Misurazioni della qualità dell’aria interna – Controlla il sistema del tuo edificio
Gli edifici devono essere resi più intelligenti per risparmiare energia, garantendo al contempo il benessere e la soddisfazione di chi ci abita. Per ottenere risultati sostenibili, il controllo del sistema di gestione degli edifici deve basarsi su misurazioni dell'aria interna affidabili. In questo contesto, si riportano alcune raccomandazioni di Vaisala, azienda di riferimento a livello globale nel settore delle misurazioni ambientali e industriali.
Con l'aumento demografico, l'urbanizzazione e il cambiamento climatico, è necessario mettere un freno alla crescente richiesta di energia attraverso sistemi efficienti dal punto di vista energetico. Gli edifici, sia commerciali che residenziali, sono tra i maggiori consumatori di energia. Secondo la US Energy Information Administration, nel 2015 rappresentavano circa il 40% del consumo energetico totale degli Stati Uniti, rappresentando quindi un’area chiave su cui intervenire per ottenere significativi risparmi energetici. Le persone stanno diventando sempre più consapevoli dell'ambiente e dell'impatto che hanno su di esso. Molti desiderano ottimizzare i consumi energetici per contribuire alla sua tutela, ma allo stesso tempo innalzano le loro aspettative per quanto riguarda la qualità degli ambienti in cui vivono e lavorano. Per rispondere a entrambe le esigenze, gli edifici adottano tecnologie intelligenti e sistemi di gestione avanzati.
Che cos'è uno smart building (o edificio intelligente)? Le definizioni variano, ma tutti concordano sul fatto che in uno smart building, i diversi sistemi che forniscono riscaldamento, aria condizionata, illuminazione e controllo degli accessi sono collegati tra loro e formano un unico sistema integrato. L'obiettivo è ottimizzare le condizioni all'interno di un edificio e garantire comfort e sicurezza per utenti o residenti, mantenendo alta la qualità dell'aria al suo interno.
Tramite l'ottimizzazione è anche possibile tenere al minimo i consumi energetici dell'edificio, riducendone così l'impatto ambientale. Secondo un rapporto SmartMarket pubblicato da McGraw Hill Construction, le smart buildings consumano dal 20 al 40% di energia in meno e comportano costi operativi dell'8-9% più bassi, con valutazioni del 7,5% superiori rispetto a quelli dotati di sistemi tradizionali. Nel complesso, gli edifici intelligenti offrono una serie di vantaggi ai proprietari e ai loro occupanti, ma a beneficiarne sono anche la società e l'ambiente in generale.
Ottimizzazione a lungo termine
Per ottimizzare le condizioni interne sono necessari sistemi di controllo integrati, che possono funzionare correttamente e al massimo del loro potenziale solo se basati su misurazioni precise e affidabili. Anche i sistemi e gli algoritmi di controllo più sofisticati non sono di alcuna utilità se il loro funzionamento si basa su dati imprecisi. Misurazioni errate portano a un'automazione insufficiente dell'edificio, comportando sprechi di energia e problemi con la qualità dell'aria interna.
Ancora più importante è la stabilità dei sensori utilizzati per misurare le condizioni all'interno. Spesso lasciati a sé stessi per lunghi periodi di tempo, gli strumenti impiegati nell'automazione degli edifici devono essere in grado di produrre risultati costanti e affidabili anno dopo anno.
Tuttavia, nella maggior parte dei casi, utenti finali e proprietari non possono fare altro che affidarsi agli strumenti di misura scelti dal costruttore o dall'integratore di sistemi. Nel mondo odierno, sempre più orientato ai costi, gli strumenti vengono spesso scelti esclusivamente in base al prezzo e utilizzati per anni, se non decenni.
Anche se questo potrebbe ridurre al minimo i costi iniziali, a lungo termine potrebbe essere difficile tenere bassi i costi di manutenzione. Inoltre, è meno probabile che questo approccio si presti a tutti i vantaggi che accompagnano gli edifici intelligenti, come il risparmio energetico e un ambiente confortevole e sano per gli occupanti. Ecco perché è necessario prestare particolare attenzione alla progettazione di smart buildings e alla scelta di strumenti che servano gli interessi dei proprietari e degli utenti nel lungo periodo. Queste considerazioni, ad esempio, entrano in gioco nelle aree in cui è necessario mantenere intatte le pareti o in cui sono presenti ostacoli al passaggio dei cavi. In situazioni del genere, è necessaria una soluzione wireless con un'ampia portata per poter installare gli strumenti di misurazione senza sconvolgere la struttura dell'edificio.
L'importanza dell'ambiente esterno
In futuro, gli edifici potranno essere resi ancora più intelligenti includendo nell'equazione anche i dati relativi all'ambiente esterno, come le condizioni meteorologiche o la qualità dell’aria. Anche oggi, gli edifici più innovativi sono dotati di stazioni meteo che forniscono informazioni in grado di ottimizzare l'afflusso di aria, consentendone il trattamento in base alle esigenze (riscaldamento, raffreddamento, umidificazione o deumidificazione).
È probabile che gli edifici intelligenti del futuro abbiano accesso anche ad altri dati meteorologici: tali informazioni possono essere utilizzate persino per modificare in anticipo le impostazioni di automazione. Ad esempio, se un sistema sa che il sole sorgerà tra un'ora, può spegnere in modo proattivo il riscaldamento, tenendo conto dell'effetto riscaldante del sole.
Le condizioni meteorologiche influiscono anche su un altro fattore che sta diventando sempre più importante: la qualità dell'aria. I gas inquinanti, come il monossido di carbonio, gli ossidi di azoto, il biossido di zolfo, il solfuro di idrogeno e l'ozono, sono motivo di grande preoccupazione in quanto hanno gravi effetti negativi sulla salute.
Ad esempio, le particelle inquinanti devono essere filtrate quando l'aria esterna entra in un edificio. Quando il contenuto di particelle è elevato, è opportuno immettere la minor quantità di aria possibile. Le misurazioni del biossido di carbonio indicano esattamente quanta aria esterna è necessaria. Combinando misurazioni effettuate all'interno e all'esterno, gli edifici possono diventare più intelligenti e funzionare in modo autonomo per ottimizzare al massimo il comfort e l'energia.
| Qualità dell'aria, umidità, temperatura e CO2 |
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In un edificio, molti sono i fattori che influiscono sulla qualità dell'aria interna e sul consumo energetico. In condizioni normali (ovvero escludendo i casi con inquinanti atmosferici nell'aria interna), i parametri più importanti da monitorare in un edificio sono il biossido di carbonio, l'umidità relativa e la temperatura. Il livello di biossido di carbonio è un buon indicatore di una corretta ventilazione all'interno di uno spazio. In genere, elevati livelli di biossido di carbonio non rappresentano un rischio per la salute, ma possono provocare disturbi come rigidità e cattivo odore o, in concentrazioni più elevate, anche sonnolenza. Ciò potrebbe indicare la necessita di un'ulteriore ventilazione. In un edificio, l'umidità relativa può anche influire sulla salute delle persone che vivono al suo interno. Ad esempio, chi vive o lavora in ambienti con un livello medio di umidità relativa hanno meno probabilità di contrarre infezioni respiratorie. Anche acari e funghi dipendono direttamente dall'umidità relativa. Per ridurre al minimo la maggior parte degli effetti negativi sulla salute, il livello di umidità relativa all'interno di un edificio dovrebbe attestarsi tra il 40% e il 60%. La presenza di umidità relativa nell'aria interna influisce anche sulla percezione della temperatura: se l'aria è secca, sembrerà più freddo. Mantenere un livello ottimale di umidità all'interno degli edifici |
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Articolo pubblicato in BUILDING SERVICES & ENVIRONMENTAL ENGINEER a FEBBRAIO 2017/www.bsee.co.uk
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