Riscaldamento nelle chiese: caratteristiche e accorgimenti. Parte seconda

Il problema del riscaldamento degli ambienti dedicati al culto, in relazione alla presenza di opere d’arte spesso molto antiche, è una questione rilevante. Abbiamo già individuato alcuni tipi di impianti di riscaldamento come quello a radiazioni infrarosse, a combustione di gas o ad emissione d’aria calda e provato a sviscerare le criticità di questi sistemi in relazione alla conservazione dei beni culturali.

Elementi radianti alimentati con energia elettrica

E’ possibile però anche installare altri tipi di impianti con principi di funzionamento diversi. Gli elementi radianti alimentati con energia elettrica sono normalmente dispositivi in grado di fornire calore mediante una resistenza elettrica avvolta in materiale isolante che consentono rendimenti molto elevati (quasi tutta l’energia elettrica viene convertita in calore) sopratutto per gli impianti come le candele radianti al quarzo; i sistemi alogeni invece producono rendimenti più ridotti e sono meno indicati perchè generano un bagliore fastidioso, possono emettere radiazioni ultraviolette e sono più costosi dei precedenti.

Un radiatore elettrico al quarzo.

Un radiatore elettrico al quarzo.

Questi sistemi hanno il vantaggio di non produrre sostanze inquinanti e forniscono in maniera quasi immediata il calore in punti localizzati.

Termosifoni con radiatori

Un’altra tipologia di impianti è quella mediante termosifoni con radiatori; il principio di funzionamento si basa sulla ventilazione naturale. Si tratta di un sistema di riscaldamento atto a riscaldare prima gli ambienti e poi le persone. Si tratta dunque di impianti che sono piuttosto diffusi sopratutto nelle abitazioni ma che presentano diversi problemi in relazione al ciclo di funzionamento (se continuo l’umidità relativa dell’ambiente tende ad abbassarsi anche considerevolmente mentre se alternato le variazioni possono essere dannose) e alla formazione di depositi di fumi e sostanze inquinanti.

Riscaldamento a battiscopa con termoconvettori

Problemi simili avvengono con impianti come termoconvettori a battiscopa che collocati nelle zone del pavimento producono il ricircolo delle polveri che tendono a depositarsi sulle pareti.

Riscaldamento a pavimento radiante e pedane riscaldanti

I sistemi a pavimento radiante si basano su elementi scaldanti posti all’interno del pavimento che normalmente vengono realizzati mediante la posa di tubature ad acqua riscaldata. Una soluzione simile meno invasiva è realizzata mediante pedane riscaldanti. Produce un riscaldamento omogeneo e necessita diverse ore di funzionamento prima di produrre un livello ottimale. Anche questo sistema presenta problemi simili di deposito e di ammaloramenti dovuti a cicli continui e intermittenti. Inoltre il pavimento caldo tende a favorire la risalta capillare.

Per quanto riguarda le pedane radianti hanno un problema di rendimento perchè interessano una superficie troppo piccola e la radiazione viene quasi interamente assorbita dal legno dei banchi.  Per entrambe le soluzioni le temperature non possono superare i 26 gradi centigradi circa per evitare una eccessiva sudorazione dei piedi.

Riscaldamento a parete

I sistemi di riscaldamento a parete sono costituiti da tubi d’acqua calda o resistenze elettriche poste sotto le superfici murarie. Il riscaldamento dei muri non permette dunque fenomeni di condensa superficiale sulle pareti però è un sistema piuttosto invasivo per gli edifici storici. In alcuni casi vengono realizzate esternamente per evitare di bucare le pareti esistenti. Anche qui i moti convettivi generati formano depositi superficiali e annerimenti delle pareti e soffitto.

Sistemi localizzati di riscaldamento

Uno dei sistemi localizzati di riscaldamento è quello a banco, che fornisce calore in maniera individuale alle persone sedute, lasciando invariata la temperatura dell’edificio. Normalmente vengono realizzati posizionando elementi scaldanti tra i banchi o sotto le sedute. Questo sistema è in grado di riscaldare solo alcune zone del corpo: ad esempio il volto spesso rimane al freddo ed è utile prendere alcune precauzioni per evitare l’innesco di pericolosi moti convettivi che potrebbero danneggiare le superfici. In caso di banchi di rilevanza storica e artistica l’installazione di questo sistema di riscaldamento può provocare danni agli elementi stessi.

Serpentine di un impianto di riscaldamento a parete.

Serpentine di un impianto di riscaldamento a parete.

Le sorgenti ad elevate temperature producono buone quantità di calore per persone sedute in ambienti freddi. Il funzionamento si basa sul posizionamento nella parte inferiore dei banchi di resistenze elettriche in grado di surriscaldarsi e cedere il calore per irraggiamento e convezione. Dal punto di vista della conservazione ha effetti certamente meno dannosi rispetto a sistemi ad emissione d’aria. I sistemi riscaldanti localizzati a bassa temperatura funzionano mediante tubi di acqua calda, pannelli radianti o una resistenza elettrica. Sono soluzioni che producono meno calore rispetto alle precedenti.

Le sorgenti ad aria calda radente il pavimento sono costituite da termoconvettori che soffiano aria calda radente al pavimento a velocità elevate che non riesce a salire verso il soffitto. L’incontro con ostacoli può favorire l’insorgenza di piccole correnti d’aria calda che riscaldano le gambe e parte del corpo. Questi sistemi però favoriscono la circolazione di pulviscolo sul pavimento e depositi superficiali.

Il progetto Friendly-Heating

Nel corso degli ultimi anni sono stati sviluppati una serie di studi raccolti poi in un progetto europeo denominato Friendly-Heating che raccoglie una serie di soluzioni per la conservazione di opere d’arte e nello stesso tempo di fornire ai visitatori il migliore comfort possibile compatibilmente con le necessità di conservazione.

Si è arrivati a definire dunque le sorgenti a bassa temperatura (irraggiamento a grande lunghezza d’onda) come una soluzione idonea rispetto alla distribuzione mediante circolazione d’aria. I fedeli dunque ricevono calore da una serie di sorgenti radianti a bassa temperatura (da 40 a 70 gradi centigradi) disposte in ogni banco per garantire una migliore distribuzione.

Gli elementi che producono calore sono costituiti da fogli di diverse dimensioni e temperature realizzati con granuli di grafite distesi su un tessuto in fibra di vetro sigillati tra due fogli plastici. Quando avviene il passaggio di corrente la grafite si scalda e la temperatura è regolata dalla resistenza dei granuli. Avviene sostanzialmente mediante le proprietà fisiche-chimiche del materiale una autoregolazione della temperatura mantenendo un livello di esercizio. In questo modo si evitano incendi o scottature. Una soluzione simile è data da lastre di vetro scaldante con ossidi di metallo inclusi che fungono da resistenza elettrica. E’ una buona soluzione usarli come schienali scaldanti. I banchi che ospitano questi elementi sono fissati al pavimento o ad una pedana.

riscaldamento nelle chiese

Il riscaldamento nelle chiese in relazione alla presenza di opere d'arte spesso molto antiche, è una questione rilevante

Per colui che celebra e per il coro sono invece proposte soluzioni differenti come termotappeti e candele al quarzo.

Con queste soluzioni si hanno maggiori vantaggi rispetto a quelle indicate precedentemente poichè il calore rimane sostanzialmente confinato nella zona di immissione, gli apparecchi di emissione sono isolati per evitare danneggiamenti ai banchi e gli apporti di calore non modificano le condizioni naturali microclimatiche.

Problemi di natura conservativa dunque non sono stati rilevati per queste soluzioni: essendo però, anche se tecnologicamente avanzate, soluzioni localizzate non consentono da sole di realizzare soluzioni ottimali a livello di comfort. E’ necessario dunque accoppiarle con soluzioni radianti come lampade al quarzo. In caso di condensazione dovuta all’affollamento la soluzione proposta è quella di rimuovere il vapore in eccesso mediante ventilazione o con utilizzare deumidificatori.

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