PROGETTAZIONE

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Linee guida per i centri commerciali

Nella progettazione dei centri

commerciali deve essere fatta una

necessaria distinzione tra l’impianto

dedicato alla struttura principale e gli

impianti dei singoli negozi.

Una attenzione speciale va inoltre

dedicata al rischio di incendio, vista

la specificità di queste strutture quasi

sempre prive di compartimentazioni.

Per una corretta scelta dell’impianto HVAC

nei centri commerciali normalmente biso-

gna prendere in considerazione le dimen-

sioni, la geometria, la ripartizione degli spa-

zi da climatizzare, il loro uso e occupazione

durante l’arco della giornata, i fattori di il-

luminazione naturale e non ultimo le carat-

teristiche termofisiche delle strutture opa-

che e riflettenti. Va inoltre aggiunto che le

condizioni di benessere dei clienti, per ovvie

ragioni necessitano di una maggior atten-

zione rispetto ad altre applicazioni.

Si possono dunque delineare alcuni punti

focali da definire, quali:

■ La potenzialità impegnata dagli impian-

ti HVAC.

■ L’utilizzo di diversi fluidi vettori per i ser-

vizi di riscaldamento e raffreddamento,

oltre alla disponibilità di diverse fonti di

energia primaria.

Luca Ferrari

■ Gli apporti gratuiti di calore negli am-

bienti interni.

■ L’ubicazione, la funzionalità e l’ergono-

mia delle apparecchiature HVAC.

■ La ventilazione degli spazi, comprensivi

delle forometrie per il passaggio delle

canalizzazioni.

■ Le normative e le leggi attualmente in

vigore.

A queste specifiche bisogna aggiungere

un considerevole aumento della portata di

aria esterna necessaria per la ventilazione

delle aree di ristoro (food court), cosi come

definito dalla prUNI 10339:2014. L’even-

tuale presenza di locali fumatori implica

inoltre un ulteriore attenzione ai ricambi

d’aria esterna.

I criteri progettuali e i fabbisogni di ener-

gia termica, invernale ed estiva, vengono

definiti dalle recenti UNI TS 11300:2014.

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Dagli Stati Uniti invece è possibile ottenere

un utile benchmark per gli edifici commer-

ciali dallo Standard 90.1:2013 dell’Ashrae.

Risulta poi quasi sempre necessario un ri-

scontro con i regolamenti locali al fine di

stabilire con correttezza i requisiti di isola-

mento delle strutture e di efficienza delle

apparecchiature, oltre alle consuete veri-

fiche d’igiene (ASL) e sulla sicurezza an-

tincendio.

In ultimo non vanno certamente dimenti-

cate le valutazioni ambientali degli impian-

ti con particolare attenzione al rumore, al-

lo smaltimento dei reflui e dell’acqua uti-

lizzata e all’inquinamento dell’aria

Condizioni climatiche ambientali

La coesistenza di esercizi e di attività anche

molto diverse all’interno dei centri com-

merciali comporta la necessità di assicura-

re condizioni termoigrometriche altrettan-

to differenti: food court (fast food, tavole

calde, ecc.), supermercati alimentari (con

zone dai diversi requisiti quali gli spazi dei

banchi frigoriferi e quelli dei prodotti non

deperibili), negozi generici, ecc. presen-

tano esigenze ben differenziate e spesso

non convergenti, anche per gli stessi orari

di attività, di chiusura, ecc. Uno dei primi

requisiti che emerge da parte degli utenti

è, sotto tale aspetto, la precisa contabiliz-

zazione dei costi del riscaldamento e del

condizionamento.

Ulteriori specifiche condizioni di progetta-

zione possono essere ottenute dalle nor-

me UNI EN ISO 7730:2005, Ansi/Ashrae

55:2013 e Ashrae Standard 62.1:2013.

Dati pratici professionali possono inol-

tre essere ricavati dall’Ashrae Handbook

HVAC Applications 2011 - Cap. 2 Retail

Facilities e Cap. 3 Commercial and Public

Buildings, e in parte pure dal Cap. 5 Pla-

ces of Assembly. Informazioni più specia-

lizzate possono invece risultare necessarie

per gli atrii, che rappresentano per buona

parte dei casi una caratteristica distinti-

va e tipica dei centri commerciali. Gli atrii

devono essere visti sempre in una doppia

luce: come ambienti ad alto rischio per la

propagazione dei fumi nei casi di incen-

dio e come zone da ventilare scegliendo le

soluzioni che producano i minori consu-

mi di energia (ventilazione, riscaldamento,

climatizzazione).

Va ricordato inoltre che, almeno nei cen-

tri di un certo livello, vi è la tendenza alla

piantumazione di determinati spazi, an-

che con alberi di alto fusto e altre specie

pregiate. Queste aree richiedono condizio-

ni termoigrometriche e di illuminamento

specifiche, come pure una velocità dell’a-

ria entro limiti ben precisi, onde evitare un

decadimento e/o morte prematura della

vegetazione presente.

Temperatura e umidità

Le temperature dell’aria esterna di proget-

to invernale vengono indicate nella norma

UNI EN 12831, con un umidità relativa fis-

sata all’80%.

La temperatura dell’aria esterna e umidi-

tà relativa di progetto estive sono invece

dedotte dall’apposita appendice C della

norma prUNI 10339:2014.

Per quanto riguarda le condizioni indoor,

viene introdotto il concetto di temperatura

operativa, come risultato dalla media tra la

temperatura dell’aria interna e la tempe-

ratura media radiante delle pareti rispetto

all’occupante.

Per le condizioni invernali ambiente di

progetto prevedono un valore medio del-

Nei nuovi centri commerciali ha preso piede l’idea di valorizzare gli atrii e le gallerie con la piantumazione, anche

intensa, di varie specie arboree. Questa soluzione presenta al progettista HVAC delle nuove problematiche

termoigrometriche (si pensi solo al controllo dell’umidità) onde evitare il deterioramento veloce dei generi

vegetali presenti (Centro Commerciale “Le Vele”, Desenzano, Brescia).

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la temperatura operativa di 20 °C, accet-

tando escursioni di -/+ 1 °C.

La temperatura media operativa estiva vie-

ne indicata sui 25-26 °C, anch’essa con un

escursione di -/+ 0,5/1 °C,

Le prescrizioni riportate nell’Ashrae

Handbook “2011 HVAC Applications”

indicano per le condizioni di progetto in-

door un intervallo di temperatura fino ai

27 °C in estate e temperature tra i 21 –

23 °C in inverno (dipende dalla tipologia

del negozio).

Viene comunque consigliata una certa

flessibilità operativa, in quanto la clien-

tela indossa un abbigliamento corrispon-

dente alla stagione in corso e può darsi

dunque, che per determinati condizioni

ambientali, possa “soffrire” condizioni

di stress termico all’interno del centro

commerciale.

Nei supermercati le condizioni di benes-

sere vanno spesso in contrasto con l’effi-

cienza energetica dei banchi frigo, modo

per cui soprattutto in estate si consiglia di

limitare la differenza di temperatura tra

esterno ed interno entro i 7 °C.

D’inverno si consiglia di non scendere sot-

to i valori indoor di 16-18 °C, temperature

Tab. 2 - Portate volumetriche di aria esterna qv,o,p

(10-3 m3 s-1 per persona).

Ambiente Classe di qualità dell’aria interna

Elevata Media Bassa

Grandi magazzini – piano interrato 8,75 7 5,25

Negozi o reparti grandi magazzini 8,75 7 5,25

Abbigliamento, calzature, mobili, ottici, fioristi 8,75 7 5,25

Alimentari, farmacie 8,75 7 5,25

Fonte: prUNI 10339:2014

Tab. 3 - Valori della velocità dell’aria, va (m s-1).

Ambiente Riscaldamento Raffrescamento

Grandi magazzini, negozi in genere, zona pubblica da 0,05 a 0,15 da 0,05 a 0,20

Fonte: prUNI 10339:2014

Tab. 1 - Classe di qualità dell’aria interna.

Classe di qualità dell’aria

CorrispondenzaUNI EN 13779:2008

Differenza di concentrazione di CO2

tra aria interna e aria esterna (ppm)

Elevata IDA 1 ≤ 400

Media IDA 2 400 - 600

Basse IDA 3 601 - 1000

IDA 4 > 1000

Fonte: Appendice A - prUNI 10339:2014, “Impianti aeraulici per la climatizzazione Classificazione, prescrizione e requisiti prestazionali per la progettazione e la fornitura”.

oltre le quali si rischia il congelamento dei

banchi frigo per assenza di carico.

I valori di umidità relativa sono compresi

in estate tra il 55 e 65 per cento (45 - 60

Ashrae) e tra il 35 e 45 per cento in inver-

no (25 - 30 Ashrae).

Qualità dell’aria interna

Vengono considerate tre classi di quali-

tà dell’aria interna (elevata, media, bassa)

corrispondenti a quelle indicate dalla UNI

EN 13779:2005.

I valori di concentrazione di CO2 distin-

guono la classe di qualità dell’aria inter-

na (tabella 1). Per garantirsi economie di

funzionamento è bene dotarsi di soluzio-

ni impiantistiche che attraverso la misura-

zione degli indici di qualità dell’aria (CO2)

assicurino la sola quantità minima di aria

esterna necessaria.

Portata d’aria di rinnovo

La portata d’aria esterna nella nuova

prUNI 10339:2014 viene ridotta a 7 L/s

(10-3 m3 s-1) per persona per tutte le attività

commerciali in genere (tabella 2).

Il valore minimo pro capite consigliato

Nei centri commerciali le macchine HVAC trovano spazio in copertura o in altre aree non agibili (Clivet, Centro Commerciale “Conè”, Treviso).

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dallo Ansi/Ashrae Standard 62.1:2013,

anch’esso in diminuzione, viene addirittu-

ra indicato in soli 2.5/3.5 L/s per persona.

Velocità dell’aria

La velocità media dell’aria, misurata nella

zona occupata, deve essere compresa tra

0,05 e 0,20 m/s durante la climatizzazio-

ne estiva e tra 0,05 e 0,15 m/s in regime

di riscaldamento (tabella 3).

Filtrazione

La filtrazione dell’aria viene messa in re-

lazione con la classe dell’aria interna de-

siderata (eccellente/media/bassa) e la re-

lativa classe dell’aria esterna (eccellente/

media/bassa).

In questo modo è possibile utilizzare filtri

con efficienza minima da M5 fino a F8 (ta-

bella 4). Lo stadio di filtrazione può esse-

re anche unico o proceduto dal altri filtri

di efficienza inferiore. Si consiglia inoltre

di consultare anche il regolamento locale

di igiene, che a volte, prescrive valutazioni

diverse e più variegate. Quasi sempre per

le aree ristornanti, fast food, ecc. risulta

necessario inserire anche a filtri a carbone

attivo per la rimozione di odori e degli ef-

fluenti gassosi.

Livello sonoro

Il fatto che i centri commerciali sorgano

il più delle volte fuori città e in aree a di-

stanza da abitazioni comporta che il livel-

lo sonoro emesso dalle macchine HVAC

possa rientrare in una fascia più alta di

quanto non sarebbe tollerato in aree re-

sidenziali.

I limiti di livello sonoro restano perciò in-

dividuati dai valori limite di emissione in

funzione della classe di destinazione del

territorio, con riferimento alla Legge qua-

dro 447:1995.

Carichi termici

I rapporti tra forma e orientazione dell’edi-

ficio devono essere studiati attentamente

in fase di progetto, poiché i carichi di con-

dizionamento di origine esterna possono

rappresentare dal 30% al 60% del totale,

a seconda l’estensione delle superfici ve-

trate sia tra il 25% e il 75% della super-

ficie perimetrale totale, rispettivamente.

In ragione di ciò, conviene quasi sempre

mantenere al minimo la superficie perime-

trale dell’edificio.

Chiaramente, queste caratteristiche sono

di competenza dell’architetto e al di fuo-

ri del controllo del progettista HVAC, ma

esse dovrebbero essere fatte presenti tutte

le volte che ciò sia possibile fin dalle fasi

iniziali del progetto.

Altra componente importante del carico è

l’aria esterna di ventilazione, in relazione

all’affollamento (tabella 5).

Tab. 4 - Classe della filtrazione minima finale prevista.

Ambiente Classe qualità aria esterna

Classe dei filtri finali

Classe di qualità dell’aria interna

Elevata Media Bassa

Grandi magazzini – piano interratoNegozi o reparti grandi magazziniAbbigliamento, calzature, mobili, ottici, fioristi

Elevata F7 M6 M5

Media F8 F7 M6

Bassa F8 F7 M6

Fonte: prUNI 10339:2014

Tab. 5 - Indice di affollamento per unità di superficie ns (persone/m2).

Grandi magazzini – piano interrato 0,2

Negozi o reparti grandi magazzini 0,2

Abbigliamento, calzature, mobili, ottici, fioristi 0,2

Alimentari, farmacie 0,2

Fonte: prUNI 10339:2014

Per la climatizzazione dello Store Ikea di Chieti è stato impiegato un sistema idronico con refrigeratore d’acqua e pompe di calore aria acqua (Climaveneta).

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In inverno essa deve venire preriscaldata e

umidificata, mentre in estate, necessita di

essere raffreddata e deumidificata. L’uso di

recuperatori di calore aria aria a flussi incro-

ciati, o a tamburo rotante, rappresenta quasi

sempre un mezzo per ridurre sensibilmente

i consumi di energia degli impianti. In certe

aree, dedicate alla vendita di elettronica di

consumo e computer, i carichi termici di na-

tura sensibile dovuti all’illuminazione, ai TV

ecc. possono raggiungere valori rilevanti. In

tali aree l’umidificazione invernale dovrebbe

sempre essere assicurata. Una peculiarità dei

centri commerciali riguarda la stima dei ca-

richi termici dovuti alle persone: esse vanno

considerate in leggero movimento e quindi

devono venire attribuiti dei valori di emissio-

ne termica (met) superiori a quelli tipici di

attività sedentaria di ufficio e similari. Anche

la velocità dell’aria, soprattutto nelle gallerie,

può essere mantenuta più alta rispetto alle

tipiche applicazioni di benessere. Sotto tali

aspetti i centri commerciali sono caratteriz-

zati da un comportamento più attivo delle

persone, quindi con maggiori emissioni di

calore ed esigenze di ventilazione. La tabella

6 riporta alcuni elementi di stima dei valori

unitari dei carichi termici per tali strutture.

Gli impianti di climatizzazione

L’esigenza di ventilazione detta nella gran

parte dei casi la scelta del tipo di impianto,

almeno per le gallerie e gli atri. In questi spazi

i sistemi a tutta aria risultano senza alternati-

ve. Essi possono tuttavia venire sviluppati in

varie soluzioni, come segue:

- unità di trattamento d’aria alimentate da

sistemi idronici, con acqua refrigerata e ac-

qua calda;

- condizionatori autonomi roof top, op-

portunamente dimensionati per poter

trattare anche ampie percentuali di aria

esterna;

- sistemi separati composti da unità per il

pretrattamento dell’aria esterna e da altre

per il trattamento di una parte dell’aria di

ricircolo. I due flussi d’aria quasi sempre

vengono miscelati in queste seconde uni-

tà, anche se comincia ad emergere una

tendenza a mantenerli separati fino ad

avere due distinte immissioni in ambiente.

Queste soluzioni, soprattutto le prime due,

vengono altresì applicate correntemente

al servizio di grandi spazi di vendita, quali

supermercati e altri spazi analoghi. L’aria

viene estratta di solito dagli atrii e così fa-

cendo si ottiene di temperarne le condizio-

ni e di ventilarli, cosa tanto più necessaria

quanto spesso negli atrii sono situate le

food court, i bar e o ristoranti.

Con gli impianti di ventilazione vanno pre-

visti i sistemi per l’estrazione dei fumi, a

meno che tale servizio non venga deman-

dato ad evacuatori di fumi e calore sulla

copertura dell’edificio.

Differenti invece le soluzioni adottate per

Tab. 6 - Carico termici stimato delle apparecchiature illuminanti e stima della richiesta di potenza frigorifera unitaria nei centri commerciali.

Ambiente Carico Basso (W m-2) Carico Medio (W m-2) Carico Alto (W m-2)

Luci Potenza frigorifera† Luci Potenza

frigorifera† Luci Potenza frigorifera†

Centri commerciali 32* 159 54* 238 97* 357

Grandi magazzini – piano terreno 38* 109 65* 154 67* 250

Negozi generici (non alimentari) 11 110 22 135 43 204

Ristoranti 16 250/278 18 313/385 22 385/476

* La potenza elettrica indicata per le luci comprende anche gli altri carichi elettrici normalmente presenti.† Le potenze frigorifere unitarie riportate sono per l’intero sistema.

Fonte: Ashrae Pocket Guide

Unità dotate di batteria per acqua calda, doppi circuiti, ventilatori a portata variabile e serranda dell’aria esterna sempre modulante, per gestire la portata in funzione della quota di carico nominale.(Lennox, Centro Commerciale Fiordaliso, Rozzano, Milano)

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