Il moto dell'aria all'interno di ambienti confinati

Il presente lavoro ha come oggetto l’analisi del moto dell’aria all’interno di ambienti confinati. Tale tema ha raccolto aspetti legati all’efficienza energetica, alla sicurezza ed alla tutela di persone e cose e problemi riconducibili al livello di benessere percepito. Il tema dell’efficienza e del risparmio energetico costituisce il principale serbatoio di idee per possibili soluzioni utili al fine di orientare in senso sostenibile i consumi di energia. A tale ambito appartengono le cosiddette tecnologie passive che interpretano elementi quali sole, vento, acqua e calore naturale non più come agenti esterni dai quali proteggere l’ambiente interno, rivedendone piuttosto il ruolo di utili risorse nel contenimento dei fabbisogni energetici legati a riscaldamento e raffrescamento. La consapevolezza dell’emergenza del problema energetico si è tradotta nella necessità di un approccio basato sulla valutazione del comportamento energetico globale dell’edificio (riscaldamento, raffrescamento, illuminazione), includendo le analisi delle prestazioni dei singoli componenti del sistema impiantistico e dell’involucro edilizio; il prerequisito da rispettare rimane comunque l’esigenza di salubrità e di benessere degli ambienti confinati. La rivalutazione del ruolo dell’involucro edilizio a ben più che mera chiusura del volume abitato si rivela sicuramente scelta prioritaria. Le prestazioni dell’involucro edilizio, se da una parte influenzano la mediazione tra esterno ed ambiente interno e, di conseguenza, influenzano la percezione della corrispondenza più o meno completa tra le caratteristiche dello spazio occupato e l’ideale di ambiente confortevole, dall’altra, diventano fondamentali per consentire l’applicazione di fenomeni fisici potenzialmente utilizzabili a favore del benessere degli occupanti e delle prestazioni energetiche dell’intero edificio. La presente ricerca presenta la valutazione dei benefici, sia in termini di qualità termo-igrometrica degli spazi confinati che in termini energetici, conseguenti all’utilizzo di tecniche passive di ventilazione in combinazione ad elementi di involucro di tipo innovativo. Relativamente agli aspetti di sicurezza, un’applicazione sempre più importante risulta l’analisi dei rischi legati al verificarsi di un incendio all’interno degli ambienti. La pratica antincendio sta evolvendo dalla mera applicazione di regole tecniche ad una progettazione orientata alla valutazione delle prestazioni di ciascuna possibile contromisura adottabile per limitare le conseguenze di un incendio su persone e cose. Grazie alla recente evoluzione delle capacità di calcolo messe a disposizione dalla moderna tecnologia, la fluidodinamica computazionale, basata sulla soluzione numerica all’interno di un dominio di calcolo delle leggi di conservazione di massa, quantità di moto ed energia, rappresenta uno strumento alternativo all’analisi sperimentale su prototipi, consentendo, a costi decisamente inferiori, l’analisi parametrica dell’efficacia di diverse soluzioni progettuali riguardanti le geometrie o le condizioni a contorno ipotizzate. A tale possibilità si riconduce il cosiddetto approccio ingegneristico, introdotto recentemente nell’ordinamento antincendio italiano, che prevede la possibilità del ricorso a misure di protezione alternative fatto salvo che ne venga dimostrata l’equivalenza in termini di sicurezza garantita a quelle prescritte dalla tradizionali regole tecniche. Particolarmente interessante risulta un aspetto approfondito in questa sede che combina le tematiche di sicurezza e di qualità dell’ambiente indoor, legato all’inquinamento generato da fornelli domestici a gas. La maggiore dimestichezza con il viaggio aereo, l’avvento dei voli a lunga percorrenza e problemi specificatamente riconducibili al microclima interno alla fusoliera di un aviogetto di linea, che vanno dalla ridotta pressione parziale dell’ossigeno ad aspetti patologici come la trombosi venosa profonda o la diffusione di malattie quali la SARS, hanno contribuito ad aumentare l’interesse verso le possibili conseguenze che tale tipo di ambiente ha sulla salute ed il benessere del pubblico viaggiante. In tale ambito, si è sviluppato il progetto europeo ICE (“Ideal Cabin Environment”) volto alla determinazione della migliore combinazione dei parametri ambientali (pressione, umidità relativa, velocità dell’aria, rumorosità) tale da tutelare la salute e da garantire il massimo comfort dei passeggeri. In particolare, tale progetto mira alla valutazione dell’influenza combinata dei vari parametri. Il nucleo di dati che permetterà tale determinazione è costituito dalle informazioni raccolte durante una serie di prove sperimentali e voli reali che hanno visto coinvolti più di 1000 individui. I risultati ottenuti costituiscono l’ossatura del progetto di norma di prossima pubblicazione prEN 2222: Aircraft integrated air quality and pressure standards, criteria and determination methods.