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Sotto il punto di rugiada di notte: condensa e alghe sulle facciate isolate

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Le alghe su una facciata appena isolata sembrano il segno di un errore di isolamento. Dal punto di vista della fisica dell’edificio si tratta invece di un problema superficiale: il sottile strato esterno di un sistema di isolamento termico a cappotto (WDVS, Wärmedämm-Verbundsystem) è termicamente disaccoppiato dalla muratura calda e si raffredda verso il cielo notturno. BauNetz Wissen rileva che i danni non hanno alcun effetto sull’efficacia dei sistemi isolanti; dal punto di vista estetico sono però spesso rilevanti.

Che cosa accade di notte sulla superficie esterna

Un WDVS isola termicamente gli elementi costruttivi massicci. Poiché esso stesso non ha massa accumulante, di notte la facciata si raffredda sotto la temperatura dell’aria soprattutto per irraggiamento, e si deposita condensa. Secondo le indagini del Fraunhofer IBP in Bausubstanz 2/2018 sono determinanti a questo scopo le notti serene; il superamento notturno del punto di rugiada verso il basso è spesso di pochi decimi di grado.

Nel 2001 il Fraunhofer IBP ha rielaborato misure in campo aperto su una casa di prova dell’autunno 1994. La parete ovest aveva 80 mm di WDVS su 240 mm di mattone silico-calcareo (U = 0,41 W/m²K), le pareti di confronto erano in laterizio alleggerito porizzato da 365 mm (U = 0,51 W/m²K). Sono stati analizzati i mesi di settembre e ottobre.

Risultato: la temperatura superficiale del WDVS è scesa, per irraggiamento notturno, sotto la temperatura dell’aria esterna, mentre quella della parete monolitica orientata a sud è rimasta al di sopra. Solo nel caso del WDVS era prevedibile una frequente formazione di condensa notturna, nelle pareti monolitiche soltanto in situazioni eccezionali.

Dalla condensa al rivestimento algale

I microrganismi si insediano quando la superficie è costantemente umida, e questa umidità deriva, secondo BauNetz Wissen, prevalentemente dalla condensazione. Secondo lo stato attuale delle conoscenze, determinante non è la quantità di condensa, bensì l’acqua disponibile sulla superficie per i microrganismi, almeno per l’inizio della crescita. La stagione critica è l’autunno; in inverno fa troppo freddo, in estate è troppo asciutto. Secondo l’IBP, in molti casi la condensa porta all’infestazione solo insieme all’acqua piovana aderente; condensazione e pioggia battente si sommano quindi.

  • I lati nord e ovest sono particolarmente esposti. Il fatto che sia colpito anche il lato nord, con poca pioggia battente, si spiega secondo l’IBP solo con la condensazione notturna.
  • Gli intonaci di finitura idrofobi non assorbono l’acqua; essa forma gocce e si asciuga molto lentamente.
  • Sopra un tassello in plastica si verificano flussi di calore più elevati e la superficie dell’intonaco asciuga lì più rapidamente. In quel punto alle alghe manca la base vitale e i tasselli risultano visibili.
  • Secondo il calcolo dell’IBP, la durata della condensazione si potrebbe ridurre sensibilmente solo con spessori di isolante inferiori a 8 cm, cosa che gli autori ritengono non attuabile.

Allo stesso tempo vale quanto segue: la maggior parte dei WDVS realizzati resta senza danni. Solo una piccola percentuale mostra una crescita biologica da contestare.

Che cosa conoscono i progettisti come contromisura

Approccio Principio Inquadramento
Biocidi in intonaco e pittura uccidono i microrganismi I principi attivi vengono dilavati e gravano sull’ambiente; sul lato esposto alle intemperie l’efficacia è limitata
Intonaco minerale più spesso e idrofilo più massa accumulante; gli intonaci idrofili assorbono subito l’umidità Misura dopo una notte serena: sul WDVS standard con pittura bianca quasi il doppio dell’acqua rispetto a un intonaco spesso bianco; per calcolo, superamento del punto di rugiada al massimo del 20 % più breve
Tonalità di colore più scure maggior guadagno radiativo durante il giorno per calcolo, la facciata scura scende sotto il punto di rugiada quasi nello stesso momento di quella bianca; maschera una crescita biologica lieve
Accumulatori di calore latente (PCM) la cessione di calore al calare della temperatura ritarda la formazione di condensa per calcolo fino al 70 % in meno di superamento del punto di rugiada, in campo aperto efficaci solo in alcuni anni
Pittura superidrofoba a base di resina siliconica l’acqua scivola via a gocce Superfici di prova dell’IBP dopo tre anni: infestazione algale non rilevata, debole con altri prodotti privi di biocidi
Pitture a bassa emissività (riflettenti IR) minore calo di temperatura notturno vedi sotto
Sporgenze di gronda meno pioggia battente da decidere in coerenza con il concetto progettuale

Le percentuali non sono confrontabili tra loro. I valori relativi all’intonaco spesso, alla pittura IR e agli accumulatori di calore latente sono effetti calcolati per il periodo da settembre a ottobre; il valore misurato per l’intonaco spesso proviene da una mattina dopo una notte serena. Chi valuta una misura dovrebbe quindi chiedere le condizioni al contorno e l’orientamento, e non il numero più grande.

Bassa emissività: che cosa è stato misurato

L’idea è fisicamente semplice: chi riduce l’irraggiamento a onda lunga riduce il calo di temperatura notturno. Il calcolo dell’IBP assume a tale scopo un coefficiente di emissione di 0,6 invece di 0,9; la temperatura superficiale calcolata del WDVS è rimasta, nella notte serena di settembre considerata, sempre al di sopra della temperatura di rugiada. Che cosa significhi in concreto un grado di emissione per gli elementi costruttivi è chiarito nell’articolo Was der Emissionsgrad beschreibt.

In campo aperto le prime pitture hanno mostrato circa il 50 % in meno di condensa sulla facciata ovest, ma per il dilavamento delle lamelle di alluminio hanno perso il loro aspetto dopo pochi mesi e sono diventate argentee. Due sistemi sviluppati ulteriormente, applicati alla fine del 2011 e tre anni dopo, sono stati provati sulla parete ovest e su quella nord.

Sulla parete nord il sistema beige-grigio ha ridotto la durata della condensazione nei periodi autunnali, escluso il primo, di circa il 25 %, quello blu-grigio del 10 e del 18 %. Il sistema blu-grigio non ha mostrato alcun effetto di argentatura dopo due anni di esposizione agli agenti atmosferici. Gli autori concludono che una riduzione di circa il 25 % potrebbe evitare la maggior parte dei problemi. Una dei quattro autori è direttrice tecnica di un’azienda produttrice di pitture.

Quali limiti abbia la valutazione delle superfici esterne con la termocamera è spiegato nell’articolo Was ein Wärmebild belegt.

Che cosa resta aperto

BauNetz Wissen osserva che lo sviluppo di misure adeguate contro l’infestazione da alghe e licheni non è concluso. I dati dell’IBP sono serie di misure in un unico sito in singoli periodi autunnali; l’efficacia dipende dal sistema, dall’orientamento e dalle condizioni meteorologiche dell’anno. Per la progettazione ciò significa: una singola misura non elimina il rischio, ma riduce la durata della condensazione e l’apporto d’acqua. Resta aperto soprattutto quali di questi approcci si dimostrino validi per dieci o più anni su facciate reali.

Chi misura in cantiere deve conoscere l’ordine di grandezza: con un superamento di pochi decimi di grado, la precisione di misura decide sull’affermazione. L’IBP ha calibrato singolarmente ogni sensore prima dell’installazione per le sue misure in campo aperto.

Fonti

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