Raffreddamento notturno per le scuole: progettare in modo sicuro le griglie di ventilazione RC2

Il sistema di raffreddamento notturno per le scuole sfrutta le ore notturne più fresche per dissipare il calore accumulato durante il giorno nelle aule e negli elementi strutturali massicci. In questo modo, l’edificio può iniziare la giornata scolastica con una temperatura più bassa. Se le aperture di ventilazione rimangono incustodite durante la notte, è necessario progettare in modo integrato la portata d’aria, la protezione dalle intemperie e la resistenza all’effrazione.

Sta progettando delle aperture di ventilazione per una sala server? In tale contesto occorre tenere conto dei carichi termici continui e delle condizioni operative ammesse per i sistemi IT. I requisiti relativi alla circolazione dell’aria, all’umidità, alla filtrazione e al raffreddamento supplementare sono illustrati nel nostro articolo tecnico dedicato a Raffreddamento notturno per data center e sale server.

Perché il raffreddamento notturno nelle scuole sta assumendo un’importanza sempre maggiore

Le aule si riscaldano a causa dell’irraggiamento solare, dell’illuminazione, delle apparecchiature tecniche e della presenza di alunni e insegnanti. Durante i periodi di caldo prolungato, tale calore può accumularsi nei soffitti, nelle pareti e nei pavimenti. Se rimane all’interno dell’edificio durante la notte, il giorno scolastico successivo inizia già con temperature ambientali più elevate.

Il L’Agenzia federale per l’ambiente raccomanda misure combinate contro il surriscaldamento estivo. In questo contesto, la protezione solare, i minori carichi termici interni e un'intensa ventilazione notturna si integrano a vicenda. Per le scuole ciò significa: limitare il calore durante il giorno e dissiparlo in modo mirato durante la notte.

La dissipazione notturna del calore comprende anche la limitazione dell’irraggiamento solare durante il giorno. Il nostro articolo illustra come rotec progetti, produca e installi impianti basati sulle lamelle Renson, Protezione solare per le scuole con SUNCLIPS.

Quali scuole traggono vantaggio dalla ventilazione notturna?

Questo metodo risulta interessante per gli edifici di nuova costruzione e per le ristrutturazioni dotate di vie di aerazione utilizzabili e con ore notturne sufficientemente fresche. In questo contesto, le aule esposte a forte irraggiamento solare meritano particolare attenzione. Tuttavia, l’attività a tempo pieno, le aule specializzate occupate e i lunghi orari di utilizzo modificano la situazione di partenza. Pertanto, l’analisi della situazione dovrebbe rilevare congiuntamente le temperature ambientali, gli orari di occupazione e la protezione solare.

Il presente contributo si concentra sulle aperture di ventilazione protette nell’edificio scolastico. Per quanto riguarda il progetto edilizio nel suo complesso, il nostro contributo alla Raffreddamento notturno per edifici e istituti scolastici Principi di base complementari.

Come funziona il sistema di raffreddamento notturno per le scuole?

Non appena l’aria esterna diventa più fresca di quella interna durante la notte, vengono aperte specifiche vie di immissione e di scarico dell’aria. L’aria esterna più fresca entra nell’edificio, assorbe calore e lo convoglia nuovamente verso l’esterno attraverso apposite aperture di scarico. Gli elementi costruttivi massicci cedono in tal modo all’aria una parte del calore immagazzinato.

Affinché questo processo funzioni, è necessario che siano presenti superfici di apertura sufficienti. Inoltre, i percorsi dell’aria all’interno dell’edificio devono essere disposti in modo razionale. Le aperture contrapposte favoriscono la ventilazione trasversale. Le aperture disposte a diverse altezze possono sfruttare la spinta termica.

Raffreddamento notturno naturale

Nel raffreddamento notturno naturale, il movimento dell’aria è generato dalla pressione del vento e dalle differenze di temperatura. Questa soluzione non richiede energia motrice, o ne richiede solo in misura minima. La sua efficacia dipende tuttavia dalle condizioni meteorologiche, dalla geometria dell’edificio e dalle superfici di apertura disponibili.

Raffreddamento notturno assistito meccanicamente

I ventilatori possono essere utilizzati quando sono necessarie portate d’aria definite o quando le differenze di pressione naturali non sono sufficienti. Sensori di temperatura, programmi temporizzati, sensori di pioggia e il sistema di gestione degli impianti dell’edificio possono coadiuvare il controllo. Pertanto, il dimensionamento è di competenza del progettista responsabile degli impianti tecnici dell’edificio (TGA).

Quali sono i limiti del raffreddamento passivo?

Le notti calde riducono il dislivello termico utilizzabile. Inoltre, le aperture di piccole dimensioni o i percorsi d’aria interrotti limitano il ricambio d’aria. Per questo motivo non è possibile garantire in modo attendibile un abbassamento fisso della temperatura senza effettuare un calcolo termotecnico dell’edificio. Né si dovrebbe promettere in modo generalizzato di poter rinunciare completamente al raffreddamento supplementare.

Una simulazione termica dell’edificio consente di confrontare diverse condizioni meteorologiche, l’ombreggiamento e gli orari di funzionamento. In questo modo, il committente e i progettisti specializzati possono individuare tempestivamente se il progetto è in grado di raggiungere gli obiettivi di comfort concordati. Allo stesso tempo, è possibile verificare quali ambienti necessitino di misure aggiuntive.

Griglie di ventilazione RC2 per il raffreddamento notturno nelle scuole

Durante il raffreddamento notturno, le aperture di ventilazione rimangono spesso aperte, sebbene non vi sia nessuno all’interno dell’edificio. Pertanto, tali aperture non devono diventare punti deboli dell’involucro edilizio. È importante predisporre un sistema antieffrazione adeguato, in particolare al piano terra e sulle facciate accessibili.

Verificare congiuntamente la classe di resistenza e la situazione di installazione

Una griglia di ventilazione della classe di resistenza RC2 può costituire parte integrante di un sistema di sicurezza. Tuttavia, la classe di resistenza deve essere comprovata per il modello specifico. Inoltre, la griglia, il telaio, i sistemi di fissaggio, la sottostruttura e il collegamento all’edificio devono essere compatibili tra loro. Un singolo componente certificato non rende automaticamente l’intera facciata antieffrazione.

Il DIN EN 1627:2021-11 relativa alla resistenza all’effrazione di porte, finestre, facciate continue, elementi a griglia e chiusure tratta i requisiti e la classificazione. RC2 è una classe di resistenza, non una norma a sé stante. Pertanto, è determinante la documentazione relativa all’elemento offerto, comprese le sue dimensioni ammissibili e le condizioni di montaggio.

Se il concetto di sicurezza RC3 lo richiede, la struttura scelta deve essere accompagnata da una documentazione di conformità adeguata. Un rinforzo effettuato a occhio non è sufficiente a tal fine. rotec definisce la configurazione necessaria sulla base dei requisiti del progetto e della documentazione di prodotto disponibile.

Classificare il modello Renson 431RC2 come esempio di prodotto

Renson propone la griglia 431RC2 per la ventilazione intensiva e il raffreddamento notturno. La Catalogo Renson delle griglie di ventilazione, edizione 2023, descrive la famiglia di prodotti e le relative possibilità di impiego. Le presenti informazioni del produttore fungono da orientamento. Ai fini del bando di gara e dell’ordine, tuttavia, fanno fede i documenti aggiornati relativi alla variante specifica.

Il nome del prodotto, il tipo di telaio e il sistema di fissaggio devono essere compatibili tra loro. Pertanto, i progettisti non dovrebbero applicare i dati tecnici relativi ad altri tipi di griglie al modello illustrato. Ciò vale anche per la protezione dalla pioggia, la ventilazione e le funzioni di sicurezza aggiuntive.

Griglie di ventilazione chiudibili e funzionamento sicuro

Adeguare la griglia esterna e la chiusura interna

Le strutture chiudibili uniscono una griglia di ventilazione esterna a una porta o a uno sportello interno. Durante il raffreddamento notturno, il percorso dell’aria rimane aperto. Al di fuori degli orari di funzionamento, l’apertura può essere chiusa. Ciò consente di adattare l’utilizzo alla stagione, alle condizioni meteorologiche e all’attività scolastica.

A tal fine, i progettisti devono tenere conto della direzione di apertura, del funzionamento, del sistema di bloccaggio e dell’accesso per la manutenzione. Nel caso di elementi ad azionamento automatico, occorre inoltre definire il sistema di comando, l’alimentazione elettrica, la segnalazione dei guasti e le condizioni di funzionamento sicure.

Proteggere gli studenti dalle parti in movimento

Un sistema di apertura motorizzato richiede un adeguato piano di sicurezza. Ciò comprende i punti di schiacciamento accessibili, modalità di comando sicure e l’accesso ai meccanismi di azionamento. Inoltre, le ante aperte non devono costituire un pericolo per i percorsi di transito. Il Norma DGUV n. 81 „Scuole“, § 10 (maggio 2001, istruzioni di attuazione giugno 2002) tratta la progettazione in sicurezza di finestre e ferramenta.

In caso di aperture a tutta altezza o di piani superiori, la progettazione deve inoltre definire le misure di protezione anticaduta. La resistenza all’effrazione e la sicurezza anticaduta sono caratteristiche distinte. Pertanto, ogni certificazione richiesta per la specifica costruzione deve essere verificata separatamente.

Determinare correttamente la portata d’aria e la sezione libera

La portata d’aria è in linea con il progetto dell’edificio

La sezione libera fisica descrive la superficie aperta di una griglia di ventilazione. Tuttavia, ai fini del dimensionamento, questo valore da solo non è sufficiente. Anche la geometria delle lamelle, la profondità della griglia, la zanzariera, la differenza di pressione e il flusso d’aria in entrata influenzano la portata d’aria effettiva.

In primo luogo, la progettazione degli impianti tecnici dell’edificio deve determinare la portata d’aria necessaria. Successivamente, rotec potrà selezionare una griglia adeguata e realizzare la superficie richiesta dal punto di vista costruttivo. Aperture troppo piccole aumentano la perdita di carico e possono ridurre notevolmente l’efficacia del raffreddamento.

Considerare l'intero percorso del flusso

Una grande griglia esterna è di scarsa utilità se, dietro di essa, una piccola aletta restringe il passaggio dell’aria. Per questo motivo, le aperture di mandata e di scarico, le zanzariere e i percorsi di sfioro interni devono essere considerati nel loro insieme. L’aria, infatti, deve effettivamente attraversare gli ambienti contaminati. Una distanza ridotta tra aperture adiacenti può invece comportare una ventilazione insufficiente di alcune zone dell’edificio.

Ai fini della scelta, richieda una correlazione chiara tra portata d’aria, perdita di carico e dimensioni delle griglie. I valori devono essere compatibili con la dotazione prevista. Ad esempio, una scheda tecnica priva di indicazioni relative alla rete non descrive automaticamente la versione con zanzariera.

Conciliare la protezione dalle intemperie, la protezione dagli insetti e l'isolamento acustico

Valutare la protezione dalla pioggia in condizioni adeguate

Le aperture per l’aria esterna sono esposte al vento e alle precipitazioni. È pertanto necessario verificare quale protezione dalle intemperie sia necessaria per la specifica situazione della facciata. Una zanzariera può inoltre impedire che insetti di grandi dimensioni e piccoli animali entrino nell’edificio.

Una griglia di protezione dalle intemperie non è un’apertura muraria impermeabile in senso assoluto. Ai fini della scelta sono determinanti la posizione sulla facciata, l’esposizione al vento, il drenaggio e le condizioni di prova documentate. Le differenze sono illustrate nel nostro articolo tecnico su Griglie di protezione dalle intemperie e prove di conformità alla norma DIN EN 13030.

I tessuti e l’isolamento acustico influenzano la progettazione

Tuttavia, ogni strato di tessuto aggiuntivo influisce sul passaggio dell’aria. Inoltre, la polvere e il polline possono ridurre la superficie aperta nel corso del tempo. Per questo motivo, è necessario prevedere un adeguato accesso per la pulizia e controlli regolari già in fase di progettazione.

Sulle strade ad alto traffico, l’afflusso di rumore attraverso i condotti di ventilazione aperti può essere determinante. Se necessario, il progetto richiede componenti acusticamente efficaci. Questi richiedono spazio e causano resistenze aerodinamiche aggiuntive. Pertanto, l’isolamento acustico e la portata d’aria dovrebbero essere definiti congiuntamente.

Controllo e funzionamento del sistema di raffreddamento notturno per le scuole

La ventilazione notturna dovrebbe essere attivata solo se è compatibile con l’obiettivo di raffreddamento e con la sicurezza dell’edificio. Un piano operativo ben coordinato facilita il controllo quotidiano da parte del personale addetto alla manutenzione. Allo stesso tempo, impedisce che si verifichino impostazioni contraddittorie tra ventilazione, riscaldamento e protezione solare.

Conciliare in modo oculato temperature e orari di funzionamento

Come base di progettazione si utilizzano la temperatura interna ed esterna, nonché gli orari di funzionamento consentiti. A ciò si aggiungono, se necessario, fattori quali pioggia, vento e ulteriori autorizzazioni. Per questo motivo, il reparto di progettazione specializzato competente stabilisce i valori limite e le priorità. Orari di accensione forfettari per tutte le scuole sarebbero invece di scarsa utilità.

Chiarire in anticipo eventuali disservizi e il funzionamento durante le vacanze

Chiarisca inoltre chi riceve una segnalazione di guasto e come devono comportarsi i punti di accesso in caso di guasto. Inoltre, la scuola necessita di un manuale d’uso comprensibile. In tale contesto, le vacanze, i fine settimana e gli eventi serali devono essere espressamente inclusi nel piano operativo. In questo modo, il funzionamento non dipenderà esclusivamente da una singola persona addestrata.

Si prega di tenere conto delle norme antincendio e delle vie di fuga

I percorsi di fuga attraverso i corridoi o le scale devono essere conformi al piano antincendio. A tal fine, le porte tagliafuoco non devono essere tenute aperte con dei cunei. Lo sottolinea anche la DGUV: istruzioni per l'uso delle porte tagliafuoco . Tuttavia, la ventilazione notturna non costituisce un sistema automatico di evacuazione dei fumi.

Qualora il progetto preveda ulteriori aperture nel tetto, il contributo relativo a Lucernari per tetti piani per quanto riguarda la classificazione. L’illuminazione naturale, la ventilazione controllata e il sistema di evacuazione dei fumi richiedono, ciascuno, funzioni e certificazioni adeguate.

Una buona qualità dell’aria negli ambienti durante le lezioni rimane indispensabile

Il raffreddamento notturno dissipa il calore durante la notte. Tuttavia, non soddisfa automaticamente il fabbisogno di aria esterna durante le lezioni. Per questo motivo, le scuole necessitano inoltre di un adeguato sistema di ventilazione per l’orario di utilizzo.

L’Agenzia federale per l’ambiente indica l’anidride carbonica come un buon indicatore della qualità dell’aria viziata all’interno degli ambienti. I semafori di CO₂ possono aiutare a valutare le abitudini di ventilazione. I purificatori d’aria portatili non sostituiscono l’apporto di aria esterna, poiché non espellono né l’anidride carbonica né l’umidità dall’aula.

Ulteriori informazioni sono disponibili sul sito ufficiale Come garantire una corretta ventilazione nelle scuole.

Installazione del sistema di raffreddamento notturno negli edifici scolastici esistenti

Registrare le giacenze prima della selezione dei prodotti

In primo luogo è necessario esaminare le finestre, la facciata e gli impianti esistenti. A tal fine occorre valutare le aree di fissaggio adatte, le dimensioni delle aperture e i possibili percorsi delle linee. Verifichi inoltre se un intervento di adeguamento incida sulle garanzie esistenti o sulle certificazioni di sistema. Solo in seguito sarà possibile scegliere una struttura a griglia adeguata.

Coordinare le attività del lunedì e quelle scolastiche

Si raccomanda di pianificare tempestivamente con l’ente gestore scolastico le aree di lavoro, gli accessi e le attività particolarmente rumorose. I periodi di vacanza possono facilitare l’attuazione, ma non sostituiscono un coordinamento vincolante delle scadenze. Prima della consegna, le parti coinvolte dovrebbero verificare congiuntamente i movimenti di apertura, i segnali di allarme e le condizioni operative concordate. In questo modo, le impostazioni documentate faciliteranno in seguito la manutenzione e la ricerca dei guasti.

Lista di controllo per la pianificazione, il bando di gara e l'offerta

Per poter effettuare una valutazione preliminare attendibile, rotec necessita di informazioni sul progetto il più possibile complete:

• Piante, prospetti e sezioni dell’edificio
• Destinazione d’uso e dimensioni dei locali da raffreddare
• Orari di utilizzo e obiettivo di temperatura estiva concordato
• carichi termici interni e la loro evoluzione nel tempo
• massa termica utilizzabile e protezione solare esistente
• portate d'aria di mandata e di scarico richieste
• Posizione e dimensioni delle aperture previste
• Classe di resistenza richiesta RC2 o RC3
• Struttura della parete, sottostruttura e superficie di fissaggio
• Requisiti in materia di protezione dalle intemperie, protezione dagli insetti e isolamento acustico
• Funzionamento, bloccaggio ed eventuali possibilità di automazione
• Superficie, tonalità di colore e linee guida stilistiche
• Accessibilità per la pulizia, la manutenzione e la revisione

Su questa base, rotec è in grado di elaborare il modello di griglia più idoneo dal punto di vista progettuale e di realizzarlo in base alle specifiche del progetto. Le portate d’aria, la strategia di regolazione e l’effetto dal punto di vista della fisica delle costruzioni vengono definiti dai progettisti specializzati competenti.

Definire l’ambito dei servizi e le responsabilità

Sugli schermi di piccole dimensioni, la tabella seguente può essere spostata lateralmente.

Confrontare i costi sulla base della stessa prestazione

Il prezzo dipende, tra l’altro, dalle dimensioni, dal numero, dal livello di sicurezza, dalla finitura e dall’accessibilità per il montaggio. Anche l’automazione e le misure aggiuntive di isolamento acustico incidono sul costo. Si raccomanda pertanto di confrontare offerte con lo stesso ambito di prestazioni. A tal fine sono utili interfacce chiaramente definite per il collegamento elettrico, il sistema di controllo e i lavori edili accessori.

rotec: partner per le scuole e gli edifici pubblici

rotec Berlin Metalltechnik GmbH coniuga l’esperienza maturata dal 1982 con la produzione metallica su misura a Berlino. rotec realizza griglie di ventilazione, griglie di protezione dalle intemperie e strutture speciali antieffrazione. A seconda delle esigenze, rotec si occupa della consulenza, del rilievo in loco, della produzione, della verniciatura e dell’installazione in tutta Europa.

In questo modo, architetti, studi di progettazione, costruttori metallici, appaltatori generali e committenti pubblici ricevono una soluzione coordinata da un unico fornitore. Allo stesso tempo, vengono chiariti tempestivamente i punti di interfaccia tra la struttura a traliccio, il fissaggio e il montaggio.

Tenere in considerazione la pulizia e la manutenzione sin dall’inizio

Una griglia accessibile è più facile da controllare e pulire. Verifichi le lamelle, la rete, i canali di drenaggio e i fissaggi secondo le indicazioni dei rispettivi produttori. Inoltre, nel caso di elementi mobili, è necessario controllare anche gli azionamenti, le ferramenta e le guarnizioni. Pertanto, gli intervalli di manutenzione devono essere adeguati alle sollecitazioni e all’ubicazione.

Potrete trovare ulteriori modelli nella sezione dedicata Griglia di ventilazione e griglia di protezione dalle intemperie. Per una scuola specifica, tuttavia, la scelta dovrebbe sempre basarsi su un progetto edilizio concordato.

Domande frequenti sul raffreddamento notturno per le scuole

Il raffreddamento notturno può sostituire il condizionatore?

Non necessariamente. La sufficienza del raffreddamento notturno dipende dal clima esterno, dai carichi termici, dalla massa termica, dalla protezione solare e dai volumi d’aria utilizzabili. La progettazione tecnica deve verificare se gli obiettivi di temperatura concordati vengono raggiunti o se è necessario un raffreddamento supplementare.

Che cos’è il raffreddamento notturno in una scuola?

In questo modo si sfrutta l’aria notturna più fresca per espellere dall’edificio l’aria calda degli ambienti e il calore accumulato negli elementi costruttivi.

Il raffreddamento notturno sostituisce la ventilazione durante le lezioni?

No. Favorisce l’isolamento termico estivo. L’apporto di aria esterna, necessario per motivi igienici durante l’utilizzo, rimane indispensabile.

Perché si utilizzano griglie di ventilazione antieffrazione?

Spesso, durante la notte, le aperture di ventilazione rimangono aperte senza sorveglianza. Le grate antieffrazione possono proteggere tali aperture nell’ambito di un piano di sicurezza coordinato.

La classe di resistenza RC2 è sufficiente per qualsiasi scuola?

No. La classe di resistenza richiesta dipende dall’accessibilità, dalla valutazione dei rischi e dai requisiti di sicurezza del progetto.

È possibile chiudere le prese d’aria?

Sì. Le strutture realizzate su progetto possono essere dotate di porte o sportelli interni.

Come si determina la superficie della griglia necessaria?

La progettazione degli impianti tecnici dell’edificio stabilisce la portata d’aria e le perdite di carico ammissibili. Successivamente vengono selezionati il tipo di griglia e la superficie di apertura.

È possibile proteggere la casa dagli insetti?

Sì. Tuttavia, nel calcolo della portata d’aria e nella progettazione della pulizia occorre tenere conto del tessuto.

rotec si occupa del montaggio?

Sì. A seconda del progetto, rotec offre servizi di misurazione, produzione, verniciatura e montaggio in tutta Europa.

Di quanto si raffredda la scuola durante la notte?

Non è possibile indicare una riduzione forfettaria della temperatura. Tra i fattori determinanti figurano, tra l’altro, le condizioni climatiche esterne, la massa termica, la protezione solare, la portata d’aria e il tempo di funzionamento. Una simulazione termica dell’edificio aiuta a valutare l’effetto ottenibile.

È possibile effettuare un adeguamento sugli edifici esistenti?

Spesso è possibile procedere a un adeguamento a posteriori. I requisiti necessari sono la presenza di aperture adeguate, percorsi d’aria utilizzabili e aree di fissaggio adeguate. È necessario verificare preventivamente e congiuntamente finestre, facciata, piano di sicurezza e sistema di controllo.

In che cosa si differenzia l’RC2 dalla protezione anticaduta?

RC2 indica una classe di resistenza antieffrazione. Ciò non comporta una certificazione automatica della sicurezza anticaduta. In determinate situazioni di installazione, la struttura richiede certificazioni specifiche. La DIN EN 1627:2021-11 illustra l'ambito di applicazione della resistenza all'effrazione.

Quali documenti sono necessari a rotec per preparare un'offerta?

Sono utili le planimetrie, le dimensioni delle aperture, la struttura delle pareti, le portate d’aria e i requisiti di sicurezza. Si prega di integrare le informazioni relative alle superfici, al funzionamento, all’accesso per il montaggio e alle tempistiche. In questo modo, rotec potrà verificare in modo mirato la realizzazione e le interfacce.

Cosa succede nelle notti calde o in caso di pioggia?

In presenza di una differenza di temperatura ridotta, l’effetto di raffreddamento risulta minore. Per la pioggia e altri eventi meteorologici, la progettazione tecnica definisce le condizioni di funzionamento adeguate. Il sistema di controllo deve essere compatibile con la configurazione specifica della griglia e con il progetto dell’edificio.