LA TENUTA ALL’ARIA DI UNA UNITA’ IMMOBILIARE

La tenuta all’aria di un sistema edilizio è la capacità di impedire il passaggio incontrollato di aria attraverso l’involucro dall’interno verso l’esterno e viceversa.

Per molti edifici, la tenuta all’aria rappresenta un’importante strategia progettuale per garantire elevati standard di risparmio energetico e comfort igrotermico.                                                                                                                                             

Il mondo dell’edilizia, negli ultimi anni ha registrando un aumento della sensibilità verso le tecnologie in grado di migliorare i costi energetici e ambientali senza rinunciare al comfort.

La tenuta all’aria di un sistema edilizio, e più in generale di un’unità immobiliare, è legata al comportamento energetico dell’edificio (e quindi ai suoi consumi), al controllo dei fenomeni igrotermici degli ambienti interni (e quindi al comfort abitativo) e al controllo dei dettagli tecnologici dell’involucro (e quindi alla durabilità delle soluzioni adottate).

Rispetto a questo aspetto è possibile identificare due barriere:

lo strato di tenuta al vento: solitamente il primo strato posto nel perimetro esterno dell’edificio che assolve alla protezione dalle influenze atmosferiche (acqua, vento e umidità), dagli agenti inquinanti o dannosi per la salute umana, dalle incursioni degli animali e concorre a migliorare le performance acustiche;

lo strato di tenuta all’aria: solitamente il secondo strato posizionato nel lato caldo dell’involucro che impedisce o regola il passaggio del vapore acqueo presente nell’aria interna, in modo da proteggere gli strati dell’involucro. Influenza il comfort interno e riduce i costi energetici.

La tenuta all’aria è una caratteristica molto importante per il controllo delle prestazioni igrotermiche ed energetiche dell’involucro edilizio.
Negli edifici lo strato di tenuta è realizzato mediante l’impiego di schermi e membrane più o meno traspiranti in base alla posizione nella stratigrafia e alle scelte progettuali di realizzazione del pacchetto d’involucro.

La tenuta all’aria è una caratteristica che interessa aspetti igrotermici, energetici e tecnologici dell’involucro:

a) il controllo del passaggio di vapore dall’esterno o dall’interno consente di evitare la formazione di condensazione interstiziale e in generale fenomeni igrotermici indesiderati;

b) una buona tenuta all’aria migliora l’isolamento dell’involucro e limita dispersioni convettive impreviste;

c) la progettazione della tenuta all’aria è solitamente accompagnata da un’analisi puntuale dei nodi architettonici e favorisce l’individuazione di soluzioni tecnologiche per evitare punti deboli.

Corretta progettazione igrotermica

Tenuta all’aria e aspetti energetici

In un edificio, il mancato controllo dei flussi d’aria per infiltrazione dovuti a un involucro non ermetico o alla presenza di discontinuità che generano fessure o vuoti, può pesare fino al 30% del fabbisogno energetico.
Le infiltrazioni peggiorano le prestazioni termiche dei materiali in quanto generano potenziali accumuli di umidità, hanno un impatto negativo sul funzionamento dei sistemi impiantistici di riscaldamento, raffrescamento e trattamento dell’aria (VMC).

È bene ricordare che il sistema di isolamento termico è tra i più influenzati dallo stato di tenuta all’aria dell’involucro. Esso è, infatti, affidato al buon funzionamento dei materiali isolanti messi in opera a protezione delle stratigrafie e dei ponti termici e la presenza di infiltrazioni, oltre a generare scambi convettivi non desiderati tra l’ambiente interno e quello esterno, può ridurre notevolmente le prestazioni dei materiali per colpa dell’ingresso di umidità.

La perdita di potere coibente dei materiali isolanti, misurata sia in laboratorio che in esercizio, è legata infatti anche all’umidità presente nel materiale: con alti valori di umidità relativa (UR%), la conduttività termica del materiale peggiora annullando (o comunque riducendo di molto).

VERIFICA CON BLOWER DOOR TEST

La tenuta all’aria di un edificio può essere misurata in opera attraverso il Blower door test, anche noto come “test di pressurizzazione”. Si tratta di un metodo di indagine non invasivo per valutare in modo semplice e accurato l’ermeticità e la qualità esecutiva dell’involucro edilizio.

Il riferimento normativo per la prova è la norma UNI EN ISO 9972:2015 “Prestazione termica degli edifici – Determinazione della permeabilità all’aria degli edifici – Metodo di pressurizzazione mediante ventilatore”.

Il Blower door test può essere utilizzato per:

verificare la tenuta all’aria dell’edificio o parte di esso rispetto a particolari standard progettuali; 

individuare difetti di costruzione o punti di infiltrazione su edifici esistenti.

La prova consiste nel creare meccanicamente una differenza di pressione, positiva o negativa, tra l’interno e l’esterno dell’involucro edilizio attraverso l’immissione o l’estrazione d’aria dall’edificio e misurare la portata d’aria di infiltrazione necessaria per garantire tale differenza di pressione.

Blower Door Test

La norma UNI EN ISO 9972 inoltre distingue tra tre differenti metodi per eseguire una prova e in base a questi indica le modalità di gestione delle aperture dell’involucro per eseguire il test.

Test dell’edificio in uso: per valutare il sistema edificio-impianto nelle effettive condizioni d’uso e pertanto può essere effettuato solo a opera conclusa, spegnendo tutti i possibili impianti presenti e sigillando tutte le aperture sia dell’involucro che degli impianti stessi (compresi eventuali sifoni o simili);

Test dell’involucro: per valutare la permeabilità all’aria del solo involucro edilizio, può essere effettuato sia in fase di realizzazione d’opera che a fine lavori, anche in questo caso è necessario provvedere alla chiusura e alla sigillatura di impianti e aperture generiche;

Test per protocolli specifici: per rispondere a uno scopo specifico di analisi secondo protocolli particolari, la preparazione della prova viene progettata in relazione al tipo di indagine.

Elaborazione dei dati misurati

I dati di una prova BDT possono essere elaborati in accordo con la norma UNI EN ISO 9972 per stimare la tenuta all’aria dell’edificio. A tale scopo, il parametro più utilizzato nei protocolli di certificazione degli edifici che tengono conto della permeabilità all’aria è n50, ovvero il numero di ricambi d’aria con una differenza di pressione tra interno ed esterno di 50 Pa. 

per un edificio con una tenuta all’aria medio/scarsa si ha n50 > 1.0

per un edificio con una buona tenuta all’aria si ha 0.6 < n50 < 1.0

per un edificio con un’ottima tenuta all’aria si ha n50 < 0.6

Il processo per eseguire il Blower door test è suddivisibile in quattro fasi.

1. Preparazione dell’area di prova.
2. Montaggio dei vari apparati.
3. Svolgimento della prova.                                                                                                                                        4. Raccolta dei dati, ripristino dell’area.

Per la corretta attuazione del test, è fondamentale provvedere ad una perfetta preparazione dell’ambiente da analizzare e procedere precedentemente alla taratura degli apparati tecnologici, allo scopo di massimizzare l’accuratezza e la validità dei risultati.

Una volta predisposta la strumentazione, la norma suggerisce di procedere con la pressurizzazione (e poi depressurizzazione) dell’edificio a intervalli regolari di 10 Pa per raggiungere un ∆𝑝 di almeno 50 Pa e se possibile (in base al tipo di edificio) di 100 Pa.
La registrazione delle differenti portate d’aria misurate in m3/h in funzione della variazione di pressione indotta dal ventilatore è poi riportata su un grafico come quello mostrato in figura.

La linea di tendenza che unisce i punti di misura è utilizzata per definire il valore della portata con un Δp di 50 Pa.

Integrazione con indagine termografica e anemometro

Spesso il Blower door test viene integrato con altri due metodi di indagine non distruttiva: la ricerca dei flussi d’aria con anemometro e l’analisi termografica con termocamera agli infrarossi.
L’obiettivo di queste indagini, condotte durante la prova di pressurizzazione, è cercare di rilevare ulteriori elementi a supporto dell’analisi di tenuta all’aria dell’edificio.

Con un anemometro, infatti, si cercano variazioni della velocità dell’aria sul lato interno dell’edificio per identificare eventuali difetti di costruzione o in generale zone a minor tenuta; con un rilievo termografico invece si cercano variazioni di temperatura superficiale in corrispondenza di giunti, bocchette o elementi vari per identificare ponti termici legati a fenomeni convettivi.

SOLUZIONI TECNICHE

Punti deboli della tenuta: sovrapposizioni e disconnessioni

Possiamo considerare punti deboli tutte le aree in cui l’involucro viene interrotto da altri componenti, come ad esempio serramenti, passaggi impiantistici e sfiati di areazione, in quanto la mancata continuità degli strati del pacchetto di tenuta può generare fenomeni di dispersione di calore, infiltrazioni d’aria e rischi di condensazione.

Le prestazioni degli schermi al vapore (freni o barriere al vapore situati sul lato interno del pacchetto isolante) e delle membrane traspiranti (situate sul lato esterno del pacchetto isolante) sono legate alla continuità degli strati in opera.

Su questo aspetto la norma UNI 11470:2015 sottolinea che:

“Tutte le zone di ricoprimento di schermi e membrane traspiranti devono essere sigillate con opportuni sistemi adesivi (bande integrate, nastri adesivi o colle sigillanti) secondo le modalità consigliate dal produttore, per una perfetta tenuta all’acqua, all’aria (schermi freno al vapore e barriere al vapore) e al vento (membrane altamente traspiranti o traspiranti). Tutte le perforazioni degli SMT dovute ai fissaggi devono essere sigillate con opportune guarnizioni impermeabili.” 

La sigillatura per la tenuta all’aria o al vento trova soluzione con l’utilizzo di guarnizioni specifiche che possono essere prodotte in svariati materiali: EPDM, schiume in polietilene o in PVC, poliuretano espanso precompresso e bitume.

Nastri adesivi per la continuità di tenuta

Per garantire la continuità della tenuta i nastri adesivi acrilici rappresentano la soluzione tecnica principale. Realizzati con tecnologie polimeriche di dispersione acrilica, privi di VOC e sostanze nocive, per azzerare i rischi di contaminazione dell’aria dell’edificio, i sistemi adesivi vengono studiati per dare i migliori risultati di adesione su tutti i prodotti edili (schermi e membrane, legno, laterizio, cemento, metallo, ecc…) ed avere una durabilità nel tempo per garantire risultati) per l’intera durata dell’edificio.
In base al tipo di adesivo e al tipo di supporto si possano offrire svariate soluzioni per la sigillatura, potendo scegliere la performance desiderata dal nastro adesivo:

Flessibilità e plasticità –  Rigidità e forza meccanica –  Rapidità di lavorazione –  Lavorazione a basse temperature –  Stabilità permanente ai raggi UV –  Praticità di lavorazione negli angoli – Semplicità ed economicità –  Riflettanza grazie al supporto in alluminio – Intonacabilità grazie al supporto in tessuto di polipropilene

Tenuta di attraversamenti, impianti e corpi emergenti

I punti più critici di un involucro edilizio in fatto di tenuta all’acqua, all’aria ed al vento sono gli attraversamenti e i corpi emergenti, che sono rappresentati da impianti, camini, cavedi, tubi, finestre, ecc.
Per risolvere questi problemi di solito si usano soluzioni tecniche con pezzi speciali per gli elementi passanti in bande adesive butiliche o collarini in EPDM.

Il butile è un composto che viene prodotto miscelando polvere di gesso e resine sintetiche, ottenendo così una massa adesiva che può avere diverse densità e gradi di viscosità.      Questa viene poi estrusa in strisce di larghezza e spessori variabili a piacimento e può essere accoppiata con svariati tipi di supporti, per ottenere così caratteristiche specifiche che consentono di risolvere un gran numero di situazioni diverse.

Oltre alle bande adesive butiliche possono essere usate anche altre soluzioni per la tenuta degli attraversamenti degli impianti con collarini in EPDM per evitare ponti termici, d’aria e di umidità.

Correzione di connessioni non sigillate

Può capitare che durante una prova di Blower door test si rilevino infiltrazioni, oppure che con l’edificio in esercizio si notino in inverno tracce di condensa all’esterno delle connessioni; in questi casi può diventare utile un prodotto sigillante in cartuccia a base di MS Polimero, facilmente lavorabile, estremamente elastico, con una lunga durabilità e sovra- verniciabile.

Si tratta di una soluzione che offre un buon compromesso tra risoluzione del problema e facilità di intervento.

L’utilizzo di cartucce come sistema sigillante può essere utile:

quando non è possibile l’uso di nastri adesivi nel caso di situazioni difficilmente lavorabili; per l’incollaggio di freni al vapore, membrane traspiranti o nastri di tenuta per serramenti su strutture edili di vario tipo (legno, laterizio, intonaci, malte, cemento, ecc.) per la sigillatura del giunto di posa primario del sistema serramento per tutte le connessioni tra diversi materiali edili dove altre soluzioni sono inefficaci o difficoltose.

Le soluzioni per i serramenti

Un punto critico della tenuta all’aria e al vento dell’involucro edilizio è rappresentato dal giunto di posa dei serramenti. È, infatti, necessario prestare molta attenzione alle connessioni alle finestre: riempire il giunto tra la finestra e la muratura con schiuma e intonaco non è sufficiente per creare tenuta all‘aria e al vento, poiché non tutte le schiume da costruzione riescono a creare uno strato ermetico.

I nastri espandenti in schiuma di poliuretano precompresso trovano ampio utilizzo per la sigillatura del nodo secondario di posa del serramento, quindi tra serramento e controtelaio.