Post on 10-Jun-2020
Relatore: Dr.Ing. Francesco Carrer
BENESSERE AMBIENTALE ED IMPLICAZIONI PROGETTUALI
Condizioni di Benessere
Ambientale
Comfort Psicologico
Comfort Respiratorio
Olfattivo
Comfort Acustico Comfort Visivo
Comfort Termoigrometrico
Salute e benessere ambientale
Per stato di benessere ambientale si intende la completa
soddisfazione per l'ambiente entro il quale si vive ed
opera.
Si può raggiungere il benessere ambientale allorquando
alcune grandezze fisiche, caratterizzanti l'ambiente,
assumono opportuni valori.
Le strategie costruttive attive e/o passive, di cui si
tratterà in seguito, hanno proprio lo scopo di controllare
opportunamente i valori di queste grandezze:
Tale controllo dovrà essere
condotto in modo che:
• la naturale rumorosità non
costituisca disturbo
all’ambiente controllato ed
all’esterno;
•vi sia la massima efficienza
energetica.
• temperatura (a bulbo secco) dell’aria;
• umidità dell’aria;
• velocità dell'aria nella zona occupata;
• temperatura media radiante pareti;
• qualità dell’aria.
• attività fisica.
• vestiario indossato
CONTROLLATE DAL PROGETTISTA
CONTROLLATE DAL SOGGETTO
Condizioni di Benessere
Ambientale
STRATEGIE PROGETTUALI
Condizioni di benessere termoigrometrico
Il metabolismo
Per metabolismo s’intende il complesso delle trasformazioni chimiche, essenzialmente di ossidazione, mediante il quale il fisico opera la trasformazione dell’energia potenziale chimica contenuta negli alimenti, e nelle sue riserve, in energia termica e meccanica. Metabolismo, secondo le diverse attività, per un individuo medio (superficie corporea 1,8 m2).
Attività dell'individuo metabolismo (W)
Riposo completo (sdraiato) 80
Seduto, in riposo 100
Seduto, addetto a lavoro leggero (scrittura) 120
In piedi, rilassato 125
Commesso di negozio, impiegato di banca 150
Lavoro medio di una casalinga 200
Danza moderata 250
Lavoro moderatamente pesante, marcia a 5 km/h 280
Lavoro molto pesante, salita con pendenza 15% a 5 km/h 700
Lavori pesantissimi, salita rapida di una scala, corsa competitiva 800 e più
Condizioni di benessere termoigrometrico
Lo scambio termico tra ambiente ed organismo umano
In relazione al tipo di attività svolta, l’individuo deve cedere
calore all’ambiente circostante. Tale cessione avviene mediante
fenomeni di:
• convezione;
• conduzione;
• irraggiamento;
• espirazione;
• traspirazione.
La quota relativa alla conduzione si può omettere, nei casi oggetto
di discussione, data la sua trascurabile entità.
Condizioni di benessere termoigrometrico
Equazione di bilancio termico
M = C + R + E ± I + L
Il calore ceduto per evaporazione E si può, convenientemente, suddividere in due componenti:
Eo = calore perduto dalla perspirazione insensibile ovvero dalla respirazione e dalla traspirazione;
Es = calore perduto per l’evaporazione del sudore.
Si osserva che il valore L risulta essere di molto inferiore rispetto al valore di M, pertanto sarà legittimo
trascurarlo.
Dalla precedente, in condizioni di equilibrio termico (I = 0), considerando che l’aliquota Eo si
mantiene pressochè costante qualunque sia la temperatura e l’umidità assumendo un valore di circa 30 W, si
ricava: M - 30 = C + R + Es
L’eguaglianza precedente descrive l’equilibrio termico dell’individuo, equilibrio che potrà essere
raggiunto con maggiore o minore senso del benessere.
Condizioni di benessere termoigrometrico
Equazione di bilancio termico - considerazioni (II)
La quantità di calore C + R dipende da:
• temperatura dell’aria;
• velocità dell’aria;
• temperatura delle pareti;
• tipo di vestiti indossati.
Se C + R compensa da sola il termine M - 30 => Es = 0 ovvero l’individuo non suda .
Se C + R risulta essere troppo elevata l’organismo mette in moto il meccanismo della termoregolazione, il
quale tenterà di combattere la sensazione di freddo mediante il restringimento dei vasi capillari diminuendo
di fatto la temperatura superficiale della pelle; se ciò non dovesse bastare il corpo sarà interessato da
brividi (lavoro meccanico), i quali causeranno l’aumento del metabolismo.
Se C + R risulta essere troppo bassa l’organismo dilata i vasi sanguigni in guisa da aumentare la
temperatura superficiale, quindi, nel caso ciò non bastasse, l’organismo stesso farà funzionare le
ghiandole sudorifere la cui azione favorirà la diminuzione del calore attraverso l’evaporazione del sudore
(Es > 0).
M - 30 = C + R + Es
Condizioni di benessere termoigrometrico
Rendimento dell’attività lavorativa
Condizioni di benessere termoigrometrico
APPROCCI METODOLOGICI (I)
Prof. R. Dear
Prof. O. Fanger
Modello PMV (Predicted Mean Vote) Sperimentazioni
condotte rilevando le condizioni ottimali in camera climatica
senza che l’individuo avesse possibilità di modificazione dei
parametri fissati (termoigrometrici, vestiario , metabolismo)
ISO 7730
(applicazione in edifici condizionati
meccanicamente)
Modello Adattivo Sperimentazioni condotte rilevando le
condizioni ottimali considerando la capacità dell’individuo
e dell’edificio di adattarsi al clima prevalente.
EN 15251
(applicazione in edifici non condizionati
meccanicamente o con ventilazione naturale)
Condizioni di benessere termoigrometrico
APPROCCI METODOLOGICI (II CLASSIFICAZIONI ISO 7730 – EN 15251)
ISO 7730
EN 15251
rischio da corrente d’aria= f(ta, va, Tu)
Condizioni di benessere termoigrometrico
APPROCCI METODOLOGICI (III – EN 15251)
Negli ambiti comuni:
Temperatura operativa (operante) = Tbs + Tmr
2
Ad esempio, nel caso di
raffrescamento , il modello
adattivo considera
generalmente temperature
(operative) di comfort più
elevate, rispetto al modello di
Fanger (statico), poiché
legate alle temperature medie
della località .
Condizioni di benessere termoigrometrico
ISO 7730 - Relazione PMV-PPD
Si noti che il miglior risultato attendibile, ovvero PMV = 0, comporta comunque un’aliquota,
pari al 5%, di insoddisfatti.
Condizioni di benessere termoigrometrico
Discomfort ambientale (I – ISO 7730)
Condizioni di benessere termoigrometrico
Discomfort ambientale (II – ISO 7730)
Condizioni di benessere termoigrometrico
Discomfort ambientale (III – ISO 7730)
Condizioni di benessere termoigrometrico
Discomfort ambientale (IV) - ISO 7730
D.1.2 Attività leggera, fondamentalmente sedentaria, in condizioni estive (periodo con
raffrescamento)
Le condizioni sono le seguenti:
a) La temperatura operativa deve essere compresa tra 23 C e 26 C (per esempio 24,5 C 1,5 C).
b) La differenza verticale di temperatura tra 1,1 m e 0,1 m dal pavimento (livello testa e caviglie) deve
essere minore di 3 C.
c) La velocità media dell'aria deve essere minore di quella specificata in figura
d) L'umidità relativa deve essere compresa tra il 30% e il 60%.
D.1.1 Attività leggera, fondamentalmente sedentaria, in condizioni invernali (periodo con
riscaldamento)
Le condizioni sono le seguenti:
a) La temperatura operativa deve essere compresa tra 20 C e 24 C (per esempio 22 C 2 C).
b) La differenza verticale di temperatura dell'aria tra 1,1 m e 0,1 m dal pavimento (livello testa e caviglia) deve
essere minore di 3 C.
c) La temperatura superficiale del pavimento normalmente deve essere compresa tra 19 C e 26 C, ma si
possono progettare sistemi di riscaldamento a pavimento a 29 C.
d) La velocità media dell'aria deve essere minore di quella specificata in figura
e) L'asimmetria della temperatura radiante dovuta a finestre o ad altre superfici fredde verticali deve essere
minore di 10 C (rispetto ad un piccolo elemento piano verticale posto a 0,6 m dal pavimento).
f) L'asimmetria della temperatura radiante dovuta ad un soffitto caldo (riscaldato) deve essere minore di 5 C
(rispetto ad un piccolo elemento piano orizzontale posto a 0,6 m dal pavimento).
g) L'umidità relativa deve essere compresa tra il 30% e il 60%.
Influenza della variazione della velocità dell’aria sul benessere ambientale
(esempio)
Con temperatura dell’aria pari a 24°C ed un’intensità di turbolenza del
40% la velocità media dell’aria non dovrà essere superiore a 0.17 m/s.
Condizioni di benessere termoigrometrico
Condizioni di benessere termoigrometrico
Influenza dell’umidità relativa sulle condizioni igieniche
Produzione di vapore nelle abitazioni
Causa Quantità
kg/s g/h
Fornello a gas (solo fiamma):
Ø > piccolo 28 ·10-6 100
Ø > medio 55· 10-6 200
Ø > grande 111 · 10-6 400
Cottura cibi (in aggiunta all'umidità di
combustione):
Pentola Ø > 20 cm, in ebollizione (scoperta) 250· 10-6 900
Pentola Ø > 20 cm, in ebollizione (coperta) 97· 10-6 350
Valore medio in genere 111 · 10-6 400
Doccia calda 555 · 10-6 2000
Bagno caldo in vasca 83· 10-6 300
Panni stesi ad asciugare
(5 kg in ambiente a 20°C e '" = 40%) 55 · 10-6 200
Cibi caldi in tavola· per persona 4· 10-6 15
Persona
in riposo 14· 10-6 50
in attività leggera 28 · 10-6 100
in lavoro leggero 55· 10-6 200
in lavoro pesante o ginnastica 111 · 10-6 400
Condizioni di benessere termoigrometrico
ATTENZIONE
AI MEZZI DI
VENTILAZIONE
Condizioni di benessere ambientale
Conferma delle aspettative
Il successo dell’intervento dipende:
Bontà del progetto
analisi preventiva dello stato dei luoghi
comparazione delle soluzioni applicabili
definizione dettagliata degli elementi e del tipo di
conduzione/regolazione
Bontà della realizzazione
Conduzione adeguata
Manutenzione adeguata
Relatore: Dr.Ing. Francesco Carrer
BENESSERE AMBIENTALE ED IMPLICAZIONI PROGETTUALI
GRAZIE PER LA CORTESE ATTENZIONE