Benessere termico: cos’è?

benessere termico

La condizione di benessere termico (o termoigrometrico) è definita come quello stato psicofisico in cui ognuno di noi esprime soddisfazione nei riguardi del microclima. Non proviamo ne’ caldo e neppure freddo, in altre parole: sitamo bene.
Quando siamo in uno stato di benessere termico in un ambiente chiuso, non dobbiamo continuamente bilanciare il calore e l’umidità prodotte dal proprio corpo e scambiate con l’ambiente circostante.

Le temperature degli ambiente e il benessere termico

Il nostro corpo si trova ad una temperatura quasi costante, di circa 37°C.

Quando la temperatura dell’aria all’interno dell’ambiente è bassa, aumentano gli scambi per irraggiamento e convezione, con conseguente sensazione di freddo.

Quando la temperatura è elevata aumentano gli scambi per evaporazione attraverso la pelle, cercando di realizzare una sensazione di benessere e contrastando la  provocando una sensazione di caldo.

Il comfort negli ambienti interni il bilancio termico fra corpo e ambiente circostante deve essere equilibrato, non si devono verificare quindi condizioni di stress termico.

 

Benessere termico e comfort all’interno

In un ambiente il benessere termico è influenzato da vari fattori legati alle caratteristiche ambientali, come:

  • temperatura media radiante;
  • temperatura dell’aria;
  • umidità relativa dell’aria;
  • velocità dell’aria;
  • differenza verticale di temperatura;
  • qualità dell’aria.

 

Benessere termico e temperatura percepita

La temperatura percepita dall’uomo all’interno di una stanza non dipende solo dalla temperatura dell’aria interna, ma anche dalle temperature delle superfici che delimitano l’ambiente.

Le temperature superficiali sono legate oltre alla temperatura dell’aria interna anche alla temperatura esterna e al valore di isolamento delle pareti esterne (si chiama trasmittanza termica U dell’elemento costruttivo).
Tanto piu’ le temperature delle pareti sono basse rispetto alla temperatura dell’aria, come succede in inverno in un edificio poco isolato, tanto più si prova la sensazione di freddo anche se la temperatura dell’aria interna supera i 20°C.

Maggiore e’ la differenza di temperatura fra il corpo umano e le superfici che lo circondano maggiore sara’ il disagio. Causa infatti un rapido trasferimento di calore per irraggiamento dal nostro corpo verso le superfici fredde.

Per evitare questo fenomeno le temperature superficiali di una stanza dovrebbero essere il più possibile simili fra loro, e non dovrebbero mai variare per più di 2.5°C rispetto alla temperatura dell’aria interna.

Tutte le temperature medie interne dovrebbero essere sopra i 17,5° C

Benessere termico e umidità

L’umidità dell’aria è un altro fattore che influenza fortemente il benessere ambientale: una parte dello scambio termico del corpo umano avviene per cessione di calore e umidità attraverso la pelle.

L’influenza dell’umidità è particolarmente significativa quando la temperatura dell’aria supera i 22°C ossia in regime estivo.

Più è alta la temperatura, maggiore è il contenuto di umidità che l’aria può contenere.  L’umidità dell’aria troppo elevata ostacola la traspirazione, quindi lo scambio termico fra corpo umano e ambiente, creando una situazione di disagio.

Se l’ umidità relativa e’ troppo basse, con percentuali inferiori al 35%, possono causare discomfort: l’aria troppo asciutta provoca secchezza e fastidi alle vie respiratorie e, favorisce il movimento delle polveri. Le persone allergiche soffrono maggiormente questo problema.

Benessere termico e velocità dell’aria

Se la temperatura dell’aria è inferiore alla temperatura ottimale di comfort, un incremento anche minimo della velocità dell’aria viene percepito come corrente fredda e può provocare una maggior dispersione di calore della persona verso l’ambiente. In particolare negli spazi interni si è più sensibili a correnti e spifferi, soprattutto se la temperatura dell’aria in movimento è inferiore a quella dell’aria circostante.

La norma UNI EN ISO 7730 accetta correnti d’aria con velocità inferiore a 0,15 m/s nel periodo invernale e 0,25 m/s nel periodo estivo, facendo riferimento ad un ambiente chiuso occupato da una persona che svolge una attività leggera, principalmente sedentaria.

Negli standard Passivhaus questi valori scendono a0,10 m/s nel periodo invernale. e 0,12 m/s per il periodo estivo .

Per controllare e ridurre la velocità dell’aria si possono adottare alcuni accorgimenti, soprattutto in fase di progettazione:

  1. Garantire la tenuta all’aria dell’involucro;
  2. Evitare superfici fredde troppo ampie, come ad esempio finestre grandi poco isolate;
  3. Ridurre l’altezza delle stanze.

 

Benessere termico e altezza (verticale)

La differenza di temperatura verticale è un altro fattore ambientale che può causare discomfort.

Generalmente negli ambienti forniti di riscaldamento la temperatura in prossimità del soffitto è maggiore di quella a pavimento.

Oltre il valore limite di 3°C di differenza di temperatura fra testa e piedi si sente una sensazione di disagio.

In una casa passiva tale differenza deve essere inferiore al 2%, valore corrispondente alla classe energetica A secondo la normativa tecnica UNI EN ISO 7730.

 

Benessere termico degli occupanti

Ci sono inoltre due fattori da considerare per valutare il livello di comfort percepito da una persona, che non riguardano caratteristiche ambientali, ma sono legate agli occupanti, e sono:

  • attività fisica svolta
  • tipo di abbigliamento indossato

L’attività fisica viene considerata tramite il flusso metabolico (Met) ovvero il flusso totale di energia termica o meccanica generata da un individuo tramite il metabolismo.

Ogni persona presente in un ambiente, in base al tipo di attività che svolge e alla propria corporatura, produce una certa quantità di calore che si somma al calore già presente nell’ambiente emesso da eventuali sistemi di riscaldamento, dagli elettrodomestici e altre eventuali fonti di calore.

Generalmente si considerano valori che variano da 0,7 Met per una attività di completo riposo, fino a 3 Met, valore che indica una attività intensa.

In condizioni di attività leggera e sedentaria, si considera il valore di 1 Met per persona, che corrisponde a 58,2 W/m2.
Anche la tipologia di abbigliamento indossato è un fattore determinante per valutare correttamente le condizioni di comfort ambientale, in quanto produce una resistenza termica differente a seconda della sua entità.

L’unità di misura utilizzata è il clo: un abbigliamento tipicamente invernale corrisponde a 1 clo, pari a 0,155 m2°C/W, mentre quello estivo corrisponde a 0,5 clo.
La combinazione di tutti questi fattori concorre a determinare la condizione di comfort termoigrometrico. In particolare si fa riferimento alla scala dei valori di Fanger, legata alla sensazione psico-fisica, dalla quale si prevede la risposta di un soggetto che svolge una data attività, vestito in un certo modo e introdotto in un determinato ambiente. Tale risposta è chiamata PMV, predicted mean valure, tradotto in italiano come voto medio previsto. Il PMV è espresso tramite valori che partono da -3, condizione in cui si prova la sensazione di freddo, a +3, in cui si prova la sensazione di caldo. Il valore 0 corrisponde allo stato termoigrometricamente neutro, in cui il soggetto si trova nella condizione di comfort.

 

Conclusioni

Ogni essere umano ha la percezione del comfort in base alle sue sensazioni individuali, tuttavia l’edilizia ha previsto una norma specifica, la UNI EN ISO 7730, attraverso la quale è possibile “progettare il comfort”. Esistono diverse “classi di comfort”, le Case Passive si posizionano nella classe di comfort più elevata.

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Marco Boscolo

Ingegnere libero professionista e mi occupo di effettuare prove e controlli di qualità in cantiere.

Per garantire l'alta efficienza energetica agli edifici, garantire un alto comfort, verificare eventuali possibili problemi futuri legati alla fisica tecnica (fisica in edilizia = muffe, condense, calcolo di dispersioni energetiche,...) mi sono specializzato in prove non distruttive.

Oggi affianco, tramite assistenza e consulenza di alto livello, i professionisti, aziende, impresari e i privati che intendono già in fase progettuale prevenire possibili futuri errori costruttivi, trasformando il cantiere in una esperienza di successo per tutti i partecipanti alla realizzazione dell'opera edile.

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