Migrazione del vapore: controllo della condensazione interstiziale
Per valutare il rischio di ingresso di umidità nella parete, come prima cosa è necessario verificare se i fenomeni di migrazione del vapore che attraversano la struttura e che sono innescati dalle differenze climatiche tra l’ambiente interno e l’ambiente esterno, potrebbero causare problemi.
Esistono due approcci per questo tipo di analisi: uno semplificato, basato sulla norma UNI EN ISO 13788, e uno più sofisticato, basato sulla norma UNI EN 15026.
Il primo metodo (detto anche “modello di Glaser”) propone un calcolo stazionario facile da eseguire ma teoricamente cautelativo, in quanto analizza solo l’effetto della diffusione del vapore e potrebbe segnalare rischi di condensazione anche dove non sussistono.
Il secondo approccio è in grado di leggere in modo più realistico il comportamento igrotermico della struttura, ma applicarlo richiede una grande mole di dati sui materiali e sulle condizioni al contorno e una grande capacità di analisi da parte di chi esegue le simulazioni.
La figura riporta uno schema su come integrare i due approcci in base al problema da studiare.
Metodo stazionario: il modello di Glaser della UNI EN ISO 13788
Il “modello di Glaser”, in accordo con la UNI EN ISO 13788:2013, fissate le condizioni termoigrometriche interne ed esterne, permette di esaminare se in una struttura piana, inizialmente asciutta, possa verificarsi condensazione di vapore. Questo metodo però, avendo come ipotesi le condizioni al contorno costanti, non considera i seguenti aspetti presenti nelle situazioni reali:
• capacità di assorbimento dei materiali;
in questo modello due materiali con un fattore di resistenza al passaggio di vapore 𝜇 identico si comportano alla stessa maniera, quando è evidente che se a parità di 𝜇 i materiali hanno capacità di assorbimento differenti, la migrazione di umidità nella struttura sarà differente;
• trasporto di umidità in forma liquida;
è previsto un unico meccanismo di migrazione del vapore legato alla differenza di pressione parziale fra gli strati, nella realtà, però, c’è anche un meccanismo di migrazione per capillarità legato alla porosità dei materiali interessati;
• eventi meteorologici, quali sole, vento e pioggia sulle superfici, che possono accelerare e/o aumentare i meccanismi di migrazione del vapore;
nel modello, l’ambiente esterno si traduce solamente in un unico valore medio mensile della temperatura dell’aria, dell’umidità relativa e della pressione;
• oscillazione delle condizioni climatiche interne;
il clima interno è caratterizzato da un unico valore medio mensile di temperatura, umidità e pressione, nonostante le possibili reali oscillazioni di questi parametri, che possono creare condizioni per la migrazione di vapore in continua mutazione.
Tenuto conto di questi limiti oggettivi, la stessa norma UNI EN ISO 13788 ricorda che: “[…] I metodi di calcolo utilizzati forniscono in genere risultati cautelativi e quindi, se una struttura non risulta idonea secondo questi in base ad un criterio di progettazione specificato, possono essere utilizzati metodi più accurati che ne dimostrino l’idoneità”.
Analisi igrotermica dinamica secondo UNI EN 15026
Per superare i limiti del modello di Glaser è necessaria un’analisi più sofisticata basata su metodi dinamici, in accordo con la norma UNI EN 15026:2008.
Questa infatti consente di analizzare anche:
• i fenomeni di condensazione interstiziale in regime variabile;
• l’influenza dell’irraggiamento sulla migrazione del vapore;
• l’influenza della pioggia sulla migrazione del vapore;
• i fenomeni legati all’asciugatura delle strutture;
• il comportamento dell’utenza.
Questo tipo di analisi permette di valutare il fenomeno nella sua complessità anche a piccoli intervalli di tempo.
È possibile realizzare simulazioni igrotermiche orarie con software specifici per valutare ora per ora la temperatura e il contenuto d’acqua nei vari strati della muratura, verificando che non vi sia nel tempo un aumento eccessivo dell’umidità.
Poiché la simulazione dinamica è più complessa rispetto al metodo tradizionale, si consiglia inizialmente di valutare la struttura con il metodo stazionario. Se questo indicasse l’assenza di rischio di umidità, non è necessario procedere con un’analisi dinamica. Tuttavia, se l’analisi stazionaria suggerisce un rischio di condensa, può essere utile procedere con l’analisi dinamica per confermare e comprendere meglio la situazione e distinguere se si tratta di un rischio reale o se è il risultato delle semplificazioni del calcolo precedente.
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