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Quando si affronta un progetto di ventilazione, la scelta e il dimensionamento dei condotti è uno dei passaggi tecnici che condiziona l’intero comportamento dell’impianto: dalla portata d’aria effettiva in ogni ambiente alla rumorosità percepita dagli occupanti, fino al consumo energetico del ventilatore. Definire correttamente portata, velocità e perdite di carico prima di scegliere il condotto evita errori di dimensionamento difficili da correggere in fase di installazione
I condotti di ventilazione sono un elemento base di qualsiasi impianto di ventilazione. La sua principale funzione nel sistema di ventilazione consiste nel trasportare l’aria nella stanza che si desidera. Esistono tanti tipi di condotti di ventilazione: a seconda del materiale di fabbricazione, del diametro, se sono isolati o meno, ecc. Ognuno di questi ha una diversa funzione e la sua scelta in genere è regolata, come nella maggior parte dei casi, dalla normativa vigente. In questo articolo parleremo della progettazione dei condotti di ventilazione, senza entrare nei dettagli sulla sua costruzione.
Sommario
Insieme agli altri elementi che compongono l’impianto, anche i condotti sono una componente importante per ottenere una corretta ventilazione. Prima di scegliere un condotto, si devono effettuare i calcoli opportuni richiesti dall’installazione. Per far questo, dobbiamo seguire il seguente procedimento:
- Calcolare la portata d’aria.
- Determinare la velocità dell’aria.
- Ridurre le perdite di carico.
Calcolo della portata d’aria
Il primo passo è determinare la portata necessario in ogni stanza o camera. Una volta calcolata la portata d’aria, si può iniziare a dimensionare la rete di condotti. Conoscendo la quantità d’aria (portata) che circola su una sezione già nota, possiamo stimare a quale velocità circolerà l’aria attraverso i condotti. Per poter effettuare il calcolo della portata d’aria, dobbiamo far riferimento alla normativa vigente.
Determinare la velocità dell’aria
La velocità dell’aria all’interno dei condotti varia in funzione alla destinazione d’uso degli ambienti da trattare. Bisogna tenere bene in considerazione che più è alta la velocità, maggiori saranno le perdite di carico, maggiore sarà il rumore generato è maggiore dovrà essere la tenuta delle condotte.
Sotto questo profilo, tutti gli impianti aeraulici vengono generalmente suddivisi in due grandi gruppi:
- Impianti ad alta velocità dell’aria.
- Impianti a bassa velocità dell’aria.
La linea di demarcazione tra i due gruppi non è ben definita, ma è legata alla tipologia di impianto di volta in volta considerata: è evidente che un impianto aeraulico a servizio di un edificio industriale deve necessariamente avere requisiti diversi da un impianto a servizio di un edificio commerciale e/o uffici.
| Impianti a bassa velocità dell’aria | Compresa tra i 2 e 8 m/s |
| Impianti ad alta velocità dell’aria | Oltre i 9 m/s |
In funzione della destinazione d’uso dei locali dove verranno installate i condotti si consigliano le seguenti velocità:
| Condotte primarie (locali tecnici, cavedi…) | Condotte secondarie (ambienti interni) | |
| Biblioteche, Teatri, Musei | compresa tra i 3 e 4 m/s | compresa tra i 2 e 3 m/s |
| Alberghi, Ospedali, Sale riunioni, Uffici direzionali | compresa tra i 6 e 7 m/s | compresa tra i 5 e 6 m/s |
| Uffici open space, Banche, Ristoranti | compresa tra i 6 e 7 m/s | compresa tra i 5 e 6 m/s |
| Centri commerciali, Negozi, Bar | compresa tra i 6 e 9 m/s | compresa tra i 5 e 7 m/s |
| Industrie | compresa tra i 6 e 11 m/s | compresa tra i 5 e 9 m/s |
Bisogna tuttavia tenere presente che vi è un rapporto inverso tra la superficie di passaggio di un condotto e velocità dell’aria che lo attraversa.
Più è bassa la velocità di attraversamento, più le dimensioni di passaggio aria saranno maggiori. Maggiore è la velocità, maggiore è il rumore emesso dall’aria che passa attraverso il condotto. Se si raggiungono velocità molto elevate, come più di 20-25 m/s, si può addirittura sentire un “fischio”.
La velocità dell’aria si calcola con la seguente formula:
Velocità =Portata d’aria “Q”/ (sezione utile x 3600).
Dove: La Velocità(V) è espressa in m/s e la portata d’aria (Q) è espressa in mc/h.
Ridurre le perdite di carico
Riguardo le perdite di carico dell’impianto, come succede con il rumore, maggiore è la velocità più difficoltà avrà l’aria a passare attraverso i condotti e a vincere le perdite di carico dell’impianto.
Infine, esiste un ultimo parametro che entra in gioco quando le perdite di carico aumentano ed è l’energia consumata dal ventilatore. Quanto maggiori sono le perdite di carico, maggiore sarà il consumo di energia secondo le leggi della ventilazione.
Pertanto, oltre a raccomandare basse velocità o relativamente basse, ma adatte alla loro applicazione, si consiglia di ridurre sempre al massimo le perdite di carico. A tal fine possiamo diminuire il numero di gomiti, curve strette, riduzioni non necessarie, ecc. In questo modo potremo scegliere un ventilatore con minore potenza nominale, che ovviamente consumerà meno.
Riepilogo tecnico: Il corretto dimensionamento di un impianto aeraulico richiede tre passaggi sequenziali: calcolo della portata d’aria necessaria per ogni ambiente (con riferimento alla normativa vigente in materia di ventilazione), determinazione della velocità dell’aria nei condotti in funzione della destinazione d’uso — con valori compresi tra 2 e 4 m/s per ambienti a basso rumore come biblioteche e teatri, e tra 6 e 11 m/s per ambienti industriali — e minimizzazione delle perdite di carico attraverso la riduzione di gomiti, curve e restringimenti non necessari. La velocità dell’aria si ricava dalla formula V = Q / (sezione utile × 3600), dove V è espressa in m/s e Q in m³/h. Un dimensionamento corretto consente di selezionare un ventilatore con potenza nominale inferiore, riducendo i consumi energetici dell’impianto in esercizio.
Conclusione
In conclusione, resta chiaro che il dimensionamento e la progettazione dei condotti è molto importante in qualsiasi impianto, per cui dobbiamo assicurarci che durante la fase di progettazione dell’impianto si preveda lo spazio sufficiente per tutti i canali necessari.
FAQ
La scelta dipende dalla destinazione d’uso degli ambienti serviti dall’impianto. Gli impianti a bassa velocità (tra 2 e 8 m/s) sono indicati per ambienti dove il comfort acustico è prioritario, come biblioteche, teatri, ospedali e uffici direzionali. Gli impianti ad alta velocità (oltre 9 m/s) si adottano in contesti industriali o commerciali dove i requisiti di rumorosità sono meno stringenti. I valori consigliati per ogni categoria di locale sono riportati nella tabella dell’articolo.
Esiste una relazione diretta: all’aumentare delle perdite di carico, cresce il lavoro che il ventilatore deve compiere per mantenere la portata d’aria richiesta, e quindi il suo consumo di energia. Per questo motivo, in fase di progettazione, è consigliabile ridurre al minimo gomiti, curve strette e riduzioni di sezione non necessarie. Un impianto con perdite di carico contenute permette di selezionare un ventilatore con potenza nominale inferiore e costi operativi più bassi.
La formula è: Velocità (m/s) = Portata d’aria Q (m³/h) / (sezione utile del condotto × 3600). Conoscendo la portata richiesta per ogni ambiente — ricavata in base alla normativa vigente — e la sezione del condotto scelto, si ottiene la velocità di attraversamento. Se il valore risultante supera i limiti consigliati per la destinazione d’uso del locale, occorre aumentare la sezione del condotto o ridurre la portata sul singolo ramo.
