I principi teorici

I disagi indotti dall’aria condizionata li abbiamo sperimentati tutti. Nata per risolvere un problema industriale, in una tipografia, l’aria condizionata è stata impiegata solo successivamente per migliorare il confort termico. Ma l’uomo non è di carta e il nostro sistema sensoriale è molto più complesso di quello a tutti noto basato sui 5 sensi.

Il tatto: un senso doppio

Tatto termico e tatto meccanico. sono costituiti da due famiglie di sensori presenti all’interno della nostra pelle e destinate a riconoscere le sensazioni di caldo e freddo (tatto termico) e quelle della pressione (tatto meccanico). Il numero di sensori del tatto meccanico è di 33 volte maggiore rispetto a quello termico, per cui, per funzionare, impiega una quantità di energia superiore, energia elettrochimica, la più pregiata perché è grazie ad essa che funziona la nostra coscienza.
Questa energia è generata da noi stessi, è rinnovabile ma è in quantità finita.
Se usiamo molto uno dei nostri sensi rimane meno energia a disposizione per le altre funzioni cerebrali e fisiologiche.
Quando il “venticello” di una ventola ci preme sul collo genera una pressione meccanica che i sensori di pressione rilevano, consumando energia elettrochimica e riducendo quella disponibile per le altre funzioni
In un campo termico corretto, l’energia elettrochimica usata dall’apparato sensoriale ne lascia molta di più a disposizione per le altre funzioni importanti migliorando prestazioni e benessere generale.

Una quantità molto elevata di studi e ricerche è stata fatta per valutare il valore economico della qualità del confort termico negli ambienti di lavoro.
Una sintesi di tali studi può essere fatta riportando le seguenti conclusioni generali:
Variazione prestazioni produttive del personale: 2÷10%
Rapporto costo del personale/energia primaria: 50÷200 volte

Il comfort termico in Biosphera Equilibrium

Nel progetto Biosphera Equilibrium il benessere climatico estivo e invernale è ottenuto innanzitutto con un soffitto radiante realizzato da pannelli radianti prefabbricati in cartongesso chiamati Radius.
Radius rappresenta un traguardo importante nel lungo percorso teso a rendere la climatizzazione radiante la naturale evoluzione delle tecnologie climatiche da una fase artificiale e incompleta basata sull’impiego dell’aria, ad una fase più matura, di facile realizzazione, veramente a misura d’uomo, che può essere definita dell’Architettura Radiante.
Scopo del soffitto radiante è quello di permettere al corpo umano di irraggiare nelle giuste proporzioni (di più in estate e meno d’inverno), modalità non possibile, se non in minima parte, con l’aria condizionata.
Oggi gli edifici, grazie all’elevato livello di coibentazione termica, quasi non richiedono riscaldamento mentre necessitano sempre, addirittura per periodi più lunghi, di raffrescamento.
Il soffitto radiante rappresenta la modalità più efficace ed efficiente che mette d’accordo al massimo livello la fisica e la fisiologia. Esiste infatti una relazione diretta fra le due in base alla quale più il livello di confort è fisiologico più efficiente è la tecnologia che lo genera.

In Biosphera Equilibrium vengono monitorati i parametri che sono alla base di questi meccanismi permettendo così, con le sensazioni degli occupanti, di validare i modelli di calcolo del confort basati sulle proporzioni di scambio corpo-ambiente.

Nell’Architettura Radiante l’aria viene trattata fondamentalmente per i suoi aspetti qualitativi (rimozione dei contaminanti) e molto poco per quelli termici (calore latente) in modo che il benessere percepito sia l’equivalente di quello che una persona può sperimentare in una bella giornata estiva in una classica casa di montagna fatta in pietra e legno.
Per questo viene garantita una deumidificazione a temperatura neutra su valori meno energivori di quelli tipici dell’aria condizionata, in quanto non necessari dal momento che il corpo irraggia circa il 50% del proprio calore metabolico, mentre la rimanente parte viene ceduta all’aria, per un 30% per evaporazione osmotica e un 20% per convezione naturale, nel totale rispetto delle corrette proporzioni fisiologiche.


dove:
Fv = coefficiente adimensionale del fattore di vista, normalmente = 0,7
σ = costante di Stefan-Boltzmann pari a 5,67•10-8 W/m2K4
Tbody = temp. sup. corporea che, con clo = 0,5, è stimabile sui 304÷306 K
Tmr = temperatura media radiante dell’ambiente in K (vedi cap. II, § 3.1)
ε1 = coefficiente di emissività della sup. corporea (0,95÷0,97)
ε2 = coefficiente di emissività della sup. ambiente (0,90÷0,95)
Qmet = potenza metabolica unitaria emessa = 58,2W/m2 • l’indice di attività metabolica (1÷1,3 met)
0,005 = valore fisso che pesa la componente di conduzione delle piante dei piedi con calzature
*Tratta da “Architettura Radiante – fondamenti di un nuovo benessere” – Roberto Messana, Tecniche Nuove

La percezione termica di Biosphera Equilibrium è stata progettata e realizzata grazie alla consulenza Roberto Messana.

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