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I canali d’ariaI canali di distribuzione dell’aria svolgono una

funzione essenziale e costituiscono una voce molto

significativa del costo d’acquisto e d’esercizio di un

impianto di climatizzazione. La loro progettazione,

costruzione e installazione, nonché il bilanciamento,

devono quindi essere eseguiti con grande

attenzione e cura.

Luca Stefanutti

I canali sono utilizzati per la distribuzione dell’aria dalle unità di tratta-

mento fino all’ambiente da climatizzare e, viceversa, per la ripresa del-

l’aria dall’ambiente e la sua espulsione o ricircolo.

Dato che la portata d’aria immessa in ambiente dovrebbe essere molto

prossima a quella di progetto, i canali devono essere realizzati in mo-

do da ridurre al minimo le perdite di carico e le fughe d’aria lungo il

percorso. Ciò garantisce non solo il raggiungimento delle condizioni di

progetto di comfort ambientale ma anche il contenimento dei consumi

energetici. Non è infatti più accettabile il metodo, una volta in uso, di

sovradimensionare le portate d’aria del 10-15% per tenere conto delle

perdite, in quanto ciò significa utilizzare canalizzazioni e centrali di tratta-

mento più grandi e rumorose, e quindi un maggiore consumo energeti-

co sia dei ventilatori sia per il riscaldamento ed il raffreddamento dell’aria

(e di conseguenza quello di gruppi frigoriferi e caldaie).

Le canalizzazioni vengono classificate in funzione dei seguenti parametri:

velocità e pressione d’esercizio;

tenuta all’aria;

materiali di costruzione.

Velocità e pressione

Si definiscono a bassa velocità i canali percorsi da aria con valori inferiori

a 10 m/s, mentre quelli ad alta velocità arrivano fino a valori di 25 m/s.

Negli impianti di climatizzazione per edifici commerciali e residenziali il

massimo valore accettabile della velocità dell’aria nei canali di mandata

dipende essenzialmente dall’esigenza di garantire basse perdite di ca-

rico (e contenere quindi i consumi energetici dei ventilatori) nonché un

ridotto impatto acustico, in particolare nei tratti posti all’interno degli

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Tab. 1 - Velocità massime raccomandate nei canali di mandata e di ripresa per diverse tipologie di applicazioni.

ApplicazioneCanali

principali m/s

Canali

secondari m/s

Uffici direzionali

Biblioteche5-6 4-5

Uffici open space

Ristoranti

Banche

6-7 5-6

Alberghi

Ospedali4-5 3-4

TeatriAuditorium 3,5-4 2,5-3,5

Negozi - Bar 6-9 5-8

Industrie 6,5-11 5-9

ambienti. La tabella 1 indica le velocità mas-

sime raccomandate per i canali di mandata

nei tratti principali (installati nelle centrali

tecniche e nei cavedi) e nei tratti secondari

(installati in ambiente), in funzione del tipo

di applicazione. Si definiscono a bassa pres-

sione i canali con valori inferiori a 900 Pa, a

media pressione quelli con valori compre-

si tra 900 e 1.700 Pa, e ad alta pressione

quelli con valori superiori a 1.700 Pa. Nel

campo della climatizzazione la pressione to-

tale è in genere limitata a 2.000 Pa per mo-

tivi energetici e di rumorosità, mentre negli

impianti industriali si può arrivare a pressioni

di 7.000 Pa. Negli Stati Uniti per i canali uti-

lizzati nelle applicazioni commerciali e nel

terziario si identificano 8 classi di pressione

da ±125 Pa fino a ±2.500 Pa.

Il valore di pressione che identifica la clas-

se del canale è quello effettivo, non quello

di progetto del ventilatore; pertanto, per

reti estese, si possono avere diverse classi

di pressione nella stessa canalizzazione. La

classe di pressione deve essere chiaramente

indicata sui disegni esecutivi.

La tenuta

Le perdite d’aria dai canali possono essere

definite come la differenza tra la portata

complessiva dell’impianto di trattamento,

stabilita in fase di progettazione, e quella ef-

fettivamente distribuita attraverso i terminali

di diffusione. Il fenomeno delle perdite ri-

guarda indifferentemente impianti di piccole

e grandi dimensioni ed è causato da un’ese-

cuzione non corretta dei canali e da una ve-

rifica non adeguata della tenuta sia durante

la costruzione sia in sede di collaudo.

Tutti i sistemi di distribuzione dell’aria sono

soggetti a perdite che si verificano lungo il

percorso, in particolare lungo le giunzioni

tra le diverse sezioni. E’ frequente incontrare

nei capitolati di progetto la richiesta di cana-

li ”a perfetta tenuta”, senza ulteriori chia-

rimenti circa le metodologie da seguire per

fare in modo che tale condizione sia soddi-

sfatta. In realtà non esistono canali a tenuta

totale, a meno che le giunzioni longitudinali

e trasversali non siano ”stagnate” o saldate,

tecniche che non sono più in uso nella rea-

lizzazione delle giunzioni. Risulta quindi più

corretto stabilire il grado di tenuta dei canali

in funzione del tipo di applicazione.

La norma UNI EN 12237 considera quattro

classi di tenuta, come riportato nella tabella 2.

La norma UNI EN 13779 specifica a sua

volta che la classe A può essere adottata

solo per condotte a vista in ambiente e per

valori di pressione statica (ps) non superiori

a 150 Pa, mentre la classe D deve essere uti-

lizzata per applicazioni speciali. In pratica è

sempre consigliabile realizzare canalizzazioni

aventi almeno una classe di tenuta C.

Le perdite d’aria dai canali comportano vari

effetti negativi che provocano un aumento

Tab. 2 - Classi accettabili di tenuta per le condotte aerauliche secondo la norma UNI EN 12237.

Classi di

tenutaValori limite della pressione statica (ps) Pa

Massima perdita

consentita

m3/(s m²)positiva negativa

A 500 500 0,027. pt0,65 .10-3

B 1.000 750 0,009. pt0,65 .10-3

C 2.000 750 0,003. pt0,65 .10-3

D 2.000 750 0,001. pt0,65 .10-3

del consumo energetico dell’impianto.

Il più importante è costituito dal fatto che il

ventilatore della centrale di trattamento de-

ve muovere una maggiore quantità d’aria

per poter neutralizzare il carico termico, e

ciò comporta un aumento non lineare del

consumo di energia da parte del ventilatore.

La potenza assorbita dal ventilatore aumen-

ta infatti in funzione della portata secondo

un fattore esponenziale compreso fra 2 e 3.

Usando un valore medio di 2,4 una perdita

d’aria del 15% si traduce in un aumento del

40% del consumo di energia del ventilatore.

I materiali

I requisiti fondamentali per i materiali utiliz-

zati per la realizzazione delle canalizzazio-

ni sono i seguenti: ottima tenuta; ridotta

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rugosità interna per ridurre le perdite di

carico distribuite; basso accumulo di pol-

vere e sporcizia, facilità di pulizia; resi-

stenza meccanica; elevata durata; bassa

igroscopicità; incombustibilità; resistenza

alla corrosione; ridotto peso.

In base al materiale utilizzato per la co-

struzione i canali d’aria possono essere

classificati nelle seguenti tipologie: canali

in lamiera; canali in materiale plastico;

canali preisolati; canali in tessuto.

Canali in lamiera

Per la costruzione dei canali in lamiera pos-

sono essere impiegati i seguenti materiali:

acciaio zincato; acciaio inox; acciaio ver-

niciato e preverniciato; zinco alluminio e

alluminio.

L’acciaio zincato è il materiale di gran lunga

più utilizzato. Gli altri materiali vengono in-

fatti adottati soltanto quando è necessario

garantire un’elevata resistenza alla corrosio-

ne o all’azione di atmosfere aggressive.

Rigidezza e stabilità dei canali sono tra i re-

quisiti fondamentali per la costruzione di

una rete aeraulica. Lo spessore della lamiera,

come pure le altre caratteristiche costruttive

(rinforzi, tipologie di aggraffature e di giun-

zione), deve essere stabilito in funzione delle

dimensioni e dei valori di pressione e veloci-

tà dell’aria alle quali il canale è sottoposto.

In base allo spessore, alla dimensione in se-

zione e alla lunghezza si determina il peso di

una rete aeraulica. Il valore così calcolato si

riferisce alle sole condotte e non tiene conto

di elementi accessori quali profili, sostegni,

flange e deflettori che comportano un au-

mento di circa il 15% del peso complessivo.

Una rete aeraulica si compone di due ele-

menti fondamentali: tratti rettilinei e rac-

cordi. I tratti rettilinei si distinguono a loro

volta nei tratti modulari a sezione costante

(di lunghezza pari a 1,5 metri se a sezione

rettangolare e pari a 3 metri se a sezione

circolare) e nei tratti adattori.

Per raccordi si intendono componenti quali

curve, riduzioni di sezione, trasformazioni

(passaggio di forma da rettangolare a circo-

lare o viceversa), derivazioni ed innesti.

Gli accessori comprendono condotti flessi-

bili, giunti antivibranti, equalizzatori di flus-

so, serrande di regolazione e tagliafuoco

o tagliafumo, silenziatori, supporti antivi-

branti, porte e pannelli di ispezione, tappi

di scarico e stazioni per la misura di portata,

temperatura e pressione. I cambiamenti di

direzione devono essere eseguiti mediante

curve ad ampio raggio, con rapporto non

inferiore ad 1,25 fra il raggio di curvatura e

la dimensione della faccia del canale paralle-

lo al piano di curvatura. Qualora per ragioni

di ingombro sia necessario eseguire curve a

raggio stretto, queste devono essere munite

internamente di alette deflettrici per il con-

vogliamento dei filetti di aria allo scopo di

evitare fenomeni di turbolenza.

Tutte le canalizzazioni, anche se correnti non

in vista, vengono contraddistinte da etichet-

tatura e da apposite targhette che indica-

no il circuito di appartenenza e la direzione

del flusso dell’aria. La natura dell’aria con-

vogliata viene convenzionalmente indicata

mediante apposizione attorno al perimetro

dei canali di una striscia colorata larga 5 cm.

I canali d’aria in lamiera possono essere a

sezione rettangolare, circolare oppure ovale.

Canali rettangolari

I canali a sezione rettangolare sono ancora

i più utilizzati, in particolare nei tratti posti

non a vista, in quanto ritenuti di più facile

esecuzione nonché più adattabili agli spazi,

spesso ridotti, disponibili nei controsoffitti,

potendo ridurne l’ingombro in altezza (figu-

ra 1). Bisogna tuttavia tenere presente che il

rapporto di forma, ovvero il rapporto tra lar-

ghezza e altezza di un canale, non dovrebbe

mai superare il valore di 4:1. All’aumentare

del rapporto aumenta infatti il perimetro (e

quindi il peso ed il costo di acquisto del ca-

nale), nonché la perdita di carico (e quindi la

potenza del ventilatore ed i costi di eserci-

zio). La tabella 3 indica i valori minimi degli

spessori e dei pesi comunemente adottati

nella costruzione delle canalizzazioni ret-

tangolari in lamiera zincata e in alluminio

1 Canali rettangolari in lamiera zincata per la mandata e la ripresa dell’aria di una centrale di trattamento.

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nonché i tipi di giunzione, in funzione della

dimensione del lato maggiore del canale.

La tabella si riferisce a condotte di classe A,

mentre per le condotte di classe superiore si

suggerisce di adottare uno spessore mag-

giorato di 0,2 mm.

I canali vengono realizzati mediante piega-

tura delle lamiere e aggraffatura longitudi-

nale dei bordi eseguita a macchina. Il giunto

longitudinale più utilizzato per i canali ret-

tangolari è il cosiddetto giunto Pittsburgh.

I canali con lato maggiore di 400 mm de-

vono essere irrigiditi mediante nervature

trasversali, intervallate con passo compre-

so fra 150 e 250 mm, oppure con croci di

S. Andrea. Per i canali con dimensione del

lato maggiore superiore a 800 mm l’irrigidi-

mento deve essere eseguito mediante ner-

vature trasversali. Le giunzioni trasversali per

il collegamento dei singoli componenti dei

canali vengono effettuate mediante inne-

sti a baionetta per le dimensioni inferiori e

mediante flange per le dimensioni maggiori.

Le giunzioni prevedono il fissaggio con bul-

loni e dadi degli angoli della flangiatura e la

sigillatura con silicone per evitare il trafila-

mento d’aria.

I supporti per il sostegno delle canalizzazioni

devono essere posti ad intervalli stabiliti in

funzione dell’area della sezione trasversale

delle condotte, per evitare l’inflessione delle

stesse. Per le condotte con area di passag-

gio fino a 0,5 m2 i supporti devono avere un

interasse di 3 metri, per misure superiori di

1,5 metri.

Ogni punto di staffaggio prevede il fissag-

gio a soffitto, con tasselli, di 2 fascette in

lamiera zincata oppure di 2 barre filettate di

lunghezza sufficiente a raggiungere il livello

inferiore del canale, ed il loro fissaggio con

dadi alla traversa in profilato su cui appog-

gia il canale. Fra le staffe ed i canali deve

essere interposto uno strato isolante di neo-

prene in funzione di antivibrante.

Ove sia possibile, ogni tronco di canale deve

essere staffato singolarmente, in modo da

permettere lo smontaggio indipendente-

mente dalle restanti tratte di canalizzazione

adiacenti.

Canali circolari

L’utilizzo dei canali in lamiera zincata a se-

zione circolare è sempre più diffuso in ragio-

ne di una serie di vantaggi.

I canali circolari sono prodotti con diametri

Le norme EN (12097 per i canali in lamiera,

13403 per quelli preisolati) prescrivono che le

condotte debbano essere realizzate in modo

da impedire ogni crescita microbica, facilitare

l’ispezione e la pulizia e garantire la resistenza

alle operazioni di pulizia. Le operazioni di pulizia

vengono effettuate utilizzando robot filoguidati,

spazzole rotanti, sonde ad aria compressa. E’

necessario prevedere sempre aperture per la

pulizia e l’accesso ad apparecchiature interne

di regolazione nei canali, di qualsiasi forma essi

siano. In particolare le aperture vanno previste

in corrispondenza di serrande di taratura e

tagliafuoco; batterie di postriscaldamento a

canale; sonde di temperatura, umidità e di altro

tipo; punti bassi, cambi di direzione ed in generale

ovunque sia possibile l’accumulo di sporcizia.

La norma UNI EN 12097 e le norme SMACNA

forniscono particolari costruttivi per la

realizzazione delle portine di accesso o di

ispezione.

È da segnalare che due costruttori di canali,

rispettivamente in lamiera spiroidale a sezione

circolare e di tipo preisolato, producono anche la

versione con la tecnologia AgION che garantisce

una protezione microbica ad ampio spettro

adatta per la distribuzione dell’aria in tutti gli

ambienti con particolari esigenze igieniche, quali

ospedali, sale operatorie, industrie alimentari

e farmaceutiche. Il sistema brevettato AgION

prevede il trattamento dei canali, sul lato interno

oppure su entrambi i lati, con una vernice

contenente un composto a base di ioni d’argento

che agisce come antimicrobico inibendo la

riproduzione ed il metabolismo di batteri, muffe

e funghi. La probabilità che i batteri diventino

resistenti agli ioni d’argento è molto bassa,

essendo il composto inorganico.

Gli ioni d’argento sono contenuti all’interno di

una matrice di zeolite, un materiale ceramico a

struttura reticolare aperta.

Il sistema si attiva a contatto con l’umidità e

prevede il rilascio degli ioni d’argento dalla

superficie del condotto in modo lento e continuo.

Questo speciale trattamento contribuisce

pertanto, insieme alla normale pulizia e

manutenzione dei canali, a garantire una migliore

qualità dell’aria.

La maNUTENzIoNE dEI CaNaLI

Tab. 3 - Spessore, peso e tipo di giunzioni dei canali rettangolari in lamiera zincata e in alluminio in base alla dimensione (fonte aS.a.P.I.a).

Dimensioni

lato maggiore mm

Lamiera zincata Alluminio

Tipo di giunzioni e distanzaSpessore

mm

Peso

kg/m2

Spessore

mm

Peso

kg/m2

< 300 0,6 5,1 0,8 2,3 Baionette o flange distanti 2 m

300 – 750 0,8 6,7 1,0 2,7Baionette o flange distanti 1,5 m

con nervature di rinforzo

800 – 1200 1,0 8,2 1,2 3,3Flange in profilato distanti 1,5 m

con nervature di rinforzo

1.200 - 2.000 1,2 9,8 1,5 4,2Flange in profilato distanti 1,5 m

con rinforzo a metà

> 2.000 1,5 12,0 1,5 4,2Flange in profilato distanti 1,0 m

con rinforzo a metà

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compresi tra 80 e 2.000 mm e sono rea-

lizzati mediante calandratura oppure me-

diante profilatura continua di un nastro

con aggraffatura spiroidale (figura 2). La

tecnologia di produzione del canale con

aggraffatura spiroidale si è ormai imposta

in quanto consente di realizzare per i dia-

metri superiori a 600 mm delle nervature

di rinforzo aggiuntive tali da soddisfare i re-

quisiti indicati nella norma UNI EN 12237

in materia di resistenza meccanica e tenuta

aeraulica. L’irrobustimento fornito dall’ag-

graffatura spiroidale e dalla nervatura di

rinforzo aggiuntiva rende le condotte assai

resistenti alle sollecitazioni meccaniche e alle

deformazioni causate da elevate pressioni

o depressioni interne al condotto. Grazie a

questa tecnologia è quindi possibile impie-

gare ridotti spessori ottenendo una dimi-

nuzione del peso complessivo del materiale

impiegato.

La tabella 4 indica spessori e pesi di canali

circolari in lamiera zincata spiroidale, in fun-

zione del diametro nominale.

I canali spiroidali sono prodotti nelle versioni

a semplice parete oppure preisolata a dop-

pia parete con interposto un materiale iso-

lante in lana minerale con spessore di 25 o

di 50 mm. La lunghezza standard dei singoli

tratti è di 3 metri. Per coprire la stessa di-

stanza rettilinea, con il canale circolare serve

quindi un numero di componenti (e quin-

di di giunzioni) inferiore del 50% rispetto

a quello necessario con i canali rettangolari

che presentano una distanza massima tra le

giunzioni di 1,5 metri (vedi tabella 3).

Le giunzioni sono effettuate con manicotti

a tenuta dotati di guarnizione in gomma

premontate sulle estremità che garantisco-

no una classe di tenuta D. La guarnizione

di tenuta è costituita da un doppio labbro

in EPDM ed è saldamente fissata al pez-

zo speciale mediante una fascetta metalli-

ca saldata al componente ed alloggiata in

un’apposita sede. Il campo d’impiego per la

guarnizione è compreso tra – 30 e +100 °C.

Il sistema di tenuta viene utilizzato anche

su tutti i tipi di raccordi quali curve, riduzio-

ni, tee, innesti, ecc.

Per diametri superiori a 315 mm e per con-

dotte posizionate in verticale è necessario

fissare le canalizzazioni al manicotto con ri-

vetti o viti autoforanti nel numero minimo

prescritto, per aumentare la tenuta mecca-

nica dell’accoppiamento tra i canali.

Lo staffaggio prevede il fissaggio a soffitto

di una sola barra filettata di lunghezza suf-

ficiente a raggiungere il livello superiore del

canale ed il fissaggio di un collare di staffag-

gio attorno al canale ed alla barra filettata.

L’interasse degli staffaggi è di 3 metri.

Per quanto riguarda gli aspetti relativi alla

qualità dell’aria, i canali circolari non presen-

tano spigoli vivi ed asperità interne e quindi

sono facili e veloci da pulire internamente.

Inoltre all’interno delle condotte si verifica

una minore sedimentazione della sporcizia

grazie alle maggiori velocità dell’aria e al

flusso dell’aria più uniforme con assenza di

zone morte.

Confronto tra canali rettangolari

e circolari

La scelta di adottare un canale rettangolare

oppure circolare deve essere basata sulla va-

lutazione di: ingombri; peso; installazione;

bilanciamento; tenuta; costi di esercizio.

Per quanto riguarda gli ingombri, lo spa-

zio occupato nel controsoffitto dai canali

circolari non è superiore a quello dei cana-

li rettangolari. A parità dei valori di portata

d’aria, perdite di carico e rumorosità, per i

canali circolari è infatti possibile prevedere

velocità dell’aria superiori a quelle normal-

mente adottate per i canali rettangolari (ad

esempio 6 m/s invece di 4 m/s) e quindi ri-

durre le sezioni di passaggio. Se necessario

è comunque possibile suddividere un cana-

le in più canali circolari di diametro inferio-

re, installati in batteria in parallelo. Inoltre

il canale circolare non necessita di flange,

che presentano un ingombro complessivo

di 50-60 mm. Il peso dei canali circolari ri-

sulta inferiore, grazie alla maggiore rigidi-

tà fornita dalla aggraffatura spiroidale, che

permette di utilizzare spessori ridotti, e alla

minore superficie laterale del canale a parità

Tab. 4 - Spessore e peso dei canali circolari in lamiera zincata spiroidale in funzione del diametro (fonte Lindab).

Diametronominale

mm

Lamiera zincata

Spessore

mm

Peso

kg/m

< 250 0,5 3,7

315 - 400 0,6 5,6 - 7,1

450 - 630 0,7 9,3 - 13,2

710 - 800 0,8 17,0 – 19,2

900 - 1250 0,9 24,7 - 34,4

1.400– 2.000 1,25 53,4 - 76,3

2 Canali circolari con aggraffatura spiroidale (Lindab).

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di sezione. I tempi di montaggio sono mol-

to contenuti grazie ai pesi ridotti, al minore

numero di giunzioni e di staffaggi e al siste-

ma di innesto tra canali e pezzi speciali con

guarnizione a tenuta che evita la necessità

di siliconature e nastrature aggiuntive.

Per quanto riguarda il bilanciamento, esso

risulta semplice e preciso in quanto i com-

ponenti utilizzati per l’impianto hanno di-

mensioni standard e quindi perdite di carico

facilmente calcolabili. La bassa percentua-

le di fughe d’aria rende inoltre più facile la

regolazione dei componenti di taratura. La

possibilità di utilizzare un algoritmo di cal-

colo, capace di fornire l’esatto valore di per-

dita di carico necessaria per la regolazione

delle serrande, permette una notevole ra-

pidità nella taratura dell’impianto. L’esatta

corrispondenza tra i valori calcolati con l’al-

goritmo ed il comportamento reale di una

rete con canali circolari riduce in gran parte

il rischio di sorprese all’atto della messa in

funzione dell’impianto e del collaudo.

Le perdite d’aria sono inferiori, grazie alle

giunzioni ad elevata tenuta e alla minore

superficie laterale del canale a parità di se-

zione. Ciò si traduce in una minore quantità

d’aria da movimentare nei canali e quindi in

canalizzazioni e centrali di trattamento più

piccole e più silenziose e in un minore con-

sumo energetico sia dei ventilatori sia per il

riscaldamento ed il raffreddamento dell’aria

(e di conseguenza quello di gruppi frigoriferi

e caldaie).

Canali ovali

Le canalizzazioni ovali (flat oval), usate qua-

si esclusivamente per la mandata dell’aria,

combinano l’ingombro ridotto dei cana-

li rettangolari con la robustezza dei cana-

li circolari e sono inoltre molto valide dal

punto di vista estetico, specialmente se del

tipo preverniciato (figura 3). Esse presenta-

no purtroppo un costo elevato. Gli spessori

stabiliti dalla norma americana SMACNA

sono riportati nella tabella 5.

Per lo staffaggio dei canali si utilizzano fa-

scette in lamiera zincata, barre filettate o

profilati. Le grandezze degli staffaggi sono

riportate nelle norme SMACNA in funzione

delle dimensioni o del diametro dei canali

che devono sostenere.

Applicazioni speciali

Per i canali di estrazione delle grandi cuci-

ne si utilizzano in genere canali rettango-

lari in lamiera nera o in acciaio inox. Negli

Stati Uniti essi devono essere conformi al-

la normative antincendio NFPA 90A, con

spessore minimo di 1,4 mm per l’acciaio

nero e di 1,1 mm per quelli in inox. Tutti

i giunti longitudinali e trasversali devono

essere realizzati con saldatura continua, e

devono essere installati in modi che non si

creino punti bassi ove si possa raccogliere

sporcizia o grasso, salvo che in punti di pu-

lizia e drenaggio appositamente concepiti.

Poiché l’incendio dei fumi di cottura è sem-

pre possibile, si deve tenere conto in sede di

installazione delle dilatazioni che si possono

verificare in corrispondenza di temperature

che possono raggiungere i 1.100 ° C.

Nelle applicazioni industriali, ove le pressioni

positive e negative possono raggiungere i

7 kPa, si utilizzano canali in lamiera zinca-

ta, in acciaio nero o in alluminio. La lamiera

zincata non si utilizza per temperature su-

periori a 200 °C e l’alluminio non è indicato

per estrazione di aria contenente particelle

abrasive. Gli spessori di lamiera da utilizzare

ed i particolari costruttivi sono riportati nella

pubblicazione SMACNA Accepted Industry

Practice for Industrial Ventilation.

Canali in materiale plastico

I canali in materiale plastico (PVC o polie-

tilene) vengono utilizzati per condotte di

ventilazione che convogliano fumi o vapori

corrosivi; un’applicazione tipica è costituita

dai locali carica batterie che richiedono, oltre

a ventilatori con coclea e girante in plastica e

motori elettrici in esecuzione antideflagran-

te, anche condotte non sensibili alla corro-

sione. Essi sono utilizzati per pressioni posi-

tive o negative fino a 2,5 kPa. Le modalità

di costruzione e montaggio sono reperibili

3 Canale ovale in lamiera zincata verniciata (Veronesi).

4 I canali preisolati sono realizzati con pannelli sandwich in poliuretano espanso con rivestimento esterno ed interno in lamierino di alluminio (P3Ductal).

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nella pubblicazione SMACNA Thermoplastic

Duct (PVC) Construction Manual. Aspetti

negativi dei canali in plastica sono il costo

elevato, la scarsa resistenza alle temperature

elevate (massima temperatura ammissibile

70÷80 °C) e la fragilità a bassa temperatura.

Canali preisolati

I canali preisolati (figura 4) a sezione ret-

tangolare sono realizzati con pannelli sand-

wich in poliuretano espanso (la tipologia

più utilizzata in Italia) oppure in lana di

vetro (molto diffusa negli Stati Uniti), con

rivestimento esterno ed interno mediante

una pellicola centesimale in lamierino di al-

luminio.

I componenti delle reti sono i medesimi

esaminati per i canali in lamiera e sono di-

sponibili dai produttori come un sistema

completo composto da pannelli, attrezza-

ture per la costruzione e l’assemblaggio, ed

accessori di montaggio in cantiere.

I pannelli sono disponibili in diverse ver-

sioni, con densità di 48 o 52 kg/m3 e con

spessore di 20 o 30 mm. La lamina d’al-

luminio può essere liscia o goffrata, con

spessore standard di 80 micron oppure con

spessore di 200 micron per installazione

esterna.

I canali preisolati presentano le seguenti ca-

ratteristiche: peso ridotto (circa 1,6 kg/m2);

facilità di montaggio e di adattamento agli

spazi disponibili in cantiere; bassa perdita

di carico; ottima tenuta; elevata qualità

dell’aria; elevata durata nel tempo; elevato

isolamento termico (λ = 0.024 W/m K); non è

necessaria una coibentazione in opera, es-

sendo il materiale di costruzione già di per

sé isolante; elevata attenuazione acustica.

Per quanto riguarda il comportamento al

fuoco i canali preisolati sono omologati nel

loro insieme in classe di reazione al fuoco 0

(zero). Il solo componente isolante è omo-

logato in classe 1 (uno), in conformità al

D.M. 31/03/2003. Per la progettazione e

l’installazione il riferimento normativo è co-

stituito dalla EN 13403.

Canali in tessuto

I canali in tessuto (detti anche “diffusori

tessili”) sono costituiti da canali circolari o

semicircolari realizzati in vari tipi di tessuto

permeabile oppure non permeabile all’aria.

I canali in tessuto permeabile sono prodotti

in filato di poliestere e distribuiscono l’aria

su tutta la superficie grazie alla porosità del

materiale (figura 5).

Con i canali in tessuto impermeabile, realiz-

zati in vari tipi di materiale (filato di poliam-

mide, sandwich di vetro e alluminio, nylon

o poliestere resinato, tessuti di vetro o po-

liestere spalmato di PVC), l’aria viene invece

immessa attraverso microugelli ottenuti me-

diante foratura (figure 6 e 7).

In entrambe le tipologie i canali sono dispo-

nibili in una vasta gamma di colori.

Le caratteristiche peculiari dei canali tessili

sono le seguenti:

distribuzione omogenea e silenziosa del-

l’aria negli ambienti, con una velocità su-

perficiale massima di uscita dalla canaliz-

zazione anche minore di 0,10 m/s;

ridotta rumorosità: la canalizzazione in

tessuto è di per sè fonoassorbente, atte-

nuando il rumore proveniente dall’unità

ventilante;

nessuna possibilità di formazione di con-

densa anche con valori estremi di umidi-

tà nell’ambiente essendo il filato idrore-

pellente. Il valore massimo accettato di

umidità relativa dell’aria in tali canalizza-

zioni è del 95%;

efficace filtrazione: il tessuto agisce da

mezzo filtrante ed è in grado di filtrare

anche impurità dell’aria fino alla gran-

dezza di 5 micron;

assenza di proliferazione di microrgani-

smi che non trovano adatto ambiente di

coltura, trattandosi di fibre inorganiche;

■

■

■

■

■

Tab. 5 - Spessore dei canali ovali in lamiera zincata secondo la norma SmaCNa HVaC duct Construction Standards - metal and Flexible (1995).

Dimensione

lato maggiore

mm

Spessore canale mm Spessore lamiera

raccordi

mmAggraffatura

Longitudinale A spirale

Fino a 600 1,1 0,7 1,1

Da 650 a 900 1,1 0,8 1,1

Da 950 a 1.200 1,3 0,8 1,3

Da 1.250 a 1.800 1,6 1,1 1,6

Oltre 1.800 1,6 1,3 1,6

5 Canalizzazioni in tessuto poliestere a sezione circolare di grande diametro (Klimagiel).

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facile manutenzione: la canalizzazione in

tessuto è sezionabile ogni 5 metri me-

diante cerniere zip a scomparsa e può

quindi essere facilmente smontata, lava-

ta con acqua o a secco e reinstallata in

brevissimo tempo. I sistemi di pulizia non

producono alterazioni al tessuto, quali

infeltrimento e restringimento;

peso ridotto: 1 m² di superficie della ca-

nalizzazione in tessuto poliestere 100%

pesa circa 300 grammi;

ridotti costi di trasporto, in quanto l’in-

gombro delle canalizzazioni imballate è

minimo;

ampia gamma di temperature di eserci-

zio, con aria interna da -40 a +140 °C

senza alcuna alterazione fisica o chimica;

disponibilità di versioni in classi di reazio-

ne al fuoco 0 oppure in classe 1.

Il dimensionamento dei canali in tessuto

viene eseguito mediante tabelle e nomo-

grammi forniti dai costruttori, oppure con

appositi software che permettono di de-

terminare, in funzione della portata d’aria

da distribuire e la lunghezza delle canaliz-

zazioni, il tipo di tessuto da utilizzare e la

pressione statica minima da assegnare al

ventilatore perché il canale sia sempre in

pressione.

Condotti flessibili

I condotti flessibili sono utilizzati essenzial-

mente per collegare i canali in lamiera ai

plenum di bocchette e diffusori oppure alle

cassette terminali di riduzione velocità. Essi

sono disponibili fino ad un diametro di 630

mm e sono costituiti da una spirale di filo

di acciaio con un rivestimento di materia-

li diversi quali tessuto poliestere o fibra di

vetro impregnata di PVC, oppure di strati

multipli di foglio di alluminio con protezio-

ne in poliestere. Esistono anche versioni

con isolamento applicato in fibra di vetro e

finitura esterna in PVC o foglio di alluminio

(figura 8).

Il fissaggio dei condotti avviene tramite fa-

scette stringitubo in lamiera di acciaio te-

■

■

■

■

■

nute da viti autofilettanti e, anche se mol-

to agevole e veloce, richiede una notevo-

le cura per evitare rischi di fughe d’aria. I

condotti flessibili presentano una perdita di

carico distribuita notevolmente più elevata

dei canali in lamiera zincata (circa il 50% in

più), pertanto la loro lunghezza dovrebbe

essere quanto più possibile ridotta (indica-

tivamente non superiore a 2 metri). È op-

portuno inoltre evitare piegature eccessive

che comportino raggi di curvatura troppo

ridotti o schiacciamento dei condotti.

Isolamento dei canali

L’isolamento dei canali d’aria deve svolgere

le seguenti funzioni:

contenere i trasferimenti di calore (posi-

tivi o negativi) tra il flusso d’aria e l’am-

biente esterno;

attenuare la diffusione in ambiente del

rumore prodotto dal passaggio dell’aria

nei canali e dalle vibrazioni;

impedire la formazione di condensa al-

l’esterno dei canali;

■

■

■

garantire un buon comportamento al

fuoco per evitarne la propagazione in ca-

so di incendio;

garantire la qualità dell’aria.

Oggigiorno il problema di assegnare al-

l’isolante contemporaneamente la duplice

funzione di isolamento termico e acustico

è meno importante che in passato poiché

il problema del controllo del rumore può

essere risolto mediante l’installazione di

silenziatori oppure con l’abbattimento del

rumore alla fonte. Ciò ha portato al quasi

completo abbandono dell’impiego dell’iso-

lamento interno in considerazione dei rischi

connessi a proliferazione di batteri, accu-

mulo di polvere e scorie, rilascio di sostan-

ze volatili, deterioramento nel tempo del

materiale, nonché propagazione del fuoco

verso altri ambienti in caso di incendio. Un

importante aspetto da considerare è costi-

tuito dall’eliminazione di ponti termici che

possono parzialmente limitare l’azione coi-

bente del rivestimento e che possono for-

marsi in corrispondenza dei supporti della

■

■

Le norme relative alla progettazione, alla costruzione e alla manutenzione delle canalizzazioni sono le

seguenti:

• UNI EN 12097:2007 - Ventilation for buildings - Ductwork - Requirements for ductwork components

to facilitate maintenance of ductwork systems

• EN 1507:2006 - Ventilation for buildings - Sheet metal air ducts with rectaguar section –

Requirements for strength and leakage

• EN 13779:2007 - Ventilation for non residentail buildings – Performance requirements for ventilation

and room conditiong systems

• UNI EN 14239:2004 - Ventilation for buildings - Ductwork - Measurement of ductwork surface area

• UNI EN 12237:2004 - Ventilation for buildings - Ductwork - Strength and leakage of circular sheet

metal ducts

• UNI EN 13403:2004 - Ventilation for buildings - Non-metallic ducts - Ductwork made from

insulation duct boards

• UNI EN 12236:2003 - Ventilation for buildings - Ductwork hangers and supports - Requirements for

strength

• UNI EN 13180:2004 - Ventilation for buildings - Ductwork - Dimensions and mechanical

requirements for flexible ducts

• UNI EN 12220:2001 - Ventilation for buildings - Ductwork - Dimensions of circular flanges for

general ventilation

Negli Stati Uniti le norme e linee guida utilizzate per la costruzione e l’installazione dei canali

d’aria sono pubblicate dalla SMACNA (Sheet Metal Association of Contractors of North America). Le

principali sono le seguenti:

– HVAC Duct Construction Standards - Metal and Flexible;

– Accepted Industry Practice for Industrial Ventilation;

– Thermoplastic Duct (PVC) Construction Manual.

LE NormaTIVE

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condotta. Per i tratti ubicati in ambiente

esterno oppure all’interno delle centrali

tecniche si prevede in genere la finitura del

coibente attraverso l’apposizione di lamieri-

no di alluminio calandrato di spessore 6/10.

I materiali isolanti

Esaminiamo ora di seguito i diversi materiali

che possono essere utilizzati per l’isolamen-

to dei canali d’aria.

Fibre minerali

Gli isolanti in fibre minerali (lana di vetro o

lana di roccia), legate con resine termoin-

durenti, sono forniti sotto forma di rotoli di

feltri resinati idrorepellenti, con un rivesti-

mento in carta kraft alluminio retinata op-

pure in foglio di alluminio per realizzare la

barriera al vapore. L’isolamento deve essere

applicato con l’ausilio di nastrature in benda

alluminata adesiva e rifinito, nei tratti posti

non in vista, mediante l’applicazione di una

rete metallica zincata a maglia esagonale.

Gli isolanti fibrosi sono incombustibili e non

emettono fumi densi e tossici ma sono at-

taccabili dall’umidità in caso di difetti del ri-

vestimento.

Elastomeri espansi

Gli elastomeri sono materiali flessibili espan-

si a celle chiuse a base di gomma sintetica,

prodotti in lastre per estrusione. La superfi-

cie esterna si presenta liscia, quella tagliata

porosa. Risultano inattaccabili da muffe e

microrganismi e presentano elevata resi-

stenza all’assorbimento di acqua e alla dif-

fusione del vapore. Nei confronti del fuoco

sono autoestinguenti. Sono disponibili an-

che nella versione con rivestimento esterno

in lamierino di alluminio goffrato da 50 mi-

cron, in classe 0.

Der ivat i de l la pol imer izzaz ione

di idrocarburi

Alcuni materiali (polistirene, polivinilcloruro)

sono termoplastici rigidi, altri termoindurenti

rigidi (poliuretano, polisocianato), altri anco-

ra flessibili (polietilene, poliuretano flessibile).

Tra questi materiali il più utilizzato per l’iso-

lamento dei canali è il polietilene espanso a

celle chiuse, prodotto in lastre e tubi. È un

materiale autoestinguente e la sua notevole

flessibilità consente l’adattabilità alla forma

dell’oggetto da coibentare.

Il poliuretano espanso viene invece utilizzato

per la costruzione delle condotte preisolate.

Resine fenoliche espanse.

Sono materiali a celle chiuse, resistenti al

fuoco, inattaccabili da microrganismi, parti-

colarmente impiegati nel settore della refri-

gerazione.

Le proprietà caratteristiche degli isolanti

Le proprietà caratteristiche dei materiali si

identificano rispetto al loro comportamen-

to verso: l’isolamento termico; l’isolamento

acustico; la barriera al vapore; la sicurezza

antincendio; la qualità dell’aria.

Isolamento termico

La conduttività termica (λ espressa in W/mK)

è la caratteristica più importante in quan-

to essa determina, a parità di ogni altro

parametro, la quantità di calore che viene

scambiata. La resistenza termica di un rive-

stimento isolante si può migliorare aumen-

tando il suo spessore, oppure scegliendo

un materiale con un più basso valore di λ.

Il DPR 412/93, in attuazione della legge

10/91 sul risparmio energetico, stabilisce,

nei riguardi dei canali per la distribuzione

di aria calda per la climatizzazione inverna-

le, che essi, quando sono posti in ambien-

ti non riscaldati, devono essere coibentati

con uno spessore d’isolante non inferiore

ai valori indicati nella tabella 6 in funzione

della conduttività termica utile (alla tem-

peratura media di 40 °C) dell’isolante uti-

lizzato. I valori utili delle conduttività dei

vari materiali isolanti sono ricavabili dalla

norma UNI-CTI 10376-94.

Per i materiali di più comune impiego nel-

l’isolamento delle condotte d’aria, i valori

degli spessori minimi richiesti dalla normati-

va sono riportati nella tabella 7 che classifica

le condotte in 3 categorie:

- “condotte di tipo A” sono quelle che cor-

rono libere in ambiente non riscaldato;

- “condotte di tipo B” sono quelle che so-

no inserite nelle pareti perimetrali del locale

all’interno dell’isolamento termico dell’invo-

lucro edilizio: in tal caso gli spessori minimi

relativi a condotte di tipo A sono ridotti al

50%;

- “condotte di tipo C” sono quelle che cor-

rono entro strutture non affacciate né al-

l’esterno né su locali non riscaldati: gli spes-

sori minimi sono ridotti al 30%.

L’isolamento acustico

6 Impianto di distribuzione aria realizzato con canali perforati al servizio di un magazzino (Sintra).

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Gli impianti di trattamento e distribuzione

dell’aria trasmettono rumori anche attraver-

so la rete delle condotte. Tali rumori sono

prodotti, oltre che dalla turbolenza del flusso

d’aria che scorre in esse, dal funzionamento

del ventilatore dell’unità di trattamento che

comporta l’emissione di vibrazioni e di ef-

fetti acustici di vario tipo. Attraverso i canali

d’aria il rumore può propagarsi da un locale

all’altro. Mezzi che possono contrastare l’in-

tensità del rumore sono l’assegnazione di

basse velocità all’aria, l’impiego di un giunto

antivibrante nell’accoppiamento del venti-

latore alla condotta, la sospensione elastica

dei canali, l’interposizione di materiale ela-

stico nei punti in cui le condotte attraversa-

no pareti.

Il rumore che la condotta diffonde può es-

sere attenuato inserendo in essa specifici

dispositivi silenziatori oppure applicando

un rivestimento isolante. Numerosi isolanti

termici presentano buone caratteristiche fo-

noassorbenti e quindi possono essere utiliz-

zati anche come isolanti acustici. Nella scelta

dell’isolante termico da installare sulla con-

dotta va preso pertanto in considerazione

anche il coefficiente di prestazione acustica

che lo caratterizza.

La barriera al vapore

La permeabilità al vapore (µ) interessa par-

ticolarmente nell’isolamento di condotte

nelle quali scorre aria a bassa temperatu-

ra, ove il principale problema da risolvere è

quello di evitare la formazione di condensa

sulla loro superficie esterna che determina,

col ristagno di umidità, corrosione dei cana-

li e formazione di muffe; il gocciolamento

che ne può conseguire comporta inoltre il

rischio di danno alle strutture ed all'arredo

dell'edificio.

Per evitare il prodursi di tale fenomeno la su-

perficie interessata deve essere mantenuta a

temperatura superiore a quella di rugiada

dell'aria presente nell'ambiente nel quale la

condotta è installata. Il problema può essere

risolto con l’applicazione alla condotta di un

rivestimento isolante caratterizzato da un

alto valore del coefficiente di resistenza alla

diffusione del vapore. Lo spessore di isolan-

te da impiegare va stabilito in funzione della

prevista temperatura di rugiada, del salto

termico tra temperatura del fluido freddo

e dell’ambiente, del valore di conducibilità

termica dell’isolante e delle caratteristiche

della condotta.

Nei confronti dell’assorbimento di umidità

si comportano meglio gli isolanti che hanno

struttura a cellule chiuse. Va tenuto presen-

te che, nel corso degli anni, l'assorbimento

di umidità da parte dell'isolante, per quanto

modesto, porta all'aumento della sua con-

duttività termica. In caso di impiego di ma-

teriali isolanti con bassa resistenza alla dif-

fusione del vapore (materiali isolanti fibrosi

e a cellule aperte) va applicata un'idonea

barriera al vapore.

La norma UNI 10351 fornisce per i diversi

materiali isolanti i valori di conduttività ter-

mica e di permeabilità al vapore da utilizzare

nel calcolo degli spessori.

La sicurezza antincendio

Il comportamento di un materiale nei con-

fronti dell’incendio è espresso dal valore

della sua “reazione al fuoco”, cioè dalla

capacità che esso ha di sviluppare e propa-

gare la fiamma. Sono previste sei classi di

reazione al fuoco che partendo da 0 (non

combustibilità) arrivano fino a 5 in un cre-

scendo di pericolosità. La classe è assegnata

in funzione del risultato di prove nelle quali

un campione del materiale è sottoposto ad

alte temperature.

Il D.M. 31/03/03 “Requisiti di reazione al

fuoco dei materiali costituenti le condotte di

distribuzione e ripresa dell’aria degli impianti

di condizionamento e ventilazione“, abroga

tutte le precedenti disposizioni di prevenzio-

ne incendi impartite in materia e stabilisce

i requisiti di reazione al fuoco dei materia-

li costituenti le condotte di distribuzione e

ripresa dell’aria degli impianti di condizio-

namento e ventilazione a servizio di attività

soggette ai controlli di prevenzione incendi.

Le condotte devono essere realizzate in

materiale con classe di reazione al fuoco

0 (zero). Nel caso di condotte preisolate,

realizzate con diversi componenti tra loro

7 Canali perforati per la galleria di un centro commerciale (Air Mixing).

Tab. 6 - Valori minimi dello spessore di isolante per canali di distribuzione di aria calda per la climatizzazione invernale in funzione della conduttività termica utile (alla temperatura media di 40 °C) dell’isolante utilizzato, secondo il dPr 412/93.

Conduttività termica utile dell’isolante

W/m °C0,030 0,032 0,034 0,036 0,038 0,040 0,042 0,044 0,046 0,048 0,050

Spessore isolantemm 19 21 23 25 28 30 32 35 38 41 44

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stratificati di cui almeno uno con funzione

isolante, è ammessa la classe di reazione al

fuoco 0 - 1 (zero-uno). Detta condizione si

intende rispettata quando tutte le superfici

del manufatto, in condizione d’uso, sono

realizzate con materiale incombustibile di

spessore non inferiore a 0,08 millimetri e so-

no in grado di assicurare, anche

nel tempo, la continui-

tà di protezione del componente isolante

interno, di classe di reazione al fuoco non

superiore ad 1 (uno). I giunti ed i tubi di

raccordo, la cui lunghezza non è superiore

a 5 volte il diametro del raccordo stesso, de-

vono essere realizzati in materiale di classe

di reazione al fuoco 0 (zero), 0-1 (zero-uno),

1-0 (uno-zero), 1-1 (uno-uno) o 1 (uno).

Le condotte di classe 0 (zero) devono essere

rivestite esternamente con materiali isolanti

di classe di reazione al fuoco non superiore

ad 1 (uno).

Nelle more dell’emanazione di specifiche

norme tecniche armonizzate e dei connessi

sistemi di classificazione per la tipologia di

prodotti oggetto del decreto, sono ammessi

manufatti in classe di reazione al fuoco A1,

come definita nel sistema di classificazione

europeo di cui alla decisione 2000/147/CE.

La qualità dell’aria

Il materiale isolante deve possedere un’ele-

vata resistenza agli agenti biologici. Muffe,

insetti, microrganismi possono intaccare al-

cuni materiali provocando il loro degrado

e talvolta possono costituire il substrato di

proliferazione di microrganismi.

L’utilizzo dei canali d’aria non deve provo-

care lo sviluppo di gas tossici e diffusione in

aria di particelle pericolose o di quant’altro

possa compromettere la sicurezza e la salu-

te delle persone che occupano gli ambienti

interessati.

no in grado di assicurare, anche

nel tempo, la continui-

Tab. 7 - Valori degli spessori minimi richiesti dalla normativa per i materiali di più comune impiego nell’isolamento di condotte.

Tipo di manufattoDensità

kg/m³

λ utile a 40°C

W/m °C

Spessori (mm) per condotte di tipo

A (100%) B (50%) C (30%)

Lana di vetro:

feltri

feltri

coppelle

19

22

60

0.050

0.046

0.039

44

38

29

22

19

14.5

13.2

11.4

8.7

Polietilene espanso estruso in continuo

reticolato per via chimica e non reticolato:

lastra flessibile o tubo

30 0.045 36.5 18.3 11

Polietilene espanso estruso in continuo

reticolato per via fisica:

lastra flessibile o tubo

33 0.045 36.5 18.3 11

Poliuretano espanso rigido:

pannelli

pannelli

coppelle

coppelle

coppelle

32

32

15

20

40

0.038

0.030

0.040

0.039

0.038

28

19

30

29

28

14

9.5

15

14.5

14

8.4

5.7

9

8.7

8.4

Elastomeri espansi estrusi:

lastre, rotoli, tubi flessibilida 55 a 80 0.040 30 15 9

Polistirene espanso sinterizzato:

lastre e semicoppelleda 20 a 30 0.045 36.5 18.3 11

Polistirene espanso estruso:

lastre e semicoppelle30 0.040 30 15 9

Resina fenolica rigida espansa:

pannelli e semicoppelleda 30 a 40 0.038 28 14 8.4

8 Tubo flessibile in PVC doppia parete con isolamento

termico in lana di vetro (Tecnosystemi).

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