Qualità dell’aria indoor: tecniche di valutazione del comfort ambientale
Il comfort degli utenti che fruiscono di un determinato ambiente è un fattore di grande importanza per la valutazione delle prestazioni di un'abitazione.
È fondamentale infatti che la progettazione e la misura dell'Indoor Climate Quality (ICQ) crescano di pari passo insieme alle tecnologie impiantistiche che rendono sempre più performante il nuovo parco edilizio.
La valutazione del comfort termoigrometrico di ambienti moderati passa attraverso l'approccio classico che prevede l'identificazione dei parametri relativi alla valutazione della sensazione termica percepita, che sono:
- Temperatura dell’aria;
- Velocità dell’aria;
- Umidità relativa;
- Tasso metabolico;
- Temperatura media radiante;
- Caratteristiche dell’abbigliamento.
I due standard di riferimento per il calcolo del livello di comfort sono:
- ASHRAE 55-2013 (Thermal environmental conditions for human occupancy);
- UNI EN ISO 7730/1997 (Moderate thermal environments. Determination of PMV and PPD indices and specifications of condition of thermal comfort).
UNI EN ISO 7730: la misurazione del comfort indoor
La norma UNI EN ISO 7730 descrive, utilizzando i valori misurati delle grandezze riportate in elenco, come calcolare gli indicatori che caratterizzano il comfort indoor, ovvero l'indice PMV (Predicted Mean Vote) e PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied).
In particolare, il PMV è l'indice che restituisce la sensazione termica percepita da una persona in funzione di variabili soggettive ed ambientali, mentre il PPD fornisce la percentuale di individui che potrebbero essere insoddisfatti delle condizioni di comfort, percependo disagio termico in un determinato ambiente.
ASHRAE 55-2013: rilevazione delle condizioni di comfort
Per quanto riguarda invece la norma 55-2013 ASHRAE, essa identifica un metodo grafico che permette di identificare i punti che soddisfano specifiche condizioni di comfort (Graphic Comfort Zone Method, GCZM).
Il metodo grafico GCZM è valido alle seguenti condizioni:
- Il tasso metabolico (met) è compreso tra 1,0 e 1,3;
- L'isolamento termico dell'abbigliamento (Icl) è compreso tra 0,5 e 1,0;
- La velocità dell'aria è minore di 0,1 m/s.
Attraverso il metodo grafico è possibile identificare i punti del piano (vedi Figura 1) che corrispondono ad elevati livelli di comfort e che soddisfano l'equazione t0 - X, dove t0 è la temperatura operativa e X è l'umidità assoluta.
Per utilizzare questo metodo è sufficiente disporre di un sensore per la rilevazione della temperatura e dell'umidità relativa dell'aria, effettuando un monitoraggio della durata di almeno una settimana che rilevi i parametri con un'elevata frequenza, inviandoli ad un datalogger, per essere poi elaborati ed interpretati.
Una volta rilevati i parametri ambientali, sarà necessario confrontare le rilevazioni con i poligoni in grigio presenti nel grafico riportato in Figura 1, che identificano la comfort zone.
Il comfort adattivo per la determinazione del comfort interno degli ambienti
Un altro approccio perseguibile nella determinazione del comfort interno degli ambienti è la teoria del comfort adattativo, normata da diversi standard come l'ASHRAE 55-2013 e l'UNI EN 15251:2008, secondo cui la temperatura di comfort per gli occupanti si determina in funzione di un parametro che descrive la temperatura esterna.
Nell’ASHRAE-55-2013 è presente un grafico (Figura 2) che individua i livelli di accettabilità di temperatura dell’aria interna in funzione della temperatura esterna prevalente.
La valutazione del comfort igrometrico degli ambienti interni
Volendo utilizzare come norma di riferimento la UNI EN ISO 7730 per la valutazione del comfort termoigrometrico degli ambienti interni, sarà necessario determinare gli indici PMV, PPD. Tuttavia, gli indici PMV e PPD definiti da Fanger possono talvolta discostarsi da quanto rilevato in campo poichè alcuni fattori soggettivi possono influire sulla sensazione di comfort, in particolare l'età, il sesso, la condizione psicofisica e il livello culturale dell'individuo. Questo livello di indagine del comfort ambientale necessita della rilevazione di una quantità maggiore di dati, ovvero la temperatura dell'aria, la velocità dell'aria e l'umidità relativa dell'aria interne ed esterne, la temperatura media radiante interna, la radiazione globale esterna, il tasso metabolico e le caratteristiche dell'abbigliamento.
Mentre le variabili interne ed esterne vanno monitorate con opportuni sensori collegati a datalogger (sensore di temperatura, di umidità dell'aria, globotermometro, piranometro, ...), i dati relativi a tasso metabolico e caratteristiche dell'abbigliamento vengono forniti dagli utenti stessi attraverso la compilazione di appositi questionari.
Una volta acquisiti i dati, si passa alla valutazione degli indici PMV e PPD, considerando come accettabile un livello che si mantenga entro il range di ± 0,5 per il PMV e un PPD inferiore al 10%.
Il tema del comfort termico è sempre più attuale nella pratica professionale, tanto che la misurazione in opera per la verifica della corrispondenza del costruito a quanto progettato sta diventando una pratica molto diffusa.
Il risparmio energetico e il conseguente investimento iniziale per conseguirlo è una tematica che si lega intrinsecamente a quella del comfort, il cui soddisfacimento può portare verso una maggior predisposizione degli utenti finali verso il mercato del risparmio energetico.
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