Ventilazione naturale: come usare le finestre per migliorare il comfort in casa

La ventilazione naturale è conosciuta fin dall’antichità e l’uomo l’ha migliorata nel corso dei secoli, per adattarla alle esigenze delle abitazioni moderne.

Basata sull’azione delle correnti d’aria e sulla differenza di temperatura tra interno ed esterno, la ventilazione naturale è una risorsa preziosa per rinnovare l’aria e darci una qualità di vita migliore nelle nostre case.

La ventilazione naturale sfrutta la differenza di pressione tra l’interno e l’esterno di casa creata dal vento, e dalla differenza tra la temperatura esterna e interna. Questi fenomeni naturali permettono all’aria fresca di entrare dalle finestre e all’aria calda e viziata di uscire, e in questo modo garantiscono un ricambio d'aria costante e benefico.

• L’azione del vento: quando il vento incontra le facciate di un edificio, crea le differenze di pressione che spingono l'aria nelle stanze dove la pressione è minore, creando la ventilazione naturale.
• La spinta termica: l’aria calda all'interno degli ambienti tende naturalmente a salire e può uscire dalle aperture superiori, un movimento naturale che facilita il ricambio d’aria.

Creare una buona ventilazione naturale è importante per il benessere delle persone e per una casa più salubre: ecco i 5 motivi principali per usarla.

1. Migliorare la qualità dell'aria in casa: la maggior parte degli agenti inquinanti presenti in casa provengono dal suo interno¹. Una ventilazione adeguata riduce i livelli di sostanze inquinanti come i composti organici volatili (VOC), degli allergeni, di anidride carbonica e di altri inquinanti che possono accumularsi in spazi poco ventilati.
2. Prevenire l’accumulo di umidità: una casa o una stanza umida favorisce la comparsa della condensa e poi della muffa e aumenta il rischio di allergie². La ventilazione naturale aiuta a controllare l'umidità, previene lo sviluppo delle muffe e così protegge la casa e la tua salute.
3. Ridurre gli odori: la ventilazione naturale elimina l'aria viziata e la sostituisce con l’aria che proviene dall'esterno, così mantiene la casa fresca e riduce gli odori persistenti.
4. Migliorare il comfort termico: la ventilazione naturale aiuta a regolare la temperatura interna, portando aria fresca dall'esterno quando necessario, soprattutto durante i mesi più caldi. È un modo semplice ed efficace per migliorare il comfort interno e usare meno l’aria condizionata.
5. Risparmiare energia: una buona ventilazione può aiutare a ridurre l’uso del riscaldamento e del raffrescamento: è un sistema passivo perché sfrutta un elemento naturale, la corrente d’aria, per mantenere e migliorare il comfort termico e quindi per risparmiare energia.

Ultimo, ma non meno importante: l’aria fresca aiuta a eliminare la sensazione di pesantezza che l’aria viziata può causare, e quindi a migliorare l’umore³.

Ecco 4 modi di usare la ventilazione naturale per migliorare il passaggio di aria in qualsiasi stanza. L’obiettivo è riuscire ad arieggiare con facilità, senza diminuire l'efficienza energetica o il comfort acustico e termico della casa.

Come vedrai, questi quattro metodi possono essere combinati e adattati in base alle caratteristiche climatiche, alla posizione geografica e alle caratteristiche specifiche dell'edificio come per esempio l’orientamento, la tipologia e la distribuzione delle stanze.

La ventilazione incrociata si può ottenere aprendo finestre o porte sui lati opposti di una stanza per permettere all'aria di attraversarla.

È un principio semplice che sfrutta la differenza di pressione dell'aria creata dal vento e dalle differenze di temperatura tra esterno e interno.

Per una ventilazione incrociata efficace, la progettazione dell'edificio deve prevedere un percorso chiaro per questo tipo di flusso d’aria ed evitare ostacoli interni che potrebbero diminuire o ostruire il passaggio.

Questa ventilazione è particolarmente importante nelle zone climatiche che godono di una brezza costante.

La ventilazione incrociata può anche essere migliorata con strutture architettoniche come i frangisole, corti o cortili interni o aperture posizionate in modo strategico che aiutino a raffrescare l’aria in ingresso e ne facilitino il movimento attraverso le stanze.

Una buona ventilazione incrociata dipende molto dall'orientamento dell'edificio rispetto ai venti dominanti, e dalla capacità delle aperture di agevolare e dirigere i flussi d'aria.

Le finestre in facciata, le finestre per tetti e le porte possono essere dotate di sistemi di controllo manuale o automatico per modificare l’ampiezza dell’apertura in base alle condizioni climatiche e alla necessità di ventilare.

La ventilazione unilaterale si usa quando le aperture di una stanza si trovano su una sola facciata, cioè quando non si può usare la ventilazione incrociata a causa della configurazione dell'edificio o di altri vincoli strutturali.

Questo sistema di ventilazione fa uscire ed entrare l'aria dalle aperture situate dallo stesso lato e genera un movimento meno efficace rispetto alla ventilazione incrociata, ma puoi comunque migliorarlo in due modi:

• Sfrutta la differenza di pressione verticale (effetto camino): l’aria calda tende naturalmente a salire e uscire dalle finestre più in alto, richiamando aria più fresca dall’esterno, attraverso le finestre poste in basso. È un sistema di ventilazione particolarmente utile negli edifici alti o negli ambienti a doppia altezza e da valutare negli appartamenti dove la ventilazione incrociata è limitata.
• Usa aperture posizionate in modo strategico per favorire il movimento dell'aria, e integra soluzioni architettoniche per aumentare la velocità del passaggio dell’aria, una tecnica utile per esempio nelle stanze più grandi e molto aperte.

La ventilazione per effetto camino sfrutta la differenza di pressione tra la parte bassa e la parte alta delle stanze o degli appartamenti.

L'aria calda, più leggera, sale verso le aperture superiori come le finestre per tetti o i lucernari, mentre le aperture poste più in basso, come finestre o griglie di areazione, fanno entrare l'aria fresca: in questo modo si crea un movimento d'aria verticale che favorisce la ventilazione naturale.

Le aperture come le finestre per tetti hanno un ruolo chiave nell'effetto camino poiché facilitano l’uscita dell'aria calda che tende naturalmente ad accumularsi verso l’alto: in questo modo richiamano aria dalla parte bassa e quindi migliorano il flusso d’aria verticale e la ventilazione naturale.

L’effetto camino è particolarmente efficace nelle zone dove l’escursione termica tra giorno e notte è accentuata. In questi casi, aprire le finestre o le porte poste più in basso durante le ore notturne fa entrare aria fresca, abbassa la temperatura interna delle stanze e aiuta a usare meno i condizionatori durante il giorno.

Ricorda che con le finestre VELUX puoi generare l’effetto camino anche quando sono chiuse grazie alla barra di manovra e di ventilazione: è sufficiente aprirla al primo scatto per ventilare la stanza in modo continuo e continuare a proteggere gli interni.

Gli atri o corti centrali sono veri e propri pozzi di luce e ventilazione, spazi-cuscinetto tra l'esterno e l'interno dell'edificio o dell'abitazione.

Quando l'aria fresca entra nell'atrio viene esposta alla luce del sole, si riscalda e sale per il naturale processo di convezione: questo movimento ascendente crea un tiraggio che aiuta a far uscire l'aria viziata dalle stanze e dagli ambienti che circondano l’atrio.

Questo tipo di configurazione degli edifici permette di ventilare naturalmente e anche di far entrare abbondante luce naturale nell'edificio.

VELUX ACTIVE with NETATMO, il sistema intelligente sviluppato da VELUX, misura temperatura, livelli di CO₂ e umidità nelle stanze e regola in modo automatico l’apertura e la chiusura delle finestre, tende e tapparelle per arieggiare. E anche se non sei in casa, dall’applicazione per lo smartphone hai sempre sotto controllo la qualità dell’aria interna.

Una serie di test condotti in Germania, hanno raccolto i tassi di ricambio d’aria orario (ACH - Air Changes per Hour) ottenuti con diverse configurazioni di quattro finestre.

I tassi di ricambio raggiunti con le diverse aerazioni variano da 1,5 ACH a 5,0 ACH*, cioè fino a dieci volte superiori rispetto al tasso di ventilazione considerato ottimale, pari a 0,5 ACH.

I tassi di ventilazione più alti sono stati ottenuti, in ordine:

1. combinando l’effetto camino e la ventilazione incrociata (da 5,0 a 6,5 ACH)
2. dal solo effetto camino (da 4,5 a 6,0 ACH)
3. dalla sola ventilazione incrociata (da 2,5 a 5,5 ACH)
4. dalla ventilazione unilaterale (da 1,5 a 2,5 ACH).

Questi risultati rispecchiano anche i tipi di finestre utilizzati e possono aumentare se vengono utilizzate aperture più grandi.

Nella Maison Air-et-Lumière costruita da VELUX nel Dipartimento francese dell’'Essonne (91), sono stati misurati valori fino a 20 ACH durante l'estate del 2012⁴.

*Nota: il tasso di ricambio dell'aria orario ha come unità di misura l'ACH (Air Changes per Hour) che misura l'efficacia di un sistema di filtrazione dell'aria all’interno di un edificio.

Controllare la temperatura interna, migliorare la qualità dell'aria, far entrare più luce naturale: quando si parla di ventilazione naturale, i vantaggi delle finestre per tetti sono numerosi. Ecco i 5 principali:

Le finestre per tetti sfruttano l'effetto camino che nasce dal movimento naturale verso l’alto dell'aria calda, più leggera rispetto all'aria fresca esterna.

Aprire una finestra sul tetto permette all’aria calda di uscire velocemente e di creare un vuoto che attira l'aria fresca dalle aperture più basse.

Questo effetto naturale favorisce un flusso d'aria costante che migliora la ventilazione interna.

Le finestre per tetto usate in combinazione con le aperture laterali aumentano l'efficacia della ventilazione incrociata.

L'aria fresca entra dalle aperture laterali, attraversa lo spazio ed esce dalle finestre sul tetto, creando un flusso che rinfresca e rinnova l'aria interna.

Le finestre per tetti aiutano a controllare l'umidità e a disperdere gli agenti inquinanti come l’anidride carbonica, i composti organici volatili (VOC) e gli allergeni.

Aprire con regolarità le finestre per tetti, in particolare dopo attività che generano umidità come cucinare o fare la doccia, è un modo efficace per mantenere l’aria interna più sana e pulita.

Con le finestre per tetti puoi gestire la ventilazione della casa in modo più flessibile e diretto.

Puoi aprirle e chiuderle secondo le tue necessità per regolare il flusso d'aria, a seconda del clima e delle tue preferenze personali.

Inoltre, se scegli le finestre elettriche, il sensore pioggia integrato le chiude automaticamente ai primi cenni di intemperie.

Infine, con le soluzioni smart puoi anche controllarle dal tuo smartphone, quando sei in casa e fuori casa.

Le mansarde e in genere tutte le abitazioni sotto il tetto possono riscaldarsi rapidamente, soprattutto durante la bella stagione.

Installare una o più finestre per tetti aiuta l’aria calda a uscire e quindi a controllare le temperature interne: una buona ventilazione naturale del sottotetto migliora il comfort termico, limita l'uso dei condizionatori e fa risparmiare sulle bollette dell’elettricità.

Oltre a migliorare la circolazione dell'aria, le finestre per tetti portano in casa anche più luce naturale che illumina al meglio i tuoi interni e ti permette di ridurre l’uso dell’illuminazione artificiale.

Il consiglio dell’esperto: architetti e costruttori che prevedono l’installazione delle finestre per tetti in progetti di nuove costruzioni o di ristrutturazione avranno abitazioni più confortevoli ed efficienti, con migliore qualità dell'aria interna, e più sostenibili.

Il buon funzionamento di un sistema di ventilazione naturale dipende da una progettazione accurata che deve tenere conto delle caratteristiche architettoniche della casa e di quelle climatiche.

Ecco 3 elementi da considerare se stai progettando una nuova abitazione.

L'orientamento dell'edificio è fondamentale per creare un’ottima ventilazione naturale.

Più è allineato con le direzioni predominanti dei venti, più aumenta la possibilità di ottenere un ricambio d'aria efficace.

La scelta del tipo di finestre e della loro posizione può fare molto per una buona ventilazione naturale.

Le finestre ben orientate e installate in alto possono amplificare l'effetto della ventilazione incrociata e creare una circolazione dell’aria ottimale.

Usare materiali ad alta inerzia termica permette di controllare le variazioni della temperatura e quindi creare un clima interno più stabile e confortevole, e aumenta l'efficacia della ventilazione naturale.

La ventilazione naturale è versatile perché si adatta a condizioni climatiche diverse e permette di creare soluzioni adatte ai vari contesti.

Nei climi temperati, la ventilazione naturale sfrutta le variazioni di temperatura diurne e stagionali per mantenere il comfort interno.

La ventilazione incrociata durante la notte è particolarmente efficace perché sfrutta le temperature notturne più fresche per dormire meglio, contribuisce a mantenere una temperatura più gradevole durante il giorno e permette anche di ridurre l’uso dei sistemi di climatizzazione.

I climi tropicali, caldi e umidi, richiedono approcci innovativi per sfruttare la ventilazione naturale.

Una ventilazione efficace in queste zone sfrutta l’effetto camino, cioè usa le differenze di temperatura tra interno ed esterno per creare un flusso verticale e favorire il ricambio d’aria.

Anche le soluzioni per creare ombra e proteggere dalle intemperie aiutano a creare condizioni di vita confortevoli.

Nelle zone fredde, la sfida principale è mantenere una ventilazione adeguata senza disperdere troppo calore.

Le soluzioni di ventilazione naturale in questi contesti includono l'uso di pozzi canadesi o di sistemi di ventilazione meccanica controllata (VMC), che preriscaldano l'aria in entrata grazie al recupero di calore.

Queste tecniche aiutano a cambiare l’aria in modo bilanciato e adeguato alla zona climatica fredda e a conservare l’energia termica.

Le applicazioni concrete della ventilazione naturale dimostrano i suoi benefici in diversi tipi di edifici.

Esistono diverse soluzioni per dirigere i flussi d'aria in modo ottimale. Ecco i 3 principali:

1. Materiali ad alta inerzia termica

Questi materiali hanno la capacità di assorbire, immagazzinare e rilasciare il calore per periodi di tempo piuttosto lunghi.

Queste caratteristiche aiutano a controllare le variazioni di temperatura durante il giorno e tra il giorno e la notte.

• Il calcestruzzo è un esempio tipico di materiale ad alta inerzia termica. Usato per costruire pavimenti, pareti e soffitti, può assorbire il calore durante le ore più calde della giornata e rilasciarlo quando le temperature scendono.
• La pietra naturale è un ottimo isolante e può essere utilizzata nelle strutture interne o per rivestire le pareti per stabilizzare la temperatura interna.
• I muri in mattoni hanno una buona capacità di accumulare calore e aiutano a mantenere un clima interno confortevole.
• Le costruzioni in terra cruda, per esempio i muri costruiti con tecniche come l’adobe o il pisé, offrono una inerzia termica eccellente e sono particolarmente adatte ai climi con variazioni termiche elevate tra il giorno e la notte.

2. Curare gli arredi esterni

Il verde e gli arredi esterni possono influenzare la ventilazione naturale e il comfort termico modificando il microclima intorno agli edifici o orientando i flussi d'aria.

• Gli alberi, le siepi e le piante rampicanti danno ombra e riducono la temperatura dell'aria che circonda gli edifici. La vegetazione può anche servire come frangivento per ridurre l’effetto dei venti freddi in inverno e far circolare le brezze rinfrescanti in estate.
• Pergole e vele ombreggianti possono creare zone d'ombra che riducono il guadagno solare diretto sulle facciate e sui tetti, e allo stesso tempo permettono all'aria fresca di circolare attorno e attraverso queste strutture.
• I muri e i tetti vegetali, oltre a migliorare l’isolamento e a introdurre elementi di biodiversità, possono aiutare a raffrescare l'aria circostante e a migliorare il comfort termico all'interno di casa.
• Bacini d'acqua e fontane aiutano ad abbassare la temperatura dell'aria grazie all'evaporazione.

3. Integrare la ventilazione naturale fin dalla progettazione

Prevedere la ventilazione naturale fin dalla progettazione di un’abitazione ha due obiettivi principali: migliorare il comfort delle persone e ridurre i consumi energetici.

Una progettazione attenta permette anche di evitare alcuni problemi comuni come umidità, muffa e odori sgradevoli.

Scopri come Roberto e Lorella hanno costruito la loro nuova casa pensando a ogni dettaglio capace di aumentare il benessere, comprese le finestre per tetti abbinate a quelle in facciata per sfruttare l’effetto camino e avere sempre un ottimo ricambio d’aria in bagno - una stanza soggetta ad accumulo di umidità.

Le aule scolastiche hanno spesso uno spazio minimo per ogni studente, situazione che favorisce l’accumulo di CO₂.

Una buona qualità dell'aria interna è essenziale per favorire la concentrazione e migliorare il benessere degli studenti e del personale scolastico, come dimostra uno studio dell'Università di Salford⁶ che collega ambiente ben progettato, qualità dell'aria e prestazioni in lettura, scrittura e matematica.

In sintesi, aule ben ventilate e luminose contribuiscono a migliorare la concentrazione e il rendimento scolastico.

Per una ventilazione naturale efficace è fondamentale rispettare una proporzione adeguata tra la superficie di apertura delle finestre, il numero di studenti e la superficie a disposizione all’interno delle aule⁷.

Aprire le finestre durante le pause per ridurre la concentrazione di CO₂ e installare griglie di aerazione può migliorare il clima interno e minimizzare le correnti d'aria nei periodi freddi.

Inoltre, installare indicatori di ₂ e creare una ventilazione naturale controllata con sistemi automatici di apertura e chiusura delle finestre che seguano le condizioni meteo nei diversi periodi dell’anno scolastico, migliora la qualità dell'aria^{8, 9}.

Nei climi freddi, una delle soluzioni più adatte è la ventilazione ibrida che combina ventilazione naturale e meccanica per risparmiare energia e ridurre le correnti d'aria.

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I vantaggi della ventilazione naturale sono numerosi, ma realizzarla può presentare alcuni ostacoli da superare cercando le soluzioni più adeguate, caso per caso.

Ecco 3 punti ai quali fare sempre attenzione.

La qualità dell'aria in casa può essere influenzata dagli inquinanti esterni, in particolare se vivi in un’area urbana densamente popolata.

Ecco perché è importante studiare con attenzione le aperture della casa, se possibile fin dalla progettazione.

In una casa già costruita, puoi installare filtri e arredare con piante d'appartamento per purificare e mantenere alta la qualità dell’aria.

Cercare il giusto equilibrio tra ventilazione naturale ed efficienza energetica è fondamentale soprattutto nei climi più estremi.

Per aiutarti a regolare le temperature interne, puoi informarti sull’uso di materiali a cambiamento di fase (PCM) per usarli anche nella tua abitazione: i PCM sono sostanze che assorbono o rilasciano calore quando cambiano stato fisico, per esempio da solido a liquido.

I PCM possono essere utilizzati nelle intercapedini dei muri, dei pavimenti e dei soffitti e si possono trovare anche nei sistemi di ventilazione, nei rivestimenti e nelle vernici.

Sfruttare al meglio l'inerzia termica di un edificio aiuta a ridurre i picchi di temperatura e l’uso del riscaldamento e dei climatizzatori, sempre mantenendo un ricambio d'aria adeguato.

Le preoccupazioni legate al rumore e alla sicurezza spesso portano a limitare l’uso di soluzioni per migliorare la ventilazione naturale.

Trattamenti acustici specifici e sistemi di sicurezza delle aperture ti garantiscono comfort e tranquillità:

• Finestre con chiusura multipunto: queste finestre possono essere bloccate in più punti per resistere alle intrusioni.
• Grate di sicurezza: installate all'esterno delle finestre o delle aperture per la ventilazione, queste griglie scoraggiano i tentativi di intrusione e aiutano a migliorare la ventilazione e l'ingresso della luce naturale.
• Tapparelle avvolgibili: queste tapparelle possono essere chiuse e bloccate di notte o quando non c’è nessuno in casa. Forniscono una sicurezza aggiuntiva e possono favorire la ventilazione grazie ad aperture progettate appositamente.
• Sistemi di ventilazione con sicurezza integrata: alcuni sistemi di ventilazione sono dotati di sistemi di sicurezza che impediscono l'apertura dall'esterno o includono allarmi in caso di tentativo di effrazione.