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Comfort Termico

 

Il comfort termico descrive la percezione umana di soddisfazione dell’ambiente termico. Riguarda una serie di fattori in cui la maggior parte delle persone si sente bene.Il comfort termico è valutato tra le condizioni più importanti per garantire la  soddisfazione degli occupanti negli ambienti interni, sulla base di diversi studi1.

 
       

 

Nella maggior parte degli edifici, il soffitto è la superficie più libera. E 'privo di oggetti o rivestimenti. Il pavimento, al contrario, è spesso occupato da numerosi oggetti (mobili, tappeti, attrezzature). In termini di prestazioni, il soffitto è la superficie preferibile; diventa una grande superficie di scambio termico, rendendolo parte attiva.

Kiel Moe, Thermally Active Surfaces in Architecture, Princeton Architectural Press, New York 2010


Cosa influisce sull'ambiente termico interno ?

Lo scambio di calore tra il corpo umano e l ambiente si verifica principalmente in tre modi, in particolare attraverso:

  • radiazione
  • convezione
  • evaporazione

L’ambiente interno termico è influenzato sia da fonti interne sia esterne.

 

Fonti di calore comuni:

  • attrezzature elettriche (quali luci o computer)
  • radiazione solare
  • presenza umana

Comuni fonti di freddo:

  • superfici delle finestre
  • pareti male isolate
  • ponti termici nelle costruzioni

 

Tutte queste fonti influenzeranno la percezione umana dell'ambiente e quindi il livello di comfort.2

 

Il comfort termico si riferisce alla sensazione percepita sul corpo umano come risultato dell'effetto di fonti di calore e fredde nell'ambiente.

Fattori che influenzano il comfort termico

Il comfort termico è principalmente influenzato da sei fattori variabili, che sono necessari per mantenere un sano equilibrio al fine di sostenere la soddisfazione degli occupanti con l'ambiente circostante.

Temperatura dell'aria   una componente comune di comfort termico; può essere facilmente influenzata tramite riscaldamento e raffreddamento passivo e meccanico.

 
Temperatura media radiante   la temperatura media ponderata di tutte le superfici esposte in una stanza. In combinazione con la temperatura dell'aria, permette di definire la temperatura operativa che è il componente più importante del comfort termico.

 
Velocità dell'aria    ( o flusso dell'aria) quantifica la velocità e la direzione dei movimenti d'aria nella stanza. Rapide fluttuazioni nella velocità dell'aria potrebbero comportare reclami.

 
Umidità   (o umidità relativa) è il contenuto di umidità dell'aria. Livelli troppo alti o troppo bassi di umidità possono indurre il disagio.

 
Abbigliamento   la quantità di isolamento aggiunto al corpo umano. Livelli di abbigliamento cospicui riducono il calore perso attraverso la pelle e abbassa la percezione di comfort percepito della temperatura dell’ambiente.

 
Livello di attività fisica   (anche chimato calore metabolico) ha un'influenza sulla quantità di calore prodotto dal corpo umano e quindi anche nella percezione dell’ ambiente caldo o freddo.   


In pratica, i fattori influenzati dalla tipologia di controsofitto usato sono:

  • Temperatura dell'aria, potrebbe essere influenzata da come il soffitto permette all'aria di raffreddarsi nel caso di tecnologia TABS.
  • Temperatura media radiante, che potrebbe essere influenzata dal grado di copertura di pannelli radianti a soffitto.
  • Velocità dell'aria, che potrebbe essere influenzata dalla disposizione dei pannelli fonoassorbenti e lo spazio tra i pannelli, attraverso cui può verificarsi la convezione.


Media comfort

Thermal comfort affects the work

Combinando tutti i fattori di cui sopra, una valutazione media del comfort può essere predetta. Tuttavia, in alcuni casi può essere impossibile raggiungere un ambiente termico che soddisfa tutti gli occupanti di un edificio a causa delle loro preferenze individuali.

In questi casi, è ancora possibile specificare le condizioni che possono essere percepite quali accettabili per la maggior parte degli occupanti.4. E se combinato con possibilità di controllo individuale (come il cambio di abbigliamento o di poter aprire le finestre), la soddisfazione generale dell'ambiente aumenterà considerevolmente.


Il comfort termico influsice sulle prestazioni lavorative

Le condizioni termiche possono influenzare la produttività degli occupanti e le prestazioni di lavoro attraverso diversi meccanismi. Il discomfort termico può:

  • Causare distrazioni
  • disturbare il benessere
  • ridurre la capacità di concentrazione5


Comfort termico e acustica

Se la qualità di un ambiente interno è fortemente dipendente dal comfort termico, è fondamentale pensare di considerare anche altri parametri , quali:

  • acustica
  • luce
  • qualità dell'aria

L'importanza dell'acustica sul benessere degli occupanti è dimostrata. Esistono infatti effetti combinati:

 

Una povera acustica in combinazione ad uno scarso comfort termico si rafforzeranno a vicenda e portando a conseguenze negative sugli utenti finali.
K.C. Parsons,Environmental ergonomics: a review of principles, methods and models 

  

Thermal comfort associated with soft materials

Da un punto di vista architettonico, 

Il comfort termico è associato a materiali soft e superfici quali quelle tessile, le superfici porose o anche il legno. Le superfici dure (in metallo o pietra) sono invece percepite con minori caratteristiche termiche.

Non è ancora scientificamente descritto ciò che fa scattare tale percezione, ma si potrebbe supporre che si riferisce allo scambio radiativo percepito con una data superficie. Ciò è descritto attraverso l’ emissività. L’emissività varia da 0 a 1, dove, superfici metalliche lucide mostrano una emissività vicino a 0, e superfici opache sono vicine al valore 1.

Un controsoffitto completo fonossorbente contribuirà dunque sia alla termica sia al comfort acustico degli occupanti dell'edificio. A seconda del tipo di sistema di gestione della temperatura presente in un edificio, Ecophon offre diverse soluzioni di prodotto applicabili in diverse situazioni per garantire elevati livelli di comfort interno.


Integrazione sistemi HVAC con le soluzioni acustiche

Integrated HVAC systems and acoustic solutions

Negli edifici convenzionali, i controsoffitti acustici sono l'interfaccia tra i servizi e gli impianti (HVAC, illuminazione, ecc). Essi tendono a coprire tra l’80 e il 90% della superficie, da una parete all'altra.

Gli E-tools come il Drawing Aid propongono una vasta gamma di modalità pratiche per integrare i sistemi HVAC e le soluzioni acustiche.

Negli ultimi anni, si è visto un aumento dei sistemi di riscaldamento e raffreddamento idronici basati su pannelli radianti leggeri. Se il soffitto è completamente coperto, il grado di copertura del materiale fonoassorbente è tipicamente ridotto al 40 al 70% della superficie del soffitto.

I pannelli fonoassorbenti a parete sono un buon completamento  

alla superficie del soffitto nel caso superficie dell’ambiente non sia disponibile.

Sistemi ad attivazione termica

Thermally Activated Building systemsNegli edifici in cui viene usato il calceztruzzo per il raffrescamento, anche denominati TABS (Thermally-Activated Building Systems), non può ricoprire interamente l'intera superficie per ragioni termiche, così sda consentire all'energia di circolare tra l'ambiente e la soletta. 

A seconda del sistema di ventilazione, quali edifici in cui possono essere provisti con unità libere sospese o baffle per controllare l'acustica dell'ambiente, in combinazione con i pannelli fonosrrobenti a parete. Alcuni studi dimostrano che alti livelli di comfort termico sono raggiungibili con una copertura del soffitto oltre il  60% con isole sospese fonossorbenti6.

Per riuscire a calcolare l'impatto dei pannelli fonoassorbenti  sulla temperatura operativa di un ambiente, 

Ecophon ha sviluppato un tipo specifico per TRNSYS, uno dei più utilizzati software di simulazione termica. 

Per maggiori informazioni, scarica la nostra guida (pdf)

 


Referenze

  1. M. Frontczak, P. Wargocki, Literature survey on how different factors influence human comfort in indoor environments. Build. Environ. 46, pp. 922-937, 2011.
  2. S.P. Corgnati, M. Gameiro da Silva, R. Ansaldi, E. Asadi, J.J. Costa, M. Filippi, J. Kaczmarczyk, A.K. Melikov, B.W. Olesen, Z. Popiolek, P. Wargocki, Indoor climate quality assessment – evaluation of indoor thermal and indoor air quality. Rehva Guidebook 14. Rehva, Brussels, 2011.
  3. T. Witterseh, Environmental perception, SBS symptoms and the performance of office work under combined exposures to temperature, noise and air pollution, PhD Thesis, Technical University of Denmark, 2001
  4. EN 15251:2007-08,Indoor environmental input parameters for design and assessment of energy performance of buildings addressing indoor air quality, thermal environment, lighting and acoustics. European Committee for Standardization, 2007.
  5. J. Varjo, V. Hongisto, A. Haapakangas, H. Maula, H. Koskela, J. Hyönä, Simultaneous effects of irrelevant speech, temperature and ventilation rate on performance and satisfaction in open-plan offices. Journal of Environmental Psychology 44, pp. 16–33, 2015.
  6. N. Rage, Experimental and theoretical study of the influence of acoustic panels on the heat exchange between Thermo-Active Building Systems (TABS), the occupants and the room. MSc thesis, Technical University of Denmark, 2015.

 

 

 

 

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