VERIFICA DELLA TENUTA ALL’ARIA IN CANTIERE

La tenuta all’aria di un edificio è la capacità delle sue strutture di involucro di prevenire la penetrazione incontrollata dell’aria esterna (infiltrazione) e la fuoriuscita di quella interna (esfiltrazione). Questo parametro ha un impatto critico sulle caratteristiche termotecniche dell’edificio, espresse tramite il coefficiente di trasmittanza termica (valore U) o la resistenza termica (valore R). Anche l’isolante di migliore qualità perde la sua efficacia se nella struttura sono presenti fessure e giunzioni non ermetiche. Ad esempio, l’infiltrazione di aria fredda attraverso fessure di un volume di appena 1 m³/h può portare a perdite di calore significative, equivalenti alle perdite attraverso 0,1 m² di parete non isolata.

Secondo gli standard europei, nonché i documenti normativi ucraini, come la ДБН В.2.6-31:2016 ‘Isolamento termico degli edifici’, vengono stabiliti requisiti chiari per la tenuta all’aria. Per gli edifici a risparmio energetico, incluse le case passive (Passive House) e gli edifici a consumo energetico quasi zero (ZEB), il coefficiente di ricambio d’aria n50 (misurato a una differenza di pressione di 50 Pa) deve essere notevolmente più basso rispetto agli edifici standard. Ad esempio, per le case passive questo indicatore non deve superare 0,6 h⁻¹. Il movimento incontrollato dell’aria attraverso le strutture non solo aumenta le perdite di calore, ma può anche portare alla condensazione dell’umidità all’interno di pareti, solai e tetto, il che a sua volta causa l’inumidimento dell’isolante, la riduzione delle sue proprietà termoisolanti, lo sviluppo di muffe e il deterioramento dei materiali. Ciò è particolarmente rilevante per le strutture in legno, come le case in legno lamellare o i pannelli XLAM, dove l’umidità può causare un danno biologico al legno. Pertanto, garantire e controllare la tenuta all’aria è parte integrante della progettazione e costruzione di edifici duraturi, salubri ed efficienti dal punto di vista energetico.

Il coefficiente U (W/(m²·K)) mostra quanto calore attraversa 1 m² di struttura a una differenza di temperatura di 1 K. Un’elevata tenuta all’aria migliora direttamente il valore U, poiché elimina i flussi termici convettivi, che non vengono considerati nel calcolo statico della conduttività termica dei materiali. Garantire l’ermeticità permette di ottimizzare il funzionamento dei sistemi di ventilazione a recupero di calore, rendendoli il più efficienti e vantaggiosi economicamente possibile. È importante comprendere che la resistenza termica (valore R) dipende dallo spessore e dalla conduttività termica del materiale, mentre la tenuta all’aria è una funzione della qualità di esecuzione dei giunti e delle connessioni. Senza un’adeguata tenuta all’aria, l’edificio non potrà raggiungere gli indicatori di progetto di efficienza energetica, anche se dispone di un notevole spessore di isolamento. Nel contesto dell’aumento dei prezzi delle risorse energetiche, ciò non è solo una questione di comfort, ma anche di un notevole risparmio finanziario durante tutto il ciclo di vita dell’edificio.

In Ucraina i requisiti per la tenuta all’aria degli edifici sono regolamentati da una serie di documenti normativi, i principali dei quali sono la ДБН В.2.6-31:2016 ‘Isolamento termico degli edifici’ e la ДСТУ Б А.2.2-12:2015 ‘Efficienza energetica degli edifici. Metodi di calcolo dell’efficienza energetica’. Quest’ultimo standard è la versione armonizzata dello standard europeo EN 13829, che stabilisce i metodi di misurazione della tenuta all’aria degli edifici tramite il metodo della porta soffiante (Blower Door Test). Questo metodo permette di determinare il coefficiente di ricambio d’aria n50, che è l’indicatore chiave dell’ermeticità delle strutture di involucro.

Secondo la ДБН В.2.6-31:2016, per gli edifici residenziali e pubblici sono state stabilite diverse classi di efficienza energetica, che prevedono i corrispondenti valori limite del coefficiente n50: per gli edifici di classe A (alta efficienza energetica) n50 non deve superare 1,0 h⁻¹, per la classe B — 1,5 h⁻¹, e per la classe C — 3,0 h⁻¹. Questi valori vengono misurati a una differenza di pressione di 50 Pa tra ambiente interno ed esterno. È importante notare che per gli edifici con sistema di ventilazione meccanica a recupero di calore, i requisiti di tenuta all’aria sono ancora più severi, poiché l’infiltrazione incontrollata di aria riduce notevolmente l’efficacia del funzionamento di tali sistemi. Ad esempio, per gli edifici che aspirano allo standard Passive House, n50 deve essere inferiore a 0,6 h⁻¹.

La ДСТУ EN 13829 descrive in dettaglio la procedura di esecuzione del Blower Door Test, inclusi i requisiti per l’attrezzatura, la taratura, le metodologie di creazione della sovrapressione e della depressione, nonché il calcolo di n50. Lo standard definisce anche le condizioni di esecuzione del test, come l’assenza di carichi del vento significativi, finestre e porte chiuse, sistemi di ventilazione spenti. In Ucraina, a differenza di alcuni paesi europei, l’obbligatorietà dell’esecuzione del Blower Door Test non è oggi diffusa ovunque, ma la sua esecuzione è di importanza critica per ottenere il certificato di efficienza energetica e raggiungere classi elevate di risparmio energetico. Un audit regolare di conformità alle norme durante tutto il processo di costruzione permette di individuare ed eliminare tempestivamente i difetti, riducendo notevolmente il costo complessivo della loro correzione. Ignorare questi standard porta a notevoli costi operativi e a una riduzione del comfort degli abitanti.

La tenuta all’aria di un edificio non è solo la qualità dei materiali delle pareti, ma soprattutto l’ermeticità di tutte le connessioni e gli attraversamenti. Esiste una serie di nodi critici di fissaggio, che sono le principali fonti di infiltrazione incontrollata di aria se il loro montaggio è eseguito in modo scorretto. Tra questi:

1. Raccordi dei serramenti di finestre e porte con le pareti: Questa è probabilmente la zona di perdita più diffusa. Una sigillatura insufficiente dei giunti di montaggio, l’uso di nastri sigillanti di scarsa qualità, o la loro assenza, portano a notevoli perdite di calore. È importante applicare un sistema di sigillatura a tre strati: nastro esterno per la protezione dall’umidità, strato centrale di schiuma per l’isolamento termico e acustico, e nastro interno impermeabile al vapore per proteggere la schiuma dall’umidità proveniente dall’ambiente.
2. Giunzioni tra pareti, solai e tetto: Qualsiasi connessione tra diversi elementi costruttivi richiede particolare attenzione. Nei punti di raccordo delle pareti con la fondazione, tra i pannelli di solaio (pannelli XLAM) o nella struttura del tetto a falde (montaggio del tetto) possono formarsi fessure. Per sigillare queste zone si utilizzano nastri sigillanti speciali, sigillanti a base di poliuretano o acrilico, o membrane elastiche di barriera al vapore, incollate lungo il perimetro.
3. Attraversamenti degli impianti tecnologici: I punti di ingresso di tubi dell’acqua, fognatura, cavi elettrici, condotti di ventilazione attraverso le strutture di involucro sono tra i più difficili da sigillare. Qui si utilizzano manicotti sigillanti speciali, colle sigillanti e nastri elastici, che garantiscono un’aderenza stretta al tubo/cavo e alla struttura della parete, del tetto o della fondazione. L’assenza di sigillatura in questi punti può creare un notevole ‘ponte termico’ e ‘ponte di permeabilità all’aria’.
4. Giunzioni degli elementi delle membrane di barriera al vapore/tenuta all’aria: Anche se i materiali principali sono ermetici, un’incollatura errata dei giunti tra i rotoli della membrana, danni o una sovrapposizione insufficiente portano alla formazione di numerose perdite. L’uso di nastri adesivi specializzati di qualità, con alta adesione e durabilità, è obbligatorio.

Il rispetto della tecnologia di montaggio e l’uso di materiali certificati per la sigillatura di questi nodi sono fondamentali per raggiungere gli indicatori di progetto di tenuta all’aria. Un’analisi dettagliata di ogni nodo nella fase di progettazione e un rigoroso controllo durante la costruzione permettono di evitare gli errori tipici nella costruzione e di garantire la durabilità e l’efficienza energetica dell’edificio.

Un controllo efficace della tenuta all’aria dell’edificio inizia non con il test finale, ma già nella fase di montaggio. Il controllo intermedio permette di individuare ed eliminare i difetti prima che vengano occultati dagli strati successivi della struttura, il che riduce notevolmente il costo delle correzioni e i tempi di esecuzione dei lavori. I principali metodi di controllo nella fase di montaggio includono:

1. Ispezione visiva: È il metodo più semplice, ma molto importante. I costruttori e la direzione lavori devono verificare scrupolosamente la qualità di esecuzione dei giunti, l’incollatura dei nastri, l’assenza di lacerazioni nelle membrane di barriera al vapore, l’aderenza delle guarnizioni in tutti i nodi critici. Particolare attenzione è dedicata ai punti di giunzione tra materiali diversi, ad esempio legno e calcestruzzo, metallo e plastica. Eventuali fessure visibili, pieghe o danni sono potenziali fonti di perdite.
2. Uso del generatore di fumo (matita fumogena): Nella fase di montaggio, quando non è ancora presente la finitura interna, si può creare localmente una piccola differenza di pressione (ad esempio con un normale ventilatore) e, con l’aiuto del generatore di fumo, monitorare il movimento dell’aria. Il fumo che esce dall’ambiente o viene risucchiato all’interno indica chiaramente i punti di mancanza di tenuta. Questo metodo è particolarmente efficace per individuare piccole fessure attorno alle aperture finestrate, ai serramenti delle porte, nei punti di attraversamento degli impianti.
3. Anemometri e tester a ultrasuoni: Gli anemometri portatili possono misurare la velocità del movimento dell’aria attraverso le fessure, sebbene la loro efficacia sia limitata per perdite minime. I tester a ultrasuoni, composti da un generatore di ultrasuoni e un ricevitore, permettono di individuare le mancanze di tenuta più piccole. Il generatore viene posizionato all’esterno, e il ricevitore all’interno dell’edificio; nei punti di perdita il ricevitore rileva l’ultrasuono che passa attraverso le fessure.
4. Controllo qualità dell’incollatura dei nastri: È importante verificare non solo la presenza dei nastri, ma anche la qualità della loro adesione. I nastri devono essere incollati su superfici pulite, asciutte e sgrassate, senza pieghe né bolle. Alcuni produttori offrono primer speciali per migliorare l’adesione su superfici difficili. La verifica della resistenza della giunzione può essere effettuata con il metodo del ‘distacco’ dell’estremità del nastro.

Questi metodi, applicati in modo integrato e sistematico in ogni fase della costruzione, permettono di garantire un’elevata qualità del montaggio degli strati di tenuta all’aria e di ridurre notevolmente il rischio di individuare problemi significativi nella fase finale del test con la porta soffiante. Questa è la base per la creazione di edifici con elevata efficienza energetica e durabilità.

Il Blower Door Test (prova con il metodo della porta soffiante) è lo standard di riferimento per la valutazione oggettiva della tenuta all’aria complessiva di un edificio. Questo test viene eseguito secondo la ДСТУ EN 13829 (corrispondente alla EN 13829), di norma dopo il completamento del montaggio dell’involucro esterno e l’installazione dello strato di barriera al vapore, ma prima della finitura interna finale. Il metodo consiste nell’installare un ventilatore speciale in un’apertura di porta o finestra, che crea una differenza di pressione controllata (50 Pa) tra ambiente interno ed esterno.

Durante il test si misura il volume d’aria che attraversa le strutture di involucro per mantenere la differenza di pressione stabilita. Questi dati vengono utilizzati per calcolare il coefficiente n50 – il numero di volumi d’aria completi che vengono rinnovati nell’edificio in un’ora a una differenza di pressione di 50 Pa. Minore è il valore di n50, migliore è la tenuta all’aria. L’interpretazione dei risultati è di importanza critica: per gli edifici standard in Ucraina il valore raccomandato di n50 deve essere inferiore a 3,0 h⁻¹, per quelli a risparmio energetico – inferiore a 1,5 h⁻¹, e per le case passive – inferiore a 0,6 h⁻¹. Il superamento di questi indicatori indica la presenza di significative perdite d’aria, che richiedono localizzazione ed eliminazione.

Durante l’esecuzione del Blower Door Test, quando è stata creata una sovrapressione o una depressione costante, gli specialisti utilizzano vari metodi per individuare i punti specifici delle perdite: dalla semplice percezione manuale dei flussi d’aria, all’uso di generatori di fumo (matite fumogene), fino a soluzioni più tecnologiche, come le termocamere. Questi metodi permettono di individuare con precisione le zone difettose, come giunti non ermetici, fessure nelle pareti, guarnizioni difettose di finestre o porte, punti di attraversamento degli impianti tecnologici. L’eliminazione di queste perdite dopo il test è una fase obbligatoria per raggiungere gli indicatori di progetto di efficienza energetica. Dopo la correzione dei difetti si raccomanda un nuovo test per confermare il livello di tenuta all’aria raggiunto. Una corretta interpretazione e una risposta tempestiva ai risultati del Blower Door Test sono la garanzia del successo dell’esercizio dell’edificio.

Uno degli strumenti più efficaci per la diagnostica dettagliata e la localizzazione delle perdite d’aria è il controllo termografico (ispezione termografica), specialmente in combinazione con il test con il metodo della porta soffiante (Blower Door Test). Questo approccio integrato permette non solo di determinare il livello complessivo di tenuta all’aria dell’edificio, ma anche di visualizzare i percorsi specifici del movimento dell’aria e il loro impatto sulle perdite di calore. La termocamera rileva la radiazione infrarossa, convertendola in un’immagine visibile, dove temperature diverse sono rappresentate da colori diversi.

Durante l’esecuzione del Blower Door Test si crea una differenza di pressione controllata (depressione o sovrapressione di 50 Pa). Nel periodo invernale (o con una notevole differenza di temperatura tra l’interno e l’esterno, almeno 10-15°C) la termocamera diventa uno strumento insostituibile. In modalità depressione (rarefazione all’interno dell’edificio) l’aria fredda esterna si infiltra intensamente attraverso le zone non ermetiche, raffreddando le superfici attorno alle fessure. La termocamera mostra chiaramente questi ‘punti freddi’ sulla superficie interna delle strutture di involucro, che sono segni diretti di perdite. Analogamente, in modalità sovrapressione (quando l’aria calda esce verso l’esterno) la termocamera mostra ‘punti caldi’ sulla superficie esterna dell’edificio.

Questo metodo è estremamente prezioso per individuare i ‘ponti termici’ e i ‘ponti di permeabilità all’aria’, che di solito si trovano nei nodi critici di fissaggio: raccordi dei telai delle finestre, giunzioni tra pareti e copertura, punti di attraversamento degli impianti tecnologici, nonché negli angoli delle pareti o nei punti di cambio di materiale. Ad esempio, se la termocamera rileva un notevole calo di temperatura attorno a un’apertura finestrata, ciò indica un montaggio non ermetico, che porta a un valore U elevato in quella zona. La visualizzazione permette non solo di localizzare con precisione il problema, ma anche di valutarne l’entità, il che è importante per le decisioni relative alla riparazione. La combinazione di Blower Door Test e controllo termografico garantisce una diagnostica completa, che permette di raggiungere un’efficienza energetica ottimale dell’edificio, migliorare la qualità del microclima interno e prevenire problemi di condensazione dell’umidità e sviluppo di muffe.

Nel campo della tenuta all’aria degli edifici compaiono costantemente tecnologie innovative, che permettono di raggiungere livelli di ermeticità straordinariamente elevati con il minimo sforzo. Una di queste tecnologie all’avanguardia sono i sistemi di sigillatura spray, in particolare AeroBarrier o AeroSeal. Questi sistemi si differenziano radicalmente dai metodi tradizionali di sigillatura con nastri e sigillanti, offrendo un approccio automatizzato ed estremamente efficace.

Il principio di funzionamento del sistema AeroBarrier è il seguente: innanzitutto l’edificio viene preparato al trattamento – tutte le grandi aperture (ad esempio, aperture di finestre e porte, prese d’aria) vengono temporaneamente chiuse, e tutte le superfici interne che non devono essere sigillate vengono protette (ad esempio, mobili, pavimentazioni). Successivamente, con un’apposita attrezzatura, all’interno dell’edificio viene spruzzato un sigillante spray a particelle fini. Contemporaneamente nell’edificio viene creata una sovrapressione (circa 25 Pa) o una depressione con la Blower Door. Le particelle del sigillante, che si trovano in sospensione, vengono attirate verso i punti di perdita d’aria (fessure, crepe, giunzioni non ermetiche) grazie alla differenza di pressione e si depositano su di essi, formando uno strato sigillante denso ed elastico. Questo processo viene controllato in tempo reale con un sistema informatico, che mostra come cambia il coefficiente n50.

I vantaggi dei sistemi spray sono notevoli:

• Elevata efficacia: I sistemi sono in grado di sigillare fessure da 0,5 mm a 15-20 mm, raggiungendo valori di n50 di 0,3-0,5 h⁻¹, conformi agli standard delle case passive.
• Velocità: Il processo di sigillatura di una casa tipica richiede solo poche ore.
• Versatilità: Efficace per qualsiasi tipo di edificio – da quelli a telaio a quelli in calcestruzzo, nonché per la ristrutturazione di edifici già esistenti.
• Soluzione completa: Riempie non solo le fessure evidenti, ma anche le microfessure, praticamente impossibili da individuare e sigillare con metodi tradizionali.
• Controllo qualità: I risultati vengono misurati in tempo reale, il che permette di determinare con precisione il livello di tenuta all’aria raggiunto.

Queste tecnologie innovative stanno diventando sempre più popolari nell’edilizia a risparmio energetico in tutto il mondo, poiché offrono una soluzione affidabile, rapida e di alta precisione per raggiungere i più alti standard di tenuta all’aria, il che influisce direttamente sul valore U dell’edificio e sull’efficienza energetica complessiva.

Le costruzioni in legno, incluse le case a telaio, le case in legno lamellare, in legno squadrato profilato e i pannelli XLAM, hanno una propria specificità nel garantire la tenuta all’aria, che richiede particolare attenzione durante il montaggio. Il legno è un materiale ‘traspirante’, soggetto a variazioni dimensionali sotto l’influsso dell’umidità e della temperatura, il che può portare alla formazione di fessure nel tempo. Tuttavia, le tecnologie moderne permettono di raggiungere un’elevata ermeticità anche nelle strutture in legno.

Aspetti chiave per garantire la tenuta all’aria nelle case in legno:

1. Membrane di barriera al vapore e di tenuta all’aria: Nelle case a telaio e nelle case a pannelli di legno, lo strato di tenuta all’aria è spesso formato con membrane speciali. È di importanza critica il loro corretto montaggio: sovrapposizione non inferiore a 10 cm, incollatura accurata di tutti i giunti e le giunzioni con nastri speciali ad alta adesione, senza pieghe né cedimenti. Tutti gli attraversamenti (tubi, cavi) devono essere sigillati con manicotti speciali.
2. Sigillatura dei giunti tra le corone nelle case in tronchi: Per le case in legno lamellare o squadrato profilato, l’attenzione principale è dedicata alla sigillatura dei giunti orizzontali tra le corone. Si utilizzano nastri sigillanti speciali (ad esempio in EPDM o a base di polietilene espanso), che vengono posati durante l’assemblaggio delle pareti. Dopo l’assestamento della casa si esegue la calafatura o la sigillatura dei giunti esterni e interni con sigillanti speciali per legno, che mantengono l’elasticità per tutta la durata di servizio.
3. Nodi di raccordo: Particolare attenzione deve essere dedicata ai raccordi parete-fondazione, parete-copertura, nonché ai raccordi dei serramenti di finestre e porte. Per le strutture in legno è importante utilizzare sigillanti e nastri elastici, che compensino i movimenti naturali del legno. Ad esempio, l’aderenza libera dei serramenti delle finestre alla parete in legno richiede l’uso di guarnizioni mobili o speciali telai ‘flottanti’.
4. Pannelli XLAM: Grazie alla struttura multistrato e alla lavorazione precisa su macchine CNC, i pannelli XLAM sono già di per sé abbastanza ermetici. Tuttavia, sono critici i punti di giunzione tra i pannelli stessi (giunti orizzontali e verticali) e con altre strutture. Qui si utilizzano nastri sigillanti e sigillanti speciali, che vengono posati direttamente durante il montaggio dei pannelli.

Un montaggio di qualità degli strati di tenuta all’aria e un’accurata sigillatura di tutti i nodi nelle costruzioni in legno sono la garanzia per raggiungere elevati indicatori di efficienza energetica, durabilità e un microclima salubre negli ambienti. Ignorare questi aspetti porterà a perdite di calore incontrollate e a un’umidità elevata.

Anche con l’uso di materiali di alta qualità, gli errori tipici nella costruzione possono vanificare tutti gli sforzi per raggiungere la tenuta all’aria. Comprendere questi errori e sapere come evitarli è di importanza critica per qualsiasi progetto edile:

1. Incollatura errata dei giunti delle membrane di barriera al vapore/tenuta all’aria:
   • Sovrapposizione insufficiente: La sovrapposizione minima deve essere di 10 cm, ma è meglio 15 cm. Una sovrapposizione minore aumenta il rischio di lacerazione del giunto nel tempo.
   • Preparazione superficiale trascurata: Le superfici prima dell’incollatura devono essere pulite, asciutte, prive di polvere, sporco, grasso e ghiaccio. Ignorare questo requisito porta a una scarsa adesione del nastro.
   • Nastri di scarsa qualità: Uso di normali nastri da ufficio o da pittore al posto di nastri sigillanti specializzati ad alta adesione e resistenza ai raggi UV e agli sbalzi di temperatura.
   • Pressione insufficiente durante l’incollatura: Il nastro deve essere premuto scrupolosamente sulla superficie con un rullo o una spatola per garantire il massimo contatto.
2. Attraversamento non ermetico degli impianti tecnologici: I punti di ingresso di tubi, cavi, condotti di ventilazione sono i più vulnerabili.
   • Assenza di manicotti speciali: Invece di sigillare i fori attorno ai tubi con sigillante, che si screpola, è necessario utilizzare manicotti elastici speciali, che aderiscono strettamente al tubo e si incollano allo strato di tenuta all’aria.
   • Sigillatura insufficiente attorno ai condotti d’aria: Particolarmente importante per i sistemi di ventilazione.
3. Danneggiamento dello strato di tenuta all’aria durante i lavori successivi: Perforazioni, lacerazioni, tagli della membrana durante il montaggio degli impianti tecnologici, dell’impianto elettrico o della finitura interna. È importante garantire la protezione dello strato ermetico e istruire i lavoratori sulla sua importanza. Eventuali danni devono essere riparati immediatamente con nastri o toppe di riparazione specializzati.
4. Montaggio errato dei serramenti di finestre e porte: Assenza o installazione scorretta dei nastri esterni (permeabili al vapore) e interni (impermeabili al vapore), fessure nella schiuma di montaggio lasciate aperte.
5. Ignorare l’assestamento delle strutture in legno: Nelle case in legno, specialmente in tronchi naturali, l’assestamento può causare la comparsa di fessure. È importante utilizzare sigillanti che mantengano l’elasticità e prevedere giunti di compensazione.

Per evitare questi errori è necessario formare il personale, utilizzare nodi di progettazione dettagliati, applicare materiali certificati di qualità ed effettuare un controllo multilivello in ogni fase della costruzione, inclusi test intermedi di tenuta all’aria. Ciò garantisce la durabilità e l’efficienza dell’edificio.