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Climatizzare un capannone industriale non significa semplicemente applicare, su scala maggiore, gli stessi criteri utilizzati per un edificio residenziale.
È un problema progettuale diverso, perché cambiano le dimensioni fisiche degli ambienti, cambiano i profili d’uso, i carichi interni e, soprattutto, cambia il modo in cui il calore e l’aria si distribuiscono all’interno degli spazi: in questo articolo, l’ingegnere Pierluigi Di Luccia individua i criteri e l’approccio con cui scegliere l’impianto più adatto.
Volumetria
A parità di superficie, la volumetria può modificare in modo sostanziale sia il fabbisogno termico sia le modalità con cui l’impianto deve distribuire l’aria.
Facendo un esempio, un ambiente alto 3 metri e un capannone alto 8 o 10 metri non possono essere trattati con la stessa logica, perché nei grandi volumi diventano determinanti fenomeni che nel residenziale hanno un’incidenza molto più limitata:
stratificazione dell’aria calda, dispersioni attraverso coperture estese, aperture frequenti dei portoni, ricambi d’aria e apporti interni dovuti a persone, macchinari e processi produttivi.
È per questo che il dimensionamento basato sui soli metri quadrati può essere accettabile al massimo come stima preliminare, ma non come base di progetto: in condizioni reali, il fabbisogno può discostarsi anche del 30-40% rispetto a una valutazione semplificata fondata sulla sola superficie.
Differenziazione delle aree interne
Un ulteriore elemento che distingue la climatizzazione industriale da quella residenziale è la non uniformità del fabbisogno. All’interno dello stesso edificio possono convivere zone produttive, aree di stoccaggio, uffici, reparti con presenza continuativa di personale, zone di passaggio, aree commerciali o locali tecnici, ciascuno con esigenze diverse in termini di riscaldamento, raffrescamento, ricambio d’aria, controllo dell’umidità e qualità dell’aria interna.
Ad esempio, in un capannone di produzione di componenti elettronici, le aree di assemblaggio richiedono un controllo preciso della temperatura e dell’umidità, mentre le zone di stoccaggio possono tollerare condizioni diverse. Inoltre, queste esigenze non sono necessariamente costanti nel tempo: possono cambiare in funzione degli orari di lavoro, della stagionalità, del numero di operatori presenti, dell’attivazione di determinate linee produttive o della modifica dei processi.
Questo aspetto ha una conseguenza progettuale importante:
l’impianto deve essere pensato anche in funzione della possibile evoluzione dello stabilimento.
Un caso studio interessante è quello di un’azienda che ha dovuto adattare il proprio sistema di climatizzazione dopo l’introduzione di nuove linee produttive, riuscendo a mantenere condizioni ottimali di lavoro e riducendo i costi operativi.
Sono fattori che possono portare a modificare la distribuzione lato terminali per garantire nuove condizioni di comfort o nuovi requisiti di ventilazione. Negli ambienti industriali, data l’alta probabilità di cambiamenti ed evoluzioni, si tende spesso a privilegiare soluzioni ispezionabili, accessibili e modificabili, come canalizzazioni a vista, reti di distribuzione facilmente raggiungibili, terminali riposizionabili o tubazioni esterne nel caso di impianti idronici.
La flessibilità, in questo contesto, non è un’aggiunta secondaria, ma una vera scelta progettuale.
Un impianto molto efficiente ma rigido può diventare rapidamente inadeguato se l’edificio cambia funzione, se il processo produttivo evolve o se le aree operative vengono riorganizzate. Al contrario, una distribuzione progettata con criterio consente di adattare l’impianto nel tempo, limitando interventi invasivi e riducendo i costi di modifica.
A seconda delle caratteristiche dell’edificio e delle prestazioni richieste, possono quindi essere adottate soluzioni molto diverse.
CANALIZZAZIONI D’ARIA: utili quando occorre distribuire grandi portate su più zone o quando il trattamento dell’aria deve essere centralizzato.
DIFFUSORI ELICOIDALI: trovano applicazione negli ambienti con altezze rilevanti, dove è necessario garantire una buona penetrazione del lancio d’aria e limitare fenomeni di stratificazione.
AEROTERMI E TERMOCONVETTORI: possono essere adatti per il riscaldamento di aree produttive, magazzini o zone operative con esigenze localizzate.
SISTEMI VRF: possono risultare interessanti in edifici commerciali o misti, nei quali coesistono più zone con carichi differenti e regolazioni indipendenti.
UNITÀ DI TRATTAMENTO ARIA: diventano invece centrali quando il tema principale non è solo la temperatura, ma anche il rinnovo, la filtrazione, il controllo dell’umidità e la qualità dell’aria interna.
IMPIANTI IDRONICI: consentono di separare generazione, distribuzione e terminali, offrendo una buona flessibilità quando si lavora con acqua calda o refrigerata.
La scelta del terminale non è indipendente dalla scelta del generatore, ma ne condiziona direttamente le caratteristiche.
Un impianto con aerotermi ad acqua calda richiede temperature di esercizio diverse rispetto a un sistema con batterie di trattamento aria, così come un sistema pensato solo per il riscaldamento non ha le stesse implicazioni progettuali di un impianto chiamato a gestire anche raffrescamento, ventilazione, deumidificazione o recupero di calore.
Il percorso corretto, consiste nel definire innanzitutto le condizioni da garantire negli ambienti, individuare terminali e distribuzione più adatti e solo successivamente selezionare il generatore in funzione dei servizi richiesti e delle temperature operative del fluido termovettore.
Negli stabilimenti produttivi, inoltre, può aprirsi un livello di analisi ancora più specifico, legato all’integrazione tra impianto di climatizzazione e processo.
In alcune attività industriali sono già disponibili fluidi caldi, acqua di processo, reflui termici o sorgenti di calore che, se correttamente valutati, possono essere recuperati per usi legati al comfort ambientale, al preriscaldo dell’aria o dell’acqua, oppure alla produzione di acqua calda sanitaria.
In questi casi, però, non si è più nel campo dell’impianto standard, perché diventa necessario analizzare temperature disponibili, continuità dei carichi, orari di funzionamento, contemporaneità tra processo e fabbisogno termico, possibilità di accumulo e compatibilità con i terminali previsti.
La climatizzazione industriale, quindi, non è una climatizzazione civile “più potente”, ma un progetto costruito sulla specifica utenza, nel quale involucro, volumetria, processo, layout, distribuzione, terminali e generazione devono essere valutati come parti dello stesso sistema.
Il punto di partenza non è soltanto la potenza necessaria in kW, ma l’insieme delle condizioni ambientali da garantire nelle diverse zone, il modo in cui tali condizioni devono essere mantenute nel tempo e il grado di adattabilità richiesto all’impianto rispetto all’evoluzione dello stabilimento.
