Il controllo del vapore acqueo all’interno delle strutture edilizie è una delle sfide odierne più complesse e, forse, sottovalutate. Il tema è di grande rilevanza in quanto la corretta progettazione dell’involucro edilizio determina la durabilità, l’efficienza energetica e il comfort abitativo di un edificio.
Il vapore acqueo è presente in tutte le abitazioni e si genera in modo naturale, anche semplicemente per la presenza di persone. Lo si produce respirando, cucinando, lavando i panni o facendo la doccia. Di per sé il vapore acqueo non è pericoloso, ma diventa nemico del benessere dell’edificio nel momento in cui, a causa della differenza di temperatura tra interno ed esterno o tra differenti ambienti, migra attraverso le strutture edilizie.
Ciò genera la formazione di condensa in corrispondenza degli strati più freddi, tipicamente all’interno del pacchetto isolante. Perché avvenga, è necessario che si raggiunga il punto di rugiada, ossia la temperatura alla quale l’aria umida condensa in acqua. La condensa interstiziale porta a deterioramento dei materiali isolanti, proliferazione di muffe, perdita delle proprietà termiche e, nei casi peggiori, danni strutturali. I problemi di durabilità di una struttura in legno sono principalmente legati agli attacchi biotici e ai problemi legati alla condensa interstiziale. Se la struttura è progettata e realizzata a regola d’arte i rischi non sono diversi da quelli di qualsiasi altro materiale.
Il vapore d’acqua modifica il comportamento dell'isolante, aumentando il valore di conduttività termica ed incrementando quindi le perdite energetiche ed il rischio di condensazioni. La conduttività termica equivalente dell'acqua è di 0.56 W/mK, un valore molto alto se la paragoniamo ai valori dichiarati dal polistirene estruso (XPS) 0.032 - 0.036 W/mK, o a quelli dichiarati da POLIISO® 0.022 - 0.028 W/mK.
Concetti di Permeabilità al Vapore e Resistenza (µ e Sd)
La "Permeabilità al vapore di acqua (δp)" misura il comportamento di un materiale al passaggio dell’umidità, ovvero la quantità di vapore d’acqua che attraversa, per unità di tempo, un’unità di superficie del prodotto, per un campione di spessore unitario, quando c’è una differenza di pressione di vapore unitaria. Per loro natura, tutti i materiali, eccetto il vetro ed i metalli, sono permeabili al vapore di acqua. Un buon isolante deve evitare però al massimo la penetrazione di vapore d’acqua, al fine di evitare un aumento significativo della conduttività termica durante il corso della vita di esercizio di un prodotto. Se consideriamo un isolante termico a cellule aperte e a basso fattore µ, in questo caso il vapore d’acqua penetrerà rapidamente nel materiale e lo inumidirà.
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Il parametro di riferimento per definire in quale categoria rientra un materiale e con che prestazioni è il valore Sd, definito come la resistenza equivalente in metri di aria. Lo Strato d‘aria equivalente al passaggio del vapore (Sd) è dato dal prodotto del Coefficiente di Resistenza al vapore (mu) e dello spessore del materiale, secondo la formula Sd = mu * d. Conseguentemente, il coefficiente di resistenza al vapore (mu) può essere calcolato come mu = Sd / d.
I campi 'Coeff. Res. Vapore' e 'Permeab. <= 50%' sono fra di loro connessi: basta conoscere uno dei due per consentire al programma di determinare automaticamente l'altro. Le schede tecniche prevedono spesso la presenza del solo valore di 'Permeab. <= 50%' perché è sulla base di tale dato (Permeabilità determinata nell'intervallo di umidità relativa 0 - 50% - campo asciutto) che viene svolta la verifica di Glaser, come previsto in norma tecnica. In base a tale necessità, se non digitato direttamente, il valore della 'Permeab. <= 50%' è determinato automaticamente sulla base del 'Coefficiente di Resistenza al Vapore - µ' indicato, secondo le formule disponibili in norma tecnica. µprodotto = daria (permeabilità al vapore di acqua dell'aria) / dprodotto (permeabilità al vapore di acqua del prodotto); dprodotto = daria / µprodotto. Aumentando il valore di resistenza, il pannello risulterà meno permeabile. Quando il materiale che funge da freno/barriera vapore presenta un coefficiente resistenza al vapore così elevato, tende ad infinito, pertanto può attivare anche lo specifico check.
I Pannelli OSB e la Loro Permeabilità al Vapore
I pannelli OSB hanno un fattore di resistenza al vapore più alto rispetto ad altre soluzioni proposte. In particolare, un pannello OSB/3 ha un fattore di resistenza al vapor d’acqua di circa 300. Questo significa che è 300 volte meno permeabile dell’aria al passaggio del vapore. Lo spessore equivalente d’aria Sd del pannello risulta quindi uguale a 15 mm x 300, vale a dire a 4.5 m. In una stratigrafia, un freno a vapore potrebbe avere un valore di Sd di 2 m, mentre un OSB/3 avrà un valore di circa 4.5 m.
Il freno a vapore andrebbe messo prima del pannello OSB/3, ma probabilmente non serve neppure metterlo in tutti i contesti. Il carico interno di umidità sarà contenuto data la destinazione d’uso del sottotetto e l’assenza di persone. Non ci saranno quindi grossi problemi di condensa superficiale/interstiziale nemmeno se si utilizza uno strato impermeabile al vapore quale ad esempio la guaina ardesiata.
Pannelli OSB: Tutto quello che devi sapere
Distinzione tra Membrane Traspiranti, Freni al Vapore e Barriere al Vapore
Per prima cosa, è fondamentale fare chiarezza sulla differenza tra freno o barriera al vapore. Anche se non sempre è chiara la distinzione, membrane traspiranti, freni al vapore e barriere al vapore sono tre componenti diversi che, come tali, vanno usati per necessità specifiche. La distinzione dipende principalmente dal grado di traspirabilità al vapore:
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- Le membrane traspiranti sono impermeabili all’acqua ma permeabili al vapore.
- I freni al vapore fermano l’acqua e solo parzialmente il vapore.
- Le barriere al vapore sono totalmente impermeabili sia all’acqua che al vapore.
Una volta chiara la differenza, è semplice intuire perché la scelta del prodotto debba necessariamente dipendere da una progettazione attenta dei componenti strutturali. Il parametro di riferimento per definire in quale categoria rientra un materiale e con che prestazioni è il valore Sd, definito come la resistenza equivalente in metri di aria. Le barriere al vapore, ad esempio, sono considerate tali solo se assicurano valori Sd superiori a 100 m, mentre i freni al vapore sono caratterizzati da un valore inferiore, che varia in base al livello di traspirabilità assicurato. La norma UNI 11470 "Coperture discontinue - Schermi e membrane traspiranti sintetiche - Definizione, campo di applicazione e posa in opera" classifica gli schermi e le membrane traspiranti in funzione della loro traspirabilità, ovvero trasmissione del vapore acqueo in funzione dello spessore d’aria equivalente Sd.
| Categoria | Valore Sd (m) | Caratteristica |
|---|---|---|
| Membrane traspiranti | < 0,3 | Permeabili al vapore, impermeabili all'acqua |
| Schermi freno vapore | 2 < Sd < 20 | Fermano l'acqua, parzialmente il vapore |
| Schermi freno vapore a media diffusività | 20 < Sd < 40 | Fermano l'acqua, bassa diffusività vapore |
| Schermi freno vapore a bassa diffusività | 40 < Sd < 100 | Fermano l'acqua, molto bassa diffusività vapore |
| Schermi barriere vapore | > 100 | Totalmente impermeabili ad acqua e vapore |
Le barriere e i freni al vapore possono essere realizzati con differenti materiali e sul mercato sono disponibili molteplici prodotti che assolvono allo scopo. Come barriere al vapore si possono utilizzare delle membrane bituminose, anche con lamine metalliche, ma anche membrane sintetiche o fogli in PVC. Nel caso dei freni al vapore le membrane si caratterizzano per una maggior traspirabilità. Lo spessore dipende principalmente dal prodotto selezionato e dalle prestazioni che esso deve garantire. Se è importante non intrappolare il vapore in un tetto o in una parete, il valore Sd è molto utile per capire se il tragitto che deve fare il vapore non sia ostacolato da qualche strato che impedisce all’elemento di asciugare. Il manto sul lato freddo dovrà essere molto traspirante per permettere al vapore di uscire dal pacchetto isolante attraverso lo strato di ventilazione nel periodo di riscaldamento.
Criteri di Progettazione e Posizionamento delle Barriere/Freni al Vapore
Buona norma nelle strutture è avere strati sempre più permeabili muovendosi dall’interno verso l’esterno e non viceversa. In questo modo, il vapore fermato rimane nella parte più calda della parete, riducendo il rischio di condensa interstiziale. La necessità di utilizzare una barriera al vapore dipende principalmente dalle caratteristiche dell’edificio, dalle funzioni che vi si svolgono e dal clima locale. Ad esempio, in zone dove la differenza di temperatura tra interno ed esterno è elevata per gran parte dell’anno, l’uso di barriere al vapore è molto importante, in quanto il rischio che il vapore acqueo migri verso l’esterno e condensi all’interno dell’isolante è elevato. Le barriere al vapore sono necessarie anche in quegli edifici in cui i ponti termici sono particolarmente problematici, proprio per le zone in cui si verificano importanti differenze di temperatura.
Il freno vapore, invece, è più indicato laddove gli sbalzi termici sono meno importanti ed è preferibile una regolazione equilibrata del flusso di vapore, evitando sia la condensa invernale che l’accumulo estivo. Nel caso delle pareti perimetrali la barriera al vapore deve essere inserita sempre a contatto con la “parte calda” della struttura, che generalmente significa tra l’isolante e la muratura. In questo modo, l’umidità proveniente dall’interno non arriva fino allo strato isolante, che viene protetto. Il massimo rendimento si ottiene nelle pareti orientate a nord, quindi più fredde, e durante il periodo invernale. Per il corretto posizionamento della barriera al vapore la regola generale dice che il materiale più resistente al vapore va sempre sul lato caldo, che è chiaramente quello interno all’edificio. Invertire questa logica può causare condensa all’interno del pacchetto e compromettere l’edificio.
Le barriere al vapore per tetti sono soluzioni fondamentali per prevenire i danni causati dall’umidità e dalla condensa nelle strutture edilizie. Queste membrane speciali vengono posizionate strategicamente all’interno delle stratigrafie del tetto, riducendo il rischio di formazione di muffe, marciumi e deterioramento dei materiali. Lo strato di ventilazione nel tetto ha lo scopo principale di migliorare le prestazioni estive della copertura riducendo i problemi di surriscaldamento del sottotetto. Infatti, la superficie esterna del tetto è colpita dalla radiazione solare che, alle nostre latitudini, riesce a portare facilmente la temperatura superficiale attorno ai 70°C.
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Le membrane o i freni al vapore si posano generalmente nei solai contro terra o su pilotis, ovvero confinanti con l’esterno. Posizionare una barriera al vapore nei solai contro terra o esposti all’esterno è importante per proteggere anche le pavimentazioni o l’isolante posto al di sotto di un pavimento radiante. Un altro caso da citare riguarda la realizzazione di pavimenti di ambienti riscaldati, che stanno a contatto con zone fredde. Si parla, ad esempio, di pavimenti che si affacciano su locali non riscaldati o anche pavimenti su sistemi radianti.
Ci sono rivestimenti che sono sensibili alla presenza di risalita di vapore dal sottofondo: parquet, pavimentazioni in legno, resilienti e resinose. In questi casi, lo strato separatore, per impedire efficacemente la risalita di umidità dagli strati inferiori, deve essere costituito da almeno un freno al vapore a bassa diffusività con valore relativo dello spessore d’aria equivalente Sd maggiore di 40 m, come indicato nella norma UNI 11470. Tale valore di Sd deve essere considerato come riferimento per qualsiasi materiale impiegato con la funzione di freno al vapore. Generalmente vengono utilizzati fogli in PE con funzione di membrane flessibili per impermeabilizzazione conformi alla norma di prodotto EN 13984. Le proprietà meccaniche devono essere confrontabili con quelle degli strati di desolidarizzanti, mentre viene richiesto uno spessore minimo dello strato d’aria equivalente Sd = 40 m in conformità alla norma EN 1931.
Un idoneo freno al vapore è costituito, per esempio, da uno strato di fogli di polietilene di spessore 120 μm, con fattore di resistenza al passaggio del vapore μ> 3,0 105. I fogli adiacenti devono essere sormontati per almeno 100 mm, opportunamente nastrati sulle giunzioni e risvoltati sul bordo perimetrale fino al livello finito della pavimentazione. Si ricorda che, in conformità alla norma UNI EN 1264-4, il pannello radiante non può fungere anche da freno al vapore. Il foglio di plastica messo tra isolante e massetto svolge già il ruolo di barriera al vapore, poiché è un materiale con una resistenza al vapore molto alta. La necessità di un ulteriore strato al di sotto del laminato dipende dalle caratteristiche dell’intero pacchetto del solaio e dei materiali utilizzati.
Le barriere al vapore sono una soluzione per prevenire la condensa e l’umidità, uno dei principali nemici per il benessere di un edificio poiché causa problemi e fastidi come la comparsa di sub-efflorescenze o muffa. Sono progettate per proteggere gli edifici e migliorare le performance energetiche. Oltre a ciò, è essenziale che siano posizionati in modo perfettamente continuo: ogni giunzione, foro o passaggio di cavi va sigillato con nastri e colle dedicate.
Considerazioni sulla Formaldeide nell'OSB
La crescente attenzione alla qualità dell’aria interna ha portato molti professionisti a chiedersi se esista un vero OSB senza formaldeide e quali siano le implicazioni tecniche nella scelta di questo materiale. È importante chiarire subito un punto: l’OSB “senza formaldeide” non esiste in senso assoluto. Anche i pannelli OSB più evoluti rilasciano una quantità minima di formaldeide, dovuta alla composizione naturale del legno e alle resine utilizzate nel processo produttivo. Per questo motivo, quando si parla di OSB senza formaldeide, ci si riferisce in realtà a pannelli con emissioni molto basse, certificate secondo normative riconosciute.
È qui che entra in gioco un elemento spesso sottovalutato: il rivestimento. Il valore del rivestimento: OSB nobilitato melaminico. La nobilitazione melaminica svolge più funzioni: migliora la resistenza superficiale, contribuisce alla stabilità nel tempo, riduce l’esposizione diretta del supporto e consente un controllo più efficace delle emissioni nel sistema finito.
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