Ventilazione degli edifici
L'aria pulita, ricca di ossigeno, è uno degli elementi fondamentali che contribuiscono a rendere confortevole l'ambiente in cui vive l'uomo.
Altrettanto importante è la presenza di aria in movimento, perché essa contribuisce a dissipare il calore in eccesso e a far evaporare il sudore.
Nello spazio limitato di un'abitazione la presenza di ossigeno si impoverisce a favore della presenza di biossido di carbonio, a causa della respirazione incessante dei polmoni dell'uomo, inoltre l'aria si arricchisce anche di virus e batteri.
La presenza di vapore nell'aria domestica cresce anche per la sudorazione o per processi come il cucinare, i lavaggi, l'uso di docce e bagni, e si arricchisce di polveri prodotte dalla combustione di apparecchi a gas che non siano dotati della necessaria aerazione.
Inoltre il movimento dell'aria è ostacolato dalla presenza delle pareti, per cui se non si innescano le necessarie condizioni di ventilazione, all'interno di un edificio possono determinarsi condizioni di insalubrità.
È per questo che ogni edificio deve essere opportunamente dotato di impianti di ventilazione, che assicurino il movimento dell'aria e il suo naturale ricambio con altra aria che abbia valori di temperatura, umidità e pulizia accettabili.
In una casa sono però presenti anche odori piacevoli, come possono esserlo la fragranza di un dolce appena sfornato o il profumo sprigionato da un vaso di fiori, quindi la ventilazione non deve essere eccessiva. Anche perché una ventilazione troppo forte, farebbe volare le cose e creerebbe correnti dannose per la salute.
Quindi, in un edificio per abitazione, il movimento dell'aria può essere mantenuto entro certi limiti, a differenza di quanto avviene in ambienti non abitativi destinati a particolari lavorazioni o attività.
Ventilazione naturale
Prima di arrivare all'installazione di un impianto di ventilazione meccanica, occorre dire che un edificio deve essere adeguatamente progettato per quel che riguarda la sua ventilazione naturale.
Qualunque tipo di impianto di ventilazione presente in un edificio presuppone quattro elementi:
- un fonte d'aria avente pulizia, temperatura e grado di umidità accettabili;
- una forza che muova l'aria attraverso gli spazi dell'edificio;
- un mezzo per controllare volume, velocità e direzione del flusso d'aria;
- un mezzo per riciclare o eliminare l'aria inquinata.
Dati questi presupposti, l'impianto di ventilazione più semplice appare essere quello che utilizza come fonte l'aria proveniente dall'esterno, come forza per muoverla quella motrice del vento, che utilizza le aperture e le fessure controvento per introdurre l'aria e quelle sottovento per far uscire quella viziata. Quindi un sistema del tutto naturale.
È chiaro che se un edificio è costruito ermeticamente, il necessario ricambio d'aria non può avvenire, così come se le finestre e le aperture in genere non sono completamente sigillate, si possono creare correnti nocive alla salute e si può disperdere aria calda all'esterno, causando sprechi di energia in inverno.
Quindi le finestre dovrebbero essere dotate di opportune guarnizioni per evitare la dispersione dell'aria ma, allo stesso tempo, la chiusura non dovrebbe essere perfettamente ermetica, per permettere un adeguato ricambio.
Le diverse tipologie di finestre esistenti rappresentano un mezzo per controllare il volume, la velocità e la direzione dell'aria grazie ai differenti sistemi di apertura.
Ad esempio, una finestra a due battenti, grazie all'apertura completa delle ante, permette la completa aerazione degli ambienti, ma esse possono essere aperte in maniera parziale per permettere all'aria di penetrare in maniera più o meno intensa.
Una finestra a saliscendi può essere aperta solo per metà della sua ampiezza, ma si può scegliere di aprire quella superiore, quella inferiore o un po' sopra e un po' sotto.
Una finestra a ribalta consente all'aria di entrare, evitando l'ingresso della pioggia, cosa che con le altre finestre non è possibile, se non sono protette da un ampio aggetto.
Le forze motrici che fanno muovere l'aria attraverso un edificio sono la convezione e il vento. Un flusso d'aria avviene grazie allo spostamento di questa da una zona a pressione più alta ad una a pressione più bassa.
Nel caso della convenzione la differenza di pressione è determinata dalla maggiore o minore densità dell'aria, mentre nel caso del vento si ha uno spostamento da una parete a maggior pressione ad una a minor pressione. Il caso ideale sarebbe quello in cui si hanno due aperture su pareti contrapposte, ma poiché ciò non avviene quasi mai fondamentale è la presenza di una finestra a due battenti.
Nel caso della convezione il tasso di ventilazione è proporzionale alla radice quadrata della distanza verticale tra le aperture e della differenza di temperatura tra aria in entrata ed aria in uscita.
Poiché in questo caso la forza è minore, sarebbe opportuno prevedere finestre più grandi e l'assenza di ostacoli, come protezioni contro gli insetti e griglie.
Ma la progettazione più adeguata è quella che prevede lo sfruttamento sia del vento che della convezione.
Gli apparecchi che consumano combustibile, come caldaie, stufe e caminetti hanno bisogno di ossigeno per funzionare, che sottraggono all'ambiente sostituendolo con prodotti della combustione, spesso tossici.
Per questo motivo essi devono essere dotati di una canna fumaria, che espelli all'esterno i prodotti della combustione, permettendo allo stesso tempo il naturale ricambio dell'aria interna.
