Stratificazione Termica nei Muri Storici: Compatibilità Termoigrometrica e Strati Tradizionali in Pratica Avanzata
La stratificazione termica in muri storici rappresenta una sfida complessa che richiede un equilibrio preciso tra isolamento termico, controllo dell’umidità e rispetto dell’autenticità architettonica. Il vero ostacolo non è solo l’aggiunta di materiali isolanti, ma la gestione integrata delle trasmissioni di calore e vapore acqueo, evitando condensa interna e degrado dei materiali tradizionali. Questo approfondimento, in linea con il Tier2 analytico sulla termoigrometrica, esplora con dettaglio tecniche esperte per progettare e realizzare interventi stratificati che preservino l’integrità strutturale e l’identità culturale degli edifici storici italiani.
Principi Fondamentali della Termoigrometrica Applicata ai Muri Portanti
La stratificazione termica nei muri storici deve basarsi su una solida comprensione dei fenomeni fisici: conduzione termica, diffusività del vapore e accumulo termico. Il coefficiente di trasmittanza termica complessiva (U*) non è un valore statico ma dinamico, influenzato dalla stratificazione multi-strato e dalla permeabilità differenziale dei materiali. A differenza dei muri moderni, i muri antichi presentano una conducibilità ridotta e una capacità termica elevata, che stabilizzano gli scambi termici ma richiedono interventi mirati per evitare accumuli localizzati di umidità. La condensa interna, manifestasi come formazione di muffe o efflorescenze saline, è spesso il sintomo di una rottura in questa equilibrazione. Pertanto, ogni strato introdotto deve garantire permeabilità controllata al vapore e non agire come barriera assoluta, a meno che non sia specificamente progettato per proteggere la struttura da infiltrazioni aggressive.
Comportamento Igroscopico dei Materiali Tradizionali e Interazione Termo-Umidità
Il calcestruzzo antico, le malte aerea a base di calce idrata e i legni di recupero costituiscono strati stratificati con comportamenti igroscopici distinti. La calce idrata, altamente igroscopica, assorbe e rilascia vapore con un coefficiente di diffusività (µ) tipicamente compreso tra 2 × 10⁻⁶ e 5 × 10⁻⁶ m²/s, permettendo un’efficace regolazione igrometrica interna. Le malte lime, con permeabilità al vapore superiore a 1 × 10⁻⁴ m/s, agiscono come “strati buffer” che evitano bruschi gradienti di umidità. Il legno di recupero, pur con bassa conducibilità termica (circa 0,1 W/m·K), introduce un’ulteriore variabile: la sua capacità di immagazzinare calore e umidità, con valori di ritenzione hygroscopica che variano dal 20% al 40% in funzione della degradazione. L’analisi correlata ai test in laboratorio (es. metodo EN 12103 per permeabilità al vapore e test dinamici di ciclo umidità- temperatura) mostra che i materiali tradizionali, se correttamente applicati, riducono il rischio di condensa interna del 60-80% rispetto a interventi con materiali sintetici non traspiranti.
Metodologia Avanzata per la Progettazione della Stratificazione Termica
La fase progettuale richiede una sequenza precisa e documentata:
- Diagnosi termoigrometrica in situ: utilizzo di termocamere a infrarossi e sensori di umidità relativa per mappare ponti termici, infiltrazioni e zone a rischio condensa.
- Analisi igrometrica statica e dinamica: misurazione del coefficiente di diffusività µ (µ) con metodo a camera di equilibrio, fondamentale per calcolare il percorso termoigrometrico complessivo.
- Definizione stratigrafica multi-strato: basata su continuità termica e compatibilità chimico-fisica, con spessori ottimizzati per bilanciare isolamento e capacità accumulativa.
- Scelta materiali con rapporto ottimale tra trasmittanza termica (U*) e capacità termica volumetrica (Cth): es. malte a base di calce con aggregati leggeri, lana di pecora (µ = 0,04 W/m·K, µH2O ~ 0,3 m²/s) in spazi non portanti.
- Simulazione termoigrometrica con software specialistici: WUFI Permetta consente di modellare il comportamento reale del muro in condizioni climatiche locali, prevedendo accumulo di vapore, variazioni di temperatura e rischio di evaporazione interna con precisione fino a ±0,5°C e ±3% RH.
Fasi Dettagliate di Implementazione Pratica
Fase 1: Diagnosi e Consolidamento Iniziale
Verifica tramite spazzolatura e sonde di umidità la presenza di degrado strutturale; trattamento con consolidanti a base di calce idraulica o silicati per stabilizzare il supporto senza alterarne la permeabilità.
Fase 2: Applicazione del primo strato termo-igroscopico: malta aerea aerea a calce idrata (µH2O ~ 0,3 m²/s,
