PERCENTUALE DI ISOLAMENTO ESTRADOSSO CAMERA (%)
14. CONSIDERAZIONI DI IGROTERMIA PER LA DURABILITA’
Considerando la copertura non ventilata già descritta essa avrà le seguenti proprietà:
Strato Descrizione strato Spessore
(m)
Permeabilità al vapore δ⋅10−12 (kg/msPa)
Resistenza alla diffusione del vapore
9 vn 10
R ⋅ (m2sPa/kg)
1 Intonaco interno in calce o gesso
0.02 18 1.11
2 Solaio misto laterizio-cls con interasse nervature di 45 cm 0.20 24 8.33 3 Soletta di calcestruzzo 0.04 1.9 21.1 4 Materiale termoisolante 0.05 1.4 35.7 5 Guaina impermeabile bituminosa 0.005 0.06 83.3 6 Camera d’aria 0.02 193 0.1 7 Tegole 0.02 20 1 TOT. ≈0.35 - 150.64
E’ possibile procedere allo studio della possibilità di formazione di condensa interstiziale ricorrendo al metodo di Glaser.Tale studio viene limitato al periodo invernale e le condizioni ambientali esterne assunte dalla UNI 10349 sono:
C 7 . 6
Te = ° ; pvre =790
[ ]
Pa corrispondenti ad una URe =80.5% per le condizioni ambientali interne si fissa:C 20
Ti = ° ; URi =55%
la pressione di saturazione in corrispondenza delle superfici di separazione tra i vari strati può essere determinata con l’espressione:
+ ⋅ − + − = 5.976 ln(T 273.15) ) 15 . 273 T ( 27 . 7066 81 . 65 exp pvs
Superficie di separazione tra gli strati:
Temperatura (°C) Pressione di vapore in
condizioni di saturazione (Pa)
Ambiente interno-intonaco 19.28 2236 Intonaco-solaio 19.06 2207 Solaio-soletta 16.83 1918 Soletta-isolante 16.66 1897 Isolante-guaina 8.46 1108 Guaina-camera d’aria 8.28 1094 Camera d’aria-manto 7.04 1005 Manto-ambiente esterno 6.92 997
E anche:pvri =URi⋅pvsi =1286
La pressione parziale di vapore sullo strato n-esimo si ottiene:
) p p ( R R p p vri vre vtot vn vri vrn = − ⋅ − con: vn
R :resistenza alla diffusione del vapore fino allo strato n-esimo
vtot
R : resistenza alla diffusione del vapore complessiva del pacchetto di copertura33 che numericamente nel nostro caso diviene:
Superficie di separazione tra gli strati: Pressione parziale di vapore (Pa) Ambiente interno-intonaco 1287 Intonaco-solaio 1283 Solaio-soletta 1256 Soletta-isolante 1186 Isolante-guaina 1068 Guaina-camera d’aria 793.6 Camera d’aria-manto 793.3 Manto-ambiente esterno 790
Il confronto tra la curva delle pressioni di saturazione e della pressione di vapore da un punto di vista grafico è:
33
Come si è soliti fare e come testimoniato dalla letteratura specifica anche in questo caso si trascurano le resistenze al trasferimento del vapore acqueo dall’ambiente interno alla superficie interna della copertura e dall’ambiente esterno alla superficie esterna della copertura perché di determinazione difficoltosa e di apporto considerabile non significativo come si deduce da indagini sperimentali.
Fig. 1.67.- Andamento della curva della pressione di saturazione e della pressione di vapore nello spessore della copertura considerando un’umidità relativa interna del 55%
si vede che non si ha formazione di condensa ma è sufficiente che l’umidità relativa interna salga al 65% perchè si ottenga:
Superficie di separazione tra gli strati: Pressione parziale di vapore (Pa) Ambiente interno-intonaco 1520 Intonaco-solaio 1515 Solaio-soletta 1475 Soletta-isolante 1372 Isolante-guaina 1199 Guaina-camera d’aria 795.3 Camera d’aria-manto 794.8 Manto-ambiente esterno 790
Fig. 1.68.- Andamento della curva della pressione di saturazione e della pressione di vapore nello spessore della copertura considerando un’umidità relativa interna del 65%
Anche qualora venisse rimossa la guaina bituminosa, utile solo per coperture di modesta pendenza in cui l’allontanamento dell’acqua lungo il manto non avvenga con la rapidità sufficiente a impedire l’infiltrazione nel sottomanto, ed inutile dal punto di vista termico e dannosa da quello igrometrico, può accadere che per effetto di sbalzi termici violenti e per l’inerzia della chiusura al di sotto del manto si formi condensa, così come l’azione concomitante di acqua e vento generino infiltrazioni sottomanto. La ventilazione rappresenta invece, come già detto precedentemente, il mezzo che, inducendo l’evaporazione dell’acqua presente nel sottomanto, aumenta la durabilità dei componenti e il funzionamento ottimale del pacchetto di copertura.
E’ intellettualmente onesto far rilevare che questa funzione può efficacemente essere esplicata anche da una semplice micro-ventilazione.
15. CONCLUSIONI
L’approfondimento del tema degli involucri ventilati ha mostrato la presenza di una vasta area di interesse per tali soluzioni testimoniata dalle numerose soluzioni commerciali presenti nel mercato e dalle indicazioni costruttive desumibili dalla letteratura disponibile.
Il modello di comportamento proposto ha mostrato una buona capacità di approssimare le misurazioni sperimentali disponibili, testimoniando una certa affidabilità nel predire le prestazioni delle coperture ventilate nell’ipotesi di comportamento estivo.
Riferendosi poi ad una particolare soluzione tecnologica, tra le più diffuse tra quelle oggi impiegabili, si sono dedotte una serie di considerazioni sintetizzabili nel miglioramento delle prestazioni di questo particolare tipo di copertura al :
- crescere dell’altezza dell’intercapedine ma, tale incremento prestazionale tende a diventare sempre meno significativo oltre i 9 cm,
- crescere dell’intensità della radiazione solare, - crescere della pendenza della copertura,
- al decrescere della lunghezza del canale di ventilazione almeno per lunghezze oltre i 6m, - all’aumentare non oltre il 30% del totale della capacità isolante dell’estradosso della
camera.
Tali accadimenti e l’entità della riduzione del flusso termico entrante spesso tra il 30 e 40% in meno di quello che entrerebbe in assenza di ventilazione mostrano la validità di tale soluzione e la strada da seguire al fine di mettere in atto un corretto approccio realizzativo. La facoltà poi di tali soluzioni di accrescere la durabilità dei componenti garantendo lo smaltimento di eventuali infiltrazioni d’acqua e vapore nel sottomanto rappresentano un ulteriore valore aggiunto.
Futuri sviluppi del modello di calcolo potrebbero essere realizzati approfondendo il problema dell’attrito nel canale di ventilazione e della modalità di calcolo dei coefficienti liminari all’interno della camera di ventilazione e mettendo in essere una campagna di prove con simulazioni al vero.
16.
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17.
RINGRAZIAMENTI
Ringrazio vivamente per la collaborazione fornita nello svolgimento della seguente tesi il Prof. Ing. Natale Gucci, il Prof. Ing. Walter Grassi.