Politecnico di Milano
Facoltà di Ingegneria Edile
Corso di Patologia e Diagnostica Edilizia A.A. 2008-2009
Prof. Enrico De Angelis
14 Novembre 2008
Margutti Sabrina, Mat. 734999
VERIFICA DELLA CONDENSA SUPERFICIALE E INTERSTIZIALE.
Riferimenti normativi
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UNI EN ISO 13788: Prestazione igrotermica dei componenti e degli elementi per edilizia Temperatura superficiale interna per evitare l'umidità superficiale critica e condensazione interstiziale Metodo di calcolo
ISO 10456:Building materials and products -Hygrothermal properties-Tabulated design values and
procedures for determining declared and design thermal values
UNI EN 12524:2001 Materiali e prodotti per edilizia - Proprietà igrometriche - Valori tabulati di
progetto
UNI EN 1745:2005:Muratura e prodotti per muratura - Metodi per determinare i valori termici di
progetto.
UNI 10349:1994: Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Dati climatici.30/04/1994.
Premessa
La seguente relazione ha lo scopo di presentare il percorso che è stato seguito per la verifica di condensa su una
parete.
I dati di partenza sono:
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I dati climatici relativi alla località assegnata, tali dati si riferiscono alla temperatura e all’umidità
relativa misurate ad ogni ora del giorno di un intero anno tipo relativo alla località presa in esame.
Svolta una prima analisi di questi dati si è passati a prendere in considerazione una situazione tipo
all’interno dell’ipotetico alloggio per poterne valutare la produzione di umidità interna e procedere
così all’analisi dei bilanci di massa di vapore e relativi flussi tra interno ed esterno.
Infine si sono analizzate due possibili soluzioni tecniche per le pareti di tamponamento esterne in modo
da poter valutare la presenza o meno di condensa.
Dati climatici
L’analisi dei dati climatici ha come scopo la valutazione di una temperatura e di una umidità relativa di
“esercizio” della parete. L’analisi, quindi, ha come scopo l’individuazione di una temperatura e di una umidità
relativa di esercizio per ogni mese dell’anno: per fare questo si è scelto di prendere in considerazione la media
dei valori di pressione e la media dei minimi della temperatura, questo può garantire una stima delle condizioni
al contorno del caso in studio. Inizialmente si è cercato di valutare quale temperatura prendere in
considerazione e si è giunti alla conclusione che la media dei valori minimi fosse un valore relativamente
corretto a cui far riferimento: questo garantisce di aver preso in considerazione delle condizioni che sono
abbastanza rappresentative della realtà. Si può infatti affermare che, prendere in considerazione la temperatura
più bassa registrata nel mese corrente, avrebbe dato dei risultati troppo distanti dalla realtà dei fatti.
Trovati i valori di cui sopra non resta che calcolare le pressioni di saturazione e di vapore relativi alle condizioni
ambientali medie di ogni mese dall’anno. Tali valori sono stai calcolati utilizzando le espressioni contenute
nella Norma UNI EN ISO 13788:2003.
I dati relativi alle Pressioni di saturazione sono poi stati inseriti in un grafico che rappresenta il ciclo annuo
dell’andamento delle pressioni. Nello stesso grafico sono anche rappresentati gli andamenti “standard” delle
pressioni al variare dell’umidità relativa: il ciclo evidenziato è, invece, la rappresentazione dell’andamento
della pressione per l’anno tipo che si sta analizzando.
Produzione di umidità
Ipotizzando una certa attività all’interno della stanza che si intende analizzare si è ricavata la produzione di
vapore; tale produzione è data da norma, che fornisce la quantità di vapore prodotta in funzione dell’ambiente,
del numero di persone presenti e dell’attività svolta nello stesso. Si è continuata quindi l’analisi dei dati
climatici e si sono definite delle condizioni anche per l’ambiente interno; la norma UNI EN ISO 13788:2003
fornisce la differenza di pressione che si genera all’interno di un ambiente, in funzione della tipologia di
ambiente e delle condizioni esterne. Dalla tabella fornita dalla norma stessa, abbiamo ricavato, tramite
interpolazione lineare, la differenza di pressione cercata. Lo stesso dato è stato anche ricavato algebricamente
utilizzando una formula che lo lega alla produzione di vapore interno e alle condizione dell’ambiente
(principalmente le temperature esterna ed interna).
Il passo successivo consiste nel calcolo della ventilazione dell’ambiente, anche questa è stata calcolata tramite
una formula algebrica fornita sempre dalla UNI EN ISO 13788.
Si è poi cercato di valutare se il valore della produzione di vapore fosse, o meno, accettabile: la scelta è stata
quella di provare a calcolare tale valore in dipendenza della temperatura interna e fare una media dei valori
trovati in ogni mese. Il confronto mostra che si scostano relativamente poco uno dall’altro, nel caso preso in
considerazione.
La norma offre un metodo molto semplificato per il calcolo della differenza di pressione, questo risulta molto
utile ai fini pratici. Con un metodo analitico, molto più accurato, si sarebbe potuto risalire alla pressione
cercata anche ponendo delle ipotesi più complesse e analizzando le condizioni ambiente, o più in generale le
condizioni al contorno. Ovviamente tale metodo presuppone la conoscenza approfondita del caso di studio,
che nello specifico non abbiamo; è comunque ragionevole pensare che sia sufficientemente accurata la stima
della differenza di pressione che è stata fatta.
Condensa superficiale
Definite quindi tutte le condizioni interne ed esterne si è passati all’analisi dei valori trovati: per la verifica della
condensa abbiamo deciso di fare riferimento ai valori più sfavorevoli, si è quindi scelto di prendere in
considerazione o il valore calcolato per interpolazione o quello calcolato algebricamente.
Per verificare la presenza o meno di condensa è stato necessario trovare la temperatura di rugiada relativa alle
condizioni di temperatura e pressione sulla superficie della parete.
Un’analisi piuttosto semplificata ci ha portato a concludere che la condensa si forma nel caso in cui la
temperatura raggiunta dall’aria sulla superficie sia paragonabile a quella di rugiada: in queste condizioni infatti il
vapore riesce a condensare e bagna così la parete.
Condensa interstiziale
Definita la stratigrafia della parete si è potuti passare alla valutazione della presenza di condensa interstiziale.
Noti i componenti e gli spessori della parete si sono tabulati i dati relativi alla proprietà termo-igrometriche dei
diversi starti e si sono calcolate le resistenze termiche e alla diffusività di ogni strato. I dati relativi alle
proprietà sono stati definiti come da norma e sempre le norme forniscono le formule per il calcolo delle
resistenze.
Non resta, a questo punto, che calcolare l’andamento di pressione e temperatura in ogni strato e inserire poi
l’andamento di pressione di vapore e di saturazione in un grafico per poter valutare la presenza o meno di
condensa. Si procede dunque con il calcolo delle Δp e ΔT per ogni strato, segue poi il calcolo del’andamento
della pressione di vapore e di saturazione, quest’ultima, calcolata come funzione delle temperature
all’interfaccia tra i diversi strati della parete.
Il grafico che viene costruito riporta in ascisse gli spessori d’aria equivalenti per ogni strato e in coordinate le
pressioni di vapore e di saturazione. Ovviamente la condensa c’è qualora le due linee rappresentanti Pv e Psat
si incontrano in un qualsiasi punto.
Si deve notare come si sia scelto di suddividere lo strato di tenuta in diversi “sottostrati”, questo permette una
migliore visualizzazione grafica dell’effettivo andamento delle pressioni all’interno dello stesso. Lo spessore
equivalente di tale strato, infatti, è molto ampio e si perde l’andamento parabolico/esponenziale lungo
un’ampiezza così elevata, se invece lo si suddivide in più strati questo andamento risulta più evidente.
Non c’è condensa!
Nel caso preso da me in considerazione la condensa interstiziale non si verifica mai, nemmeno nei mesi più
sfavorevoli. Ho quindi cercato di valutare in quali condizioni si sarebbe verificata condensa. Una valutazione
piuttosto facile e approssimata mi ha portato a provare a considerare un strato di intonaco esterno sempre
maggiore fino al raggiungimento delle condizioni di condensa. Il metodo che ho adottato per valutare tale
spessore è un metodo molto semplificato: graficamente ho aumentato sempre più lo spessore equivalente di
intonaco, fino al raggiungimento della condizione desiderata. Ovviamente il metodo è molto approssimato, ma
mi ha permesso comunque di valutare l’ordine di grandezza dello spessore necessario perché si verifichi
condensa, tale verifica è stata inoltre condotta solo nel caso più sfavorevole in assoluto che è quello del mese di
Gennaio per la prima soluzione tecnica.
Conclusioni
Come prima considerazione sembra opportuno sottolineare come le normative esistenti siano piuttosto scarse e
lacunose; il che costringe chi si trova a dover fare un’analisi di questo tipo a porre delle ipotesi e delle
semplificazioni a priori. La più grande difficoltà riscontrata è stata quella di dover “mettere insieme”
informazioni ricavate dalle diverse norme nonché dover fare delle approssimazioni e delle ipotesi sulle
condizioni al contorno.
Detto questo, credo che la parte più significativa dell’analisi risieda proprio nel dover tenere in considerazione
una molteplicità di valori e di condizioni. Dalla semplice analisi di dati climatici, condizioni dell’ambiente e
proprietà dei materiali si possono ricavare tutte le informazioni che servono per la valutazione richiesta, ma si
devono comunque necessariamente compiere diverse semplificazioni e approssimazioni, una su tutte, e forse la
più significativa, è rappresentata dal fatto che non si sono presi in considerazione i ponti termici, in
corrispondenza dei quali, il materiale non segue più le relazioni semplificate che sono state utilizzate. Prendere
in considerazione i ponti termici avrebbe portato ad un’analisi davvero troppo complessa per i pochi dati di cui
si dispone. Senza dimenticare che anche senza tali considerazioni, la verifica è stata comunque svolta con
parecchie semplificazioni, dovute principalmente alla carenza di dati e normative complete.
