Una struttura dell’edificio più densa richiede una migliore ventilazione per un buon clima interno

in Ph.D. con il titolo “Miglioramenti della ventilazione controllata dalla domanda per ridurre il consumo di energia e migliorare la qualità dell’aria interna” María Justo Alonso ha studiato e testato come ottenere un buon clima interno con l’ausilio di sistemi di ventilazione che si adattano in base alla qualità dell’aria nella stanza, il che a sua volta consente di risparmiare energia.

Dal riscaldamento della roccia alla ventilazione

È un ingegnere minerario qualificato dalla Spagna, ed è così che è iniziato il suo interesse per l’energia geotermica. Ma la ventilazione e le pompe di calore sono arrivate solo quando è arrivata in Norvegia per un master nel 2007. Ha poi ottenuto un lavoro come assistente scientifica presso NTNU, prima di lavorare presso SINTEF dove ha lavorato con ventilazione e pompe di calore per 12 anni.

– Poi improvvisamente ho pensato, ora lavoro con la stessa cosa da molto tempo. Ora voglio scavare più a fondo e saperne di più sulle cose e sulle cose che sono diventate parte dei miei progetti, dice.

Poi l’opportunità di ottenere un dottorato in esso FME ZEN Dai, prendilo. Ho conosciuto bene il centro dopo aver contribuito a scrivere la domanda.

Clima interno e salute

In linea con la crescente attenzione agli edifici stretti e isolati per ridurre il consumo energetico, è aumentata anche la necessità di garantire un’adeguata qualità dell’aria in questi edifici.

– Abbiamo molti vecchi edifici che sono stati ristrutturati, ma non dovrebbe essere fatto senza pensare alla qualità dell’aria, perché le case ben ventilate che diventano improvvisamente soffocanti spesso mancano di sistemi di ventilazione sufficientemente buoni per gestire la qualità dell’aria. Ciò vale in larga misura anche per i nuovi edifici, dove è necessario concentrarsi anche su una buona qualità dell’aria.

Maria sottolinea più volte che la salute e la produttività sono strettamente correlate alla qualità del clima interno. Lavorare e vivere in edifici con scarsa qualità dell’aria influisce sulla salute, sulla produttività e sul benessere.

Ciò ha portato alla necessità di nuove soluzioni di ventilazione che assicurino il ricambio d’aria. La ventilazione meccanica viene solitamente scelta per soddisfare le normative edilizie e nei tipici edifici per uffici ed edifici commerciali si tratta della ventilazione a richiesta (DCV), che viene scelta, insieme al recupero di calore, per ridurre la domanda di energia. Con DCV, la ventilazione si accende e si spegne a seconda di quanto sono piene le stanze.

co₂– Il contenuto della stanza viene misurato per determinare quanto è piena la stanza, preferibilmente con la temperatura. Quando questa quantità diminuisce, diminuisce anche l’aerazione. Ma la ricerca di Maria mostra che il modo per farlo spesso non tiene conto di altre sostanze potenzialmente dannose nell’aria.

Il metodo generale

Lo scopo della tesi di dottorato è esplorare e sviluppare un metodo completo (completo) per ottenere un migliore controllo della ventilazione in modo da ridurre il consumo di energia e migliorare la qualità dell’aria interna (IAQ).

María Justo Alonso ha condotto studi di letteratura per scoprire perché i sistemi DCV in uso oggi non sono di qualità sufficientemente buona.

– Qui ho trovato quel monossido di carbonio₂– La concentrazione e la temperatura sono due fattori importanti per misurare se le persone sono in una stanza. Tuttavia, queste misurazioni non forniscono risposte sull’esistenza di altre fonti di inquinamento diverse dalle persone che hanno un impatto sulla qualità dell’aria e sulla salute. Ho trovato importante misurare altri contaminanti in aggiunta che potrebbero essere usati per controllare la ventilazione. Questi possono essere particelle, composti organici volatili, formaldeide e altre cose che possono causare danni alla salute se esposti a loro per un lungo periodo di tempo.

Nel turno successivo, ha condotto studi sul campo per scoprire cosa fosse importante e misurabile negli inquinanti. Qui ha installato contatori in tre uffici, quattro scuole/aule, una cucina industriale e una palestra e in 21 home office. Questi ultimi sono ordinati a seconda che siano ambienti dedicati, uso cucina, soggiorno, camera da letto o all-in-one: ufficio, soggiorno, cucina e camera da letto. Anche qui ho confrontato i risultati con la letteratura per vedere se gli home office norvegesi si distinguono.

“Sensori fai da te”

– Ci siamo chiesti come poter effettuare queste misurazioni in modo economico ma sicuro. Abbiamo ideato i cosiddetti “sensori a basso costo” di Arduino, facilmente acquistabili nei negozi online, in grado di misurare l’anidride carbonica₂, umidità, temperatura, composti organici volatili, formaldeide e particolato nella stanza. Per il nostro utilizzo, abbiamo dovuto sviluppare un metodo di calibrazione per confermare e migliorare la precisione di questi sensori “economici”, afferma.

Questi, insieme a un RaspberryPi per gestire le connessioni, non dovrebbero costare più di 200€.

E questo era uno sviluppo con cui non aveva lavorato molto prima.

– Matematica, statistica e programmazione sono qualcosa di cui avevo bisogno di una conoscenza più approfondita e durante il mio dottorato ho avuto il tempo di imparare. Inoltre, ho avuto molto aiuto dai colleghi dei miei dipartimenti e di altri dipartimenti di NTNU, SINTEF e altri dottorati di ricerca. studenti, e ho imparato una quantità incredibile. Lavorare alla mia tesi di dottorato è stato impegnativo. Sai, sono andato ben oltre la mia zona di comfort in termini di carriera qui, ride.

Sensori che dialogano tra loro

Mostra una scatola del sensore che ha costruito.

– Qui sono presenti sensori che misurano diversi tipi di inquinamento nella stanza e nell’aria esterna e comunicano tra loro, ad esempio ventilatori e valvola/serranda, per controllarli e migliorare la qualità dell’aria.

I parametri misurati sono CO₂, temperatura, umidità, PM, composti organici volatili e formaldeide. Per controllare la ventilazione è importante utilizzare solo i parametri più importanti perché tutto ciò che viene in più rende il tutto più complicato.

– Ecco perché abbiamo sviluppato un metodo per poter selezionare i parametri più importanti in ogni caso. Poi abbiamo bisogno di un operatore che faccia qualcosa quando le misurazioni lo richiedono. es. aprire la serranda, attivare un ventilatore ecc

Migliore clima interno, minore consumo di energia

– Di cosa pensi parli la tua tesi di dottorato? Puoi contribuire al quadro generale?

– Credo che i risultati possano contribuire allo sviluppo di soluzioni più avanzate per la regolazione della ventilazione per garantire ambienti interni più salubri, il che migliora anche la produttività, che allo stesso tempo contribuisce a edifici che consumano meno energia.

Maria Justo Alonso osserva che c’è una maggiore attenzione alla qualità dell’aria interna.

– L’abbiamo visto durante la pandemia di Corona. Le persone erano preoccupate di avere una buona ventilazione. Ha un impatto sulla salute, sulla produttività, sulle finanze, ecc. Le persone che lavorano in ambienti con scarsa qualità dell’aria possono ammalarsi e, a lungo andare, diventa costoso. Pertanto, è essenziale investire in una buona qualità dell’aria per avere un buon ambiente di lavoro e una buona salute. Ciò richiede sempre più inquilini. Dice che il fatto che contribuisce anche a ridurre i costi energetici è un grande vantaggio.

Durante il suo dottorato di ricerca ha anche assistito allo sviluppo della ventilazione, non da ultimo dal lato dei sensori.

Dal momento in cui ho iniziato fino ad oggi, sono successe molte cose. Possiamo misurare molto di più ora rispetto a prima, e in termini di costo questo è molto più economico.

Gara impressionante

Durante il suo dottorato, Maria è anche riuscita a diventare madre di due figli. Il più grande ha due anni e il più piccolo tre mesi. La foschia dell’allattamento al seno non è un termine sconosciuto, ma come si combina con un dottorato di ricerca?

– Questo non si poteva fare, quindi ho preso il congedo di maternità, sorride Maria. – Ma se lo ignori, ho trascorso esattamente quattro anni come previsto per il mio dottorato di ricerca. Penso che sia buono!

La volontà e la resistenza devono essere al posto giusto per gestirlo, quindi speriamo che la nebbia rimanga lontana fino alla fine della difesa il 5 dicembre.

Testo: Ann Lise Ackervik