ANALISI DEL SISTEMA ‘TRASPIRANTE’ DIFFUSION OPEN

Il sistema Diffusion Open si basa sul principio di un flusso diffusivo controllato del vapore acqueo attraverso le strutture di involucro esterne. Invece di bloccare completamente il vapore (come fa una barriera al vapore), questo sistema garantisce un’evacuazione graduale e sicura dell’umidità verso l’esterno, prevenendone l’accumulo nell’isolante e negli elementi portanti. Il parametro chiave qui è il coefficiente di resistenza diffusiva, il valore Sd (spessore equivalente dello strato d’aria), che determina la capacità del materiale di lasciar passare il vapore acqueo. Per i sistemi “traspiranti” è fondamentale che gli strati esterni abbiano un valore Sd significativamente inferiore rispetto a quelli interni. Questo crea un “gradiente di permeabilità”: il vapore passa liberamente attraverso gli strati interni, più permeabili, ed esce senza ostacoli verso l’esterno attraverso membrane esterne estremamente permeabili (Sd < 0,1 m).

Questo è particolarmente rilevante nelle condizioni dell’Ucraina, con il suo clima variabile, dove le escursioni di temperatura e umidità durante l’anno possono essere notevoli. Un sistema Diffusion Open correttamente progettato protegge le strutture in legno dalla marcescenza, gli elementi metallici dalla corrosione e gli isolanti minerali dalla perdita delle proprietà termoisolanti a causa dell’inumidimento. Ad esempio, per le strutture murarie in lana minerale si raccomanda l’uso di membrane superdiffusive con valore Sd inferiore a 0,05 m, mentre sul lato dell’ambiente interno possono essere utilizzate pellicole barriera al vapore intelligenti con valore Sd variabile, che si adatta al livello di umidità nell’ambiente. Questo approccio garantisce non solo la durevolezza della struttura, ma favorisce anche un microclima sano negli ambienti grazie alla regolazione naturale dell’umidità dell’aria. Ulteriori informazioni sulle moderne soluzioni costruttive sono disponibili in relazione alle costruzioni ad alta tecnologia.

Le strutture murarie multistrato che realizzano il principio Diffusion Open sono composte da diversi strati funzionali, ciascuno dei quali svolge un ruolo nel garantire l’efficienza termotecnica e la protezione dall’umidità. La struttura tipica comprende (dall’interno verso l’esterno): finitura interna, rivestimento interno (ad esempio cartongesso), strato di regolazione del vapore (membrana intelligente), telaio portante con riempimento isolante, rivestimento esterno (pannelli OSB, compensato), membrana antivento superdiffusiva esterna e finitura di facciata esterna. Una caratteristica importante è l’assenza di una barriera al vapore rigida, che permette all’umidità di uscire dalla struttura invece di rimanervi intrappolata.

Per l’efficacia del sistema Diffusion Open è fondamentale che il valore Sd degli strati diminuisca dall’interno verso l’esterno. Ad esempio, la membrana interna di regolazione del vapore può avere un valore Sd di 2-5 m, mentre la membrana superdiffusiva esterna deve avere un valore Sd di 0,02-0,05 m. Questo garantisce le proprietà “traspiranti” della parete. Secondo il DBN B.2.6-31:2016 “Isolamento termico degli edifici”, la resistenza termica complessiva Rq (valore U) per le pareti esterne deve rispettare i valori normativi, che per la maggior parte delle regioni dell’Ucraina sono non inferiori a 3,3 m²·K/W (per gli edifici residenziali), corrispondenti a un valore U di circa 0,30 W/(m²·K). Questo richiede l’uso di isolanti di qualità con bassa conducibilità termica (λ). L’integrazione del Diffusion Open in questi sistemi permette di mantenere l’efficienza dell’isolante, prevenendone l’inumidimento, che può aumentare λ del 20-30%.

La permeabilità al vapore, misurata dal valore Sd, è un indicatore chiave per i sistemi “traspiranti”. Il valore Sd rappresenta lo spessore equivalente dello strato d’aria che ha la stessa resistenza alla diffusione del vapore acqueo del materiale misurato. Più basso è Sd, più facilmente il materiale lascia passare il vapore. Per le membrane antivento esterne nel sistema Diffusion Open il valore Sd deve essere il più basso possibile, generalmente inferiore a 0,1 m. Questo permette di evacuare efficacemente l’umidità dall’isolante, che può arrivarvi dallo spazio interno o attraverso piccoli difetti nello strato di regolazione del vapore. Per confronto, le tradizionali barriere al vapore hanno un valore Sd > 100 m.

Le caratteristiche termotecniche, in particolare il valore U (coefficiente di trasmittanza termica), sono parte integrante della valutazione dell’efficienza della parete. Il valore U indica quanto calore attraversa 1 m² di struttura con una differenza di temperatura di 1°K. La riduzione del valore U è una priorità per l’edilizia efficiente dal punto di vista energetico. Il sistema Diffusion Open influisce indirettamente sul valore U mantenendo asciutto l’isolante. Un isolante inumidito perde le proprie proprietà termoisolanti, poiché l’acqua ha una conducibilità termica molto più alta dell’aria. Pertanto, il mantenimento di una struttura “asciutta” grazie a un’evacuazione controllata dell’umidità aiuta a conservare i valori U di progetto per tutta la durata di vita dell’edificio. Ad esempio, per raggiungere gli standard moderni di efficienza energetica nelle regioni dell’Ucraina, la parete deve avere un valore U non superiore a 0,2 W/(m²·K), il che spesso richiede uno strato isolante di 200-300 mm di spessore (a seconda del tipo di isolante). Anche l’efficacia della ventilazione è fondamentale, come descritto nell’articolo sui sistemi di ventilazione.

Un aspetto chiave per la corretta realizzazione del sistema Diffusion Open è la progettazione accurata di ogni nodo e dettaglio. Raccordi eseguiti in modo errato, ad esempio verso le aperture per finestre e porte, gli angoli dell’edificio, la base della fondazione o la copertura, possono creare “ponti termici” e zone di accumulo di umidità, vanificando i vantaggi della parete “traspirante”. In fase di progettazione è necessario utilizzare dettagli che garantiscano la continuità di tutti gli strati funzionali: lo strato di regolazione del vapore all’interno e lo strato antivento e impermeabile all’esterno. Tutte le giunzioni delle membrane devono essere sigillate ermeticamente con nastri speciali, che mantengono la loro funzionalità per un lungo periodo.

Particolare attenzione va dedicata alla formazione di angoli e intersezioni. Negli angoli, lo strato interno di regolazione del vapore deve essere realizzato con sovrapposizione e sigillatura, per evitare fessure. Anche la membrana superdiffusiva esterna deve essere realizzata con sovrapposizione e sigillatura, garantendo la tenuta dal vento e dall’umidità esterna, pur consentendo al vapore di uscire. Per i raccordi con finestre e porte si utilizzano spesso nastri speciali, che garantiscono un collegamento affidabile tra il telaio della finestra e la membrana antivento-impermeabile o lo strato di regolazione del vapore della parete. Questo previene l’infiltrazione di aria e umidità, aspetto critico per garantire la tenuta all’aria della struttura (n50), necessaria per un’elevata efficienza energetica. Gli errori tipici in fase di costruzione si possono evitare consultando l’articolo sugli errori di costruzione.

La qualità del montaggio è decisiva per la funzionalità del sistema Diffusion Open. Anche i materiali più moderni perderanno le loro proprietà se installati in modo errato. Partendo dal lato interno, le membrane di regolazione del vapore devono essere posate in uno strato continuo, con sovrapposizione dei giunti di almeno 100 mm e la loro obbligatoria sigillatura con nastri adesivi speciali. Particolare attenzione va dedicata ai punti di raccordo con gli impianti (tubazioni, cavi), dove si utilizzano manicotti sigillanti speciali o mastici. Eventuali forature o tagli della membrana devono essere immediatamente sigillati.

La membrana superdiffusiva esterna viene montata sopra l’isolante e il rivestimento esterno (ad esempio OSB). Deve essere posata senza cedimenti, con sovrapposizione dei giunti e la loro sigillatura. È importante garantire un’intercapedine di ventilazione tra la membrana superdiffusiva e la finitura di facciata esterna. Questa intercapedine (generalmente 20-40 mm) permette all’aria di circolare e di evacuare l’umidità accumulata che ha attraversato la struttura. Senza un’adeguata intercapedine di ventilazione, la funzione “traspirante” del sistema può essere compromessa. Il DBN B.2.6-31:2016 richiede un’adeguata tenuta all’aria per tutte le strutture di involucro esterne, il che sottolinea l’importanza di una sigillatura accurata dei giunti. Un progettista strutturale esperto svolge un ruolo chiave nel controllo di questi processi.

Comprendere le differenze tra il Diffusion Open e i tradizionali sistemi a barriera al vapore è di importanza critica per scegliere la soluzione ottimale. Il sistema a barriera al vapore utilizza pellicole con un valore Sd molto elevato (generalmente > 100 m) per impedire completamente l’infiltrazione del vapore acqueo dall’ambiente nella struttura della parete. Questo approccio è efficace, ma richiede una tenuta assoluta. Anche una piccola foratura o una sigillatura di scarsa qualità del giunto può causare la condensazione dell’umidità all’interno della parete, che nel tempo provocherà il degrado dei materiali, la comparsa di muffa e funghi.

Il sistema Diffusion Open, al contrario, è “più tollerante”. Presuppone che una certa quantità di vapore possa comunque penetrare nella struttura dal lato interno. Tuttavia, grazie al basso valore Sd degli strati esterni, questo vapore può uscire senza ostacoli verso l’esterno, senza restare intrappolato all’interno. Questo rende il Diffusion Open particolarmente indicato per le strutture in legno, sensibili all’umidità, oltre che per i casi in cui una perfetta tenuta della barriera al vapore risulti complessa o costosa. Sebbene l’investimento iniziale in membrane superdiffusive di alta qualità possa essere leggermente superiore, i vantaggi in termini di durevolezza della struttura, assenza di rischi di condensazione e microclima sano spesso giustificano questi costi. La scelta dei materiali, come il legno per la casa, influisce direttamente sui requisiti di permeabilità al vapore.

In Ucraina, l’applicazione dei sistemi “traspiranti” è disciplinata da una serie di norme e standard edilizi. In particolare, il DBN B.2.6-31:2016 “Isolamento termico degli edifici” definisce i requisiti per le caratteristiche termotecniche delle strutture di involucro e per la resistenza alla penetrazione del vapore. Sebbene il DBN non richieda esplicitamente l’uso di sistemi “traspiranti”, stabilisce criteri che possono essere raggiunti, in particolare, grazie a queste tecnologie. Ad esempio, il requisito dell’assenza di condensazione all’interno delle pareti, i valori di calcolo della conducibilità termica dei materiali in condizioni di esercizio: tutto questo sottolinea l’importanza di un’efficace regolazione dell’umidità.

Nella pratica, i sistemi “traspiranti” Diffusion Open stanno guadagnando sempre più popolarità in Ucraina, in particolare nell’edilizia privata, dove cresce la domanda di case energeticamente efficienti e durevoli in legno, legno lamellare o XLAM. Un aspetto importante è la scelta e la combinazione corretta dei materiali certificati secondo gli standard europei, come la EN 13984 per i materiali barriera al vapore e la EN 13859-1/2 per le membrane antivento-impermeabili. Tenere conto delle zone climatiche dell’Ucraina (in particolare del regime termo-igrometrico) è obbligatorio in fase di progettazione. Ad esempio, per le regioni occidentali con umidità elevata e precipitazioni significative, i requisiti di permeabilità al vapore degli strati esterni possono essere più severi. Le moderne tendenze architettoniche, come il Barn House, prevedono spesso l’uso di tali sistemi.