Il documento discute il benessere termoigrometrico e l'importanza della climatizzazione nel creare condizioni ambientali confortevoli, controllando temperatura, umidità e qualità dell'aria. Si analizzano concetti fondamentali come umidità assoluta e relativa, calore sensibile e latente, e il ruolo della convezione, evaporazione e radiazione nel trasferimento di calore. Viene infine delineata la zona di benessere con parametri specifici per temperature e velocità dell'aria in ambienti civili.

1. Cap. 2
Benessere e climatizzazione
BENESSERE E CLIMATIZZAZIONE
Il benessere termoigrometrico
Antonio Briganti
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2. LO SCOPO DELLA CLIMATIZZAZIONE
Lo scopo principale della Climatizzazione Civile è quello di
realizzare delle condizioni pienamente confortevoli per le
persone :
 CONTROLLO DELLA TEMPERATURA AMBIENTE
 CONTROLLO DELL’UMIDITA’ RELATIVA
 RINNOVO E FILTRAZIONE DELL’ARIA TRATTATA
 DIFFUSIONE DELL’ARIA UNIFORME, PRIVA DI
CORRENTI E ZONE STAGNANTI
Queste condizioni devono essere realizzate contenendo il
livello
sonoro all'interno dell'ambiente, e all'esterno dell'edificio, entro
limiti definiti secondo il tipo di utilizzo o i valori a capitolato.
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3. TEMPERATURA
BULBO SECCO
BULBO UMIDO
È il livello o l'intensità di calore di un corpo, o di un liquido,
o di un gas ed è tanto più alta quanto più elevata è la
velocità delle molecole che lo costituiscono.
Nel condizionamento si considerano due temperature:
a bulbo secco
E’ la temperatura letta su un normale termometro a bulbo
di mercurio.
a bulbo umido
si legge su un termometro sul cui bulbo è avvolta una
garza umida attraversata da una leggera corrente d'aria.
T.B.S. e T.B.U. determinano il contenuto di umidità nell'aria
sul diagramma psicrometrico.
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4. UMIDITA’:
ASSOLUTA E RELATIVA
UMIDITA’ ASSOLUTA
il contenuto naturale di umidità nell’aria. Si misura in g/kg
di aria secca.
ARIA SATURA
quando contiene il massimo quantitativo di umidità
consentito alla temperatura e alla pressione in cui si
trova.
UMIDITA’ RELATIVA
rapporto tra contenuto effettivo e contenuto a saturazione.
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5. UMIDITA’ RELATIVA
1 kg d’aria a 21 °C
contiene 7,8 g di vapore.
A saturazione potrebbe
Contenerne 15,6 g.
7,8:15,6 x 100 = 50% U.R.
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6. CALORE LATENTE DI VAPORIZZAZIONE
Si dice calore latente di vaporizzazione il quantitativo di
calore necessario per provocare il passaggio di 1 kg di una
certa sostanza dallo stato liquido allo stato di vapore a
temperatura costante.
Unità di misura
Nel Sistema Tecnico il calore latente di vaporizzazione si
misura in kcal/kg. Nel Sistema Internazionale esso si
misura in kJ/kg.
Il calore latente di vaporizzazione dell'acqua è di 540 kcal/kg
(S.T.) equivalenti a 2257 kJ/kg (S.I.).
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7. CALORE SPECIFICO
E’ la quantità di calore necessaria per aumentare di
1°C la temperatura di 1 kg di una certa sostanza.
Unità di misura
Il calore specifico nel Sistema Tecnico si misura in
kcal/kg . Nel Sistema Internazionale esso viene
misurato in kJ/(kg K).
Il calore specifico dell’acqua è di 4,18 kJ/(kg K) a 20
°C; quello dell’aria secca (a pressione costante) è di
1,006 e a volume costante è di 0,716 kJ/(kg K).
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8. ENTALPIA
Il contenuto di calore posseduto da 1 kg di una certa
sostanza o da un fluido ad una data temperatura viene
definito “entalpia”. L'entalpia aumenta con l'aumentare
della temperatura e diminuisce al suo diminuire.
Unità di misura
L’entalpia nel Sistema Tecnico viene misurata in kcal/kg.
Nel Sistema Internazionale essa si misura invece in J/kg o
nel suo multiplo kJ/kg.
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9. BENESSERE TERMOIGROMETRICO
Il benessere termoigrometrico si raggiunge quando il
calore ed il vapore acqueo prodotto dall’organismo vengono
dispersi con la stessa velocità con cui si producono.
 Quando vengono dispersi troppo rapidamente la persona
subisce una sensazione di freddo.
 Quando la dispersione del calore e del vapore acqueo è più
lenta di quanto non si producano, la persona subisce una
sensazione di caldo poiché il calore si accumula nei tessuti
corporei.
Il benessere termoigrometrico è una condizione di
equilibrio con l’ambiente.
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10. PRODUZIONE DI CALORE CORPOREO DA
PARTE DELLE PERSONE
ATTIVITA’ PRODUZIONE DI
SVOLTA CALORE MEDIA, WATT
Persona dormiente 65
Persona seduta 96
Persona in piedi 110
Persona seduta in leggera attività d’ufficio 90
Persona che cammina in ambienti civili 160
Lavoro leggero in piedi 130
Lavoro di media intensità 190
Attività di bowling e ballo 200 - 400
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11. DUE FORME DI CALORE
Il corpo umano emette calore e vapore acqueo. Si tratta di due
forme di calore:
 calore sensibile: produce un aumento della temperatura a
bulbo asciutto. Non modifica l’umidità assoluta dell’aria.
Modifica l’umidità relativa.
 calore latente, sotto forma di emissione di vapore acqueo,
produce un innalzamento della temperatura a bulbo umido.
Modifica l’umidità assoluta dell’aria e l’umidità relativa.
 Si dice calore totale la somma del calore sensibile + latente
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12. TRASMISSIONE DEL CALORE DAL CORPO
UMANO
Il corpo umano emette calore soprattutto in tre
modi:
 per convezione, per effetto della differenza tra la
temperatura corporea, a 36 - 37 °C, e quella
dell'aria.
 per evaporazione del vapore acqueo dalla pelle
(perspirazione) e di quello emesso con la
respirazione. E’ una invisibile nebbia di vapore
acqueo emessa con continuità assorbita dall'aria
circostante.
 per radiazione verso superfici fredde circostanti,
ad esempio le pareti, il pavimento e il soffitto.
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13. CONVEZIONE
L’aria ambiente a contatto con la
superficie corporea a 36 – 37 °C si
riscalda, diminuisce di densità e sale
verso l’alto. In questo modo asporta
calore dal corpo.
L’asportazione è tanto più efficace quanto
minore è la temperatura dell’aria
ambiente.
 A 10 °C l’asportazione è intensa e la
persona avverte freddo
 A 36 °C l’asportazione è nulla e la persona
accumula calore
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14. EVAPORAZIONE
Il vapore acqueo emesso
attraverso i pori della pelle viene
assorbito dall’aria che si carica di
umidità.
L’asportazione di umidità dal
corpo (a parità di temperatura)
è tanto più efficace quanto
minore è il contenuto di umidità
assoluta dell’aria.
Se l’umidità assoluta è elevata
l’asportazione di vapore si riduce
e si ha formazione di sudore
sulla pelle.
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15. RADIAZIONE, CESSIONE DI CALORE
Il corpo umano cede calore per
radiazione infrarossa a superfici
fredde in prossimità.
La cessione di calore è tanto
maggiore quanto più alta è la
differenza di temperatura tra il
corpo e le superfici.
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16. RADIAZIONE, GUADAGNI DI CALORE
Se le superfici circostanti sono
più calde del corpo, il flusso di
calore si inverte e il corpo
subisce un riscaldamento, tanto
più efficace quanto maggiore è
la differenza di temperatura.
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17. L’EQUILIBRIO DEL BENESSERE
Ai fini del benessere è importante che non vi siano squilibri
eccessivi della asportazione del calore dal corpo. Per attività
sedentarie dovrebbe essere:
 Convezione: 35%
 Evaporazione: 30%
 Radiazione: 35%
Nel caso di squilibri eccessivi si avverte disagio, anche se la
temperatura ambiente è nella norma.
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18. EFFETTI DELLA VELOCITA’ DELL’ARIA
AMBIENTE SULLE PERSONE
VELOCITA’ EFFETTI SULLE PERSONE APPLICAZIONI,
m/s CARATTERISTICHE
0 – 0,08 Oppressione, aria stagnante Nessuna
0,13 Condizioni ideali di progetto Impianti di benessere
0,13 – 0,25 Condizioni idonee per ambienti Impianti di tipo
commerciali. La velocità di 0,25 commerciale
m/s è la massima accettabile
per queste utenze
0,35 Sensazioni di fastidio, movimento Impianti per grandi
di fogli di carta di piccolo formato magazzini,
supermercati, ecc.
0,40 Limite delle condizioni accettabili Impianti per grandi
per persone in leggero movimento magazzini, capannoni
artigianali, ecc.
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19. CORRETTA VELOCITA’ DELL’ARIA
Una corretta velocità dell’aria è
importante per il benessere
perchè:
 Attiva la convezione
 Aumenta l’asportazione di
vapore acqueo
 Elimina sensazioni di ristagno.
La velocità dell’aria in ambiente
dovrebbe essere tra 0,13 e 0,20
m/s con uniformità.
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20. LA ZONA DEL BENESSERE
La zona di benessere
Termoigrometrico
Coppie di valori di
temperatura a b.s. e di
umidità relativa
producono condizioni
confortevoli.
UNI 10339
Inverno:
20 °C / 35 ÷ 45% u.r.
Estate:
26 °C / 50 ÷ 60% u.r.
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21. CAMPO DI BENESSERE
Evoluzione del campo di benessere sul diagramma
psicrometrico ASHRAE nel tempo
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22. VARIAZIONI AMMESSE
In generale:
 Un lieve aumento di temperatura può essere
compensato da una diminuzione dell’U.R., e viceversa.
 la temperatura può variare di non oltre 0,5 °C per ora
nella giornata con il variare della temperatura esterna
ma senza uscire dalla zona di comfort di oltre 0,5 °C per
il tempo massimo di un'ora.
 La differenza di temperatura tra l’ambiente e l’esterno
non deve essere maggiore di 5 – 7 °C.
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23. LIMITI IN AMBIENTE
 La differenza tra temperatura ambiente e temperatura
radiante di una superficie verticale fredda deve essere
minore di 10 °C.
 La differenza tra la temperatura radiante del soffitto e quella
ambiente deve essere minore di 5 °C.
 La differenza verticale di temperatura dell'aria ambiente tra
testa (h 1,80 m) e caviglie (h 0,10 m dal pavimento) non
deve superare 3 °C.
 La temperatura superficiale del pavimento deve essere
compresa tra 18 e 29 °C.
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24. LA ZONA OCCUPATA
Tutte le condizioni dette si applicano entro la zona
occupata: 0,6 m dalle pareti e h fino a 1,8 m per ambienti
con h fino a 2,5 – 3,0 m. Al di fuori della zona occupata
l’impianto non è tenuto a mantenere le condizioni di
progetto.
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25. CONDIZIONI DI BENESSERE PER VARI
AMBIENTI CIVILI TIPICI
Tipo di Inverno Estate Velocità aria Ricircoli Rendimento filtri Ora di
applicazione m/s d'aria (ASHRAE std. 52- massimo
76 opacimetrico carico
Alberghi, 20 - 22 °C 25 - 26 °C 0,13 - 0,15 4 - 10 > 60 % 15.00-16.00
camere 40 - 50 % 45 - 50 % U.R.
U.R.
Appartamenti 20 - 22 °C 24 - 26 °C 0,13 - 0,15 4 - 10 > 35 % 14.00-15.00
40 - 50 % 45 - 50 % U.R.
U.R.
Negozi, 22 - 23 °C 24 - 26 °C 0,15 - 0,25 4 - 10 > 35 % 15.00-16.00
agenzie di 25 - 30% 45 - 50 % U.R.
banche, ecc. U.R.
Ristoranti 21 - 23 °C 23 - 25,5 °C 0,13 - 0,15 8 - 12 > 35% 13.00-14.00
20 - 30 % 55 - 60 % U.R.
U.R.
Caffetterie e 21 - 23 °C 26 °C 40% U.R. 0,25 m/s a 12 - 15 > 35 % 13.00-1400
tavole calde 20 - 30 % 1,8 m dal
U.R. pavimento
Uffici 21 - 23 °C 23 - 25,5 °C 0,13 - 0,23 4 - 10 60 % o maggiore 16.00
20 - 30 % 40 - 50 % U.R.
U.R.
Night Club 21 - 23 °C 23,3 - 25,6 °C < 0,13 a 1,5 m 20 - 30 carboni attivi + filtri 2.00-4.00
20 - 30 % 50 - 60 % U.R. dal pavimento > 35 %
U.R.
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26. PORTATE D’ARIA ESTERNA PER PERSONA
UNI 10339
TIPO EDIFICIO O AMBIENTE l/s m3/h
ABITAZIONI RESIDENZIALI 11 39,6
ALBERGHI
Camere 11 39,6
Sale da pranzo 10 36
Sale conferenza 5,5 19,8
UFFICI
Singoli e open space 11 39,6
Locali riunione 10 36
Centri computer 7 25,2
SALE CINEMA E TEATRI 5,5 19,8
MUSEI, SALE ESPOSIZIONI 6 21,6
BAR 11 39,6
RISTORANTI E SELF-SERVICE 10 36
PASTICCERIE 6 21,6
SALE DA BALLO, DISCOTECHE 16,5 59,4
GRANDI MAGAZZINI
piano interrato 9 32,4
pianti superiori 6,5 23,4
NEGOZI E REPARTI GRANDI MAGAZZINI
Saloni bellezza, barbieri 14 50,4
Abbigliamento, calzature 11,5 41,4
Mobili, ottici, fioristi, fotografi 9 32,4
BANCHE, PADIGLIONI FIERISTICI 10 36 26

27. Cap. 2
Benessere e climatizzazione
BENESSERE E CLIMATIZZAZIONE
Il benessere termoigrometrico
Fine
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Copyright Impianti Clima