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Relatore: Dr.Ing. Francesco Carrer BENESSERE AMBIENTALE ED IMPLICAZIONI PROGETTUALI

BENESSERE AMBIENTALE ED IMPLICAZIONI …...Salute e benessere ambientale Per stato di benessere ambientale si intende la completa soddisfazione per l'ambiente entro il quale si vive

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Page 1: BENESSERE AMBIENTALE ED IMPLICAZIONI …...Salute e benessere ambientale Per stato di benessere ambientale si intende la completa soddisfazione per l'ambiente entro il quale si vive

Relatore: Dr.Ing. Francesco Carrer

BENESSERE AMBIENTALE ED IMPLICAZIONI PROGETTUALI

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Condizioni di Benessere

Ambientale

Comfort Psicologico

Comfort Respiratorio

Olfattivo

Comfort Acustico Comfort Visivo

Comfort Termoigrometrico

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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

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Condizioni di Benessere

Ambientale

STRATEGIE PROGETTUALI

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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

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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.

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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.

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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

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Condizioni di benessere termoigrometrico

Rendimento dell’attività lavorativa

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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)

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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)

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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 .

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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.

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Condizioni di benessere termoigrometrico

Discomfort ambientale (I – ISO 7730)

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Condizioni di benessere termoigrometrico

Discomfort ambientale (II – ISO 7730)

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Condizioni di benessere termoigrometrico

Discomfort ambientale (III – ISO 7730)

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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%.

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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

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Condizioni di benessere termoigrometrico

Influenza dell’umidità relativa sulle condizioni igieniche

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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

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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

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Relatore: Dr.Ing. Francesco Carrer

BENESSERE AMBIENTALE ED IMPLICAZIONI PROGETTUALI

GRAZIE PER LA CORTESE ATTENZIONE