Calcolo ventilazione / ricambi d'aria edifici in accordo UNI EN 16798-1 / Esempi

ID 19607 | 11.05.2023 / Documento completo allegato

Calcolo ventilazione - ricambi d'aria edifici in accordo con EN 16798-1 (estratto / traduzione IT non ufficiale), in riferimento Direttiva EPB Direttiva 2010/31/UE.

Excursus

UNI EN 16798-1:2019
Prestazione energetica degli edifici - Ventilazione per gli edifici - Parte 1: Parametri di ingresso dell’ambiente interno per la progettazione e la valutazione della prestazione energetica degli edifici in relazione alla qualità dell’aria interna, all’ambiente termico, all’illuminazione e all’acustica - Modulo M1-6

La norma specifica i requisiti per i parametri ambientali interni per l’ambiente termico, la qualità dell’aria interna, l’illuminazione e l’acustica e specifica come stabilire questi parametri per la progettazione del sistema dell’edificio e i calcoli delle prestazioni energetiche.

La presente norma europea include criteri di progettazione per i fattori di disagio termico locale, il tiraggio, l’asimmetria della temperatura radiante, le differenze di temperatura dell’aria verticale  la temperatura della superficie del pavimento.

La presente norma europea è applicabile quando i criteri per l’ambiente interno sono stabiliti  all’occupazione umana e in cui la produzione o il processo non hanno un impatto rilevante sull’ambiente interno.

La presente norma europea specifica anche i profili di occupazione da utilizzare nei calcoli di energia standard e come possono essere utilizzate diverse categorie di criteri per l’ambiente interno. I criteri di questa norma europea possono anche essere utilizzati nei metodi di calcolo nazionali. Questo standard definisce i criteri per l’ambiente interno sulla base di standard esistenti e rapporti elencati sotto riferimenti normativi o nella bibliografia.

La presente norma europea non specifica i metodi di progettazione, ma fornisce parametri di input per la progettazione dell’involucro dell’edificio, riscaldamento, raffreddamento, ventilazione e illuminazione.

La Tabella 1 mostra la posizione relativa di questo standard all’interno del set di standard EPB nel contesto della struttura modulare come definito nella EN ISO 52000-1.

La norma è di supporto alla Direttiva EPB direttiva 2010/31/UE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 19 maggio 2010 sulla prestazione energetica nell’edilizia (GU L153/13 del 18.06.2010), in aggiornamento.

Vedi: WHO guidelines for indoor air quality

La norma è presa in esame per i parametri di progetto della ventilazione degli edifici di cui, in particolare a:

- p. 6.3 Progettazione per la qualità dell'aria interna (tassi di ventilazione)
- Appendice B.3  Base per i criteri di progettazione per la qualità dell'aria interna e i tassi di ventilazione

L’Appendice A include tutti i criteri nazionali raccomandati per la qualità dell'aria e i tassi di ventilazione. (all national recommended criteria)

L’Appendice B include tutti i metodi di progettazione predefiniti raccomandati per l'ambiente interno. (di default)

Per dimensionare un impianto di ventilazione meccanica residenziale è possibile, ad oggi, utilizzare

UNI 10339:1995 (norma nazionale)
UNI EN 16798-1:2019 (revisione della EN 15251:2008)

Vedi Documento su UNI 10339

________

UNI EN 16798-1:2019 / Estratto

6 Parametri di input per la progettazione degli edifici e il dimensionamento degli impianti di riscaldamento, raffrescamento, sistemi di ventilazione e illuminazione

6.1 Introduzione

Per la progettazione degli edifici e il dimensionamento degli impianti tecnici dell'edificio per il riscaldamento, il raffrescamento, la ventilazione e parametri e criteri di illuminazione devono essere specificati e documentati. Devono essere utilizzati i criteri di cui alla clausola 6 come valori di input per il dimensionamento degli impianti oltre che per la progettazione degli edifici.

La presente norma specifica, in appendici informative, valori di input di default da utilizzare nei casi in cui non siano disponibili quelli della normativa nazionale.

I criteri predefiniti sono forniti per diverse categorie.

Il criterio di progettazione per l'ambiente interno deve essere documentato unitamente alla tipologia d’uso degli spazi.

I valori di input predefiniti sono forniti per ciascuna delle diverse categorie di qualità ambientale interna. Una breve descrizione delle categorie è riportata nella Tabella 4.

Tabella 4 Categorie di qualità ambientale interna

IEQ Qualità ambientale interna
IEQCAT Qualità ambientale interna per la progettazione
ACQ Ricambi d’aria per ora

NOTA
Nelle tabelle vengono utilizzati solo i numeri di categoria senza il simbolo IEQx.

Le categorie sono correlate al livello di aspettativa che gli occupanti possono avere.
Un livello normale è "Medio".
Un livello “Alto” può essere stabilito per gli occupanti con necessità speciali (bambini, anziani, persone con disabilità, ecc.).
Un livello inferiore a “Medio” non comporta alcun rischio per la salute, ma può diminuire il comfort.

6.3.2 Metodi

6.3.2.1 Generalità

I parametri di progettazione per la qualità dell'aria interna devono essere ricavati utilizzando uno o più dei seguenti metodi:

- Metodo 1: metodo basato sulla qualità dell'aria percepita;

- Metodo 2: metodo che utilizza valori limite per la concentrazione della sostanza;

- Metodo 3: metodo basato su portate d'aria di ventilazione predefinite.

NOTA
All'interno di ogni metodo, il progettista può scegliere tra diverse categorie di qualità degli ambienti interni e definire quale categoria di edificio a basso contenuto di inquinanti, LPB1-3 viene utilizzata.

6.3.2.2 Metodo 1 basato sulla qualità dell'aria percepita

Occorre valutare la diluizione necessaria per ridurre il rischio per la salute derivante da uno specifico inquinante atmosferico separatamente dai tassi di ventilazione richiesti per ottenere il livello di qualità dell'aria percepita desiderato (Tabella 4).

Il più alto di questi valori di tassi di ventilazione deve essere utilizzato per la progettazione.
Se sono identificate fonti critiche per salute, si deve verificare che rimangano al di sotto dei valori soglia salutare (cfr. 6.3.2.3).

Il tasso di ventilazione totale per la zona di respirazione si trova combinando la ventilazione per persona e dell’edificio calcolato dalla formula:

Dove

Qtot = tasso di ventilazione totale per la zona di respirazione, l/s
n = valore di progetto per il numero di persone nella stanza,
Qp = tasso di ventilazione per occupazione per persona, l/(s persona)
AR = superficie calpestabile, m2
QB = tasso di ventilazione per le emissioni dell'edificio, l/(s·m2)

I livelli di qualità dell'aria percepita sono definiti di default per le persone non adattate in ambito di edifici non residenziali e persone adattate in edifici residenziali.

In edifici non residenziali, deve essere giustificata l’assunzione di persone adattate

NOTA
Vedere B.3 per i valori predefiniti. I metodi descritti in CEN/TR 16798–2 possono essere utilizzati in modo speciale casi in cui si considerano persone adattate.
Si presume che i tassi di ventilazione risultanti siano indipendenti dalle stagioni.

6.3.2.3 Metodo 2 che utilizza criteri per singole sostanze
...

6.3.2.4 Metodo 3 basato su portate d'aria di ventilazione predefinite
...

6.3.3 Edifici non residenziali

6.3.3.1 Metodi applicabili

Per la progettazione degli impianti di ventilazione e il calcolo dei carichi termici e frigoriferi, la velocità di ventilazione deve essere specificata in base ai requisiti nazionali o quando non è disponibile alcuna regolamentazione nazionale, utilizzando uno dei tre metodi descritti in 6.3.2.1.

6.3.3.2 Portate d'aria di ventilazione durante i periodi di non occupazione

Nel caso in cui la ventilazione sia spenta, deve essere determinato il tempo di funzionamento e la portata d'aria di ventilazione necessari per limitare la concentrazione di inquinanti emessi dai materiali prima dell'occupazione.

La NOTA 1
B.3 fornisce i valori predefiniti per l'aria di ventilazione minima da erogare prima dell'occupazione.

Nel caso in cui la portata d'aria venga abbassata, deve essere determinata la portata d'aria necessaria per limitare la concentrazione degli inquinanti emessi dai materiali prima dell'occupazione.

La NOTA 2
B.3 fornisce i valori predefiniti per la portata minima dell'aria di ventilazione da erogare per rimuovere emissioni dell'edificio durante le ore non occupate.
...

B.3 Criteri di default negli ambienti indor

Esempi di calcolo delle portate di rinnovo dell’aria UNI EN 16798-1

L’approccio della norma europea UNI EN 16798-1, come detto, è riferito a quattro Categorie di qualità dell’aria interna agli edifici, ottenibili e proponendo tre metodi di calcolo diversi (armonizzando i vari metodi usati nei paesi dell’Unione Europea).

B.3.1.4 Metodo 3 Metodo basato su portate di ventilazione predefinite

Le portate d'aria di ventilazione di progetto possono anche essere espresse come portata richiesta per persona (l/(s per persona)) o come tasso richiesto per m2 di superficie (l/(s x m2).

Tabella B.10 - Portate d'aria di ventilazione di progetto predefinite predefinite per un ufficio (persone non adattate)

Il presente esempio fornisce la stessa ventilazione totale del metodo 1. Ulteriori esempi sono forniti in CEN/TR 16798–2.
...

B.3.2 Portate d'aria di ventilazione di progetto di default per edifici residenziali

B.3.2.1 Generalità

È possibile fornire portate d'aria di ventilazione predefinite in base a uno o più dei seguenti componenti:

- tasso di ricambio d'aria totale per l'abitazione;
- estrazione d'aria per stanze specifiche;
- ricambi d’aria per locali specifici;
- progettazione aree di apertura per la ventilazione naturale.

Qualsiasi criterio può essere utilizzato nella progettazione.

Sia la portata d'aria totale per l'intera abitazione sia la portata d'aria di ripresa dai locali umidi devono essere calcolato. Uno dei criteri può essere utilizzato nella progettazione.

B.3.2.2 Progettazione ricambi d'aria

La tabella B.11 fornisce i valori predefiniti per i tre criteri. Si presume che l'aria sia fornita nelle aree living  e camere da letto ed estratti da camere umide.

Per analizzare gli esempi che seguono è importante osservare la Tabella B.11 della UNI EN 16798-1 che riassume i vari metodi di calcolo, alternativi l’uno all’altro. 

________

Esempio Metodo 1

Dati:
Appartamento residenziale
Categoria I
Dimensioni 100 mq
Altezza: 3 mt
Posti letto: 4
Volume: 300 m3

Portata totale = portata unitaria (l/s)  x Superficie (m2) x  C (m3/h)

Portata totale: 0.49 l/s x 100 x 3,6 = 176,4 m3/h = 44.1  m3/h persona

ACH = 176,4/300 = 0,588 (2 ricambi h ca)

Esempio Metodo 1 (da formula)

Dove

Q_tot = tasso di ventilazione totale per la zona di respirazione, l/s
n = valore di progetto per il numero di persone nella stanza,
Q_P = tasso di ventilazione per occupazione per persona, l/(s persona)
A_R = superficie calpestabile, m2
Q_B = tasso di ventilazione per le emissioni dell'edificio, l/(s·m2)

Qtot = 4 x l/s persona + 100 m2 x 0,49 l/s, m²

Qtot = 4 x l/s 4 + 49 l/s

Qtot = 49 l/s = 12,25 l/s persona = 44,1 m3/h persona
________

Esempio Metodo 2

Dati:
Appartamento residenziale
Categoria I
Dimensioni 100 mq
Altezza: 3 mt
Posti letto: 4
Volume: 300 m3

Portata totale = 10 x 4 = 40 l/sec = 40 x 3,6 = 144 m3/h
_______

Esempio Metodo 3

Dati:
Appartamento residenziale
Categoria I
Dimensioni 100 mq
Dimensione living + camere (esclude corridoi bagni, ecc) = 80 mq
Altezza: 3 mt
Posti letto: 4
Volume: 300 m3

Portata totale = Qp + QB = (3,5 x 4 x 3,6) + 0,25 x 80 x 3,6 = 50,4 + 72 = 122,4 m3/h

A seguire la Tabella B.11 costruita per le 4 categorie (in blu):

(*) Se nel calcolo del metodo 3 il valore è inferiore a quanto previsto OMS 4 l/s/pr, tale valore è da arrotondare almeno a 4.

Tabella 1 - Tabella B.11 costruita per le 4 categorie sull’esempio riportato
...
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