Verifica termoigrometrica case in legno

Cos’è la verifica termoigrometrica e a cosa serve?

VERIFICA TERMOIGROMETRICA PER CASE IN LEGNO

Perché te ne dovrebbe importare?

Se stai pensando di costruirti una casa o un tetto in legno, te ne dovrebbe importare (e anche molto)..

Scopri perché:

Tranquillo, questo non è il solito “articolo tecnico” anzi, è rivolto proprio a te che non sei un tecnico, quindi rilassati perché ho intenzione di spiegarti per bene (senza tecnicismi) a cosa devi prestare la massima attenzione quando sceglierai il costruttore per la tua casa in legno o il tuo tetto in legno.

 

Ti importa di capire come giudicare le varie soluzioni tecniche che continuamente ti suggeriscono?

Prenditi 10 minuti per leggere e sono certo che mi ringrazierai per le preziose informazioni!

 

Verifica termoigrometrica: perché è importante?

La verifica termoigrometrica non è altro che un calcolo di analisi termica che deve essere fatto, obbligatoriamente (D.M. 26 Giugno 2015 Requisiti minimi – Allegato 1 art. 2.3) per verificare la correzione dei ponti termici e  l’assenza di muffa e condense interstiziali in casa tua.

DM-26-06-2015 requisiti minimi

 

Che ci azzecca una verifica termica con le case in legno?

Molto!

Posto che nessuno vuole muffa in casa o condensa all’interno delle pareti, ovviamente le verifiche termo-igrometriche vanno fatte sempre, con qualsiasi tipo di struttura che sia muratura o legno!

Nel caso delle strutture in legno è essenziale che siano fatte in modo molto più accurato!

Perché?

Quello che già sai è che legno e umidità non vanno affatto d’accordo.

Quello che probabilmente non sai ancora è che quando il legno supera il 20% di umidità, cominciano a comparire le prime muffe e i primi funghi del legno prosperano: il degrado delle strutture inizia!

Cos’è la condensa interstiziale?

Anche se non sei un tecnico credo che non ci sia bisogno di spiegarti che la muffa in casa è un problema e si manifesta quando la temperatura delle superfici interne dei muri è bassa e in casa c’è un elevato livello di umidità per un periodo prolungato.

Meno intuitivo è sapere cos’è la condensa interstiziale, cioè la condensa che può avvenire all’interno delle strutture.

In breve, e semplificando un po’, ecco cosa ti basta sapere: l’aria interna contiene umidità (sotto forma di vapore) e quando il vapore attraversa le strutture dell’involucro se incontra le condizioni adatte può condensare (trasformarsi in acqua) proprio all’interno delle strutture in legno!

Chiaro allora perché non vogliamo che questo fenomeno avvenga proprio in corrispondenza delle strutture in legno o nell’isolante!

Un punto da tenere a mente!

Ciò detto, eccoci al punto cruciale: se i dettagli costruttivi per realizzare la tua casa in legno non saranno progettati e accuratamente analizzati con un calcolo di verifica termoigrometrica che attesti la totale assenza di muffe e condense allora saranno guai seri e la durabilità della tua casa in legno sarà messa a rischio.

Ora però non commettere l’errore di pensare che tanto a queste verifiche ci penserà il tuo termotecnico!

Non è affatto scontato!

Leggi fino in fondo e te lo dimostrerò

Come devono essere fatte le verifiche termo-igrometriche?

A partire dalla zona climatica dove si trova la tua casa, la verifica termo-igrometrica si fa attraverso 2 verifiche specifiche:

Verifica temperature:

La verifica della distribuzione delle temperature attraverso le strutture dall’interno verso l’esterno.

ATTENZIONE: questo è un dettaglio importante e ti chiedo un po’ di pazienza perché se comprenderai questo specifico aspetto avrai capito la cosa più importante e saprai perché devi pretendere che la tua casa in legno sia verificata e controllata in questo modo.

Quello che è importante capire è che la distribuzione delle temperature è funzione di 2 fattori:

1.       Come e quanto è isolata la struttura in esame (scontato e facile da capire)

2.       Dalla forma e dalla successione dei materiali (molto meno ovvio e intuitivo)

 

Ti faccio un esempio così ci capiamo subito:

Calcolo distribuzione delle temperature attraverso una parete in legno

Nella figura 1 ti mostro la composizione stratigrafica di una tipica parete per casa in legno con sistema costruttivo tipo “Platform Frame” (chiamato anche “a telaio”)

parete a telaio

Figura 1

Quello che vedi nella figura 2 è il calcolo dell’andamento delle temperature attraverso la parete calcolato punto per punto:

 calcolo distribuzione temperature struttura telaio

Figura 2

Come vedi la distribuzione delle temperature non è affatto uniforme.

Questo dipende proprio da come i materiali sono distribuiti all’interno della parete.

Perché ti ho fatto questo esempio?

Volevo che ti fosse chiaro che le temperature variano in funzione di:

  • come e dove è disposto l’isolante
  • dalla conformazione della parete: se è un angolo oppure nodo strutturale o un tratto rettilineo
  • dalle caratteristiche di ogni singolo materiale e dalla posizione all’interno della parete

In sostanza, se cambiano i materiali e la loro posizione all’interno di una parete, cambierà anche la distribuzione delle temperature!

Cioè se cambia la conformazione delle parete cambia tutto!

Cosa significa?

Ti faccio un altro esempio

Calcolo distribuzione temperature sull’angolo di una parete in legno

Questa è la conformazione tipica di una parete in legno:

disegno 3D parete a telaio - ANGOLO

Quello che succede in corrispondenza dell’angolo è che la distribuzione delle temperature è ancora più disomogeneo proprio a causa della ulteriore compenetrazione di materiali con caratteristiche termiche diverse:

calcolo temperature parete in legno a telaio

 

Ti faccio notare un piccolo dettaglio: l’andamento delle temperature è condizionato in particolare dal pannello OSB attraverso il quale il calore trova una “via preferenziale” per uscire.

calcolo andamento flussi parete telaio - angolo

Lo noti osservando la concentrazione delle “freccioline”, che rappresentano la direzione del flusso di calore cioè la strada che il calore segue per andare verso l’esterno.

Piccolissimi dettagli come questo, a volte, possono favorire l’eccessivo raffreddamento di alcuni punti della superficie interna!

Con quali conseguenze?

La formazione di muffe e condense!

 

Ora facciamo un altro passo importante.

Verifica della condensa interstiziale

Chiarito che la condensa interstiziale, cioè il formarsi di acqua di condensa all’interno alle strutture è funzione delle temperature, va chiarito che l’altro aspetto fondamentale che può favorire questo fenomeno dipende da un’altra importante caratteristica dei materiali: la traspirabilità!

Cos’è la traspirabilità?

È la capacità più o meno forte che ogni materiale ha di opporsi al passaggio del vapore.

In parole povere, se un materiale si oppone molto al passaggio del vapore, cioè lo frena, si dice che è un materiale poco traspirante ovvero un “freno” per il vapore, mentre se il materiale in questione si oppone totalmente al passaggio del vapore si dice che è una “barriera”.

 

Che ce ne frega di capire se un materiale è un “freno” o una “barriera” al passaggio del vapore?

Ci interessa e anche molto, perché se il vapore sarà “frenato” o addirittura fermato in una posizione interna alla parete, dove ci sono temperature basse, allora è un problema serio!

Perché?

Perché abbiamo detto che quando il vapore viene in contatto con temperature al di sotto di certe temperature si trasforma in acqua di condensa!!

Ma se questo fenomeno avviene proprio al centro della parete e l’acqua viene in contatto con il legno il rischio che si inneschi il degrado delle strutture è elevato!

Ecco perché va impedito in particolar modo nelle strutture in legno!!

Per approfondire questo argomento leggi anche: barriera al vapore su tetti in legno

Un esempio di verifica termo-igrometrica: condensa interstiziale

Quello che vedi nella figura 3 è un calcolo di verifica termo-igrometrica della condensa interstiziale della parete che abbiamo analizzato poco più sopra.

Spesso sentirai parlare di “Diagramma di Glaser”, ecco è questo:

Calcolo termo-igrometrico di struttura in legno

Figura 3

Come vedi, in questo caso, la verifica termo-igrometrica non è superata.

Questo significa che si forma acqua di condensa all’interno delle strutture, cioè proprio quello che non vogliamo!

 

Da cosa dipende, dove si nasconde l’errore?

Si tratta di un errore di progettazione: sono stati posizionati due pannelli OSB sia sul lato esterno che su quello interno.

Tali pannelli frenano il vapore in corrispondenza di temperature troppo basse che provocano la condensa.

Per approfondire leggi questo articolo: case in legno con OSB

Conclusioni e consigli utili

Se hai letto con attenzione fino a qui, pur non essendo un tecnico, ora hai imparato una cosa fondamentale:

 

La sequenza dei materiali all’interno di una struttura è fondamentale perché condizionerà la distribuzione delle temperature con la possibilità che si formi condensa.

Per questa ragione bisogna verificare con un calcolo accurato l’assenza di muffe e condense in corrispondenza dei ponti termici.

Tradotto: una soluzione non vale l’altra e quando valuterai le proposte dei costruttori tieni bene a mente questo aspetto.

Tutto qui?

..allora basterà chiedere ai costruttori se ti danno prova di queste verifiche?

Niente affatto!

Oltre a questo, c’è molto di più da sapere:

non basta che il costruttore ti garantisca di aver fatto queste verifiche termiche sulle sue pareti o sulle strutture del tetto, troppo facile!!

Queste verifiche termo-igrometriche vanno fatte in corrispondenza dei nodi strutturali!

Cioè, cosa significa?

Siamo arrivati allo scopo di questo articolo, e ora ti dirò qual è l’unico modo per valutare le proposte dei costruttori.

 

Dove devono essere fatte le verifiche termo igrometriche

Se non basta fare tali verifiche su pareti e tetto, cosa altro va fatto?

Cosa esattamente farà la differenza?

Principalmente devi sapere 2 cose:

  1. Dove saranno effettuate queste verifiche termo-igrometriche
  2. Come, cioè con quali strumenti

Cominciamo dal dove: in corrispondenza dei nodi dell’involucro principali:

Attacco a terra

Attacco tetto-pareti esterne

Attacco infissi con pareti e pavimento

Perché proprio in corrispondenza dei questi “nodi dell’involucro”?

Perché è proprio in corrispondenza di questi punti che si ha la maggiore compenetrazione di materiali diversi e, come ti ho mostrato nelle immagini precedenti, proprio in questi punti si hanno anche gli andamenti delle temperature più complessi, in corrispondenza dei quali si possono manifestare le condense interstiziali di cui ti ho parlato fin qui.

Ora arrivo al secondo punto: come, fare queste verifiche proprio in questi punti chiave?

Verifiche termoigrometriche con analisi termica F.E.M.

Per fare una verifica termo-igrometrica su nodi complessi serve far uso di strumentazione specifica.

Parlo di software dedicato all’analisi termica F.E.M. (Metodo agli Elementi Finiti) capace di fare calcoli complessi, punto per punto, e calcolare che non si verifichino le condense interstiziali.

Bene, compreso:

  • cosa è importante
  • dove fare queste verifiche
  • come, con quali strumenti farle

Ora passiamo alla dimostrazione di un caso concreto.

Verifica termo-igrometrica 3D: un esempio

Prendiamo in considerazione il caso di un nodo strutturale tra un tetto “cieco” e pareti come quello della figura 4 qui sotto:

modello 3D nodo muri esterni-tetto

Figura 4

Come funziona il calcolo di verifica termo-igrometrica?

Quella che vedi nella figura 5 è un disegno fedele, una sezione del nodo tra parete esterna e tetto.

Il software verifica, in funzione delle caratteristiche dei materiali e di come sono disposti, la distribuzione delle temperature,

Fatto questo calcolo la seconda verifica è quella di calcolare se si verificano condense e che ci sia la completa assenza di muffe.

verifica termica controllo temperature

Figura 5

Come si vede, la struttura risulta verificata (figura 6) – il software non segnala problemi.

verifica termoigrometrica muffa

Figura 6

Tutto ok allora?

Aspetta!

Quello che ogni bravo tecnico sa è che le temperature più basse si verificano proprio in corrispondenza dello spigolo d’angolo, quello tra i muri e il solaio.

Ma le sezioni delle verifiche delle figure 5 e 6 sono state fatte relativamente “lontane” dallo spigolo d’angolo!

Come verificare se effettivamente sia tutto a posto?

La maggior parte dei software per i calcoli FEM funzionano solo in due dimensioni, cioè per sezioni appunto.

Per rispondere alla domanda serve un software che sia in grado di fare calcoli con logica “tridimensionale” come quello che vedi nella figura 7:

verifica termica 3D

Figura 7

Come si vede le temperature più basse si riscontrano effettivamente in corrispondenza dello spigolo d’angolo.

Dove si nasconde il problema?

Il punto è che le verifiche 2D mostrate nelle figure 5 e 6 (qui sopra) non hanno rilevato alcun problema di muffa o condensa ma in realtà la verifica 3D (qui sotto) mostra che un problema in realtà c’è!

Lo si vede bene nella figura 8:

verifica termoigrometrica condensa 3D

 

Questo è solo un esempio che vuole farti riflettere su quanto sia complesso progettare case a basso consumo: tutto si regge sui dettagli.

Ora lo sai, quindi stai in campana!

Conclusioni

Perché ti ho parlato così a lungo di una questione così tecnica?

Per un semplice e unico motivo:

se non sei un tecnico esperto come fai a giudicare le proposte o i consigli che ricevi continuamente sulle case in legno?

Se hai avuto la tenacia di leggere fino a qui ora ti dirò qual è l’unica cosa di cui, da committente, ti devi preoccupare:

Se hai seguito gli esempi che ti ho fatto, al di la di tutti i tecnicismi, quello che davvero ti basta capire è che è tutto un “fatto di temperature” quindi dipende tutto da:

  1. Come isoli
  2. Quanto isoli
  3. Con quali materiali componi la stratigrafia o il dettaglio (conformazione del nodo)

Queste sono le 3 scelte da fare in sede progettuale: subito!

Ecco perché se aspetti il termotecnico sei fritto, lui non si occupa di progettazione, solitamente arriva dopo e fa un calcolo energetico non un progetto di dettaglio!

Il numero magico

In conclusione: se ci fosse un “numero magico” che ti dicesse se un dettaglio o una soluzione sono fatti davvero bene, non sarebbe fantastico?

Troppo bello per essere vero?

Eppure è così: il risultato delle verifiche termo-igrometriche è un numero che esprime OGGETTIVAMENTE la qualità termica di un dato dettaglio!

Questo numero si chiama fRsi (Tecnicamente Fattore di Temperatura) e varia da 0 a 1

Quanto deve essere questo benedetto numero affinché si possa dire che la progettazione di un dettaglio è davvero buona?

Direi che dovresti pretendere un fRsi>0,8

Tutto qui?

No, certo che no, ma ora hai un’idea precisa sul tipo di approccio che devi avere per selezionare il costruttore di case in legno più affidabile e metterti al riparo dai guai!

Come ottenere una casa in legno senza problemi?

Questo è il mio approccio:

Progettare il legno significa essenzialmente progettarne la durabilità!

La durabilità del legno dipende dai dettagli, ma quando un dettaglio è davvero progettato bene?

Leggo sempre più spesso opinioni del tipo “ho risolto con questo prodotto..” oppure “questa soluzione è meglio di quella, fidati..”

Per realizzare una casa in legno senza problemi, con la massima durabilità e il miglior comfort, quello che serve è abbandonare ogni convinzione in favore di un approccio “scientifico”.

Tradotto: pensi davvero di aver fatto un buon dettaglio? ..allora dimmelo con un numero!

Da 15 anni mi occupo esclusivamente di case in legno, non mi occupo di progettazione architettonica: l’essenza del mio lavoro si riassume in 4 parole: Controllo Qualità Case in Legno

Supporto progettisti e committenti nelle scelte cruciali che serve fare per realizzare una casa in legno.

 

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A presto,

Massimo Cleva

Controllo Qualità | Case e Tetti in Legno