Verifiche igrotermiche. Come impostare gli interventi di risanamento energetico su WUFI®?

(di V. Cascione) L’applicazione ex-novo di materiali isolanti per risanare energeticamente l’esistente da un lato riduce le perdite di calore ma dall’altro potrebbe modificare i meccanismi di trasporto del vapore e il contenuto d’acqua nella parete esistente.

La mancanza di verifiche igrotermiche potrebbe portare alla formazione di condensa e/o accumulo di acqua nelle pareti con conseguente innalzamento della trasmittanza termica e un aumento delle escursioni termiche interne.

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Perché effettuare simulazioni igrotermiche?

A differenza del metodo di Glaser, le simulazioni igrotermiche permettono di considerare simultaneamente il trasporto e l’accumulo di calore e umidità nei materiali edili, il comportamento dell’utenza, l’influenza delle condizioni iniziali e climatiche [1]. I risultati così possono essere considerati non solo in termini di condensazione ma anche durabilità, attacco biologico, gelo/disgelo e corrosione.

Fra i vari software di simulazioni dinamiche, WUFI® è quello più comunemente usato. Il software permette di effettuare calcoli realistici del trasporto di calore e umidità nelle pareti mono e bi-dimensionali. Ci sono vari software WUFI® a seconda delle esigenze dell’utente (WUFI® Pro, 2D, Plus, Passive). WUFI® Pro e 2D permettono di effettuare simulazioni monodimensionali della chiusura e di analizzare gli effetti delle condizioni climatiche interne ed esterne sull’involucro. WUFI® Plus e Passive includono analisi dell’intero edificio ed includono anche l’effetto delle chiusure sulle condizioni climatiche interne.

Per un corretto funzionamento il software richiede:

• informazioni sui materiali,
• stratigrafia della parete,
• condizioni climatiche orarie interne ed esterne,
• orientamento e condizioni iniziali.

Il software contiene un database con dati climatici e proprietà dei materiali più comuni, ma per una maggiore precisione è possibile inserire manualmente le proprietà dei materiali e le condizioni climatiche. Una guida completa per impostare le simulazioni può essere consultata qui.

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Come impostare le simulazioni in caso di risanamento energetico con isolante?

Per valutare l’effetto dell’applicazione del coibente su una chiusura è bene eseguire una simulazione preliminare della muratura prima dell’applicazione dell’isolante. Questo procedimento può essere applicato sia in WUFI® Pro/2D che in WUFI Plus/Passive. In WUFI® Plus/Passive il procedimento deve però essere ripetuto per tutte le chiusure.

Nella sezione “Condizioni Iniziali” si impongono umidità e temperature costanti e si avvia una simulation della durata di dieci anni. La pre-simulazione va a rappresentare le condizioni igrotermiche attuali dell’edificio esistente prima dell’intervento di risanamento. Si esportano quindi i file ASCII con i risultati delle temperature e del contenuto d’acqua. Il file esportato va poi modificato aggiungendo gli strati che verranno applicati dopo la ristrutturazione (isolante, malta o barriere al vapore).

Nel caso della temperatura ai nuovi strati si assegna la stella temperature dell’ultimo strato simulato. Per l’umidità bisogna assegnare per ciascun nuovo materiale il contenuto d’acqua all’equilibrio all’80%UR. Questa informazione è possibile reperirla dalle curve di assorbimento igroscopico relativa ad ogni materiale.

A questo punto si imposta la simulazione aggiungendo lo strato isolante.

I profili di temperatura e contenuto d’acqua modificati andranno poi reinseriti nella sezione condizioni iniziali della nuova simulazione con isolante. Selezionare “Importare file” e selezionare i file ASCII/txt modificati. Conclusa l’operazione, si avvia la simulazione.

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Conclusioni

I risultati così ottenuti rappresentano le condizioni della parete esistente dopo l’applicazione di isolante. Con questo procedimento è possibile ottenere risultati il più accurati possibile e più rappresentativi delle condizioni di un edificio esistente dopo l’applicazione dell’isolante.

Dalla simulazione è possibile osservare:

• eventuale formazione di condensa negli strati interni (UR=100%),
• rischio di gelo negli strati esterni (UR=100%),
• formazione di muffa per un tempo prolungato (UR>80),
• accumulo di acqua (g/m3 in relazione alla curva di igroscopica al 100% UR),
• variazioni della trasmittanza termica nel tempo.

Per maggiori informazioni, è possibile consultare la guida.

L’articolo è di Valeria Cascione, docente di progettazione rigenerativa all’Università di Bath (Regno Unito). Esperta in fisica tecnica ambientale ha collaborato con il Fraunhofer e altri esperti nell’ambito dell’umidità negli edifici e salubrità dell’aria.

prova

Note

• [1] Cascione, V., Marra, E., Zirkelbach, D., Liuzzi, S. and Stefanizzi, P., 2017. Hygrothermal analysis of technical solutions for insulating the opaque building envelope. Energy Procedia, 126, pp.203-210.
• [2] Cascione, V., 2016. Valutazione igrotermica di soluzioni tecniche d’isolamento dell’involucro edilizio per il recupero energetico in Italia per mezzo di simulazioni dinamiche. Degree thesis, p.154.

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