– A cura di Alessandro Mosele –
Siamo nel XXI secolo, abbiamo a disposizione tecnologie impensabili fino a 10 anni fa, in molti campi l’innovazione è quotidiana. Ma…se non le sappiamo utilizzare al meglio potrebbero in certi casi essere, oltre che poco utili, anche controproducenti!
Pensiamo all’ambito edilizio: a cosa serve tanta tecnologia ed automazione se poi ci perdiamo in un bicchier d’acqua? Proprio l’acqua è il tema di questo articolo, perchè tutti i problemi di umidità, muffe o condense presenti in molte abitazioni nascono da qui.
Il problema di formazione di condensa negli ambienti abitativi, che può degenerare in formazione di muffe, generalmente verso la fine della stagione invernale, con tutte le immaginabili conseguenze in tema di discomfort abitativo e rischi per la salute, non è certo nuovo, ma il suo verificarsi è sempre più frequente principalmente a causa di interventi di sostituzione dei vecchi serramenti in edifici poco isolati.
Così se da un lato i nuovi serramenti possono garantire un certo risparmio energetico grazie alle migliori prestazioni isolanti e alla più bassa permeabilità all’aria, dall’altro proprio la bassa permeabilità all’aria rende l’edificio “sigillato”, l’umidità interna subisce significativi incrementi, il vapore presente nell’aria condensa in corrispondenza dei punti più freddi delle pareti esterne meno isolate (angoli, spigoli, ponti termici in generale). Non si può non citare tra le conseguente anche il sensibile decadimento della qualità dell’aria per aumento di concentrazione degli inquinanti indoor(1), pur non essendo questo tema oggetto del presente articolo.
Questo spiega perchè il problema riguardi quasi esclusivamente vecchi edifici poco isolati (tipicamente antecedenti gli anni ’80), ma anche nuovi edifici con difetti di isolamento ed edifici senza difetti ma con una pessima gestione dei ricambi d’aria.
Senza addentrarci troppo in aspetti teorici cercherò di spiegare i concetti essenziali alla base di queste problematiche, ma per chi volesse arrivare direttamente alle conclusioni basta cliccare qui.
L’aria secca in condizioni normali è composta principalmente da azoto, ossigeno, argon (poco) e anidride carbonica (pochissima). Ma l’aria che respiriamo non è mai secca nè, purtroppo quasi mai, pura. Quindi sono presenti in una certa percentuale anche vapore acqueo ed, aimè, inquinanti.
L’umidità dell’aria si misura con la grandezza nota come umidità assoluta (x): questa grandezza, adimensionale, esprime la massa di vapore acqueo presente nell’aria per unità di massa di aria secca. Più facile a farsi che a dirsi: x = 0,01 significa che su 1 kg di aria secca sono presenti 0,01kg cioè 10g di acqua.
Ai nostri fini questo però non basta, dobbiamo anche definire l’umidità relativa (UR). Cercherò di spiegarlo in modo che sia chiaro anche a chi la fisica la trova un po’ indigesta, dando per scontate alcune ipotesi per non complicare troppo la trattazione. Per farlo partirò da alcuni esempi pratici. Pensiamo a una comune abitazione, andiamo in bagno e facciamoci una doccia, chiudendo bene tutti i serramenti in modo da non lasciare vie di fuga al vapore. Durante l’erogazione di acqua calda una parte di questa evapora (passa cioè dallo stato liquido allo stato di vapore) miscelandosi con l’aria, la cui umidità assoluta cresce. Ma di vapore nell’aria non ce ne può stare una quantità infinita: arrivati ad una certa concentrazione di vapore (detto punto di saturazione o di rugiada) l’umidità assoluta dell’aria non può aumentare oltre, perchè ad una certa quantità di acqua che evapora nell’aria corrisponde la stessa quantità di vapore che condensa tornando in fase liquida. In queste condizioni l’umidità relativa è UR = 100%. L’umidità relativa esprime infatti quanto prossima sia l’aria al punto di saturazione; UR non è funzione esclusivamente del contenuto d’acqua nell’aria (umidità assoluta x), ma dipende anche dalla temperatura dell’aria (T). Fissata T, UR cresce al crescere di x. Fissata x, UR cresce al calare di T. Analogamente note la temperatura T dell’aria e la sua umidità relativa UR possiamo ricavare l’umidità assoluta x.
A questo punto introduciamo una nuova grandezza, essenziale per completare il breve inquadramento teorico necessario per procedere nella trattazione del tema: la temperatura di rugiada o dewpoint (tr). Questa altro non è che la temperatura dell’aria, a umidità assoluta (x) fissata, che la porta in condizioni di saturazione, vale a dire a UR = 100%. La temperatura di rugiada viene normalmente indicata anche nei siti meteo (per esempio, nei dintorni del mio ufficio, Albinea Meteo di Ametta Dino).
Con questa grandezza possiamo finalmente spiegare il fenomeno della condensa superficiale. Tornando al caso precedente della doccia pensiamo infatti che, nella stagione invernale, dopo poco tempo dall’apertura dell’erogatore di acqua calda in corrispondenza dei vetri si forma un sottile strato di condensa. Questo avviene proprio quando la temperatura superficiale del vetro è pari alla temperatura di rugiada dell’aria. In estate il fenomeno non avviene, o meglio avviene contemporaneamente su tutte le superfici solo quando tutta l’aria si trova in condizioni di saturazione, perchè la temperatura superficiale del vetro non è inferiore a quella delle altre pareti.
Un altro esempio chiarificatore potrebbe essere il seguente. Premesso che in inverno l’umidità assoluta dell’aria esterna è generalmente inferiore rispetto a quella interna, quando si passa dall’esterno ad un ambiente abitato può capitare che gli occhiali si appannino. Questo avviene se la temperatura delle lenti degli occhiali è inferiore a quella di rugiada dell’aria interna. Per esempio, se in casa l’aria è a 20°C con UR=50% ne consegue x = 0,007 e tr = 9,3°C. E’ sufficiente che all’esterno ci siano meno di 9,3°C perchè appena entrati in casa sugli occhiali, inizialmente a 9,3°C, si formi un sottile velo di vapore, che sparirà gradualmente all’aumentare della temperatura delle lenti.
Per chi volesse cimentarsi con qualche calcolo si vedano i link al calcolatore pricrometrico e ai diagrammi dell’aria umida riportati in calce.
Chi è riuscito a reggere questa premessa teorica può finalmente trarre un sospiro di sollievo, siamo arrivati al cuore della questione.
Le muffe sono funghi che crescono essenzialmente grazie alla giusta combinazione di ambienti umidi e presenza di spore. Le spore nell’aria ci sono praticamente sempre, anche se la loro concentrazione può variare a seconda dei contesti ambientali. Quindi l’unica arma che possiamo avere per evitare la muffa è ridurre il rischio di formazione di condensa superficiale. Qualcuno potrà obiettare che esistono in commercio numerosi prodotti antimuffa. Rispondo dicendo che se anche si ritenesse accettabile inquinare più o meno significativamente l’aria che si respira con degli antimuffa, non si farebbe altro che attenuare o posticipare nel tempo la formazione delle muffe.
Quindi come risolvere in modo definitivo il problema? I rimedi si trovano proprio a partire dalla fisica del fenomeno: si deve fare in modo che nessuna delle superfici degli ambienti abitativi sia a temperatura inferiore alla temperatura di rugiada dell’aria, tenendo ben presente che la temperatura di rugiada è tanto maggiore quanto maggiore è l’umidità dell’aria e che questa cresce in presenza di fonti di vapore, compresi esseri umani ed animali che producono vapore continuamente attraverso la respirazione e la sudorazione.
In presenza di problemi di muffe o condensa è quindi necessario adottare contromisure che consentano di raggiungere almeno uno dei seguenti obiettivi:
- aumento della temperatura dell’aria interna;
- aumento della temperatura delle superfici edilizie interne;
- riduzione dell’umidità dell’aria.
Queste contromisure possono richiedere semplici interventi gestionali (spostamento di arredi, modifica di regolazioni impiantistiche, incremento dei tassi di ricambio aria degli ambienti con l’apertura più frequente delle finestre, ecc.) o interventi più complessi (impianti meccanici di ricambio aria o più semplici estrattori d’aria igroregolabili, isolamento di pareti, ecc.), si può perseguire un unico obiettivo tra quelli sopra elencati oppure si può agire su più fronti. L’importante è capire che non c’è una soluzione unica e che quella ottimale deve essere valutata di caso in caso, con professionisti competenti, sulla base di vincoli di tipo tecnico ed economico, senza trascurare il livello qualitativo desiderato dell’intervento di bonifica.
Non voglio dilungarmi oltre su esempi concreti di soluzioni, rinviando eventualmente ad un futuro approfondimento.
Piuttosto, visto che si tratta di casi sempre più frequenti, propongo un elenco di buone pratiche per evitare l’insorgere di problemi di formazione di muffe e condense e più in generale per garantire buoni livelli di qualità dell’aria in edifici nuovi o comunque recenti. Tali suggerimenti possono essere utili anche per vecchi edifici, ma in questi casi probabilmente non saranno risolutivi senza interventi più radicali.
Buone prassi comportamentali per ridurre il rischio di formazione di muffe e condensa:
- periodica apertura delle finestre (l’ideale sarebbe l’apertura completa per qualche minuto almeno un paio di volte al giorno, così da consentire un completo ricambio d’aria e la riduzione degli inquinanti indoor. Ovviamente la frequenza di apertura delle finestre è funzione della densità di affollamento, per esempio nelle aule scolastiche l’apertura dovrebbe essere almeno con frequenza oraria);
- nel caso di produzione temporanea e localizzata di elevate quantità di vapore (tipicamente utilizzo di doccia e vasca da bagno e cottura cibi) è necessario adottare tutte le misure necessarie per evitare che l’umidità prodotta si diffonda negli altri ambienti, e che venga rapidamente smaltita, quindi:
– chiudere le porte verso gli altri ambienti;
– attivare le cappe aspiranti dei piani di cottura (con espulsione esterna, quelle esclusivamente filtranti non servono);
– aprire leggermente le finestre esterne (comoda in questi casi l’apertura a vasistas) in modo da evitare l’incremento eccessivo dell’umidità interna senza che entri aria fredda in quantità tale da raffreddare gli ambienti; - nel caso di camere da letto piccole con più persone presenti la notte è un momento molto critico perchè l’umidità relativa in ambiente tende a crescere molto. E’ consigliabile quindi tenere aperta la porta della camera oppure socchiudere leggermente la finestra esterna;
- mantenere nei locali frequentati da persone temperature minime dell’aria indicativamente non inferiori a circa 18°C, negli ambienti non occupati le temperature potrebbero anche essere inferiori, ma le porte devono essere ben chiuse per evitare che il vapore si diffonda in questi ambienti dove condenserebbe sulle superfici più fredde;
- mantenere armadi, arredi a qualche centimetro di distanza dalle pareti esterne ed evitare tende direttamente sui vetri preferendo quelle a parete, per garantire una minima circolazione di aria con il conseguente incremento della temperatura superficiale delle pareti.
Una breve nota merita la condensa sui vetri di nuovi serramenti, tipicamente presente nei giorni più freddi dell’anno in case ben isolate ma prive di impianti di ricambio aria o di ventilazione meccanica controllata (VMC). Potrebbe sembrare un controsenso che un serramento nuovo con elevate prestazioni isolanti possa essere soggetto a fenomeni di condensa superficiale. Invece no, proprio perchè dotato di alte prestazioni isolanti un nuovo serramento ha una bassissima permeabilità all’aria, quindi è il responsabile di un potenziale incremento di umidità interna con conseguente rischio di condensa sulle superfici fredde. Quanto più la casa è isolata tanto è più probabile che la condensa avvenga solo sui vetri, perchè le altre superfici sono tutte a temperatura superiore a quella di rugiada, anche nei giorni più freddi dell’anno. Le soluzioni anche in questi casi sono le stesse elencate sopra, ed in particolare si dovrebbero evitare tende aderenti ai vetri.
Ho volutamente solo accennato al tema degli impianti di ricambio aria o di ventilazione meccanica controllata (VMC), perchè questo è un tema che merita di essere affrontato in modo specifico e di cui mi occuperò in un futuro articolo.
Come in tutte le cose serve quindi, anche per le problematiche di formazione di muffe e condense nelle abitazioni, un minimo di conoscenza abbinata ad una buona dose di buon senso e, quando questi non dovessero bastare… un professionista competente potrà sicuramente trovare la soluzione più adatta ad ogni caso specifico!
Per approfondimenti:
Calcolatore psicrometrico
Diagramma psicrometrico dell’aria umida
Diagramma psicrometrico dell’aria umida a bassa temperatura
Freddo, muffe, condense e umidità (ANIT)
Albinea Meteo di Ametta Dino
Note:
(1) Inquinanti indoor: sostanze inquinanti originate all’interno degli ambienti abitativi, di origine natuale come le muffe o artificiale come solventi, formaldeide ecc., il cui effetto dannoso sulle persone può essere accentuato da un elevato tasso di poveri e umidità nell’aria.
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