Il vano scala nei sistemi di ventilazione naturale degli edifici. Un approccio progettuale prestazionale mediante metodi numerici

La progettazione di sistemi di ventilazione naturale che preveda l’utilizzo di parti e componenti dell’edificio può contribuire significativamente al controllo del microclima interno. La ricerca condotta, in particolare, tende a dimostrare come il vano scala possa risultare un elemento essenziale per la ventilazione naturale degli ambienti interni di edifici a bassa e media altezza. Un aspetto innovativo del sistema proposto è l’ulteriore funzione attribuita ai vani scala, utilizzabili come camini in grado di incrementare la ventilazione sia nelle stagioni fredde, sia in quelle calde. Durante la stagione invernale il riscaldamento degli appartamenti permette l’attivazione di un effetto camino nel vano scala, mentre, durante la stagione estiva sono compresenti i due meccanismi di funzionamento a camino e a camino solare per effetto dello scambio termico dinamico attraverso l’involucro esterno del vano scala. Nel presente contributo è descritta l’integrazione di detti sistemi di ventilazione naturale in tipi edilizi molto diffusi nel patrimonio edilizio esistente, quali gli edifici in linea a cinque piani con unica scala e due alloggi per piano. Il sistema di ventilazione naturale oggetto di studio, di semplice implementazione in edifici esistenti, presenta costi di installazione e gestionali molto ridotti. Nel contributo vengono riportati i risultati di simulazioni condotte a mezzo di codici agli elementi finiti e CFD, mediante le quali è stato possibile progettare e verificare il comportamento termofluidodinamico in corrispondenza di tipiche condizioni al contorno. I primi risultati mostrano come la geometria del vano scala e gli scambi termici in regime dinamico producano sostanziali modificazioni ai meccanismi di funzionamento ipotizzati. L’efficacia della ventilazione naturale risulta adeguata alle esigenze di qualità dell’aria negli alloggi in entrambe le stagioni analizzate, mentre il raffrescamento estivo mediante ventilazione notturna dovrebbe essere integrato da sistemi di ventilazione meccanici.