Ventilazione manuale mediante finestre e sistema di ventilazione comfort a confronto

Numerosi dati di misurazione sulla qualità dell'aria ambiente e sul consumo energetico negli edifici abitativi mostrano chiaramente i vantaggi dei sistemi di ventilazione comfort.

Progetto di ricerca

In un caso di studio su un clima ambientale sano negli spazi abitativi, il funzionamento di un sistema di ventilazione comfort è stato confrontato con l'apertura regolare di porte e finestre. In un condominio di Büren, quattro appartamenti sono stati dotati di una tecnologia di sensori completa e monitorati continuamente.

Le misurazioni forniscono numerosi dati sulla qualità dell'aria ambiente, sulle condizioni esterne e sul consumo energetico per il riscaldamento e il raffreddamento. La differenza tra gli appartamenti: due sono dotati di ventilazione comfort, negli altri due appartamenti, identici, il ricambio d'aria è fornito aprendo le finestre e le porte.

Risultati inequivocabili

In sintesi, si può dire che un sistema di ventilazione comfort progettato professionalmente contribuisce in modo significativo a un'aria interna poco inquinata e a un clima ambientale sano negli spazi abitativi. I valore limite di CO2non vengono superati o sono significativamente ridotti con l'utilizzo di un sistema di ventilazione comfort. Anche gli odori e le sostanze inquinanti vengono rimossi molto meglio che con la ventilazione manuale mediante finestre. Anche discipliando il comportamento di aerazione mediante finestre, non si potrebbe raggiungere la qualità dell'aria di un sistema di ventilazione comfort.

Conclusione citata dallo studio:

«Il confronto della qualità dell'aria ambiente ha mostrato che gli appartamenti dei piani inferiori con ventilazione comfort per ambienti avevano una qualità dell'aria ambiente significativamente migliore rispetto agli appartamenti dei piani superiori con ventilazione manuale. Guardando i livelli di CO2, abbiamo dimostrato che gli inquilini con un sistema di ventilazione comfort per ambienti vivono in un ambiente molto più sano. L'impianto di ventilazione assicura un costante ricambio di aria fresca nelle stanze.
La ventilazione manuale porta aria fresca solo quando sono aperte più finestre. Facendo una media su un periodo di tempo più lungo, la ventilazione mediante finestre non fornisce lo stesso livello di buona qualità dell'aria della ventilazione comfort per ambienti.  

Contrariamente a quanto ci si potrebbe aspettare, la ventilazione mediente finestre non è in grado di creare un clima ambientale sano, poiché dal 30% al 60% del tempo i valori di CO2sono superiori al valore di 1000 ppm.

Il consumo energetico totale per la ventilazione delle stanze sembra dipendere dalla frequenza e dalla durata dell'apertura delle finestre. L'aggiunta di una ventilazione comfort per ambienti con recupero del calore e del freddo non aumenta il consumo energetico e migliora notevolmente la qualità dell'aria ambiente».

Progetto di ricerca Büren: uno degli studi più completi in Svizzera sul tema del clima ambiente e della qualità dell'aria ambiente negli edifici abitativi.

Tratto dal Whitepaper «Vantaggi degli impianti di ventilazione comfort»

I risultati in dettaglio

Die Ergebnisse im Detail

Dopo un totale di dodici mesi di misurazioni, da luglio 2019 a giugno 2020, e una fase di valutazione che accompagna le misurazioni, sono ora disponibili i risultati delle misurazioni della qualità dell'aria ambiente e del consumo energetico per il riscaldamento e il raffreddamento.

Norme e valori limite

La norma SIA 382/1, che stabilisce unaconcentrazionemassima di CO2da 1.000 a 1.400 ppm per gli spazi abitativi, è servita come base per la valutazione della qualità dell'aria ambiente. Questi valori corrispondono a una qualità dell'aria ambiente moderata. Pertanto, il più basso di questi valori (1.000 ppm) è stato fissato come valore di riferimento in questo progetto di ricerca.

Sulla base del valore limite di CO2di 1.000 ppm, è stato quindi valutato se esso era stato rispettato nelle stanze rilevanti come la zona giorno e la zona notte nel periodo da luglio 2019 a giugno 2020. Mentre nei due appartamenti con sistema di ventilazione comfort sia il comportamento della ventilazione mediante finestre che la ventilazione comfort hanno un impatto sul rispetto del valore limite, nei due appartamenti senza ventilazione comfort solo la ventilazione manuale mediante finestre interviene sul rispetto di tale valore.

Risparmio energetico per il riscaldamento e il raffreddamento

Confrontando il consumo energetico per il riscaldamento degli appartamenti con e senza sistema di ventilazione comfort nel periodo di riscaldamento da ottobre 2019 a marzo 2020, si può notare che, a parità di fattore di ventilazione, l'appartamento con ventilazione comfort ha un consumo energetico inferiore del 24% per il riscaldamento. Nel periodo da aprile 2020 a settembre 2020, a parità di fattore di ventilazione, il consumo energetico totale per il raffreddamento degli appartamenti con e senza sistema di ventilazione comfort mostra che nell'appartamento con ventilazione comfort si risparmia anche il 35% sul consumo energetico per il raffreddamento.

Impianto di ventilazione a basso consumo energetico

Nella pratica, a Büren lo scambiatore entalpico Zehnder funziona in modo estremamente efficiente grazie alla tecnologia dello scambiatore di calore appositamenta sviluppate da Zehnder e alle portate d'aria moderate di 110 m3/h e 140 m3/h. Le portate d'aria ridotte, combinate con la tecnologia degli apparecchi ComfoAir-Q abbinati in modo ottimale e con un sistema di distribuzione dell'aria progettato in modo appropriato consentono anche un consumo energetico molto basso degli impianti: 17 W per ComfoAir Q 350 a 110 m3/h e 22 W per ComfoAir Q 350 a 140 m3/h. Valori che nel funzionamento pratico corrispondono a un valore SPI molto buono di 0,15 W/(m³/h) a 110 m3/h o 0,16 W/(m³/h) a 140 m3/h, rispettivamente.

Aerazione

Si può constatare che tutti i residenti del condominio di Büren applicano un comportamento simile nell'aerazione mediante finestre. Prima dell'inizio della campagna di misurazione, per ottenere risultati quanto più realistici possibile, volutamente non sono state fornite istruzioni sul comportamento di aerazione mediante finestre. Gli appartamenti con sistema di ventilazione comfort vengono continuamente ventilati anche mediante le finestre. Tuttavia, gli inquilini con ventilazione comfort associata a ventilazione manuale mediante finestre superano il valore limite per la COdi 1.000 ppm solo dell'1%, mentre gli inquilini con ventilazione manuale mediante finestre senza ventilazione comfort superano continuamente il valore limite tra il 30% e il 60%, a seconda della stanza.

Recupero di calore e umidità

 

A Büren, gli scambiatori entalpici per il recupero di calore e umidità sono stati utilizzati in entrambi gli apparecchi di ventilazione Zehnder ComfoAir Q 350. Il rendimento di questi scambiatori entalpici ha raggiunto in media un ottimo 96% per il recupero del calore e un eccellente 83% per il recupero dell'umidità nel periodo di riscaldamento 2019/20. L'ottimo recupero dell'umidità, combinato con una costruzione in legno appositamente progettata dell'edificio di Büren, ha fatto sì che l'umidità relativa degli appartamenti con sistema di ventilazione comfort potesse essere mantenuta a un confortevole 40% anche nei mesi invernali.

Confronto delle emissioni sonore

A Büren sono stati misurati anche i livelli di rumorosità nel soggiorno e nella camera da letto di un appartamento con sistema di ventilazione comfort e di un appartamento con ventilazione manuale mediante finestre. Fondamentalmente, tutti i livelli di rumorosità misurati erano inferiori a 20 dBA e quindi ben al di sotto dei valori limite. Si può quindi affermare che un moderno sistema di ventilazione comfort in uno spazio abitativo è in linea di principio acusticamente impercettibile e non contribuisce affatto o quasi all'aumento del livello di rumorosità di base.

Le unità abitative plurifamiliari come oggetto di ricerca
Numerosi dati di misurazione lo dimostrano: migliore qualità dell’aria ambiente grazie a un sistema di ventilazione comfort

Dettagli del progetto di ricerca

Tema

Clima ambientale e qualità dell'aria ambiente negli edifici abitativi

Oggetto della ricerca

4 appartamenti in un edificio plurifamiliare a Büren:
due appartamenti sono ventilati manualmente attraverso le finestre, gli altri due sono dotati di un sistema di ventilazione comfort della serie Zehnder ComfoAir Q 350.
Insieme alla pompa di calore a sonda geotermica Zehnder ComfoHeat 25 kW e al bollitore acqua calda Zehnder, gli apparecchi di ventilazione sono stati installati nel vano tecnico nel seminterrato. Il calore negli appartamenti è fornito dal riscaldamento a pavimento, che d'estate provvede anche al raffrescamento mediante Free Cooling.

Obiettivo

Confronto basato sui dati tra la ventilazione manuale mediante le finestre e i sistemi di ventilazione comfort.
Esso dovrebbe consentire una discussione obiettiva e ampiamente fondata sul tema degli impianti di ventilazione meccanica e fornire informazioni su come garantire condizioni di vita sane negli spazi abitativi: utilizzando un impianto di ventilazione comfort o aprendo regolarmente porte e finestre.

Fase di misurazione

Da luglio 2019 a giugno 2020
Le misurazioni analizzate forniscono risultati di misurazione sulla qualità dell'aria ambiente e sul consumo energetico per il riscaldamento e il raffreddamento.

I partecipanti allo studio congiunto

Zehnder Group Schweiz AG / az Holz AG, fornitore di servizi integrati di progettazione ed edilizia in legno / Lignotrend GmbH, specialista svizzero dell'edilizia in legno / Facoltà di Edilizia in legno dell'Università di Berna