Tenuta all’aria dell’involucro: perchè è così importante?

Con questo articolo, affrontiamo uno dei temi più importanti in materia efficienza energetica: la tenuta all’aria dell’involucro termico.

Che si tratti di una ristrutturazione o di una nuova costruzione, la tenuta all’aria svolge un ruolo di grande importanza in termini di comfort, risparmio energetico e durabilità del fabbricato.

TENUTA ALL’ARIA E TRASPIRABILITA’

In primo luogo, occorre distinguere la tenuta all’aria dalla traspirabilità: si tratta di due concetti molto diversi, anche se spesso vengono confusi e utilizzati come sinonimi.

La traspirabilità è la capacità di una struttura dell’involucro termico di lasciar passare il solo vapore acqueo, attraverso i vari strati che compongono la struttura stessa (ad es. intonaco, muratura, isolante ecc.).

La tenuta all’aria è data dalla permeabilità delle strutture dell’involucro al passaggio di aria, attraverso buchi, fessure e altre discontinuità che costituiscono a tutti gli effetti dei difetti di costruzione. Tanto minore è la tenuta all’aria dell’involucro, tanto maggiori sono gli “spifferi” che penetrano nel fabbricato.

Danni ad un tetto in legno causati dalla mancanza di tenuta: i fori dei faretti ad incasso non erano stati sigillati, e l'aria calda e umida aveva poteva infiltrarsi all'interno dell'isolante, causando la condensa che ha fatto marcire la struttura.

Danni ad un tetto in legno causati dalla mancanza di tenuta: i fori dei faretti ad incasso non erano stati sigillati, e l’aria calda e umida aveva poteva infiltrarsi all’interno dell’isolante, causando la condensa che ha fatto marcire la struttura in legno – foto di Peter Yost

TENUTA DELL’INVOLUCRO TERMICO

Quando si parla di tenuta all’aria, si intende la tenuta del solo involucro termico del fabbricato: per gli ambienti non riscaldati (ad es. le autorimesse), questo parametro non entra in gioco.

La tenuta dell’involucro può essere misurata in opera, con il test di tenuta all’aria (“blower door test”), secondo norma UNI EN 13829. In sede di test, tutte le aperture dell’involucro vengono chiuse, e il fabbricato viene messo in depressione, per poter individuare le infiltrazioni indesiderate d’aria. In questo modo, si riesce a valutare tenuta all’aria dell’involucro nel suo complesso.

Un test di tenuta all'aria eseguito su un nostro fabbricato.

Un test di tenuta all’aria eseguito su un nostro fabbricato.

Il test misura quanti metri cubi d’aria vengono estratti ad una determinata pressione: questo valore viene diviso per il volume netto interno all’involucro, e il risultato è la tenuta all’aria dell’edificio. Tanta più aria viene estratta durante il test, tanto peggiore è il risultato, perchè indica la presenza di numerosi spifferi.

A titolo di esempio, i valori di tenuta all’aria di un involucro possono essere:

Casa anni ’70 in muratura: 5,0 1/h;

Casa anni ’70 in legno: 11,0 1/h;

Casa attuale: 2,5 1/h;

Casa Passiva: 0,6 1/h.

Un valore di tenuta all’aria pari a 0,0 1/h, che corrisponde alla tenuta totale, in completa assenza di infiltrazioni, è fisicamente impossibile da raggiungere, con qualsivoglia tecnologia.

COMFORT

L’assenza di tenuta dell’involucro porta, in inverno, alla presenza di spifferi d’aria fredda: dal punto di vista del comfort, questo fenomeno ha una duplice valenza negativa.

In primo luogo, in prossimità dello “spiffero” è possibile percepire il movimento di aria fredda, che causa discomfort.

In secondo, l’ingresso di aria fredda aumenta la stratificazione delle temperature interne tra la parte bassa e alta degli ambienti: questa differenza di temperatura viene percepita dal corpo umano come discomfort, anche se la temperatura media della stanza è più alta di 20°C.

ENERGIA

Se la tenuta all’aria dell’involucro equivale all’assenza di infiltrazioni di aria fredda, è piuttosto evidente come:

tenuta = efficienza

Il “peso” energetico delle infiltrazioni d’aria sul fabbisogno totale del fabbricato dipende ovviamente dal fabbricato stesso: su questo argomento, avremo modo di dedicare un articolo specifico.

Nel caso delle Case Passive di Cavriago, ad esempio, i due fabbricati sono stati progettati in modo da avere al massimo un valore 0,6 1/h: in questo caso, il fabbisogno energetico dato dalle infiltrazioni d’aria corrisponde all’11% del fabbisogno utile dell’intero edificio edificio, per quello che riguarda il riscaldamento. Se il medesimo edificio, a parità di isolamenti (pareti, coperture ecc.), avesse una tenuta all’aria più scarsa, attorno a 1,5 1/h, il “peso” energetico delle infiltrazioni sarebbe pari al 20% del totale, e occorrerebbe addirittura cambiare il tipo di impianto di riscaldamento, installandone uno più costoso.

Accorgimenti in opera per la tenuta all'aria del fabbricato.

Accorgimenti in opera per la tenuta all’aria del fabbricato.

DURABILITA’

Abbiamo fin’ora descritto la tenuta all’aria come “spifferi” d’aria fredda che entrano all’interno dell’involucro termico (infiltrazioni): questa descrizione è corretta, ma incompleta.

In inverno, quando l’ambiente interno più caldo di quello esterno, l’aria esterna risulta più densa (e pesante) di quella interna. Per questo motivo, l’aria fredda tende ad entrare dal basso del fabbricato, e a spingere verso l’alto l’aria calda. Se questa aria calda trova delle vie di fuga verso l’esterno, queste fughe (exfiltrazioni) portano a creare condensa all’interno delle strutture dell’involucro termico.

Una fessura larga 1 mm, lunga un metro, porta fino a 800 g di acqua al giorno dentro la struttura.

Una fessura larga 1 mm, lunga un metro, porta fino a 800 g di acqua al giorno dentro la struttura.

Una fuga di 1 mm, lunga un metro, può causare fino a 0,8 litri al giorno di condensa in una struttura (*).

(*) studio condotto dal Fraunhofer Institut.

E’ facile comprendere quanto danno possa fare una tale quantità di condensa all’interno di una struttura dell’involucro. Un materiale bagnato conduce più calore del normale, pertanto la condensa causata dalla mancanza di tenuta all’aria fa peggiorare l’efficienza energetica dell’involucro.

Nel medio termine, tuttavia, questa condensa può deteriorare notevolmente le strutture: è il caso del legno, che si tratti di un tetto, o di una struttura a telaio o in X-Lam. Se questo tipo di struttura non viene realizzata a tenuta all’aria, è destinata a marcire nel giro di pochi anni, con danni anche strutturali molto importanti.

Danni alle strutture in legno di un tetto causati dalla condensa per mancanza di tenuta all'aria

In basso a sinistra: porzione del tetto a tenuta, dove la struttura è rimasta integra. In alto: porzione del tetto non a tenuta, dove la struttura è marcita (vedi Nota 1). Gli spifferi fanno bene alla casa?

E’ preoccupante quanto poco questo fenomeno sia conosciuto da tante ditte che oggi si occupano di case e tetti in legno:

non ci si inventa costruttori di case in legno dalla sera alla mattina

Le strutture di tipo tradizionale, in muratura e/o calcestruzzo, sono meno soggette al deterioramento causato dalla condensa, perché nascono con tecnologia “a umido” (ossia richiedono acqua durante la loro costruzione).

TENUTA ALL’ARIA E MUFFA

Se l’innovazione, in termini di comfort e risparmio energetico, porta gli architetti a progettare gli edifici in modo nuovo e migliore, allo stesso modo occorre che chi abita gli edifici impari ad utilizzarli in modo corretto.

Abitare un edificio dotato di una buona tenuta all’aria, ed utilizzarlo come se si trattasse di un fabbricato “colabrodo” (non a tenuta), può portare all’insorgere di muffa e condensa sulle superfici interne:

Esempio muffa 11 - Emu Architetti

Esempio di muffa su pareti e soffitto – foto di Damiano Chiarini

in questo caso, la colpa non è della tenuta, ma dell’utente

In mancanza di un impianto di ventilazione meccanica, è compito di chi abita la casa di aerare i locali quotidianamente, per smaltire l’umidità prodotta respirando, lavando e cucinando. La traspirabilità delle strutture non è infatti in grado, da sola, di smaltire il vapore acqueo generato ogni giorno.

Visto l’importanza dell’argomento, vi invitiamo a leggere il nostro articolo sulla ventilazione meccanica controllata.

IL PROGETTO E LA REALIZZAZIONE

Come gli altri aspetti del fabbricato, anche la tenuta all’aria fa parte del progetto esecutivo di un edificio: è compito del progettista individuare come rendere a tenuta le strutture dell’involucro. Un progetto esecutivo che ne sia sprovvisto è decisamente carente, e non è possibile inventarsi soluzioni in cantiere.

Esempio di dettaglio costruttivo del nodo tra parete e copertura di una Casa Passiva, con evidenziati in rosso gli elementi necessari per la tenuta all'aria.

Esempio di dettaglio costruttivo del nodo tra parete e copertura di una Casa Passiva, con evidenziati in rosso gli elementi necessari per la tenuta all’aria.

Al di là del progetto, la tenuta all’aria è forse il risultato più difficile da ottenere in opera, perchè una singola fessura può portare ad un danno anche molto rilevante. Per questo motivo, oltre che un progetto dettagliato occorre anche un’attenta e frequente Direzione Lavori, durante la realizzazione della tenuta, da parte di un tecnico competente.

Per garantire l’esecuzione in opera della tenuta all’aria dell’involucro termico, è buona prassi eseguire un test preliminare di tenuta, che consente di individuare le eventuali infiltrazioni, prima della conclusione dei lavori.

TENUTA ALL’ARIA E RISTRUTTURAZIONE

La tenuta all’aria è molto importante anche nel caso di una ristrutturazione o di una riqualificazione energetica.

La facilità o meno degli interventi, volti a migliorare la tenuta, varia in base a vari fattori: il tipo di struttura, la logistica ecc.. In una ristrutturazione, le condizioni al contorno rendono in generale più complesso il lavoro, ma non impossibile.

Rispetto ai valori di tenuta riportati in precedenza, anche per una ristrutturazione è possibile migliorare notevolmente il risultato rispetto allo stato di fatto, ed abbattere le infiltrazioni in modo considerevole. Ad esempio, da una situazione iniziale di 5,0-6,0, è relativamente facile ottenere un valore finale di 1,0-1,5 1/h, con l’abbattimento delle infiltrazioni pari all’80%.

NOTA (1): IL TETTO NELLA FOTO

Il tetto nella foto mostra un tetto in legno con isolamento interposto ai travetti (rimosso). Il tetto è dotato di barriera al vapore sul lato interno (caldo), e di un pannello in multistrato con guaina bituminosa sul lato esterno (freddo). Per quanto si possa discutere sull’importanza o meno della traspirabilità delle strutture, dal punto di vista igrometrico il tetto è stato progettato correttamente: membrana non traspirante sul lato freddo, quindi barriera al vapore sul lato caldo.

Le cause della condensa che ha fatto marcire parte dei travetti in legno non sono pertanto da ricercarsi in una condensa interstiziale diffusa in tutta la struttura, tant’è vero che la foto mostra anche una porzione del tetto rimasta sana (vedi il lato in basso a sinistra). La causa è da imputarsi alla mancanza di tenuta all’aria, che ha determinato la formazione di condensa là dove i travetti sono poi marciti.

7 responses to Tenuta all’aria dell’involucro: perchè è così importante?

  1. Cos’è un materiale isolante? | Emu Architetti

    […] Al di là della compattezza dell’edificio, che rimane di primaria importanza, questo disaccoppiamento termico viene eseguito inserendo uno o più materiali isolanti nelle strutture dell’involucro (pareti, tetto, serramenti). In aggiunta a questo, l’involucro deve essere realizzato a tenuta all’aria. […]

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  2. FensterBau 2016 a Norimberga | Emu Architetti

    […] europei di ferramenta sembra concentrata sulle problematiche dei serramenti alzante scorrevole, la tenuta all’aria dei quali non è ancora tanto soddisfacente quanto quella di un serramento a battente (apertura […]

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