Distribuzione spaziale della CO₂
Qualità dell’aria interna · Aule · Ventilazione naturale
Analisi di ventilazione e CO₂ per scuole e aule
Tema
Progettare aria interna salubre
La ventilazione dalle finestre è sufficiente con piena occupazione?
La concentrazione di CO₂ può aumentare rapidamente nelle aule affollate. Una simulazione transitoria combina occupazione, geometria e apertura delle finestre con il clima e mostra durata dell’efficacia, comfort, temperatura ed energia.
Andamento temporale della CO₂
Quando viene raggiunta ogni concentrazione di CO₂?
La presenza e la produzione di CO₂ degli alunni consentono di calcolare la concentrazione durante tutta la lezione. La valutazione determina quando vengono raggiunti valori definiti e come la posizione a ribalta o la ventilazione intensiva modificano la curva.
- Aumento dalla prima presenza in aula
- Tempi di raggiungimento di 1000, 1500 e 2000 ppm
- Riduzione e tempo di recupero dopo la ventilazione
I tempi mostrati sono indicativi. I valori affidabili dipendono dal volume della stanza, dal numero di alunni, dalla loro attività, dalla posizione delle finestre e dal clima del progetto.
Ventilazione intensiva in inverno
Aria pulita, ma rapido raffreddamento
La completa apertura delle finestre sostituisce molto rapidamente l'aria viziata. Allo stesso tempo, la temperatura interna reagisce all'aria esterna fredda e può diminuire sensibilmente in pochi minuti.
- Rapida riduzione della concentrazione di CO₂
- Diminuzione contemporanea della temperatura interna
- Ottimizzazione della durata di apertura e dell'intervallo di ventilazione
Qualità dell'aria, comfort termico ed energia per il riscaldamento vengono quindi valutati insieme. L'obiettivo è una ventilazione breve ed efficace senza un raffreddamento eccessivo.
Risultato CFD nella classe
Dove si accumula la CO₂ nella classe?
Il valore medio non descrive completamente la qualità dell'aria. La simulazione mostra la distribuzione nella zona occupata, i picchi locali sopra gli alunni e la rimozione nel tempo dopo l'apertura delle finestre.
Andamento durante presenza e ventilazione
Tre stati operativi
Finestre chiuse, a ribalta e completamente aperte a confronto
Tutte le varianti utilizzano la stessa geometria, occupazione e condizioni esterne per confrontare in modo chiaro l’effetto reale di ogni posizione.
01
Finestre chiuse
Il caso di riferimento mostra l’accumulo di CO₂ prodotto dagli occupanti. Il ricambio esterno è limitato a giunti e infiltrazioni.
02
Finestre a ribalta
Consentono un ricambio continuo ma dipendente dal clima. Si valutano rimozione di CO₂, correnti invernali e perdite termiche.
03
Ventilazione intensiva
Le finestre completamente aperte generano un elevato ricambio per un breve periodo. Si valutano riduzione di CO₂, tempo di apertura e comfort termico.
Metodo
Da occupazione e clima alla verifica transitoria della ventilazione
Aula, finestre e angoli di apertura sono modellati secondo il progetto. Produzione di CO₂, orari, concentrazione esterna, temperatura e vento definiscono le condizioni. Per ogni posizione si calcolano flusso, ricambio, CO₂ e temperatura nel tempo.
- 01
Trasferire geometria, superfici e posizioni delle finestre dal progetto
- 02
Definire occupazione, orari e produzione di CO₂ delle persone
- 03
Definire clima, concentrazione esterna e condizioni termiche
- 04
Simulare nel tempo finestre chiuse, a ribalta e ventilazione intensiva
- 05
Confrontare CO₂, ricambio, temperatura, correnti e perdite termiche
Grandezze di valutazione
Valutare l’effetto nell’aula e non solo il tasso di ricambio
Una portata teorica elevata non basta. L’aria fresca deve raggiungere la zona occupata e rimuovere efficacemente l’aria viziata.
Concentrazione di CO₂
Andamento temporale e distribuzione spaziale nell’aula occupata.
Ricambio esterno
Portata reale attraverso le finestre nelle condizioni considerate.
Temperatura e correnti
Raffreddamento locale e velocità dell’aria nella zona occupata.
Durata della ventilazione
Frequenza e durata necessarie durante le lezioni.
Risultato per progetto ed esercizio
Una strategia affidabile invece di tempi di apertura generici
L’analisi mostra se la ventilazione dalle finestre è sufficiente, quale posizione è efficace e quando serve supporto meccanico. Il risultato guida progetto, automazione ed esercizio scolastico.
Andamento della CO₂ durante lezioni e pause
Ricambio e portata per ogni posizione
Durata e intervalli di apertura consigliati
Indicazioni su correnti, perdite termiche e supporto meccanico
FAQ
Domande frequenti
Perché un semplice calcolo del ricambio può non bastare?
L’aria esterna può distribuirsi in modo irregolare. La simulazione mostra quali zone vengono realmente ventilate.
Si possono valutare estate e inverno?
Sì. Differenza di temperatura, vento e durata vengono definiti per ogni stagione.
I risultati possono guidare il controllo delle finestre?
Sì. Possono definire angolo, durata e intervalli per strategie manuali o automatiche.
Passo successivo
Parlare di un progettoVerificare la qualità dell’aria durante il progetto
Valutiamo occupazione, sistema di finestre e condizioni climatiche rilevanti per sviluppare una strategia trasparente.