Comfort e salubrità per la residenza tetraedrica

La singolare forma tetraedrica di Novaplan riduce al minimo la superficie esposta dell’involucro edilizio, abbattendo le dispersioni termiche a vantaggio del contenimento dei consumi energetici

Un’innovativa casa passiva mette a sistema un involucro dall’elevata massa termica con un impianto di ventilazione meccanica controllata che sfrutta lo scambio termico con il terreno. 

Novaplan è una nuova urbanizzazione in realizzazione a Jesolo (Venezia), che coniuga design architettonico, comfort termoigrometrico e salubrità edilizia con un elevatissimo livello di efficienza energetica. Delle nove residenze previste, attualmente è stato costruito solo l’edificio dimostrativo: un’abitazione unifamiliare dall’innovativa forma tetraedrica con tutte le caratteristiche di una passivhaus, certificata CasaClima (livello Gold) e CasaClima Nature.

Grazie a materiali e tecniche costruttive all’avanguardia e all’attento studio dell’esposizione e dell’ombreggiamento, l’involucro edilizio risulta particolarmente performante.

Ampi e luminosi, gli spazi interni sono caratterizzati da grandi aperture, che facilitano il guadagno solare invernale e sono schermate in estate dalla scacchiera esterna in laterizi

La climatizzazione è affidata a un impianto a tutt’aria esterna caratterizzato da consumi minimi, da un’elevata qualità dell’aria indoor e dall’assenza di impatto visivo sull’immagine architettonica, composto da:

  • modulo di pre-temperamento geotermico;
  • unità VMC con recuperatore di calore passivo e attivo;
  • pompa di calore aria/aria integrativa (booster);
  • bollitore per ACS con pompa di calore e accumulo.

L’impianto in sintesi

Il modulo geotermico e l’unità VMC (portata max 430 m3/h) formano un aggregato compatto per il trattamento termico dell’aria, il rinnovo senza ricircolo (fino a 0,5 vol/h) e il recupero del calore dall’aria esausta. La sezione geotermica provvede al pre-riscaldamento invernale dell’aria, minimizzando i cicli di sbrinamento, e al pre-raffrescamento estivo dell’aria, anche ai fini della deumidificazione.

In funzione della temperatura impostata per l’aria in ingresso alla VMC, il modulo smorza gli estremi climatici esterni mediante scambio di calore acqua/aria con il campo geotermico orizzontale, situato sotto l’edificio e composto da tubazioni in PeXa (diametro 25 mm; lunghezza 200 metri) in cui scorre acqua glicolata. In questo modo il carico termico gravante sulla VMC è ridotto fino a 1.200 W annui.

L’unità VMC attua il recupero del calore nelle modalità passiva, grazie a uno scambiatore a flussi incrociati (efficienza >84%), e attiva, effettuata da una pompa di calore aria/aria. Nel periodo invernale il circuito a espansione diretta innalza la temperatura dell’aria immessa fino a 30÷43 °C, mentre nel periodo estivo l’inversione del ciclo frigorifero raffredda l’aria immessa fino a 15÷20 °C. Nel caso di carichi termici elevati in inverno come in estate, oppure di elevato affollamento, si attiva l’unità integrativa con funzione di booster termico, composta dalla motocondensante in pompa di calore aria/aria (5,3 kWt; 5 kWf), del tipo a espansione diretta (gas R32), e da un’unità split canalizzata interna.

Per fornire un surplus termico ai servizi igienici sono stati installati degli scaldasalviette ad alimentazione elettrica, con comando digitale. Infine, la produzione dell’ACS è affidata a un bollitore equipaggiato con pompa di calore aria/aria (1,42 kWt), serbatoio d’accumulo (266 l) e resistenza elettrica (2 kWe).

Massima qualità dell’aria

Con la sola eccezione della motocondensante dell’unità booster, la centrale termomeccanica è completamente racchiusa in un vano di servizio su più livelli, situato in posizione baricentrica rispetto all’edificio.

A valle dell’unita VMC si diramano le canalizzazioni aerauliche:

  • per l’immissione e l’espulsione dell’aria utilizzata dai generatori per lo scambio termico (DN 160); ù
  • di mandata (sottopavimento, coibentate) e ripresa (controsoffitto o parete) dell’aria interna (DN 90/110).

L’input per variare il volume dell’aria di ricambio è fornito da sensore di CO₂ installato nel canale di estrazione, mentre una sonda di umidità controlla il regime di rotazione del ventilatore. Per favorire la migliore distribuzione, la rete a valle dell’unita split (max 800 m3/h) si sviluppa con propri canali di sola mandata, che convergono verso bocchette di immissione condivise con la VMC. La rete di ripresa è invece unica attestata solo sull’unita VMC.

La qualità dell’aria è garantita da: filtri anti-polline e anti-polveri sottili (prestazioni in categoria EPm1 70%); canalizzazioni in polietilene flessibili e fonoassorbenti, certificate per uso alimentare e con trattamento antibatterico, antistatico, antimicrobrico e antialga; certificazione secondo Biosafe dell’intera rete aeraulica.

PLASMA FREDDO PER SANITIZZARE L’ARIA

I sistemi per la sanitizzazione sono sempre più richiesti per migliorare la qualità dell’aria indoor. La tecnologia Non Thermal Plasma (NTP) di Jonix utilizza un processo sicuro ed efficace – le scariche con metodo a barriera dielettrico – per ionizzare artificialmente l’aria a temperatura ambiente. L’aria ionizzata è ricca di specie ossidanti altamente reattive che svolgono due funzioni:

  • aggrediscono e disgregano i microorganismi (batteri, muffe, virus, ecc.), i composti organici volatili (VOC), le particelle odorose, ecc.;
  • caricano le particelle in sospensione nell’aria (polveri, fumo, ecc.) facilitandone la precipitazione a terra, riducendone la concentrazione (fino al -99,9%).

L’aria ionizzata è anche un agente utile alla sanificazione delle superfici, a vantaggio della salubrità degli ambienti e delle reti di ventilazione, anche nei confronti dei virus. L’installazione negli impianti per il trattamento dell’aria, nelle canalizzazioni aerauliche e anche in terminali come i ventilconvettori è semplice. Il funzionamento può essere controllato dal sistema di supervisione degli impianti, oppure con un display a corredo.

Un sistema tecnologicamente avanzato
L’ing. Stefano Faganello è amministratore delegato e direttore tecnico di EXRG:

Ing. Stefano Faganello,
EXRG

«Abbiamo affiancato i progettisti nella definizione di tutti gli aspetti, dall’integrazione architettonica ai risultati energetici, di comfort e di qualità dell’aria, comprese le simulazioni dinamiche del funzionamento dell’edificio, per fornire un sistema completo e tecnologicamente evoluto basato su componenti Nilan da noi integrati.

L’insieme dei componenti per la climatizzazione a tutt’aria (VMC con pre-temperamento geotermico e filtrazione ad alta efficienza dell’aria esterna, canalizzazioni certificate Biosafe e dispositivo di sanitizzazione) compongono un sistema di qualità denominato “EXRG Comfort Pure Air”, che abbiamo fornito coordinandone anche l’installazione, l’avviamento e il bilanciamento.

L’edificio è in funzione da oltre un anno: i consumi sono nell’ordine di circa 3.000 kWh elettrici all’anno, compresa l’unità integrativa split, in gran parte coperti dall’impianto fotovoltaico. In termini di fabbisogno termico annuo, le prestazioni ottenute sono nell’ordine di circa 10 W/m², in linea con le simulazioni effettuate».

Regolazione e monitoraggio

La gestione coordinata del funzionamento dell’aggregato compatto e dell’integrazione mediante booster e split e affidata a una centralina di supervisione, dotata di un protocollo ad hoc utile anche il monitoraggio dei consumi. La regolazione avviene impostando i parametri (temperatura, umidita, ricambio dell’aria) e il differenziale d’intervento, mentre la comunicazione fra le unita e affidata a un Modbus RS485.

Oltre al pannello di controllo con display, che mostra le condizioni termo-igrometriche degli ambienti e permette la programmazione delle funzioni, il monitoraggio e la gestione dell’impianto sono possibili via web grazie a un’app che consente anche la diagnostica remota e la programmazione delle manutenzioni.

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