Approfondimento2_legno

9 set 2019
Tempo di lettura: 5 min

Aggiornamento: 30 set 2020

Pagina: News

Rubrica: WalLibrary

Tema: Approfondimento sull'impiego del legno strutturale

Prefazione

Il presente approfondimento intende fornire in principio informazioni di carattere generale sulla analisi termoigrometrica delle pareti opache, di queste unicamente quelle destinate a separare ambienti interni dall’esterno.

In ordine successivo l’approfondimento intende applicare i presupposti della normativa nazionale (DM 26/06/2015) e quella di derivazione europea (UNI) per analizzare alcuni modelli di parete a telaio leggero in legno di abete.

L’analisi della parete-tipo ha previsto l’impiego di alcuni fogli elettronici e software in grado di diagnosticare le prestazioni di quest’ultima dal punto di vista della trasmittanza termica e della trasmigrazione di vapore acqueo in fase addensante[1].

[1] Nell’ordine: un foglio elettronico excel di Andrea Ursini (analisi trasmittanza in regime stazionario e periodico); un foglio elettronico excel da me concepito intitolato “V-MC_b-a” (analisi termoigrometrica); il software PAN7 (analisi termoigrometrica).

Analisi termoigrometrica della parete-tipo

L’analisi in questione prende sostanza dall’intero corpo di disposizioni normative divulgate a livello europeo e nazionale (norma UNI e il decreto sui requisiti di efficienza energetica degli edifici).

In fase iniziale ho provveduto alla identificazione delle località da sottoporre ad esame, avvalendomi dei dati presentati nella UNI 10349 – dati climatici.

Dalla suddetta ho deciso di prendere ad esempio alcune provincie, scelte in funzione della loro quota altimetrica e della loro zona climatica. Tra le tante elencate nella norma mi sono interessato soprattutto a quelle località che possono raggiungere quote maggiori, capaci di prevedere forti escursioni in termini di temperatura e umidità relativa dell’aria esterna.

La scelta è ricaduta in particolare sulle località di Caltanissetta (zona D) e di Enna (zona E) in Sicilia, offrendo nell’ultimo caso un valido paragone con Campobasso (Molise). A seguire la mia attenzione è ricaduta sulla località di Cuneo (zona F) in Piemonte.

Queste località mi consentono di vagliare al meglio tutte le possibili proposte di parete-tipo che intendo esporre. Infatti le diverse altitudini, irradianze solari medie mensili, temperature esterne e umidità dell’aria esterna, permettono di esaminare le possibili vulnerabilità di una parete.

Nel proseguo dell’analisi ho sviluppato un foglio elettronico in excel capace di monitorare e verificare la formazione di muffa superficiale e di condensa interstiziale.

Questo foglio elettronico si avvale dei presupposti di analisi stabiliti dalla norma UNI EN ISO 13788 – prestazione igrotermica dei componenti e degli elementi per edilizia –, restituendo in formato grafico (Glaser) le pressioni di vapore d’acqua allo stato saturo e in forma concentrata sulle interfacce degli strati di parete.

La verifica della parete-tipo confida soprattutto nel monitorare e dimostrare se l’interfaccia interna della parete può presentare della muffa, in presenza di un valore di umidità relativa[1] dell’aria interna dell’80 %. In aggiunta a questa condizione l’analisi della parete-tipo prosegue prendendo a riferimento le resistenze termiche e di vapore su base stratigrafica.

Tali valori offrono una panoramica sulla trasmittanza termica della parete-tipo e sulla sua contingenza tra strato/Pvsat[2]/Pvi[3].

L’esito di questa valutazione deve assicurare che non si formano addensamenti di vapore in prossimità di nessuno degli strati di parete esaminati. L’esito va ricondotto ad uno schema grafico cartesiano Pv-Rv[4] in cui occorre dimostrare che la retta obliqua delle pressioni parziali di vapore non interseca mai la curva della pressione di saturazione.

Nel processo di valutazione delle stratigrafie di parete mi sono avvalso delle norme UNI 10351[5] e UNI EN ISO 6946[6] per identificare materiali e valori di riferimento (Sp, λ, δa, μ)[7].

[1] altrimenti indicata con UR

[2] pressione di saturazione del vapore acqueo (nel caso di UR = 80%);

[3] pressione parziale di vapore acqueo, addensato sull’interfaccia dello strato iesimo di parete.

[4] Pv-Rv descrive il rapporto che sussiste tra l’ordinata Pv (pressione di vapore acqueo) e l’ascissa Rv (resistenza di vapore degli strati). Lo schema è definito grafico Glaser.

[5] Norma sulle proprietà termoigrometriche dei materiali.

[6] Norma sulle resistenze e trasmittanze termiche.

[7] Nell’ordine indicato intendo spessore di materiale (mm), coeff. di conduzione termica; coeff. di permeabilità al vapore acqueo, coeff. di resistenza alla diffusione del vapore acqueo.

Nel processo di identificazione dei materiali e dei loro parametri caratteristici mi sono avvalso anche della fonte internet. In particolare ho deciso di inserire nei calcoli i dati di riferimento di alcune case produttrici, ritenendoli al caso più indicativi di quelli contenuti nella norma ufficiale.

In conclusione ho deciso di confrontare i miei dati con quelli scaturiti da un software attualmente proposto dall’ANIT[1], PAN7[2].

Questo software si è dimostrato maneggevole, di facile configurazione dei dati personalizzati. La banca dati è aggiornata alle nome UNI e l’analisi verte sulla verifica introdotta dalla recente UNI 13788 e dal DM 2015. All’atto della verifica restituisce sia i valori di trasmittanza termica in regime stazionario e variabile, sia una misura del tempo di asciugatura delle interfacce di parete.

Verifica assenza muffa superficiale

La norma UNI 13788 attribuisce a questa analisi un ruolo fondamentale, in quanto progetta sin dal principio le basi di un’analisi più approfondita che si dipana nella seconda parte (verifica assenza di condensa interstiziale). Per convergere verso questa prima analisi occorre conoscere la località d’indagine, i suoi dati climatici e la zona di appartenenza.

Seguendo dal principio i calcoli salienti occorre precisare che la pressione di saturazione e la conseguente umidità relativa esterna sono quantificati secondo formule matematiche[3]. Stabilito poi in maniera generale il periodo di accensione dell’impianto termico si provvede a identificare temperatura e relativa pressione di saturazione del vapore nello spazio abitato (vedi prospetto E1, UNI 13788). Ricordo che la norma stabilisce che la temperatura media mensile interna deve essere stabilita attribuendo, di regola, 20 °C al mese in cui si ritiene opportuno accendere l’impianto di riscaldamento e 18 °C agli altri mesi (periodo estivo).

[1] Associazione Nazionale per l’Isolamento Termico e acustico (ANIT).

[2] Versione PAN 7.0.1.15. Scaricabile anche in formato demo, utilizzabile per 30 gg.

[3] Vedi appendice E3, UNI 13788.

Verifica assenza condensa interstiziale

Questa verifica richiede di conoscere oltre alla località di riferimento e i dati climatici che la contraddistinguono anche:

la temperatura e le pressioni di vapore dell’aria esterna;
la temperatura superficiale interna;
le pressioni di vapore acqueo dell’aria interna (parziale, di saturazione);

Sulla base di questi dati iniziali si procede col determinare e diagrammare le resistenze termiche e di vapore della stratigrafia di parete in oggetto. I materiali impiegabili nella stratigrafia devono poter avvicinare l’esatto comportamento che avrebbero nella realtà. Nella mia analisi ho deciso di avvalermi dei dati di alcune case produttrici[1].

[1] Naturalia-bau per gli isolanti in fibra di legno, Riwega per le membrane e gli schermi, il materiale dataholz.com per i pannelli di truciolato, Ton Gruppe per i pannelli e blocchi di terra cruda.