

L’art 5 del d.P.R. 151/11 sancisce che ogni cinque anni deve essere presentata dal titolare delle attività di cui all’allegato I del

#13

Semplificazioni decreto attestazione di assenza di variazione alle condizioni di sicurezza antincendio. Per le attività 6,7,8,64,71,72 e 77 la cadenza del rinnovo è elevata a dieci anni. Le attività in possesso del CPI ex art 3 del d.P.R. 37/08 con data di scadenza dello stesso successivamente alla data del 7 ottobre 2011 (data di entrata in vigore del nuovo regolamento) dovranno

CATEGORIA A La categoria A, di cui all’allegato I del nuovo regolamento, comprende le attività a basso rischio e standardizzate. Una volta effettuati gli eventuali lavori di adeguamento antincendio, per iniziare l’esercizio dell’attività basta depositare presso il competente Comando dei Vigili del Fuoco o presso il SUAP (Sportello Unico Attività Produttive) l’apposito modello S.C.I.A. (mod

effettuare il rinnovo con le procedure del nuovo regolamento e cioè come prescritto dall’art 5 del d.P.R. 151/11.

ritenute soggette e che adesso, in virtù del nuovo DPR lo sono, devono adeguarsi al nuovo quadro normativo entro il 31/12/2012.

Adeguamento alla norma

Le attività che alla data di entrata in vigore del d.P.R 151/11 hanno acquisito parere di conformità ai sensi dell’art.2 del vecchio d.P.R. 37/08 devono espletare gli adempimenti di cui all’art 4 del nuovo regolamento d.P.R. 151/11. In particolare le attività che prima non erano

Pin2-2011 SCIA). Se il SUAP è attrezzato la SCIA può essere trasmessa anche telematicamente. Insieme alla SCIA ed a corredo della pratica dovranno comunque essere depositati: 1. elaborati grafici e relazioni che illustrino l’attività e gli eventuali lavori di adeguamento necessari (trattasi di documentazione non soggetta a esame preventivo dei Vigili del Fuoco); 2. certificazioni necessarie in relazione alla peculiarità della pratica 3. (conformità degli impianti al DM 37/08, certificazione REI di prodotti/elementi costruttivi in opera, certificazione di corretta posa in opera dei materiali, ulteriore documentazione

necessaria a comprovare che gli elementi costruttivi, gli impianti, le attrezzature siano stati realizzati e posti in opera in conformità alla vigente normativa antincendio; 4. modello Pin 2.1-2011 di asseverazione da parte di tecnico abilitato che attesti “la conformità delle opere alle prescrizioni previste dalla normativa di prevenzione incendi nonché la sussistenza dei requisiti di sicurezza antincendio di cui ai progetti eventualmente approvati e/o presentati”. Fa fede la ricevuta di deposito della documentazione che attesta la completezza formale della pratica.

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Aumenta la responsabilità del tecnico Si vuole solo notare come la velocizzazione dell’iter tecnico burocratico per le attività di categoria “A” ha come contropartita un aumento delle responsabilità per il titolare dell’attività e per il tecnico che dovranno, senza potersi appoggiare ad un parere preventivo dei Vigili del Fuoco o a un progetto approvato, definire le azioni per la messa a norma e certificare la conformità alle vigenti normative antincendio.

I controlli

Assunzione di responsabilità del committente

Con la presentazione della SCIA il titolare dell’attività non solo segnala l’inizio dell’attività ma dichiara anche di essere a conoscenza e di impegnarsi ad osservare gli obblighi di cui all’art 6 del nuovo regolamento (manutenzionare i dispositivi antincendio, tenere apposito registro, informare ed essere informato sui rischi di incendio connessi alla propria attività). Inoltre il titolare dell’attività dichiara, nel caso in cui l’attività sia anche luogo di lavoro, di aver adempiuto a quanto previsto dal DLgs 81/08 ed in particolare agli artt 17, 18, 28, 36, 37, 43, 46, 80, 163, 289. In pratica gli obblighi del datore di lavoro connessi alla prevenzione incendi (valutazione del rischio incendio, programmazione interventi per ridurlo, formazione squadra di emergenza, manutenzioni dispositivi antincendio e tenuta del registro antincendio) vengono ad essere esplicitamente richiamati e rafforzati. Con la SCIA il titolare dell’attività si obbliga a conservare presso l’indirizzo dell’attività un fascicolo con la documentazione tecnica non allegata alla asseverazione.

Entro 60 giorni dal ricevimento della SCIA, sono previsti controlli con sopralluogo a campione o in base a programmi settoriali, per le attività a basso e medio rischio, con il rilascio su richiesta, di copia del verbale della visita tecnica da parte del Comando provinciale dei Vigili del Fuoco. La lettera circolare prot. n. 0013061 del 06/10/2011 chiarisce che, come previsto dal comma 4 dell’articolo 19 della legge 241/90, decorso il termine dei sessanta giorni per l’adozione dei provvedimenti, all’amministrazione è comunque consentito intervenire in presenza del pericolo di un danno per il patrimonio artistico e culturale, per l’ambiente, per la salute e sicurezza pubblica. L’art 4 del regolamento sancisce che se i controlli hanno esito negativo il Comando dei VVFF adotta motivati provvedimenti di sospensione dell’esercizio dell’attività ad eccezione che, ove sia possibile, l’interessato provveda a mettersi a norma entro il termine di quarantacinque giorni. In alternativa, il Comando dei VVFF può porre un termine temporale congruo per l’effettuazione degli stessi e tenere in esercizio l’attività durante tale periodo. Ciò è possibile solo qualora, nelle more del periodo di tempo prescritto per eseguire gli adeguamenti, si possa assicurare un sufficiente grado di sicurezza a mezzo di azioni compenSwegon reinventa il concetto di all in one con AQUA Link, l’innovativo modulo idronico che nasconde un intero sative e specifiche misure tecnico circuito idraulico. Sincronizzare chiller, unità di trattamento gestionali. d’aria e travi fredde, da oggi è...già fatto. Per esempio si mantiene in eserAQUA Link riduce l’installazione ad un semplice Plug&Play, il suo funzionamento è garantito da un sofisticato controller cizio l’attività e si installa un impianche gestisce e distribuisce l’esatto quantitativo di acqua to di allarme antincendio quale all’esatta temperatura direttamente alle unità terminali. azione compensativa e/o si impediI chiller Blue Box e la tecnologia Swegon incontrano l’edilizia sce l’accesso a determinati locali che sostenibile con AQUA Link. possono essere fonte di pericolo.

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Semplificazioni CATEGORIA B

La categoria B comprende le tipologie di attività di complessità maggiore della A e comunque considerate a rischio medio. La principale differenza con l’iter previsto per la categoria “A” consiste nell’obbligo di far esaminare il progetto ed ottenerne l’approvazione dal competente Comando dei Vigili del Fuoco prima di effettuare i lavori di adeguamento e di conseguenza presentare la S.C.I.A. L’art 3 del DPR al comma 3 sancisce che il Comando competente dei VVFF entro trenta giorni dalla presentazione del progetto può richiedere documentazione integrativa ed entro sessanta giorni si pronuncia circa la conformità degli stessi. Sul sito dei Vigili del Fuoco è reperibile il modulo Pin 1-2011 valutazione progetto con il quale trasmettere la documentazione di progetto. La lettera circolare di ottobre 2011 conferma che tale documentazione è quella prevista dall’allegato I al decreto del Ministero dell’interno 4 maggio 1998, documentazione ormai nota ai professionisti che si occupano di antincendio: scheda A1 di informativa generale; scheda A2 relazione tecnica; A3 elaborati grafici (definiti in numero, tipologia e formato); B Documentazione relativa ad attività regolate da specifiche disposizioni antincendi.

Categoria “B”

1. presentazione della documentazione di progetto e pagamento alla tesoreria dello stato dell’importo calcolato per il servizio reso di esame progetto ai sensi del DLgs 139/2006-effettuazione lavori; 2. presentazione dei moduli SCIA, asseverazione Scia e certificazioni a firma di tecnico abilitato; alla SCIA non sarà allegato il progetto poiché lo stesso è già in possesso dei Vigili del Fuoco che lo avranno già approvato 3. inizio di esercizio dell’attività.

Deroghe per vecchie attività L’art 7 del d.P.R. 151/11 descrive la possibilità di presentare domanda di conformità antincendio in deroga alle vigenti regole tecniche per quelle attività le cui peculiarietà non consentono l’integrale osservanza delle normative in vigore. Come per la precedente normativa le istanze in deroga, dopo parere del competente Comando Provinciale, sono approvate dalla Direzione Regionale dei Vigili del Fuoco.

Possibile l’esame preliminare L’art 8 del DPR 151 introduce la possibilità per i responsabili delle attività di categoria “B” e “C” di chiedere, prima della presentazione del progetto e se lo stesso ricade tra quelli di particolare complessità, l’esame preliminare della fattibilità del progetto stesso. Al termine di tale attività viene rilasciato il nulla osta di fattibilità che consente

al progettista di definire nel dettaglio gli elaborati con una maggiore probabilità di raggiungere l’obiettivo della conformità del progetto. Inoltre è possibile, come definito dall’art 9, richiedere ai Vigili del Fuoco verifiche in corso d’opera circa la rispondenza dei lavori in corso alle disposizioni normative. Ciò risulta utile per essere più sicuri circa l’esito di possibili visite tecniche a campione, obbligatorie e prima che sia impossibile o troppo oneroso, causa lo stato di avanzamento dei lavori, apportare i necessari correttivi agli interventi di adeguamento. Si tratta di due nuovi procedimenti volontari introdotti dal d.PR 151/11.

CATEGORIA C La categoria “C” comprende le attività ad alto rischio e alta complessità tecnico gestionale. Per tale categoria vi è, come per la categoria “B”, l’obbligo di chiedere il parere progetto prima dei lavori. L’iter è lo stesso della categoria “B” con la differenza sostanziale che, come previsto dall’art 4 comma 3, entro sessanta giorni dalla presentazione della SCIA viene sicuramente effettuata visita tecnica da parte del competente Comando dei Vigili del fuoco che entro 15 giorni dall’effettuazione della visita stessa rilascerà o meno formale Certificato di Prevenzione Incendi. n *Alessandro Tenga, ingegnere

A +B +C

La circolare di ottobre chiarisce che se si vuole esercire contemporaneamente oltre che attività “B” e “C” anche attività “A” occorrerà indicare nel progetto le sole attività “B” e “C” ai fini della valutazione, ma l’attività “A” non dovrà essere omessa e dovrà essere indicata al fine di valutare le eventuali interferenze con l’attività di categoria A.

#13

CATEGORIA A Per le attività a basso rischio A, sarà sufficiente utilizzare la segnalazione certificata di inizio attività (SCIA). Non deve essere ottenuta la conformità del progetto. I controlli successivi all’avvio delle attività saranno effettuati a campione entro 60 giorni. CATEGORIA B Per le attività a medio rischio B, la valutazione di conformità dei progetti ai criteri di sicurezza antincendio da parte dei Vigili del fuoco, che hanno 30 giorni di tempo per chiedere integrazione e 60 giorni per pronunciarsi, è obbligatoria. Per avviare l’attività sarà sufficiente presentare la SCIA, e i controlli successivi saranno effettuati a campione entro 60 giorni. CATEGORIA C Per le attività ad alto rischio C, la valutazione di conformità dei progetti ai criteri di sicurezza antincendio da parte dei Vigili del fuoco, che hanno 30 giorni di tempo per chiedere integrazione e 60 giorni per pronunciarsi, è obbligatoria. Per avviare l’attività sarà sufficiente presentare la SCIA, e i controlli successivi saranno effettuati entro 60 giorni con rilascio o meno di formale CPI entro i successivi 15.

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La crisi finanziaria e quella culturale

dott. ing. Carlo Valtolina

Caro Collega, nessuno, meglio di noi tecnici, codott. ing Franco Ligonzo nosce il valore essenziale Sia chiaro: la mia meraviglia cesco Profumo, infatti, Ă¨ stadell'aggiornamento continon Ă¨ per nulla una critica to a lungo rettore del Polinuo, oltre quello della culalla scelta dei ministri tecnico di Torino e da qualtura e, per 60 anni, il nofatta dal Premier, che mese era passato alla stro Giornale ha cercato & $ , & !'% Prof. Mario Monti, presidenza del CNR. di soddisfare queste esigenE il ma Ă¨ la reazione al ministero dellâ&#x20AC;&#x2122;Istruzione, "" & ze, dandosi una del Â Â missionâ&#x20AC;&#x201D; >pag.4 fatto che nel suo lâ&#x20AC;&#x2122;UniversitĂ e della Ricerca, â&#x20AC;&#x153;cogliere e interpretare lo cosiddetto â&#x20AC;&#x153;gover- che gli Ă¨ stato affidato, sapspirito del tempoâ&#x20AC;? (n.13 no tecnicoâ&#x20AC;? câ&#x20AC;&#x2122;Ă¨ un piamo essere di grandissimo del 15/7/09) e seguendo solo ingegnere. Cer- peso in unâ&#x20AC;&#x2122;economia della una linea editoriale che io tamente questâ&#x20AC;&#x2122;unico conoscenza. Meraviglia, pestesso nel settembre 2010 ingegnere Ă¨ persona rĂ˛, che non siano stati scelti (n.14 del 1/9/2010) avevo ben nota: il Prof. Ing. Fran- altri ingegneri-architetti-georiassunta in sei punti: n â&#x20AC;&#x153;noâ&#x20AC;? alla banalizzazione segue a pag. 5 dei problemi complessi; â&#x20AC;&#x153;siâ&#x20AC;? al dare spazio alle diverse analisi, purchĂŠ complete, motivate e documentate; ENERGIA NUCLEARE ANNO ACCADEMICO/1 n â&#x20AC;&#x153;noâ&#x20AC;? alle soluzioni semplicistiche; â&#x20AC;&#x153;siâ&#x20AC;? al sostenere POLITECNICO soluzioni che, pur semplici, DI MILANO: tengano conto + % '& (! della com $ && $ $ "$ ( & "' & %' "$! & Crescita plessitĂ di partenza e anâ&#x20AC;&#x201D; >pag.6 , che degli& ( ,% Â effetti di medio Â e sostenibilitĂ periodo; dott. ing. Alessandro clerici n â&#x20AC;&#x153;noâ&#x20AC;? allâ&#x20AC;&#x2122;intolleranza ina pag. 8 tellettuale; â&#x20AC;&#x153;siâ&#x20AC;? alla discusPRESIDENTE Â CNI sione rispettosa delle idee !%&! (!$! % " %' ( $ & altrui; ANNO ACCADEMICO/2 %! " $ % $( ) "$! && ) ! n â&#x20AC;&#x153;noâ&#x20AC;? al bla-bla-bla fine a sĂŠ stesso; â&#x20AC;&#x153;siâ&#x20AC;? al dare spaUNIVERSITĂ&#x20AC; ! %' & ) ! "$ $ ! , ! $ ! zio !alle &$ $ ! + $ %-Â idee portatrici di DEL SALENTO: valore aggiunto; %&' ' %" && ! %! %! " & Conoscienza n â&#x20AC;&#x153;noâ&#x20AC;? a una linea edito ! &$ && â&#x20AC;&#x201D; >pag.5 Â Â asservita â&#x20AC;&#x201D; >pag.13 "$! %% ! riale a interessi di e sapere parte; â&#x20AC;&#x153;siâ&#x20AC;? a unâ&#x20AC;&#x2122;informazione plurale e indipendente; a pag. 8 n â&#x20AC;&#x153;noâ&#x20AC;? ad accettare che il comportamento eticamen ! "!$& $ $ %" &&! te corretto %% finisca lĂ dove RICHIAMO3 quello â&#x20AC;&#x153;penal ! %& %%! " $ ! ! comincia $! ! mente rilevanteâ&#x20AC;?; â&#x20AC;&#x153;siâ&#x20AC;? ad ! (! -Â TITOLO DEL accettare un limite %!"$ &&'&&! ' ) ! Â etico Â â&#x20AC;&#x201D; >pag.8 RICHIAMO: tanto piĂš stringente quanto

La Â Manovra Â Salva Â Italia Â cambia Â i Â lavori Â pubblici 1

segue a pag. 3 e 4

el 1996 ho pubblicato un libro (1) che esaminava per diversi paesi industrializzati lâ&#x20AC;&#x2122;evoluzione â&#x20AC;&#x201C; dal 1960 al 1995 â&#x20AC;&#x201C; di economia, occupazione, forza lavoro; demografia per sesso, fasce dâ&#x20AC;&#x2122;etĂ , fertilitĂ , mortalitĂ , durata della vita, processi migratori; societĂ (come lâ&#x20AC;&#x2122;ingresso delle donne sul mercato del lavoro); necessitĂ di una continua crescita economica in tutto il mondo in un contesto di globalizzazione crescente, e quin-

NOVITĂ&#x20AC; NEL SOLCO DELLA TRADIZIONE

Câ&#x20AC;&#x2122;Ă¨ solo un ingegnere nella squadra

di di competizione sempre piĂš diretta tra le diverse aree geopolitiche. Lâ&#x20AC;&#x2122;evoluzione richiedeva cambiamenti strutturali di lavoro e occupazione: aumento dellâ&#x20AC;&#x2122;etĂ lavorativa (fino a 65â&#x20AC;&#x201C;70 anni) dovuto alla maggior durata della vita; scomparsa di tante attivitĂ del passato e comparsa di altre del tutto nuove; riduzione del lavoro dipendente a favore di quello autonomo; attivitĂ sempre piĂš sofisticate e prepasegue a pag. 7

La situazione mondiale dopo Fukushima Modello Â tedesco Â per Â le Â tariffe

RAPPORTO Â CNI Â SUI Â BANDI Â DI Â PROGETTAZIONE

a pag. 8

a pag. 6

Le Â Rinnovabili Â sono Â la Â causa Â degli Â aumenti Â della Â bolletta Â elettrica

Numeri indici: gen 2007 = 100

220 210 200 190 180 170

150 140 130 120 110 100 90

Jul-11

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NEWSLETTER Â â&#x20AC;&#x201C; Â Nr.01 Â â&#x20AC;&#x201D; Â Pag.1 Â

Jan-08

80 Jan-07

FV INTEGRATO Meno coStoSo, piĂš appetiBile

ISOLAMENTO come funziona il cappotto acustico?

RETROFIT ENERGETICO re-Skinning awards for buildings

MITI DA SFATARE lâ&#x20AC;&#x2122;elettrosmog fa male?

EVENTI report Mce 2010

IMPIANTI Satelliti dâ&#x20AC;&#x2122;utenza

BANDI NOVITĂ&#x20AC; Â NORMATIVE IMMOBILIARE ENERGIA Â E Â RETI PROFESSIONI IMPIANTI FOCUS Â TECNOLOGICO TERRITORIO Â E Â AMBIENTE MATERIALI PERSONAGGI

del gas per un consumatore domestico tipo

240 230

Stefano Boeri

segue a pag. 5

Andamento del prezzo del petrolio e dei prezzi dell'energia elettrica e 260 250

160

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INTERVISTE

Brent ($/b) Brent (â&#x201A;Ź/b) Prezzo energia elettrica (consumatore domestico tipo) Prezzo gas (consumatore domestico tipo)

MERCOLEDĂ&#x152; Â 18 Â GENNAIO Â 2012

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LA SCUOLA AiCARR 2012

FORMAZIONE SEMPRE PIÙ MIRATA

a Scuola AiCARR è da oltre vent’anni il punto di riferimento autorevole e di qualità per studenti, neolaureati e professionisti affermati che desiderano ampliare le proprie conoscenze o acquisire nuove competenze nel settore dell’impiantistica a servizio del benessere ambientale. La sua caratteristica e apprezzata struttura modulare consente di progettare percorsi personalizzati, costruiti scegliendo gli argomenti di interesse fra più di 60 moduli, ciascuno della durata di una giornata e frequentabile anche singolarmente. Quest’anno la Scuola AiCARR di Milano presenta un’importante novità, pensata per rendere sempre più flessibile e “su misura” il programma didattico: i moduli sono razionalmente suddivisi in 3 diversi percorsi, denominati Fondamenti – Applicazioni – Specializzazione, dedicati a differenti esigenze di formazione e aggiornamento. Nella prima parte dell’anno, a partire dal mese di aprile, sono in calendario 23 moduli della serie Fondamenti. I corsi della serie Applicazioni saranno proposti in autunno, mentre nel 2013 il calendario sarà completo con la proposta dei moduli di Specializzazione.

Fondamenti: per chi entra nel mondo della climatizzazione ambientale Il percorso Fondamenti include una serie di argomenti pensati per coloro che: • si affacciano alla professione e desiderano seguire un percorso di base per avviarsi alla progettazione degli impianti di climatizzazione; • sentono l’esigenza di migliorare le proprie conoscenze al fine di perfezionare la propria professionalità.

Le lezioni sono sia teoriche che pratiche, con esercitazioni in aula, e sono supportate da materiale didattico fornito da AiCARR. Al termine dell’intero percorso Fondamenti il partecipante è in grado di “leggere” un progetto e ha acquisito gli elementi essenziali per il dimensionamento di impianti idronici, ad aria o misti, entrando in contatto con le problematiche connesse alla progettazione di centrali termofrigorifere e all’utilizzo di fonti rinnovabili. I partecipanti ai moduli del percorso Fondamenti potranno approfondire le tematiche affrontate seguendo i moduli Applicazioni e Specializzazione a partire dal mese di ottobre, con un calendario di prossima pubblicazione.

Prezzi “giovani” per i moduli Fondamenti Un’altra interessante novità per il 2012 riguarda i prezzi dei moduli, che saranno differenziati in base ai 3 percorsi della Scuola. Per i moduli del percorso Fondamenti, dedicati in particolare ai giovani che si stanno affacciando al mondo del lavoro, il costo è decisamente contenuto: ciascun modulo viene proposto a 180,00 € + IVA per i soci AiCARR e 310,00 + IVA per i non soci. Uno sconto è previsto per chi si iscrive a più giornate, mentre per i soci l’intero pacchetto di 23 moduli ha un costo di 2.800,00 € + IVA. Informazioni dettagliate, con i programmi didattici e i docenti di ciascun modulo, sono pubblicate nella sezione Scuola del sito www.aicarr.org

IL PROGRAMMA, DA APRILE A GIUGNO •

PSICROMETRIA E COMFORT Psicrometria: fondamenti e trasformazioni psicrometriche (PS1F) – 16 aprile Il comfort termoigrometrico (PS2F) – 17 aprile La qualità dell’aria interna (PS3F) – 18 aprile

•

CALCOLO DEI CARICHI TERMICI Caratteristiche termofisiche dell’involucro edilizio (CA1F) – 2 maggio Calcolo dei carichi termici estivi (CA2F) – 3 maggio Calcolo dei carichi termici invernali (CA3F) – 4 maggio

•

PROGETTAZIONE DI IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE Gli impianti di climatizzazione: tipologie e criteri di scelta progettuale (PR1F) – 9 maggio Progettazione di impianti di riscaldamento ad acqua: fondamenti (PR2F) – 15 maggio Progettazione di impianti di climatizzazione a tutt’aria: fondamenti (PR3F) – 10 maggio Progettazione di impianti di climatizzazione misti aria/acqua: fondamenti (PR4F) – 16 maggio Diffusione dell’aria in ambiente interno (PR5F) – 23 maggio Unità di trattamento aria (PR6F) – 24 maggio

Progettazione di impianti di climatizzazione a tutt’aria: dimensionamento (PR7F) – 11 maggio Progettazione di impianti di climatizzazione misti aria/acqua: dimensionamento (PR8F) – 17 maggio •

CENTRALI E APPARECCHIATURE DI CENTRALE Centrali termiche (CE1F) – 29 maggio Centrali e impianti idrici – Trattamento acqua (CE2F) – 30 maggio Macchine frigorifere e pompe di calore: fondamenti (CE3F) – 18 giugno Centrali frigorifere (CE4F) – 19 giugno

• REGOLAZIONE AUTOMATICA Regolazione automatica: fondamenti e applicazioni (RE1F) – 20 giugno • PROCEDURE – GESTIONE – NORMATIVE Il progetto: procedure, documenti e legislazione (NO1F) – 21 giugno •

ENERGIE RINNOVABILI E ASSIMILABILI Il solare termico: fondamenti (ER1F) – 28 giugno Il solare fotovoltaico: fondamenti (ER2F) – 29 giugno Geotermia e pompe di calore: fondamenti (ER3F) – 27 giugno

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AiCARR informa

a cura di Lucia Kern

SPECIALE MCE 2012 Gli eventi AiCARR a Mostra Convegno Expocomfort AiCARR è presente alla 38° edizione di Mostra Convegno Expocomfort con un programma ricco di occasioni di confronto e scambio di know how sui temi della sostenibilità ambientale coniugata al benessere dell’ambiente interno. Due convegni e due seminari organizzati in collaborazione con ASHRAE e REHVA, quattro seminari di aggiornamento tecnico a cura della Scuola AiCARR sono gli appuntamenti a calendario. L’attualità degli argomenti e la presenza dei migliori esperti a livello internazionale in qualità di relatori e docenti assicura la risposta alle richieste più esigenti e specifiche di chi opera a vario titolo nel settore. La struttura agile degli eventi è pensata per permettere ai partecipanti di coniugare in modo proficuo la presenza alle attività convegnistiche e seminariali alla visita del Salone. AiCARR vi dà inoltre appuntamento allo stand D48, Padiglione 22, per tutta la durata di Mostra Convegno Expocomfort.

CONVEGNI/SEMINARI Le novità tecnologiche nel settore delle biomasse per uso energetico, le prospettive e opportunità offerte dal Decreto Legislativo 28/11 sulle energie rinnovabili, le soluzioni impiantistiche per gli edifici a “energia zero” e l’efficienza energetica nei centri di elaborazione dati sono i temi, attualissimi, al centro dei Convegni e EVENTI AiCARR IN MCE 2012 PROGRAMMA IN SINTESI Seminari, animati da accademici e professionisti di grande esperienza e autorevolezza. Gli eventi si svolgono al Centro Congressi Stella Polare. La partecipazione è gratuita e il desk per la registrazione dei partecipanti è attivo presso ogni sala un’ora prima dell’inizio dell’evento. CENTRO CONGRESSI STELLA POLARE MARTEDÌ 27 MARZO

MERCOLEDÌ 28 MARZO

GIOVEDÌ 29 MARZO

VENERDÌ 30 MARZO

10.00-12.00 SALA ARIES

10.30-13.15 SALA GEMINI

10.00-12.00 SALA ARIES

SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO TECNICO Gli impianti a pompa di calore: cosa cambia alla luce del D. Lgs. 28/11

CONVEGNO Biomasse per la produzione di energia

SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO TECNICO Smoke Management: sistemi e tecnologie per il controllo del fumo e del calore

SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO TECNICO TABS e collaudo dei sistemi HVAC nella procedura di Commissioning

14.00-16.00 SALA ARIES

14.30-17.00 SALA MARTINI

14.30-17.30 SALA AQUARIUS

14.30-18.00 SALA GEMINI

SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO TECNICO Introduzione alla simulazione termoenergetica dinamica

SEMINARIO AiCARR - REHVA Zero Energy Buildings

SEMINARIO AiCARR - ASHRAE Energy efficiency in Data Centers

CONVEGNO Decreto rinnovabili: prospettive e opportunità

STAND AiCARR N. D48 - PADIGLIONE 22 - dalle 9.00 alle 18.30

“Energy Efficiency in Data Centers” SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO TECNICO

STAND D48

CONVEGNO / SEMINARIO Seminario AiCARR/ASHRAE

28 marzo, STANDh. 14.30 – Sala Aquarius AiCARR organizza in collaborazione con ASHRAE questo seminario, presentato per la prima volta in Italia. L’evento ha la durata di mezza giornata, durante la quale vengono analizzate le soluzioni per il risparmio energetico nei centri di elaborazione dati e nelle centrali per le telecomunicazioni, realtà altamente “energivore” a causa della quantità di energia elettrica richiesta per il funzionamento e per la necessità di smaltire il calore prodotto. La crescente diffusione di questi sistemi rende particolarmente importante un attento sfruttamento delle risorse energetiche destinate all’alimentazione elettrica e al raffreddamento. Ai partecipanti è offerta l’opportunità di approfondire le più attuali tecnologie e apprendere le linee guida per il risparmio di energia nei centri di elaborazione dati dalla voce di alcuni dei migliori esperti sul tema. Il seminario ha già ottenuto un’ottima accoglienza negli Stati Uniti, in Germania, Russia e in alcuni Paesi orientali. Topics: 1. IT efficiency opportunities and interaction with building systems 2. Cooling services/systems

SALA MARTINI SALA AQUARIUS

SALA ARIES SALA GEMINI

3. Cooling equipment 4. Electrical services/systems 5. Master planning Il seminario è condotto da: Don Beaty, ASHRAE Fellow; Roger R. Schmidt, IBM Fellow, US National Academy of Engineering Member, IBM Academy of Technology Member and ASME Fellow. Il seminario è in lingua inglese (è disponibile la traduzione simultanea)

AiCARR informa “Zero Energy Buildings” Seminario AiCARR/REHVA

28 marzo, h. 14.30 – Sala Martini Negli ultimi anni l’Europa sta consolidando la sua posizione di leader mondiale per le politiche energetiche sostenibili, fissando ambiziosi obiettivi da raggiungere nel breve-lungo periodo al fine di ridurre i consumi energetici e le emissioni di CO2. Nel quadro generale, il settore edilizio è sempre più in primo piano: questo settore è infatti responsabile di oltre il 40% dei consumi energetici e le potenzialità di ottenere una significativa riduzione del consumo energetico attraverso la ristrutturazione sono elevate. È inoltre determinante la progettazione e costruzione di nuovi edifici a basso consumo energetico. La sfida degli Zero Energy Buildings è pronta per essere affrontata grazie allo sviluppo di nuove tecnologie, che interessano l’involucro edilizio, i sistemi HVAC, l’automazione nel controllo dell’edificio, la disponibilità di informazioni per orientare il comportamento idoneo dell’utente finale. Ognuno di questi aspetti può contribuire alla riduzione del consumo di energia negli edifici. In questo seminario, dopo un’introduzione relativa alla normativa europea che regola gli Zero Energy Buildings, l’attenzione sarà rivolta al sistema HVAC e alle nuove tecnologie e componenti in grado di rispondere alla richiesta di aumentare l’efficienza energetica e ridurre le emissioni di CO2. Questi argomenti verranno affrontati anche attraverso la presentazione di casi studio significativi. Intervengono: Michael Schmidt, Presidente REHVA; Michele Vio, Presidente AiCARR; Olli Seppänen, Segretario generale REHVA; Livio Mazzarella, Politecnico di Milano; Sylvain Courtey, Eurovent Certification Company, Francia; Jarek Kurnitski, Sitra, Finnish Innovation Fund, Finlandia; Enrico Fabrizio, Politecnico di Torino. Il seminario è in lingua inglese (è disponibile la traduzione simultanea)

“Biomasse per la produzione di energia” Convegno

29 marzo, h. 10.30 – Sala Gemini La produzione di energia (elettrica, calore, raffrescamento e refrigerazione) da biomasse solide lignocellulosiche presenta una grande varietà di tecnologie, alcune già affermate a livello industriale, altre che stanno ottenendo buoni risultati a livello di ricerca e di sviluppo preindustriale. Tutte le tecnologie sono caratterizzate da un assetto cogenerativo e si stanno orientando, almeno in Italia, su potenze elettriche inferiori a 1 MW, per poter usufruire di incentivi più elevati. Sono frequenti proposte di impianti modulari di potenza 200 o 250 kWe. Le principali tecnologie disponibili per la conversione energetica sono: • combustione in caldaia e cogenerazione in turbina (ciclo Rankine Organico, aria, vapore); • gassificazione; • piro-gassificazione; • pirolisi.

Il Premio Sanguineti, edizione 2012 Si svolgerà il pomeriggio del 29 marzo nel corso del Convegno “Decreto Rinnovabili: prospettive e opportunità” la cerimonia di consegna del premio biennale istituito da AiCARR in ricordo di Roberto Sanguineti. Il premio viene assegnato quale riconoscimento al migliore scritto relativo ad argomenti di condizionamento dell’aria, riscaldamento, refrigerazione pubblicato sulla rivista organo ufficiale dell’Associazione o negli Atti delle manifestazioni culturali organizzate da AiCARR nel periodo dal 1 ottobre 2009 al 30 settembre 2011. Vince il Premio Sanguineti 2012: “Energy Efficient Ventilation for Retrofit Buildings”, relazione pubblicata negli Atti del Convegno

Il settore della ricerca sta sviluppando soluzioni innovative per incrementare l’efficienza di questi sistemi, soprattutto nella piccola e media taglia, sviluppando anche sistemi combinati, come ad esempio l’accoppiamento di turbine ad olio diatermico e turbine ad aria, in modo da ottenere rendimenti elettrici superiori al 25% (e rendimenti complessivi superiori al 65% considerando anche il calore). Altre tecnologie, come la pirolisi e la gassificazione, partono già da buoni rendimenti elettrici, ma necessitano di ottimizzazioni di processo che rendano pienamente affidabile la tecnologia. Il convegno fa il punto della situazione relativamente a tecnologie e prospettive nel settore delle bioenergie da biomasse lignocellulosiche. Intervengono: Paolo Baggio (moderatore), Università di Trento; Franco Cotana, Centro Nazionale di Ricerca sulle Biomasse, Università di Perugia; Walter Merzagora, ITABIA, Italian Biomass Association; Antonio Strambaci, Ministero dell’Ambiente; Stefano Barcheri, Uniconfort, Biomass Energy Evolution; Carlo Mauri, Tuberg-Archea

“Decreto rinnovabili: prospettive e opportunità” Convegno

29 marzo, h. 14.30 – Sala Gemini AiCARR ha recentemente ufficializzato la propria posizione sul Decreto Legislativo 3 Marzo 2011, n. 28, relativamente alle rinnovabili termiche, con la pubblicazione del Position Paper dedicato a questo tema. Il D.Lgs. 28/11, che ha recepito in Italia la Direttiva Europea 2009/28/CE sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili, è fondamentale per l’evoluzione futura della concezione, della progettazione e della realizzazione degli impianti di climatizzazione nel nostro Paese ed è essenziale che i Decreti attuativi che lo renderanno operativo siano impostati in modo da favorire realmente il risparmio energetico, sostenendo tutte le tecnologie che possono contribuire a raggiungere lo scopo. Alla luce di queste considerazioni, AiCARR ha ritenuto indispensabile presentare ed analizzare criticamente i problemi e le difficoltà in cui il progettista potrebbe incorrere in alcuni casi, se adottasse un’interpretazione non corretta del Decreto, fornendo suggerimenti su come operare, nel rispetto di quanto previsto dalla Direttiva Europea. Intervengono: Livio Mazzarella (Moderatore), Politecnico di Milano; Massimo Gallanti, Dipartimento Sviluppo Sistemi Elettrici – RSE; Michele Vio, Presidente AiCARR; Giorgio Bo, Matteo Bo, Prodim srl, Torino Conclude il convegno la Tavola rotonda “Promozione dell’energia da fonti rinnovabili: obiettivi nazionali nell’edilizia e nei trasporti” Intervengono: Livio de Santoli (moderatore), Università “La Sapienza” di Roma; Michele Vio, Presidente AiCARR; Luca Focardi, Vice Presidente ASSISTAL; Paola Ferroli, Presidente ASSOTERMICA; Bruno Bellò, Presidente COAER; Senatore Antonio Dalì, Presidente Commissione Ambiente del Senato della Repubblica Italiana; i relatori del Convegno.

Internazionale di Baveno 2011. Autore: Prof. Hazim B. Awbi, The School of Construction Management and Engineering, University of Reading, UK. La Commissione Giudicatrice ha inoltre indicato come scritti meritevoli di segnalazione: • “By-pass dello scambiatore. Quando conviene?”, articolo pubblicato sul numero di aprile 2011 di AiCARR Journal. Autore: Ing. Riccardo Antoniazzi, Studio Protecno, Verona. • “Condizionare mediante rotori deumidificanti”, relazione pubblicata negli Atti del Convegno di Tivoli 2009. Autori: Ing. Luca Sani, Studio tecnico Sani, Firenze; Dott. Carla Balocco, Università di Firenze

• “E-SDOB per una migliore conoscenza dei grandi parchi edilizi”, articolo pubblicato sul numero di aprile 2010 di AiCARR Journal. Autori: Prof. Gian Vincenzo Fracastoro, Politecnico di Torino, Ing. Matteo Serraino, Golder Associates Srl, Torino • “Le sorgenti alternative all’aria per la pompa di calore”, relazione pubblicata negli Atti del Convegno di Bologna 2010. Autore: Ing. Fabio Minchio, libero professionista, Torri di Quartesolo (Vi) • “L’innovazione dell’involucro trasparente: oltre il concetto di isolamento termico”, relazione pubblicata negli Atti del Convegno di Baveno 2011. Autori: Prof. Marco Perino, Politecnico di Torino; Ing Valentina Serra, Politecnico di Torino

SEMINARI DI AGGIORNAMENTO TECNICO La Scuola AiCARR organizza a MCE quattro seminari di aggiornamento tecnico. Si tratta di agili corsi, della durata di due ore, tenuti da docenti qualificati e diventati ormai un tradizionale appuntamento per progettisti, installatori, manutentori e per tutti coloro si occupano del sistema edificio-impianto. Gli argomenti proposti sono scelti per andare incontro ad esigenze ed interessi diversificati. Così, in riferimento al D.Lgs. 28/11 più che mai attuale, si parlerà di progettazione di impianti con pompe di calore e di simulazione termoenergetica dinamica per la progettazione di edifici a energia netta quasi zero. Allargando l’orizzonte e rimanendo sempre in tema di impianti, si parlerà anche di TABS e procedure di Commissioning e di Smoke Management, ovvero di sistemi e tecnologie da porre in atto per il controllo dei fumi e del calore in caso di incendio. Questa edizione 2012 dei seminari, dunque, pone l’accento sulla parte “impianto” all’interno del sistema edificioimpianto, offrendo lo spunto per proficui aggiornamenti, sia di tipo tecnico che di metodologia progettuale, che possono anche trasformarsi in importanti occasioni professionali. I seminari di aggiornamento tecnico si tengono al Centro Congressi Stella Polare. La partecipazione è a pagamento; il desk per l’iscrizione e la registrazione dei partecipanti è attivo presso la Sala Aries, 30 minuti prima dell’inizio di ogni seminario.

“Introduzione alla simulazione termoenergetica dinamica” Seminario di aggiornamento tecnico

27 marzo, h. 14.00 – Sala Aries Gli strumenti di simulazione termoenergetica dinamica per la progettazione degli edifici del futuro a energia netta quasi zero (nearly net Zero Energy Building) stanno riscuotendo un sempre maggiore interesse. Ciò è dovuto a diversi fattori, tra cui la diffusione di codici di calcolo sempre più dettagliati e liberamente disponibili in rete, la necessità di studiare il comportamento di componenti edilizi ed impiantistici innovativi, l’esigenza di rispettare requisiti di prestazione energetica di lungo periodo imposti dalla normativa o suggeriti dai protocolli di valutazione della sostenibilità delle costruzioni. Lo svolgimento di simulazioni termoenergetiche dinamiche consente non solo il corretto dimensionamento degli impianti di climatizzazione ma anche la stima dei consumi energetici invernali ed estivi e l’ottimizzazione della prestazione energetica globale. Nel Seminario vengono fornite al professionista le nozioni di base per la creazione di modelli termoenergetici di sistemi edificio-impianti di climatizzazione, sottolineare le potenzialità degli strumenti disponibili e commentare criticamente gli esiti di specifici casi di studio. Docenti: Marco Filippi, Politecnico di Torino; Enrico Fabrizio, Politecnico di Torino; Marco Manzan, Università di Trieste.

“Gli impianti a pompa di calore: cosa cambia alla luce del D. Lgs. 28/11” Seminario di aggiornamento tecnico

28 marzo, h. 10.00 – Sala Aries La Direttiva Europea 2009/28/CE e il recente Decreto Legislativo 3 marzo 2011 n. 28 riconoscono l’energia aerotermica come energia ottenuta da fonti rinnovabili. Per tale motivo, l’utilizzo di pompe di calore ad aria per la climatizzazione estiva ed invernale degli ambienti sta sostituendo, in modo crescente, il classico abbinamento caldaia-gruppo frigo. Nel corso del seminario saranno fornite utili indicazioni per il corretto dimensionamento degli impianti e dei terminali ambiente. Saranno inoltre forniti i criteri per la scelta della pompa di calore facendo riferimento anche al calcolo del Qrenn. secondo quanto indicato nell’All. 1 del D.Lgs. 28/11. Docenti: Michele Vio, Presidente AiCARR, libero professionista, Venezia; Fabio Minchio, libero professionista, Torri di Quartesolo (VI); Filippo Busato, Università di Padova.

“Smoke Management: sistemi e tecnologie per il controllo del fumo e del calore” Seminario di aggiornamento tecnico

29 marzo, h. 10.00 – Sala Aries Il controllo del fumo e del calore in caso di incendio è indispensabile per la salvaguardia di persone e cose. In particolare, l’utilizzo di Sistemi di Evacuazione Fumo e Calore (SEFC) è ormai ampiamente diffuso – e oltretutto prescritto da norme e regole tecniche di prevenzione incendi nazionali ed estere – per creare, all’interno degli ambienti serviti, zone sufficientemente libere dai gas di combustione e dalle sostanze tossiche, con lo scopo di consentire l’esodo degli occupanti e l’accesso dei soccorritori. Lo Smoke Management, inoltre, può essere utilizzato efficacemente come misura alternativa o integrativa per la gestione della sicurezza degli edifici per i quali, per motivi legati a eccessivi costi, tempi, disagi, può essere difficile intervenire rispettando le prescrizioni normative. Il Seminario si propone di informare sulle evoluzioni, normative e tecnologiche, che riguardano i SEFC di tipo naturale (SENFC), forzati (SEFCC) o basati sulla differenza di pressione. Al termine sarà condotta una visita guidata presso gli stand di alcuni produttori di componenti per una presentazione delle peculiarità tecniche di apparecchiature e dispositivi costruiti in applicazione delle norme di prodotto ad essi relative. Docenti: Roberto Barro, libero professionista, Udine; Gennaro Loperfido, libero professionista, Matera; Giacomo Villi, Università di Padova

“TABS e collaudo dei sistemi HVAC nella procedura di Commissioning” Seminario di aggiornamento tecnico

30 marzo, h. 10.00 – Sala Aries L’efficacia della procedura di Commissioning dipende sostanzialmente dal TABS, Testing Adjusting Balancing e Start-up. Per la sua esecuzione vanno seguite procedure controllate e utilizzate tecniche di misura, taratura, bilanciamento e start-up efficaci con lo scopo di mettere a punto, misurare e valutare le prestazioni funzionali ed energetiche dei sistemi impiantistici. Nel corso del seminario saranno illustrate le operazioni che, all’interno del Commissioning integrato, consentono il TABS, la verifica e il collaudo delle prestazioni dei sistemi HVAC con riferimenti alle normative e ai protocolli consolidati. Docenti: Ubaldo Nocera, Studio Nocera Srl, Parma; Federico Pedranzini, Politecnico di Milano.

Le soluzioni di oggi per i progetti di domani…

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Fascicolo

DOSSIER MONOGRAFICO

FOCUS TECNOLOGICO

#13

Ventilazione

Evacuazione fumi e compartimentazione

#14 Misure, diagnosi e Catena del freddo

collaudi

#15

Pompe di calore

Scambiatori

#16

Impianti di riscaldamento

Recuperatori di calore

#17 Centrali frigorifere

#10

riscaldamentoenergia ISSN:2038-2723

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