Ventilazione mansarda: perché ne hai bisogno e come migliorarla

Anche se sembra controintuitivo lasciare buchi nel tetto, la ventilazione della soffitta è fondamentale per mantenere la casa confortevole tutto l'anno. Per avere un'adeguata ventilazione della soffitta, lo spazio deve avere aperture per l'ingresso dell'aria fresca nella soffitta e aperture separate per l'uscita dell'aria calda. Poiché l'aria calda sale, l'uscita o lo sfiato di scarico si trovano solitamente in cima al tetto o il più vicino possibile ad esso. Le prese d'aria sono spesso nascoste sotto la grondaia nell'intradosso.

Un sistema di ventilazione sottotetto influisce anche sulla vita del tuo tetto garantendo che l'aria rimanga asciutta, riducendo così marciume, ruggine e muffe. Tuttavia, non tutta la ventilazione viene creata allo stesso modo. La giusta quantità di aria deve entrare ed uscire dalla soffitta per ottenere gli effetti desiderati senza sovraccaricare inavvertitamente il tuo impianto HVAC.

Scienza della ventilazione in soffitta: effetto termico

La ventilazione si verifica quando l'aria fresca e fredda scorre nella soffitta e l'aria calda esce. L'aria calda sale naturalmente sopra l'aria fredda, quindi le aperture ben posizionate nel tetto consentono che questo movimento dell'aria avvenga senza un ventilatore o alcuna forza meccanica. Ma perché l'aria calda sale all'inizio?

In poche parole, l'aria calda galleggia sopra l'aria fredda perché è meno densa. Un aumento della temperatura si traduce in un aumento dell'energia cinetica a livello molecolare. I minuscoli atomi nell'aria calda vibrano più velocemente man mano che la loro energia aumenta e, di conseguenza, si allontanano un po' l'uno dall'altro. Ciò si traduce in uno spazio vuoto che appare tra le molecole, rendendo l'aria calda meno densa dell'aria fredda.

Meno denso è un materiale, meno pesa rispetto a un materiale più denso dello stesso volume. Una singola molecola di aria calda pesa come una singola molecola di aria fredda, ma 1 piede cubo di aria calda pesa meno di 1 piede cubo di aria fredda. Pertanto, l'aria calda è complessivamente più leggera dell'aria fredda, facendola galleggiare. Questo è noto come "effetto termico".

Conseguenze di una ventilazione inadeguata

I sottotetti scarsamente ventilati sono caldi, specialmente vicino alla sommità del tetto. Durante il tempo nevoso, questo provoca un fenomeno noto come an diga di ghiaccio (o ghiaccioli, come sono più comunemente conosciuti). Il problema nasce quando lo strato di neve più vicino alla vetta si scioglie a causa dell'eccessivo calore che sale dal solaio. L'acqua scende verso il bordo del tetto, dove incontra nuovamente temperature gelide e si trasforma così in ghiaccio. Man mano che più neve si scioglie, più acqua scorre lungo il tetto. L'acqua che rimane vicino al tetto caldo non congelerà; forma invece una piscina.

L'herpes zoster è progettato per versare acqua, non per resistere all'immersione. Pertanto, l'acqua stagnante penetra sotto le tegole e permea il legno e l'isolamento del tetto e potenzialmente del soffitto finito sottostante. Ciò provoca danni estetici, indebolisce l'integrità strutturale del tetto, fa sì che l'isolamento del sottotetto funzioni male a causa della compattazione e aumenta la probabilità di muffa crescita in casa. Tutto questo potenziale danno può essere prevenuto con un sistema di ventilazione della soffitta relativamente economico che interrompe questo ciclo di congelamento/scongelamento consentendo al tetto di mantenere una temperatura uniforme.

L'eccessiva umidità nella tua soffitta si depositerà anche sulle staffe metalliche e sui chiodi, facendoli arrugginire. Potresti non sopportare il peso finanziario di questo danno fino a diversi anni dopo, quando il tuo tetto deve essere sostituito da cinque a 10 anni prima del previsto, ma potresti pagare un prezzo immediato nelle bollette energetiche mensili. Quando il sole picchia sul tetto, l'attico diventa molto caldo. Se questa aria calda non viene espulsa dalla soffitta, può accumularsi fino al punto in cui spinge verso il basso nel tuo spazio vitale, rendendo la tua casa scomoda e facendoti abbassare l'aria condizionatore. Con un'adeguata ventilazione che consente all'aria calda di fuoriuscire, la tua casa si sentirà più a suo agio e il condizionatore non avrà bisogno di calciare così spesso.

Calcolo delle esigenze di ventilazione della soffitta

L'aria deve entrare e uscire dalla soffitta alla stessa velocità per un'adeguata ventilazione. Quando non c'è abbastanza metratura nelle prese d'aria per tenere il passo con la quantità di aria che esce attraverso il bocchette di scarico, l'aria può essere aspirata dalla tua casa invece che attraverso le fessure nella costruzione. Vedrai che le tue bollette energetiche aumenteranno di conseguenza e il tuo forno o l'unità di condizionamento dell'aria potrebbero finire con una durata più breve a causa degli straordinari.

Di quante prese d'aria ha bisogno una mansarda? Dipende dal tipo di sfiato. Prima di esaminare i pro ei contro dei diversi tipi di prese d'aria, determinare la dimensione corretta della presa d'aria. Ogni bocchetta del tetto ha una misura chiamata area libera netta (NFA), che è l'area totale delle aperture in una bocchetta. L'International Residential Code specifica che è richiesto 1 piede quadrato di NFA per ogni 150 piedi quadrati di superficie sottotetto. Misura la lunghezza e la larghezza dell'attico in piedi e poi moltiplica queste misure per ottenere la metratura totale.

Il modo più semplice per calcolare l'NFA senza utilizzare una calcolatrice speciale è dividere la metratura totale per 2. Questo ti darà una leggera sopravvalutazione del numero di NFA in pollici quadrati. Ad esempio, un attico che misura 50 piedi di lunghezza e 36 piedi di larghezza ha un'area totale di 1.800 piedi quadrati e 1.800 divisi per 2 = 900. L'attico ha bisogno di un totale di 900 pollici quadrati di NFA. Dividere nuovamente questo per 2 per disperdere uniformemente l'NFA tra le prese d'aria di aspirazione e le prese d'aria di scarico. Le prese d'aria in questo scenario richiedono un NFA totale di 450 e anche le prese d'aria di scarico richiedono un NFA totale di 450.

Fattore di inclinazione del tetto

Per una misurazione NFA più accurata, considerare il inclinazione del tetto anche. Misura l'altezza del tetto dal picco al piano attico (questo è il "rialzo"). Quindi, misurare la larghezza del solaio dal bordo dell'attico al punto direttamente sotto il picco (questa è la "corsa"). Crea una frazione con l'aumento in alto (come numeratore) e la corsa in basso (come denominatore). Ad esempio, se l'alzata è di 10 piedi e la corsa è di 18 piedi, la frazione di salita e corsa è 10/18.

Le falde del tetto sono descritte come frazioni con denominatore 12. Converti la frazione salita/corsa risolvendo per x: salita/corsa = x/12. Nell'esempio, l'equazione è 10/18 = x/12. Moltiplica entrambi i membri per 12: 120/18 = x. Quindi, completa la divisione per risolvere x, che in questo caso è 6,67. Arrotonda al numero intero più vicino: 7. Ora sai che la tua inclinazione del tetto è di circa 7/12, che può anche essere scritta come un rapporto di 7:12.

Per le falde del tetto comprese tra 7:12 o 10:12, aumentare l'NFA del 20 percento. Con un NFA di 900, il calcolo sarebbe 900 x 1,2 = 1.080 NFA. Se il tono è 11:12 o superiore, aumenta l'NFA del 30 percento (moltiplica l'NFA per 1,3).

Tipi di sistemi di ventilazione: passivi vs. Attivo

La ventilazione della soffitta può essere attiva o passiva. La ventilazione attiva utilizza una ventola di scarico per migliorare il flusso d'aria in soffitta, mentre la ventilazione passiva non include parti in movimento. Invece, la ventilazione passiva si basa sul movimento dell'aria esterna. Quando l'aria calda lascia la soffitta, si interseca con il vento che scorre sopra il tetto. L'aria calda viene spazzata via, lasciando dietro di sé una sacca di bassa pressione appena sopra la linea del colmo del tetto. L'aria all'interno della soffitta viene tirata in quello spazio a bassa pressione. Questo crea un'area di bassa pressione all'interno della soffitta, che fa sì che l'aria venga aspirata dall'esterno (idealmente) o dall'interno della casa (se non è ben sigillata). Questo effetto pressurizzato porta alla ventilazione passiva e non richiede dispositivi meccanici.

Tipi di prese d'aria in mansarda attive

Tuttavia, nei giorni con poco o nessun vento, l'aria potrebbe non fluire attraverso la soffitta a una velocità sufficiente. In questa situazione, un elettrico aspiratore da soffitta può mantenere l'aria in movimento fuori dalla soffitta, aspirando naturalmente più aria allo stesso tempo.

Inoltre, alcuni design del tetto rendono difficile l'installazione delle prese d'aria nella posizione corretta. Uno sfiato dell'intradosso un'alternativa si chiama gocciolatoio di sfiato, che viene installato lungo il bordo inferiore delle tegole del tetto. Nel raro caso in cui sia impossibile installare uno sfiato a soffitto o un bordo di sfiato a goccia, una ventola di aspirazione può spingere l'aria in soffitta mentre una ventola di scarico e/o una ventola passiva consentono l'uscita dell'aria calda. La configurazione opposta (presa di aspirazione passiva abbinata a una ventola di scarico alimentata) è comune.

I ventilatori da soffitta possono essere cablati a un circuito domestico per l'alimentazione. Alcuni modelli si attivano solo quando un termostato integrato rileva una certa temperatura all'interno della soffitta. Due alternative includono ventilatori a energia solare e turbine, che aspirano aria calda dal solaio ogni volta che il vento attiva le pale del ventilatore. Nota che alcune aree del paese non hanno abbastanza vento perché le turbine funzionino a sufficienza, il che rende un ventilatore da soffitta alimentato un'opzione migliore.

Tipi di prese d'aria passive per soffitta

Passivo prese d'aria in soffitta sono anche chiamate prese d'aria statiche perché nulla nella presa d'aria si muove, sia attraverso il vento, l'energia solare o l'elettricità. UN sfiato di colmo è una delle prese d'aria statiche più popolari. È integrato nel tetto stesso e coperto da tegole, e entrambi i lati del picco del tetto presentano un piccolo spazio in cui l'aria viene scaricata dalla soffitta.

Altre prese d'aria statiche sono descritte dalla loro forma. Le prese d'aria degli abbaini, ad esempio, imitano il design degli abbaini. Prese d'aria a timpano sono installati lungo la parete laterale dell'attico, non sul tetto stesso. Le prese d'aria della scatola sembrano scatole e le prese d'aria piatte si fondono con il tetto. Le prese d'aria passive sono disponibili in molti stili diversi, ma lo stile non conta tanto quanto l'NFA. Scegli uno sfiato abbastanza grande da soddisfare i requisiti NFA o installa ulteriori prese d'aria per raggiungere il numero corretto.