Il benessere termico di ognuno dipende dall’interazione del proprio corpo con l’ambiente circostante, dunque per migliorare il comfort termico occorre migliorare l’abitazione in cui si vive partendo dalla conoscenza delle interazioni con noi dei vari componenti.

Il benessere termico delle abitazioni o comfort termico globale viene valutato attraverso un calcolo di 2 indici derivanti dalle teorie di Fanger (1970) primo studioso ad essersi posto il problema di rendere il più oggettivo possibile quella che apparentemente è una sensazione individuale di caldo o freddo, infatti non tutti hanno le stesse sensazioni di benessere igrotermico pur vivendo in condizioni simili.

Conoscere bene da cosa dipende la nostra sensazione di benessere termico aiuta a capire su quali componenti edilizi dell’abitazione è utile intervenire per migliorare il comfort termico di un edificio in cui si vive.

• INDICE DI COMFORT TERMICO  Predicted Mean Vote (PMV)

L’indice PMV  rappresenta il valore del voto medio che sarebbe espresso da un discreto campione statistico di persone nei confronti dell’ambiente  preso in esame di cui si vuole determinare il grado di comfort. Il confort ambientale è valutato attraverso l’espressione analitica di seguito riportata:

In sostanza l’indice PMV è una sintesi dell’equilibrio tra il calore prodotto del corpo umano e quello dissipato dal corpo stesso verso l’ambiente che lo circonda.

Si fa notare che il PMV è una funzione sia dei 4 parametri ambientali più importanti:

• temperatura dell’aria
• temperatura media radiante
• velocità dell’aria
• pressione dell’aria (pa)

sia dei 2 parametri personali:

• il calore prodotto all’interno del corpo umano M −W
• l’isolamento termico dell’abbigliamento indossato (clI ).

Il PMV calcolato corrisponde alla sensazione psicofisica che un ampio campione di persone esprimerebbe nei confronti dello stesso ambiente attraverso una scala termica a 7 punti secondo la tabella di seguito riportata

Il Comfort Termico è definito dalla norma UNI ISO 7730 che lo classifica in 3 classi di comfort termico:

l’indice PMV risulta affidabile nell’intervallo −2 ≤ PMV ≤ +2

• INDICE DI DISCOMFORT TERMICO: Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD)

Il PPD è un indice del discomfort termico che va associato al PMV ed indica la percentuale di persone che non si sentono in una condizione di benessere termico nello stesso ambiente ed alle stesse condizioni e NON esprimono dunque una sensazione di soddisfazione termica per l’ambiente che si sta esaminando.

L’indice di insoddisfazione termica PPD viene calcolato a partire dal PMV mediante la seguente espressione analitica: 

Si noti dal grafico, che per valori di PMV =0 (pieno benessere termico) il PPD=5% ovvero anche nel caso in cui la maggior parte delle persone esprime una sensazione di completa soddisfazione nello stare in quel ambiente a quelle condizioni climatiche esiste pur sempre una minima percentuale di persone che non è d’accordo con il giudizio medio di benessere espresso dalla maggioranza delle persone nelle stesse condizioni climatiche.

LE SENSAZIONI DI DISCOMFORT TERMICO LOCALE e la norma UNI ISO 7730

Il benessere termico oltre che dalle condizioni medie dell’ambiente dipende anche dalle condizioni che si possono generare in parti limitate del locale.

I discomfort locali vengono valutati attraverso il calcolo della percentuale delle persone insoddisfatte, secondo quanto stabilito nella UNI ISO 7730 e dipendono da condizioni particolari che possono presentarsi in alcune parti del locale analizzato:

• CORRENTI D’ARIA: per le correnti d’aria viene calcolata la percentuale di persone infastidite dalla corrente (DR) in funzione della temperatura locale dell’aria, della velocità media dell’aria e dell’intensità locale della turbolenza;
• DIFFERENTI RADIAZIONI TERMICHE DELLE SUPERFICI: per valutare l’asimmetria radiante delle superfici si esaminano 4 casi: se il discomfort è causato dal soffitto o dalle pareti e se queste tendono a dare sensazioni di caldo o di freddo. In ciascun caso viene comunque calcolata la percentuale di insoddisfatti (PD) con una apposita formula diversa a seconda della situazione presa in esame;
• DIFFERENZA DI TEMPERATURA VERTICALE: anche per la sensazione di differente temperatura verticale viene calcolata la percentuale di insoddisfatti in funzione della differenza di temperatura percepita tra la testa e le caviglie (PD);
• TEMPERATURA PAVIMENTI: pavimenti troppo caldi o troppo freddi determinano un minor comfort termico, la percentuale di insoddisfatti per tale sensazione (PD) viene calcolata in funzione della temperatura misurata del pavimento.

E’ dunque chiaro che non esistono in assoluto condizioni ambientali ideali che vanno bene per tutti è tuttavia possibile determinare quali sono le condizioni climatiche dell’abitazione che trasmettono una sensazione di benessere e comfort termico per decidere come migliorare il benessere termico complessivo.

APPROFONDIMENTI:

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by Ing. Fabrizio SALAMANO

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Si definisce in generale comfort termico  una circostanza di benessere fisico e mentale che porta l’individuo a dare un parere positivo riguardo l’ambente che lo circonda e in cui si trova.

Essendo una condizione psico-fisica che esprime la soddisfazione di un individuo nei confronti di un luogo, il comfort risulta essere una quantità non misurabile attraverso numeri ma solo su basi statistiche. Si viene così a definire il comfort ambientale dipendente da molte variabili, alcune delle quali di natura soggettiva. In altre parole non tutti sentono caldo o freddo alla stessa meniera.

Le variabili determinanti il comfort ambientale sono:

• Il benessere termico legato alla temperatura dell’ambiente;

• Il benessere igrometrico legato alla presenza di umidità nell’ambiente;

• Il benessere psicologico legato alla sicurezza di un luogo;

•  Il benessere visivo legato all’illuminazione di un luogo;

•  Il benessere olfattivo legato alla qualità dell’aria;

•  Il benessere acustico legato alla rumorosità del luogo;

Il comfort termico: definizione e condizioni necessarie

Le dispersioni di calore dell’ambiente e dell’uomo da prendere in considerazione per garantire il comfort termico

Uno dei sottoinsiemi del comfort ambientale e il comfort termico determinato come già accennato dalla variabile di benessere termico il quale è influenzato da parametri fisici quali la temperatura dell’aria, l’umidità relativa, la velocità dell’aria e della pressione atmosferica, da parametri organici quali l’età, il sesso e le caratteristiche degli individui occupanti il luogo nonché da parametri esterni quali il tipo di attività svolta e l’abbigliamento dell’individuo.

Anche la presenza di superfici disperdenti con diverse caratteristiche di isolamento, possono incidere sul benessere percepito nell’ambiente in cui ci si trova (ad esempio ampie vetrate, pareti più o meno isolate rispetto alle altre, circolazioni dell’aria nell’ambiente).

Il comfort termico viene infatti definito come “lo stato psicofisico in cui il soggetto esprime soddisfazione nei riguardi dell’ambiente termico“. Detto in altre parole il raggiungimento della situazione di comfort coincide con quella in cui l’individuo non lamenta né di avere caldo né di avere freddo.

Quindi, lo studio del benessere termico parte dallo studio del comportamento del corpo umano e alla considerazione che sono in condizione di bilancio energetico quando si ha una stessa quantità di energia prodotta dal metabolismo e di energia scambiata con l’ambiente.

Il bilancio termico e il carico termico necessario

Per mantenere il bilancio termico come sopra definito, necessario a garantire la condizione di comfort termico, è indispensabile che all’interno di un ambiente vi sia un impianto di riscaldamento/raffrescamento adeguato.

L’impianto di riscaldamento/raffrescamento deve essere adeguato nel senso che deve avere una potenza tale da essere in grado di fornire (nel caso del riscaldamento) o sottrarre (nel caso del raffrescamento), tanto calore per mantenere le condizioni di comfort termico all’interno dell’ambiente. Questa potenza prende il nome di carico termico.

Carichi termici e risparmio energetico: i sistemi passivi

La determinazione dei carichi termici è necessaria in modo particolare in fase di progetto dell’edificio, in modo da progettare un edificio che necessiti del minor carico termico possibile.

La giusta progettazione di un edificio comporta l’avere minori carichi termici e conseguentemente ad avere un edificio

Confrontro tra una casa convenzionale non energeticamente efficiente e una casa passiva energeticamente efficiente

qualitativamente migliore sotto l’aspetto del risparmio energetico.

Per raggiungere il giusto compromesso tra benessere termico e minimizzazione dei consumi energetici ci sono piccoli accorgimenti che presi in fase di progetto possono portare a grandi risultati ad edificio finito, anche la riqualificazione enrgetica di un edificio può essere un’occasione per migliorare il comfort termico al suo interno.

Infatti, è possibile sfruttando le caratteristiche climatiche del posto in cui ci si trova, progettare un edificio che per quanto possibile provveda da sé a riscaldare e raffrescare gli ambienti, senza l’utilizzo di sistemi di riscaldamento e/o raffrescamento. Questi vengono chiamati sistemi di climatizzazione passiva e di conseguenza l’edificio progettato con questi sistemi prenderà il nome di casa passiva.

In conclusione, nel caso di progettazione di un edificio sia nuovo sia in previsione di una riqualificazione energetica / ristrutturare è bene affidarsi a tecnici specializzati in materia energetica, attenti quanto più possibile al risparmio energetico e al raggiungimento della condizione di comfort termico ideale anche attraverso la previsione di utilizzo di tecnologie di riscaldamento e raffrescamento di tipo passivo.

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