Ventilazione meccanica controllata nelle scuole della Regione Marche: archetipi e mappatura spaziale del comfort multi-dominio

The study carried out in this thesis concerns the geometric, plant, thermophysical and air quality characterization of classrooms equipped with controlled mechanical ventilation in the Marche Region. The work was developed in two phases: the first made it possible to identify the archetypes of the classrooms, while the second, thanks to an experimental comparative analysis, made it possible to identify in a three-dimensional way the thermal comfort on two classrooms and the air quality in operation of the different ventilation machines. The typological analysis identified four different types of mechanical ventilation systems: delocalized system with ventilation units inside the classrooms, delocalized system with units and channels inside the classroom, delocalized system with units outside the classroom and centralized system. Three different classroom archetypes have also been defined: wide, square and deep, with percentages of window area of 40%, 30% and 40% respectively. The second phase of work made it possible to select two classrooms, one in the Falconara school and one in the Recanati school, characterized by similar dimensions and number of occupants but different types of mechanical ventilation: one with a delocalized system with ventilation units inside the classrooms and the other with a delocalized system with units and channels inside the classroom. From the comparison between the two, it emerged that the classroom in Recanati with a ventilation system with units and channels inside the classroom is the best solution capable of guaranteeing greater efficiency of the system and better distribution of the air introduced. In addition, from the point of view of comfort, it promotes a condition closer to the user's well-being with a very low percentage of dissatisfied people and CO2 levels appropriate to the school environment.

Lo studio effettuato in questa tesi riguarda la caratterizzazione geometrica, impiantistica, termofisica e di qualità dell’aria di aule scolastiche dotate di ventilazione meccanica controllata della Regione Marche. Il lavoro è stato sviluppato in due fasi: la prima ha permesso di identificare gli archetipi delle aule, mentre la seconda, grazie ad un’analisi comparativa sperimentale ha permesso di individuare in maniera tridimensionale il comfort termico su due aule e la qualità dell’aria in funzione alle diverse macchine di ventilazione. L'analisi tipologica ha identificato quattro diversi tipi di sistemi di ventilazione meccanica: impianto delocalizzato con unità di ventilazione interna alle aule, impianto delocalizzato con unità e canali interni all’aula, impianto delocalizzato con unità esterne all’aula ed impianto centralizzato. Sono stati definiti anche tre diversi archetipi di aule: ampie, quadrate e profonde, con percentuali di superficie finestrata rispettivamente del 40%, 30% e 40%. La seconda fase di lavoro ha permesso di selezionare due aule, una nella scuola di Falconara e una nella scuola di Recanati, caratterizzate da dimensioni e numero di occupanti simili ma differenti tipologie di ventilazione meccanica: una con impianto delocalizzato con unità di ventilazione interna alle aule e l’altra con impianto delocalizzato con unità e canali interni all’aula. Dal confronto tra le due è emerso che l’aula di Recanati con impianto di ventilazione con unità e canali interni all’aula, risulta essere la miglior soluzione capace di garantire una maggiore efficienza dell’impianto e una miglior distribuzione dell’aria immessa. Inoltre, dal punto di vista del comfort, favorisce una condizione più vicina al benessere dell’utente con una percentuale di insoddisfatti molto bassa e livelli di CO2 adeguati all’ambiente scolastico.