Sistemi di ventilazione meccanica: centralizzati o localizzati?

Il corretto ricambio dell’aria negli ambienti confinati rappresenta un requisito essenziale per garantire la salute degli occupanti, ancora di più attuale alla luce dei rischi rappresentati da contaminanti virali. A tale scopo è possibile adottare sistemi di ventilazione meccanica disponibili in varie tipologie.

Nei progetti di nuova costruzione o di ristrutturazione ci si trova sempre a dover prendere una serie di decisioni, alcune delle quali possono avere effetti molto importanti sulle prestazioni degli edifici e sui costi di investimento e di esercizio. Una scelta che spesso viene sottovalutata, o data per scontata, si riferisce alla tipologia del sistema di ventilazione meccanica, che quasi sempre prevede l’impiego della soluzione centralizzata.

In realtà, andrebbe sempre valutata anche l’opzione delle unità di trattamento di piano oppure di sistemi decentralizzati, che sono adatti non solo per le applicazioni residenziali ma anche per gli edifici destinati al terziario e all’ospitalità. Tale soluzione risulta particolarmente interessante nei progetti di ristrutturazione di edifici d’epoca, che solitamente non sono dotati di cavedi per la distribuzione verticale.

È inoltre da considerare che, per il progetto di edifici per i quali sono richieste elevate prestazioni, in particolare se sottoposti alla certificazione di sostenibilità (LEED, BREEAM, WELL o Passivhaus), la scelta del corretto sistema di ventilazione risulta fondamentale per raggiungere gli obiettivi relativi a benessere, consumo energetico e IAQ.

Sistemi di ventilazione centralizzata

Un sistema di ventilazione centralizzato costituisce la soluzione più utilizzata per gli edifici del terziario, sia con impianti di tipo misto aria-acqua, in abbinamento a unità terminali ad acqua oppure ad espansione diretta, sia con impianti a tutt’aria a portata variabile, con regolazione locale della temperatura mediante cassette VAV di zona.

Per un sistema di questo tipo è possibile prevedere una singola UTA collocata all’interno di un locale tecnico oppure all’esterno su una copertura. Ciò significa avere un unico punto di collegamento alle reti di alimentazione e distribuzione dei fluidi e un unico luogo ove effettuare la futura manutenzione dell’UTA. In caso di edifici di dimensioni medio-grandi con esposizioni opposte, può essere conveniente prevedere due UTA, ognuna dedicata a una zona.

Nella figura 1 è mostrato il tipico schema di un impianto di ventilazione centralizzata dotato di una singola UTA installata sulla copertura dell’edificio. La rete dei canali di distribuzione di mandata e ritorno corre nei cavedi verticali con stacchi a soffitto o a pavimento di ogni piano.

L’UTA è dotata di sezione di recupero di calore, di filtri ad alta efficienza (fino a F9) e di batterie di riscaldamento e di raffreddamento/deumidificazione, alimentate ad acqua calda e refrigerata oppure ad espansione diretta. È inoltre possibile dotare la UTA di sistemi di umidificazione (ad acqua nebulizzata oppure a vapore), di recuperatori entalpici (in grado di recuperare anche il calore latente dall’aria espulsa) e di sistemi germicidi a raggi UV, efficaci anche su batteri e virus a condizione di limitare la velocità di attraversamento a 2,5 m/s.

La portata d’aria esterna generalmente viene mantenuta costante. Per impianti di piccole dimensioni è tuttavia possibile prevedere un sistema di regolazione con modulazione della portata d’aria esterna in base a segnali di CO2 che comandano serrande motorizzate di regolazione di zona. Negli edifici di medie e grandi dimensioni, la presenza di lunghi tratti di canali per distribuire l’aria trattata comporta una serie di problematiche. La perdita di carico dei canali (che determina la pressione statica necessaria) aumenta con la lunghezza della rete, di conseguenza i ventilatori dell’UTA devono essere di adeguata prevalenza e potenza, con conseguente elevato consumo di energia. È possibile ridurre la perdita di carico dei canali aumentando la sezione di passaggio, ma non sempre è disponibile spazio sufficiente a soffitto o nei cavedi per ospitare canali di più grandi dimensioni.

Inoltre, i canali devono essere a perfetta tenuta e sottoposti a prova di pressione, onde evitare fughe d’aria di mandata che causano una riduzione della portata immessa, con conseguenti problematiche nel controllo di temperatura e umidità e di insufficiente ventilazione. Le fughe dai condotti dell’aria di ripresa possono invece impedire un’estrazione adeguata dagli spazi occupati, provocando anche in questo caso problemi di controllo delle condizioni termoigometriche e di qualità dell’aria.

Un altro aspetto critico, spesso ancora sottovalutato, è costituito dalla necessità di effettuare l’ispezione periodica e la pulizia interna dei canali al fine di evitare il pericolo di contaminazione da polvere, batteri, virus e muffe.

La rete aeraulica rappresenta infine un sistema invasivo con un ingombro importante dei cavedi e all’interno degli ambienti, con controsoffitti o pavimento sopraelevati di altezza adeguata. Per le UTA collocate all’interno di locali tecnici ai piani interrati è inoltre necessario prevedere prese d’aria esterna mediante camini, con il punto di aspirazione posto a un’altezza di almeno 3 metri dal piano stradale (figura 2).

In presenza di aree verdi e quindi di terreno intorno all’edificio è possibile considerare l’impiego di un sistema geotermico con condotte interrate per il pretrattamento dell’aria esterna. In assenza di terreno, al piano interrato dell’edificio può essere realizzato un percorso a labirinto in cemento armato che provvede al preraffreddamento gratuito dell’aria (figura 3).

In passato sono stati realizzati impianti di ventilazione centralizzati anche per gli edifici residenziali condominiali, con una sola unità di trattamento a servizio di tutto l’edificio e con un sistema di mandata e di ripresa dell’aria a servizio di tutti gli appartamenti. Questa soluzione presenta tuttavia due aspetti critici che ne sconsigliano l’impiego.

In primo luogo risulta molto complesso garantire un corretto bilanciamento delle portate, ottenibile soltanto mediante serrande di taratura e che deve essere verificato in modo accurato nella fase di collaudo. Soltanto in questo modo è possibile assicurarsi che a ogni unità residenziale sia fornita la portata d’aria di ricambio di progetto. Inoltre, un impianto centralizzato deve funzionare in continuo alla massima portata durante tutto l’anno, anche nei periodi in cui l’indice di occupazione dell’edificio è basso, con conseguenti elevati consumi energetici che inoltre devono essere ripartiti per quote millesimali.

Sistemi con UTA di piano

Una soluzione alternativa, particolarmente adatta a edifici per uffici che vengono occupati da società diverse, consiste nel prevedere unità di trattamento installate direttamente ai singoli piani, con presa dell’aria esterna al piano oppure in copertura (figura 4).

Ciò consente di garantire una notevole flessibilità di funzionamento e gestione in base alle esigenze dei vari tenant e all’effettiva occupazione dei locali, quindi con benefici dal punto di vista dei consumi energetici e della relativa contabilizzazione. Tale vantaggio è massimo nel caso in cui si utilizzino UTA di tipo autonomo ad espansione diretta a pompa di calore, che non ne­cessitano di collegamento a reti idroniche. Si tratta di una solu­zione molto interessante anche per la ristrutturazione di edifici d’epoca privi di cavedi.

L’UTA è dotata di sezione di recupero di calore (anche di tipo en­talpico), di filtri ad alta efficienza (fino a F9) e di batterie di riscal­damento e di raffreddamento/deumidificazione, alimentate ad acqua calda e refrigerata oppure ad espansione diretta. A causa delle dimensioni compatte, risulta invece molto complesso, se non impossibile, adottare sistemi di umidificazione e sistemi a raggi UV che risultano inefficaci date le elevate velocità di attra­versamento, solitamente superiori a 5 m/s.

Questa soluzione può essere applicata con impianti sia di tipo misto aria-acqua sia a tutt’aria. Essa richiede la disponibilità di locali tecnici di piano che, tuttavia, generalmente presentano una superficie non superiore a quella dei cavedi, che vengono eliminati. È inoltre da considerare che per edifici di grande altez­za è possibile ridurre in modo sostanziale i consumi energetici per la distribuzione dell’aria primaria nel caso in cui sia possibile prevedere prese d’aria di piano. Per contro, aumentano i costi di manutenzione a causa dell’elevata quantità di filtri di ogni UTA che devono essere periodicamente sostituiti.

Sistemi con unità decentralizzate

La caratteristica dei sistemi decentralizzati è costituta dall’im­piego di unità terminali installate sul perimetro dell’edificio, in presenza sia di pareti in mattoni o cemento armato sia di facciate continue. Solitamente si prevede un’unità per ogni modulo in cui è suddiviso l’ambente. La figura 5 mostra la facciata continua dell’edificio Capricorn House di Düsseldorf realizzato con questa tecnologia.

L’aspi­razione dell’aria esterna e l’espulsione dell’aria viziata vengono effettuate attraverso griglie poste in facciata. L’unità provvede al recupero del calore, alla miscela di aria esterna con aria di ri­circolo, alla filtrazione (efficienza F7), al riscaldamento e al raf­freddamento (con batterie a 2 o 4 tubi) e, infine, all’immissione dell’aria trattata direttamente nel locale, eliminando quindi com­pletamente i canali di distribuzione dell’aria.

Le unità di ventilazione possono essere di diverse tipologie in base alla modalità di installazione, ognuna con pro e contro in termini di occupazione dello spazio e di efficienza di diffusione dell’aria in ambiente: a mobiletto a pavimento (figura 6), a svi­luppo verticale (figura 7), incassate a pavimento oppure instal­late nel controsoffitto. Le figure 8 e 9 della galleria fotografica mostrano la vista laterale e dall’alto rispettivamente per le unità installate a pavimento e nel controsoffitto.

La gamma di funzioni varia dalla modalità di puro riscaldamento e raffreddamento tramite recupero di calore fino all’umidifica­zione e deumidificazione dell’aria. I produttori hanno sviluppato una serie di componenti e moduli di base, che possono essere combinati con una serie di dispositivi opzionali. Molto spesso le unità vengono progettate ad hoc durante la fase di progettazione dell’edificio.

I vantaggi di questo sistema sono i seguenti:

• limitate altezze di interpiano, dato che controsoffitti e pavimen­ti galleggianti possono essere di altezza contenuta;
• ridotte dimensioni (o eliminazione) dei locali tecnici per le ap­parecchiature di ventilazione;
• minori costi energetici (grazie all’assenza di canali e al funzio­namento solo in presenza degli occupanti);
• controllo immediato dell’utente sul clima della singola stanza;
• uso flessibile e facile riconfigurazione degli spazi.

Rispetto ai tradizionali sistemi di climatizzazione utilizzati negli edifici per uffici, gli aspetti più importanti sono sicuramente la flessibilità d’uso e di modifica e gli ingombri ridotti, che consen­tono il massimo utilizzo degli spazi. Un aspetto interessante è la possibile combinazione dei terminali di ventilazione decentraliz­zata, a risposta veloce, con sistemi ad attivazione termica della massa (TABS) ad elevata inerzia che mantengono la temperatu­ra di base.

Gli svantaggi sono invece:

• numero elevato di apparecchiature, con costi di manutenzione più onerosi;
• manutenzione effettuata negli spazi occupati;
• progettazione integrata con l’architettura (in caso di integrazio­ne dell’unità terminale nel sistema di facciata);
• presenza di griglie in facciata;
• umidificazione e deumidificazione molto complessa;
• rumore propagato in ambiente;
• prestazioni che possono essere influenzate dalla pressione del vento e dalla temperatura della facciata.

Oltre che per le applicazioni nel terziario, il sistema risulta molto interessante per hotel, studentati e anche per le aule scolastiche di edifici di nuova costruzione oppure sottoposti a ristrutturazio­ne. Ogni aula può infatti essere servita da un’unità dedicata che garantisce le condizioni di temperatura e il ricambio dell’aria. Per questo tipo di applicazione le unità devono essere installate in modo da essere fuori dalla portata degli studenti per evitare danneggiamenti, di conseguenza è preferibile adottare le unità poste a soffitto.

I risultati di una ricerca

Negli ultimi anni in Germania e Svizzera sono stati realizzati nu­merosi progetti per edifici destinati al terziario che utilizzano sistemi di ventilazione decentralizzata. L’interesse e il succes­so sono stati tali da spingere i maggiori costruttori tedeschi di terminali ambiente e di diffusori d’aria a inserire questo tipo di apparecchiature nel proprio catalogo di prodotti.

Per verificare le prestazioni di questi sistemi in termini di comfort, soddisfazione di utenti e operatori ed efficienza energetica, alcu­ni anni fa è stato condotto un progetto di ricerca da parte della società Transsolar Energy Technology insieme all’Istituto per la tecnologia edilizia e solare (IGS) dell’università di Braunschweig. Il progetto ha avuto come oggetto una serie di edifici in piena operatività dotati di questi sistemi per i quali sono stati analizzati i seguenti aspetti:

• prestazioni effettive dei sistemi (affidabilità, consumo energe­tico, rumore, ecc.);
• soddisfazione degli utenti e degli operatori;
• vantaggi quantificabili all’interno degli edifici;
• comfort termico;
• manutenzione;
• influenza delle forometrie sulle prestazioni dell’edificio (vento, acustica, impermeabilità).

Nell’ambito della ricerca è stato effettuato un monitoraggio con­tinuo dei sistemi per un periodo di un anno. Inizialmente è stata effettuata un’indagine di mercato ed è stata analizzata, tramite questionari e interviste, l’esperienza dei responsabili della con­duzione di 17 edifici dotati di questi dispositivi. Scopo dell’inda­gine era di raccogliere dati sugli edifici e sui sistemi impiantistici. La soddisfazione complessiva degli operatori nei confronti dei sistemi di ventilazione decentralizzata è risultata elevata. Dodici operatori hanno valutato questa soluzione come molto buona o addirittura eccellente. Soltanto due si sono trovati a disagio con il funzionamento del sistema e uno lo ha considerato come una scelta errata. In generale, si sono verificati pochi o nessun fee­dback da parte degli utenti verso gli operatori. Le lamentele sono dovute all’eccessivo rumore emesso dai dispositivi e alla tempe­ratura dell’aria troppo calda o troppo fredda.

Successivamente sono stati esaminati gli edifici nel dettaglio sul campo. A tale scopo sono state condotte misurazioni a breve e a lungo termine (per un anno), sono stati analizzati gli elaborati grafici e i consumi energetici e sono state effettuate interviste agli utenti.

La tipologia degli edifici oggetto della ricerca è molto diversa, con una superficie netta riscaldata compresa tra 2000 e 23.000 m2 e con un numero compreso tra 60 e 815 unità per edificio. Osservando la strategia energetica degli edifici, risul­ta evidente che i sistemi di ventilazione decentralizzata solita­mente sono stati adottati in immobili a elevate prestazioni. Co­munemente utilizzata è la combinazione di questa tecnologia, caratterizzata da una risposta rapida, con sistemi di attivazione termica della massa in calcestruzzo a elevata inerzia.

Le ridotte dispersioni termiche dovute al sistema di ventilazione e i buoni valori di trasmittanza termica dell’involucro edilizio consento­no il trattamento della struttura in calcestruzzo con una ridot­ta potenza specifica per coprire la richiesta di riscaldamento e raffreddamento. L’attivazione termica della massa avviene con fluidi a temperatura vicina a quella ambiente il che consente l’u­tilizzo di fonti di energia “gratuita” prelevata dal terreno (sistemi geotermici a circuito chiuso), dall’acqua di falda o dal free coo­ling notturno.

Consumi di energia termica e di energia elettrica

I valori di consumo specifico annuale di energia termica (in rapporto alla superficie netta a pavimento) degli edifici oggetto dell’indagine sono stati confrontati con quelli risultanti da altri progetti di ricerca condotti su edifici dotati di sistema di venti­lazione centralizzata. Gli edifici dotati di sistemi decentralizzati presentano valori compresi tra 39 e 82 kWh/m2, di molto inferiori rispetto a quelli di edifici con sistemi tradizionali che hanno un fabbisogno termico medio è compreso tra 97 e 140 kWh/m2. In linea generale è possibile affermare che il fabbisogno termico degli edifici con tecnologia di ventilazione decentralizzata è risul­tato inferiore di circa il 50% rispetto al valore medio degli edifici tradizionali. È da notare che tale risultato è stato ottenuto senza sfruttare la possibilità di attivare la ventilazione solo in presenza degli utenti, probabilmente a causa della presenza di uffici open space.

Il consumo medio specifico di energia elettrica (compreso il con­sumo dei tenant) è invece risultato compreso tra 63 e 140 kWh/m2, rispetto a un valore medio di riferimento di edifici tradizio­nali compreso tra 83 e 160 kWh/m2. Nel complesso il fabbiso­gno elettrico degli edifici con ventilazione decentralizzata risulta quindi in linea con quello degli edifici tradizionali.

Efficienza spaziale

Un vantaggio teorico della tecnologia di ventilazione decentra­lizzata è rappresentato dal minore ingombro, grazie all’assenza di locali tecnici e di cavedi per i canali di distribuzione. Nell’am­bito della ricerca si è quindi voluto verificare se questo aspetto fosse stato effettivamente implementato nella costruzione degli edifici.

L’efficienza nell’utilizzo degli spazi è data dal rapporto tra la superficie utilizzata dagli impianti tecnici e la superficie tota­le netta utile. Secondo gli studi condotti da IFMA (International Facility Management Association), l’associazione internazionale delle società del Facility Management, il valore dell’efficienza spaziale in edifici con una dotazione impiantistica di livello me­dio è pari all’11,5%. Tutti gli edifici con ventilazione decentraliz­zata sono risultati più efficienti in termini di utilizzo dello spazio rispetto a quelli dotati di sistemi centralizzati, dato che presenta­no valori più bassi rispetto a quello dell’IFMA, eccetto due edifici caratterizzati però da parti comuni dotate di grandi impianti cen­tralizzati. In particolare sono da segnalare quattro edifici con un valore compreso tra 2,3 e 6,5%, a dimostrazione del potenziale vantaggio in termini di utilizzo dello spazio.

Altezza di interpiano

Per quanto riguarda l’altezza tra i piani, i sistemi di ventilazione decentralizzata presentano un ulteriore potenziale vantaggio dato che non è richiesta una rete di distribuzione di mandata e ri­presa dell’aria, quindi è possibile avere altezze inferiori tra i piani grazie alla riduzione dell’altezza del controsoffitto, mantenendo la stessa altezza utile dei locali.

Dalla ricerca è risultato, tuttavia, che questo vantaggio non è stato sfruttato negli edifici esaminati. Ciò si potrebbe spiegare ipotizzando che il concetto di ventilazione decentralizzata sia stato aggiunto in una fase successiva al progetto preliminare dell’edificio, senza effettuare alcun adeguamento successivo. La disponibilità di spazio aggiuntivo, che potenzialmente risulta disponibile, è considerevole, soprattutto negli edifici di grande altezza: una riduzione di 30 cm dell’altezza effettiva di interpiano significa un piano in più ogni 10 piani, pari a un’efficienza d’area superiore del 10%.

Temperatura e umidità

Per la verifica del comfort termico in ogni edificio sono state ef­fettuate misurazioni della temperatura ambiente e dell’umidità, rilevate a un’altezza di 110 cm da terra per un periodo di un anno in quattro postazioni di lavoro rappresentative. In linea genera­le la temperatura è risultata sempre compresa tra 20 e 26 °C, a parte poche eccezioni con un’incidenza in ogni caso limitata al 10-20% delle ore di funzionamento nelle quali sono stati regi­strati nel periodo estivo valori superiori a 26 °C. Nel complesso il comfort termico negli uffici è risultato quindi ottimale.

Un sistema di umidificazione dell’aria di mandata è stato utiliz­zato soltanto in due dei dieci edifici esaminati, nei quali l’umidità relativa dell’aria interna viene controllata con un valore nominale compreso tra il 50 e il 55%. Tuttavia, la realizzazione di un siste­ma di ventilazione decentralizzata dotato di umidificazione risul­ta molto complessa e onerosa e dovrebbe essere considerata soltanto per edifici con particolari esigenze.

Portata d’aria

Nell’ambito dell’indagine si è esaminato se i dispositivi di ventila­zione decentralizzata garantiscano nelle condizioni reali l’immis­sione della portata d’aria di progetto, misurata alle diverse velo­cità dei ventilatori. I risultati sono stati molto positivi eccetto per un edificio. Nell’ambito dell’accuratezza della misurazione, l’ap­parecchiatura soddisfa i requisiti anche in presenza di maggiori perdite di carico dovute alla presenza di filtri sporchi. Le indagini hanno rivelato che i dispositivi utilizzati in un edificio erano stati configurati in modo errato e quindi veniva generato circa il 50% in più di portata d’aria, il che comportava anche un aumento del rumore prodotto.

Emissione di rumore

Risulta molto difficile realizzare dispositivi di ventilazione de­centralizzata con emissioni di rumore inferiori rispetto ai sistemi centralizzati. Tutte le apparecchiature (ventilatore, scambiatori di calore, valvole e silenziatore) sono infatti installati nello spazio occupato dalle persone.

Nell’ambito del progetto di ricerca è stato misurato il livello di pressione acustica effettivamente percepito presso la postazio­ne di lavoro. Il rumore prodotto in corrispondenza di una bassa velocità dei ventilatori è risultato inferiore al limite di 40 dB(A). Tuttavia, in generale le emissioni sonore emesse dalle unità sono state valutate in modo critico e sono state oggetto di lamente­la da parte di alcuni utenti. Risulta quindi necessario prestare molta attenzione per garantire un funzionamento più silenzioso delle apparecchiature, mediante un’opportuna scelta delle unità in fase di progetto.

Interviste agli utenti

La misurazione precisa dei parametri ambientali consente di determinare le condizioni di comfort secondo criteri oggettivi. Tuttavia, l’impressione soggettiva degli utenti risulta sempre cruciale per confermare la possibilità di adottare con successo un sistema di ventilazione. Di conseguenza, è stato effettuato un sondaggio sulla soddisfazione degli utenti di ogni edificio e tale scopo sono stati distribuiti dei questionari anonimi sui vari aspetti che concorrono al benessere. I risultati relativi a quali­tà dell’aria, temperatura e soddisfazione generale sono risultati molto positivi e non sono stati rilevati problemi relativi a cattivi odori o correnti d’aria. Gli unici commenti critici da parte degli utenti sono dovuti all’aria secca e al rumore.

Manutenzione e cambio filtri

Un obiettivo chiave del progetto di ricerca è stato quello di esa­minare l’impegno richiesto dalla manutenzione e i relativi costi per le unità di ventilazione decentralizzata. A tale scopo sono stati esaminati i contratti di manutenzione e sono state condot­te interviste con gli operatori.

I terminali vengono sottoposti a manutenzione una o due volte all’anno con una durata di ogni intervento su ogni dispositivo compreso tra 2 e 15 minuti. Il li­vello di impegno per la manutenzione è risultato generalmente leggero o normale. Ciò significa che la manutenzione può es­sere eseguita senza utilizzo di particolari attrezzi per l’apertura dell’apparecchiatura, con filtro facilmente accessibile e smonta­bile e con personale privo di particolari conoscenze tecniche. La manutenzione consiste solitamente nella sostituzione del filtro ed eventualmente nella pulizia dello scambiatore di calore con un’aspirapolvere.

Dato il numero di unità in campo l’onere risulta notevole rispetto ai sistemi di ventilazione centralizzata. Ciò risulta evidente dall’e­sempio di calcolo del tempo necessario per un edificio nel quale sono state installate 815 unità con una portata d’aria esterna di 60 m3/h per dispositivo, il che significa una portata volumetri­ca totale di 48.900 m³/h. Considerando che la manutenzione di un dispositivo di ventilazione dura 5 minuti, la durata totale della manutenzione per le apparecchiature decentralizzate è pari a 8,4 giorni uomo.

Con un sistema di ventilazione centralizzata la portata totale verrebbe divisa su due UTA che richiedono una manutenzione stimabile in 3/4 giorni uomo, con costi che risulta­no quindi inferiori di circa due o tre volte nel caso di un impianto a tutt’aria. Se invece il confronto viene effettuato con un sistema di tipo misto con terminali fan-coil, i costi di manutenzione risul­tano analoghi.

I Sistemi decentralizzati per il residenziale

La soluzione più comunemente adottata negli edifici residenziali condominiali di nuova costruzione di basa su sistemi di ventila­zione VMC di tipo decentralizzato, con unità dedicate a ogni sin­gola abitazione (figura 10), installate nel controsoffitto oppure a parete all’interno di armadi (figura 11).

Il sistema prevede una doppia rete aeraulica, una per la manda­ta dell’aria di rinnovo, l’altra per l’estrazione dell’aria viziata. Le bocchette di immissione sono poste all’interno dei locali nobili (generalmente soggiorno e camere), mentre le griglie di estrazio­ne sono collocate in cucina, nei servizi igienici e nel locale lavan­deria/ripostiglio.

Ciascuna rete fa capo a un ventilatore dedicato collocato all’interno dell’unità di ventilazione dove trova posto anche il sistema di filtrazione, con efficienza fino a F9. Il sistema è completo di recuperatore di calore che effettua un pretratta­mento dell’aria esterna, che deve essere raffreddata nella sta­gione estiva e riscaldata nella stagione invernale mediante una batteria aggiuntiva alimentata con acqua calda o fredda.

Le unità di ventilazione sono disponibili anche nella versione con sistema di deumidificazione ad espansione diretta (figura 12) in modo da garantire il controllo dell’umidità relativa in fase estiva, necessario in caso di utilizzo di sistemi radiante di raffresca­mento.

Per ogni appartamento soli­tamente si prevede il prelievo dell’aria esterna mediante una griglia posta in facciata. Per evitare l’installazione di griglie in facciata (ad esempio in edifi­ci d’epoca vincolati), sono stati realizzati anche impianti che prevedono la presa dell’aria esterna e l’espulsione dell’aria in copertura, con canali comu­ni che servono tutti gli apparta­menti. Tale soluzione presenta tuttavia la problematica del bilanciamento della portata nel momento in cui alcune unità interne funzionano ad alta ve­locità e altre alla bassa, quin­di con diversa prevalenza del ventilatore. Di conseguenza si rischia di non garantire a ogni appartamento la portata d’aria esterna di progetto. Per evitare tale problema sarebbe necessa­rio prevedere serrande di bilanciamento automatico.

L’espulsione dell’aria viziata possibilmente andrebbe portata sempre sulla copertura, tuttavia è pratica comune realizzare anche l’espulsione in facciata, con griglie che devono ovviamen­te essere posizionate a opportuna distanza da quelle di aspira­zione.

La rete dei canali di distribuzione ha uno sviluppo molto ridotto, di conseguenza i ventilatori delle UTA presentano una ri­chiesta di prevalenza molto bassa o nulla per superare le perdite di carico, e quindi un ridotto consumo energetico. Essendo presenti solo brevi tratti di canali, gli oneri per l’ispezio­ne e la pulizia dei canali sono ridotti, mentre sono da considerare i costi per la sostituzione periodica dei filtri delle singole unità.

Dato che l’installazione avviene all’interno dell’ambiente, risulta necessario ridurre al minimo la propagazione del rumore causa­to dai ventilatori e trasmesso sia per irradiazione sia attraverso i canali. Per controllare l’impatto acustico risulta fondamentale scegliere apparecchi con ridotti livelli sonori (anche grazie alla regolazione continua della velocità e al montaggio del ventilato­re su supporti antivibranti), collegare l’unità ai canali mediante giunti flessibili, isolare in modo adeguato i canali per ridurre il rumore prodotto dalla movimentazione dell’aria (e evitare la con­densa) e prevedere controsoffitti con proprietà fonoassorbenti. Nel caso in cui sia necessario ridurre la rumorosità al minimo risulta consigliabile installare silenziatori sia sulla mandata sia sulla ripresa dell’unità.

La regolazione della portata d’aria viene solitamente eseguita in manuale mediante il pannello di controllo. È anche possibile prevedere una regolazione automatica in base a segnali di CO2 e di VOC che provvedono a modulare la portata d’aria distribuita nell’intero appartamento. Nel caso in cui sia richiesta la regola­zione della portata per ogni stanza, è necessario prevedere delle serrande motorizzate.

Sistemi localizzati per il residenziale

Per il trattamento di monolocali o di appartamenti di piccola superficie è possibile adottare sistemi di ventilazione localizzati a doppio flusso, disponibili in due tipologie:

• integrati nei serra­menti, nei cassonetti (figura 13) o nel telaio (figura 14),
• oppure da installare su una parete perimetrale, in comunicazione con l’esterno mediante un condotto isolato passante (figura 15).

Le unità ventilanti localizzate hanno una portata che può ar­rivare fino a 100 m³/h e sono dotate di recuperatore di calore entalpico e di filtro (fino a F7) sul lato di immissione. Ogni am­biente risulta autonomo per quanto riguarda la regolazione del funzionamento.

È anche possibile prevedere il controllo automatico in base al va­lore rilevato da sensori di CO2 e di VOC indipendenti su ogni unità per regolare la portata d’aria stanza per stanza. Non è neces­sario prevedere alcun condotto di distribuzione, di conseguen­za i costi di costruzione e installazione sono contenuti e quelli di manutenzione sono limitati alla sostituzione periodica dei filtri. L’emissione acustica è molto bassa e non necessita di sistemi di attenuazione del rumore.