Ventilazione meccanica controllata VMC per gli edifici da riqualificare

Definizione, tipologie impiantistiche e opportunità

Negli ambienti interni gli inquinanti più frequenti sono le polveri, le muffe, i pollini e sostanze chimiche sprigionate dall’arredo e dai detergenti usati. Il mantenimento di un’elevata qualità dell’aria attraverso sistemi di ventilazione meccanica controllata garantisce un corretto ricambio d’aria, diluendo gli inquinanti ed evitano umidità elevate e possibile formazione di muffe.

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La ventilazione meccanica controllata (VMC)

La ventilazione meccanica controllata (VMC) è una tecnologia che permette di dosare le portate di rinnovo dell’aria secondo le esigenze determinate in fase di progetto.
La filosofia di funzionamento degli impianti di ventilazione meccanica consiste nell’immissione di aria di rinnovo in ambienti in cui l’uomo svolge prevalentemente attività come soggiornare o dormire e nell’estrazione dai locali in cui le attività svolte comportano una più abbondante produzione di vapore acqueo, anidride carbonica, odori o altri inquinanti, cioè cucine e bagni.
Gli impianti di ventilazione meccanica controllata si distinguono essenzialmente in due categorie che presentano un diverso sviluppo delle reti aerauliche: impianti a flusso semplice per estrazione o immissione e a doppio flusso o anche detti a flusso bilanciato, perché normalmente le portate immesse sono all’incirca pari a quelle estratte.
Nel primo caso l’immissione dell’aria negli ambienti avviene attraverso dispositivi specifici e certificati installati sugli infissi o sui muri: la quantità d’aria controllata da un meccanismo all’interno della bocchetta senza ausili elettrici è richiamata in ambiente a causa della depressione esercitata dal ventilatore d’estrazione. Un sistema a flusso semplice per estrazione non richiede una rete di canali di mandata. Se il sistema a flusso semplice è di immissione, la rete aeraulica esistente è quella di mandata ed è collegata ad un ventilatore che spinge l’aria esterna nelle stanze da letto e nei soggiorni; nei bagni e nelle cucine sono installati dispositivi di uscita dell’aria per sovrapressione.
Nel secondo caso, quello dei sistemi bilanciati, si installano invece due reti aerauliche, una di mandata, nelle stanze da letto e soggiorni, ed una di ripresa dell’aria viziata da bagni e cucine. Mediante tecnologie semplici ed economiche, è possibile regolare le portate d’aria, che possono essere costanti o variabili mediante differenti tipi di sensori (umidità relativa, CO2, temporizzatori, telecomandi, ecc.).

Ventilazione meccanica controllata VMC per gli edifici da riqualificare

Le diverse tecniche di ventilazione meccanica si possono diversificare e quindi classificare per:

  • modalità di installazione
  • efficienza del recuperatore di calore, se presente
  • consumi elettrici dei ventilatori
  • possibilità di variazione della portata.

Sistemi VMC per gli edifici da riqualificare

I sistemi VMC per gli edifici da riqualificare presentano alcune caratteristiche comuni, indipendentemente dalle tipologie:

  • devono essere compatti e limitare l’invasività (della macchina e dei canali, quando presenti)
  • devono essere ad alta efficienza (per rispettare i requisiti normativi e contenere i consumi elettrici)
  • si devono integrare il più possibile con l’architettura e il design degli ambienti.

Tra le tipologie prima elencate quelle più adatte alle riqualificazioni sono le seguenti:

VMC centralizzata per singole unità abitative

La VMC per singoli edifici prevede l’installazione di una unità di ventilazione per ciascuna singola abitazione, sia nel caso di un appartamento che di abitazione individuale (villetta). La VMC per singoli edifici può essere a singolo flusso o a doppio flusso con recupero di calore.
In quest’ultima un’unità di ventilazione centralizzata a doppio flusso con recupero di calore provvede al ricambio d’aria della unità abitativa tramite l’estrazione dell’aria dai locali di servizio e all’immissione nei locali nobili, filtrata e preriscaldata/preraffrescata. Sono provviste di due ventilatori (uno per il flusso di aria in estrazione ed uno per il flusso d’aria in immissione) e di uno scambiatore di calore a doppio flusso per il passaggio (e quindi il recupero) di energia termica tra un flusso e l’altro, senza che i due flussi si mescolino. Le unità a doppio flusso necessitano di una opportuna rete canalizzata di distribuzione.

VMC decentralizzata

Le unità di ventilazione della VMC decentrata (o decentralizzata oppure puntuale) sono di varie tipologie: singolo flusso, singolo flusso alternato, doppio flusso, doppio flusso alternato e unità a pressione positiva. Vi è poi un’ulteriore classificazione: senza scambiatore di calore e con scambiatore di calore.

Unità a singolo flusso

Le unità di VMC puntuale a singolo flusso sono progettate per funzionare in continuo (devono quindi avere ridotti consumi elettrici ed elevata qualità acustica). Molte tipologie hanno la possibilità di incrementare portate dell’aria con conseguente maggiore ricambio tramite comandi dedicati, oppure sensori di umidità interna oppure concentrazione di CO2.
La possibilità di regolare la velocità permette di tarare l’unità, in funzione della portata di progetto e della perdita di carico del collegamento dell’ambiente verso l’esterno che può essere costituito, ad esempio, da un breve tratto di tubo per attraversare il muro ed una semplice griglia esterna, oppure da un lungo tratto di canale, con curve e un terminale posto in una posizione di contatto con l’esterno.

Unità a doppio flusso

I sistemi di ventilazione per abitazioni sono composti da dispositivi per singolo ambienti dotati di recuperatore di calore statico, “Single Room Heat Recovery” secondo la norma UNI EN 13142. Tali prodotti possono essere installati in ogni locale di un’abitazione oppure solo negli spazi principali, mentre negli ambienti “umidi” (cucina e servizi igienici) si possono impiegare estrattori con funzionamento continuo o discontinuo.
Le unità a doppio flusso con recupero di calore sono provviste di due ventilatori (uno per il flusso di aria in estrazione ed uno per il flusso d’aria in immissione) e di uno scambiatore di calore a doppio flusso per il passaggio (e quindi il recupero) di energia termica tra un flusso e l’altro, senza che i due flussi si mescolino.
Dal punto di vista dei componenti e della funzionalità sono molto simili alle unità a doppio flusso centralizzate, con la differenza che queste non prevedono una rete canalizzata di distribuzione e, per questo motivo, sono adatte alla ventilazione di singoli ambienti, sia in ambito residenziale che terziario-commerciale.
Le unità a doppio flusso con recuperatore di calore integrato possono essere indipendenti (si installano mediante carotaggio nella parete) oppure integrate negli infissi.

Unità a flusso alternato

Tra la categoria dei sistemi per singolo ambiente si stanno diffondendo in Europa – principalmente in Germania – anche i dispositivi a flussi alternati. Queste unità, di dimensioni compatte come le precedenti, hanno al loro interno uno scambiatore ad accumulo in materiale ceramico che permette il trasferimento di calore all’aria in entrata nell’intervallo di tempo in cui funziona come dispositivo di immissione. Per ogni ambiente quindi devono essere sempre presenti due dispositivi che funzionano alternativamente (di qui il termine “alternating”) estrazione o immissione; nella prima fase lo scambiatore in materiale ceramico si scalda, nella seconda cede il calore all’aria entrante. I cicli solitamente si invertono all’incirca ogni minuto con una interruzione di qualche secondo tra una funzione e l’altra.

Clara Peretti

Ingegnere, è libera professionista e Segretario Generale del Consorzio Q-RAD. Svolge attività di consulenza e di ricerca nell’ambito della fisica degli edifici, in particolare sui sistemi di ventilazione e sui sistemi di emissione, sulla qualità degli ambienti interni e sulla sostenibilità degli edifici. È membro del Consiglio Direttivo 2014-16 dell’Associazione AiCARR.

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