Calcolatore della Frequenza del Ricambio d'Aria — Ricambi d'Aria All'Ora (ACH) & CFM

Calcolatore della portata d’aria

Un calcolatore della portata d’aria determina i ricambi d’aria all’ora (ACH): il numero di volte in cui l’aria di una stanza viene completamente sostituita in un’ora. Funziona anche al contrario, calcolando la portata d’aria che un ventilatore o una bocchetta deve fornire per raggiungere un determinato valore di ACH.

Che cosa sono i ricambi d’aria all’ora?

Un ventilatore o una bocchetta immette aria nella stanza e spinge fuori quella viziata. Se questa portata equivale a un volume d’aria pari a quello della stanza ogni ora, la stanza ha 1 ricambio d’aria all’ora. Se in un’ora muove due volumi d’aria pari a quello della stanza, ha 2 ACH. Un ACH più elevato di solito significa aria più fresca, meno umidità intrappolata e meno particelle aerodisperse. Un ACH molto elevato comporta anche costi maggiori, perché un ventilatore che funziona più intensamente consuma più energia e immette una quantità maggiore di aria che deve essere riscaldata o raffrescata.

Formula della portata d’aria

L’ACH è uguale alla portata d’aria divisa per il volume della stanza. Il volume è dato da lunghezza per larghezza per altezza, tutte espresse nella stessa unità.

$\text{Volume} = L \times W \times H$

Nel sistema metrico, la portata d’aria si misura in metri cubi all’ora (m³/h), che corrispondono già a «all’ora» nell’ACH:

$\text{ACH} = \frac{\text{Portata d’aria (m³/h)}}{\text{Volume (m³)}}$

Nel sistema imperiale, la portata d’aria è generalmente espressa in CFM, cioè piedi cubi al minuto. Moltiplicandola per 60 la si converte in piedi cubi all’ora prima di dividerla per il volume della stanza:

$\text{ACH} = \frac{60 \times \text{Portata d’aria (CFM)}}{\text{Volume (ft}^3\text{)}}$

Portata d’aria necessaria per un ACH obiettivo

Per dimensionare un ventilatore o un purificatore d’aria, la formula viene riscritta in modo da calcolare la portata d’aria invece dell’ACH.

$\text{Portata d’aria necessaria (m}^3\text{/h)} = \text{ACH} \times \text{Volume (m}^3\text{)}$

$\text{Portata d’aria necessaria (CFM)} = \frac{\text{ACH} \times \text{Volume (ft}^3\text{)}}{60}$

Esempio svolto

Una sala riunioni misura 5 m per 4 m per 3 m. Il suo volume è:

$5 \times 4 \times 3 = 60 \text{ m}^3$

Una bocchetta fornisce 360 m³/h d’aria. Il suo ACH è:

$\text{ACH} = \frac{360}{60} = 6$

La stanza ha 6 ricambi d’aria all’ora.

Gli stessi numeri funzionano al contrario. Una stanza di 6.000 ft³ (170 m³) che necessita di 6 ACH richiede:

$\frac{6 \times 6{,}000}{60} = 600 \text{ CFM}$

Ricambi d’aria consigliati in base al tipo di stanza

L’ACH appropriato dipende dall’uso dello spazio. Una cucina o un bagno richiedono più ricambi d’aria di una camera da letto, perché cucinare e fare il bagno aggiungono umidità e odori. Questi sono intervalli indicativi comuni in ambito ingegneristico. Nei progetti soggetti a norme, prevalgono i codici edilizi e gli standard locali, come ASHRAE 62,1.

Per ridurre il rischio di malattie trasmesse per via aerea, i Centers for Disease Control and Prevention (CDC) degli Stati Uniti suggeriscono di puntare a 5 o più ricambi d’aria all’ora di aria pulita negli spazi interni occupati.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra portata d’aria e ACH? La portata d’aria è un volume d’aria per unità di tempo, misurato in m³/h o CFM. L’ACH confronta questa portata con le dimensioni di una stanza specifica. Lo stesso ventilatore produce un ACH elevato in un piccolo ripostiglio e un ACH basso in un grande salone.

Che cosa significa CFM? CFM significa piedi cubi al minuto, l’unità standard della portata d’aria per ventilatori, purificatori d’aria e apparecchiature HVAC. Moltiplicando i CFM per 60 si convertono in piedi cubi all’ora, che è l’unità richiesta dalla formula dell’ACH.

Un ACH più elevato è sempre migliore? Non sempre. I ricambi d’aria che superano quelli necessari per una stanza sprecano l’energia del ventilatore e quella usata per riscaldare o raffrescare l’aria in ingresso. Di solito l’obiettivo è rientrare nell’intervallo consigliato per il tipo di stanza.

Questo calcolatore dimensiona un intero impianto HVAC? No. Dimensiona la portata di ventilazione per una singola stanza. Un progetto HVAC completo tiene conto anche dei carichi di riscaldamento e raffrescamento, delle perdite nei condotti e delle portate minime di aria esterna in base all’occupazione.

Perché la formula del sistema imperiale moltiplica per 60? I CFM misurano la portata d’aria al minuto, mentre l’ACH misura i ricambi d’aria all’ora. Moltiplicare i CFM per 60 converte i minuti in ore prima di dividere per il volume della stanza.

Fonti

• CDC — Ventilazione negli edifici: puntare a 5 ricambi d’aria all’ora
• Ricambi d’aria all’ora — Wikipedia
• EngineeringToolBox — Tassi di ricambio dell’aria per le stanze
• Standard ASHRAE 62.1 — Ventilazione per una qualità accettabile dell’aria interna