Analisi delle prestazioni dei serramenti dopo la posa: diagnostica non invasiva, termografia e test di tenuta all’aria

Sigillature, giunti e telai: il lato tecnico (e nascosto) della posa corretta dei serramenti

La corretta posa in opera dei serramenti è un elemento necessario per garantire l’efficienza energetica, il comfort abitativo e la durabilità delle strutture edilizie. Un serramento installato in modo non corretto può generare una serie di problematiche che possono ripercuotersi negativamente sulla qualità dell’edificio.

Tra queste, le più comuni includono:

1. Ponti termici causati dalla variazione di geometria e di spessore delle pareti e dalle variazioni dei materiali presenti nei nodi.
   
2. Infiltrazioni d’aria: le infiltrazioni di aria fredda possono causare il raffreddamento delle superfici lambite dai flussi in ingresso e aumentare il fabbisogno termico dell’edificio. Ancor più insidiose sono le esfiltrazioni di aria umida, che possono generare condense interstiziali. In entrambi i casi, i rischi sono correlati al degrado dei materiali e alla formazione di muffe, con le note conseguenze sulla salubrità degli edifici. Anche se non si tratta di veri e propri ponti termici, i loro effetti sulle costruzioni sono in gran parte assimilabili.
   
3. Problemi di acustica: l’impiego di un sistema di posa corretto, con l’uso di prodotti idonei, permette di evitare l’insorgenza di problemi acustici che possono compromettere notevolmente le caratteristiche di isolamento del serramento stesso.
   
4. Problemi strutturali: una posa inadeguata può causare sollecitazioni anomale sui componenti del serramento, aumentando il rischio di deformazioni o rotture nel tempo, compromettendo così la funzionalità e la durabilità del sistema, ma causando anche fuori piombo e malfunzionamenti.
   
5. Infiltrazioni d’acqua: la non corretta progettazione del nodo di posa o la sua errata esecuzione in fase di cantiere possono causare infiltrazioni d’acqua di varia intensità. La tenuta all’acqua riguarda sia l’acqua battente sia quella stagnante; pertanto, non si limita alle guarnizioni proprie del serramento, ma interessa soprattutto la battuta nel lato inferiore, il sistema di posa, le sigillature eseguite correttamente con materiali idonei, compatibili e durevoli nel tempo. Da non trascurare, inoltre, l’ impermeabilizzazione da realizzare in cantiere per limitare al massimo l’assorbimento d’acqua da parte dei materiali prossimi al nodo, evitando potenziali danni.

Utilizzare tecniche avanzate di diagnosi è un metodo efficace per identificare eventuali difetti e garantire un’installazione corretta. Queste tecniche possono essere impiegate sia singolarmente che in combinazione, al fine di incrociare le differenti risultanze, aumentando così la precisione dell’indagine.

Le tecniche non invasive maggiormente impiegate per la verifica della posa dei serramenti sono le seguenti:

• termografia,
• blower door test,
• termoanemometro e
• fumo freddo.

Un’altra tecnica estremamente valida, ma che presenta alcuni limiti operativi, è l’A-Wert.

 

 

Indagine con il metodo visivo

L’esame nel visibile dovrebbe essere la prima indagine da effettuare in qualsiasi contesto, poiché un’attenta osservazione fornisce fin da subito una serie di informazioni di contorno, propedeutiche anche all’applicazione dei vari metodi d’indagine.

Nell’analisi dei serramenti è fondamentale controllare lo stato dei sigillanti, le zone di accumulo del pulviscolo sui bancali (segno di un possibile ristagno d’acqua), la presenza di eventuali aloni sulle superfici, nonché eventuali disallineamenti dei serramenti. È inoltre importante verificare la planarità dei telai con una livella, rilevare la presenza di efflorescenze saline o tracce di umidità e controllare lo stato delle guarnizioni e della ferramenta, elementi che possono fornire preziose indicazioni.

L’indagine con il metodo visivo può fornire risposte sui temi delle infiltrazioni, della meccanica del serramento e della sua stabilità, oltre a offrire indizi su eventuali problematiche acustiche. L’osservazione può essere supportata dall’impiego di luci opportunamente direzionate e, se necessario, da lenti di ingrandimento.

 

La termografia

La termografia è una tecnica di analisi non distruttiva basata sulla rilevazione delle radiazioni elettromagnetiche nell'intervallo dell'infrarosso. La sua capacità di rilevare le differenze di temperatura la rende utile in numerosissime applicazioni, dalle operazioni militari a quelle civili e industriali. In edilizia, viene impiegata per individuare le dispersioni termiche e identificare strutture nascoste, nonché per rilevare distacchi e infiltrazioni, dimostrandosi altresì uno strumento molto utile nell’analisi dei serramenti.

La termocamera rileva l'emissione di radiazione termica e traduce queste informazioni in immagini radiometriche (termogrammi), dove le variazioni di temperatura sono visualizzate tramite gradazioni cromatiche. È estremamente efficace nel rilievo di ponti termici, infiltrazioni d'aria e interruzioni dell’isolamento termico, che possono ridurre significativamente l'efficienza energetica di un edificio. Questo aspetto diventa essenziale negli edifici ad altissima efficienza energetica, dove la gestione delle piccole perdite energetiche è fondamentale, poiché il bilancio termico può essere compromesso anche da minime dispersioni.

 

Analisi dei serramenti tramite termografia

L'analisi termografica dei serramenti si focalizza sull'individuazione e sulla qualificazione delle dispersioni termiche attraverso le varie componenti dei serramenti (telai, vetri, guarnizioni).

Tuttavia, è in combinazione con il blower door test che la termografia esprime al massimo le sue potenzialità nella ricerca delle infiltrazioni d’aria, che rappresentano una delle situazioni più deleterie di dispersione termica negli edifici ad altissima efficienza energetica, oltre a essere di difficile individuazione.

Le perdite d'aria possono essere rilevate tramite termogrammi che evidenziano differenze termiche ai bordi dei serramenti e sulle pareti limitrofe. Trattandosi di un’indagine di tipo qualitativo, la valutazione si basa in larga parte sull’esperienza del tecnico operatore, che potrà avvalersi dell’ausilio di ulteriori tecniche, quali il termoanemometro e il fumo freddo, per un’interpretazione più accurata dei dati.

In un rilievo termografico, i serramenti, per quanto performanti, risulteranno sempre maggiormente disperdenti rispetto alle pareti opache, aspetto che ovviamente non trarrà in inganno un tecnico esperto del settore.

Anche se rappresentano uno dei principali elementi di dispersione termica, i serramenti dovrebbero comunque garantire un’omogeneità nella distribuzione delle temperature superficiali. Eventuali anomalie termiche possono indicare la presenza di dispersioni energetiche.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Questo dato, unitamente alla rilevazione termografica e al valore n50 del test di tenuta, consente di triangolare i dati e di validarli, fornendo risposte molto più complete rispetto a un semplice valore numerico. Inoltre, permette di stabilire la posizione dell’infiltrazione d’aria, di valutarne l’intensità, anche con l’ausilio di un termoanemometro, e di offrire un valido supporto per attuare le opportune correzioni.

 

Ponti termici

I ponti termici sono zone di elevata conducibilità termica che generano dispersioni di calore. La loro presenza si manifesta nei termogrammi con variazioni di temperatura marcate. I ponti termici nei serramenti possono derivare da giunzioni mal realizzate, telai non sufficientemente coibentati o montaggi errati. Questi difetti sono critici, poiché possono portare a un incremento significativo delle perdite termiche, che risultano ancora più gravi con l’aggravarsi delle condizioni climatiche rigide, in particolar modo in presenza di edifici ad alta efficienza energetica.

La termografia permette anche di individuare zone con temperature al di sotto della temperatura di rugiada. I punti al di sotto di tale valore sono soggetti alla formazione di condensa e, in determinate condizioni, possono favorire la formazione di muffe .

 

   

Infiltrazioni d’acqua

La termografia consente di individuare zone con presenza di acqua, ad esempio a causa di infiltrazioni, sfruttando il principio fisico secondo cui l'evaporazione di un liquido richiede un apporto di energia termica determinando un abbassamento della temperatura nelle aree interessate, permettendo di localizzare con precisione la presenza di umidità nascosta all’interno delle strutture edilizie.

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Infiltrazioni d’aria

Le infiltrazioni di aria fredda sono visibili anche con la semplice termografia, sebbene il raffreddamento con un flusso di pressione molto basso renda il fenomeno più difficile da individuare, poiché potrebbe essere confuso con altre dinamiche come ad esempio i ponti termici.

Le infiltrazioni possono essere rese più evidenti se l'analisi viene effettuata in concomitanza con un blower door test, soprattutto quando il gradiente termico tra interno ed esterno è piuttosto elevato.

Occorre comunque tenere conto che la termografia non rileva direttamente un flusso di aria calda o fredda, poiché i sensori impiegati nel settore civile operano in una banda dello spettro dell’infrarosso che consente solo la lettura delle temperature sui corpi solidi e liquidi, ma non sui gas. Pertanto, un flusso d’aria che non lambisca direttamente una superficie, alterandone la temperatura, non sarebbe visibile.

Per questo motivo, durante l’impiego del BDT è opportuno combinare l'analisi con altri strumenti di supporto, quali il termoanemometro e il fumo freddo. Questo aspetto verrà approfondito successivamente, quando tratteremo il blower door test.

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Indagine con il Blower Door Test

Per la valutazione della tenuta all’aria degli involucri edilizi e in particolare per i serramenti, il Blower Door Test è lo strumento principale; oltre a consentire una valutazione quantitativa della permeabilità all’aria dell’involucro edilizio, permette di identificare dispersioni non individuabili a occhio nudo, aumentando la possibilità di rilevare le infiltrazioni attraverso la termografia.

Durante il test Blower Door, l’edificio viene posto in sovrapressione o in depressione con una differenza di pressione tra interno ed esterno di 50 Pascal, utilizzando un ventilatore montato su una porta esterna. Con la termografia è possibile visualizzare in tempo reale le perdite d’aria attraverso i serramenti, localizzando questi difetti in modo preciso e permettendo interventi correttivi mirati.

Si può osservare da queste immagini la differenza tra una termografia eseguita in assenza di differenza di pressione e una con un delta di pressione di 50 Pascal tra interno ed esterno.

Anche il fumo freddo e il termoanemometro sono strumenti che consentono una valutazione qualitativa delle infiltrazioni dai serramenti.

Il Blower Door Test e la termografia sono tecniche che possono fornire dati quantitativi solamente se riferiti:

• alla quantificazione del flusso d’aria scambiato dall’intero involucro edilizio con l’esterno quando sottoposto a una differenza di pressione pari a 50 Pa, per il Blower Door Test;
• alla misurazione delle temperature superficiali, per quanto concerne la termografia.

La termografia può pertanto fornire indicazioni quantitative sulle temperature superficiali dei telai dei serramenti e del nodo serramento-muratura, consentendo di individuare anche eventuali superfici con possibilità di essere interessate da condense superficiali.

Entrambe le tecniche permettono di fornire informazioni di tipo qualitativo se impiegate per valutare i serramenti.

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L'indagine quantitativa di un singolo serramento in opera

L’A-Wert in opera è l’unica prova disponibile per valutare in modo quantitativo la permeabilità all’aria dei serramenti. Se correttamente eseguito, il test fornisce valori paragonabili a quelli ottenuti in laboratorio secondo la UNI EN 1026.

A differenza del test di laboratorio, che non prevede la misura delle infiltrazioni dei giunti di posa, applicando la UNI 11673-4 è possibile misurare la quantità d’aria che passa attraverso un serramento chiuso installato sotto una determinata differenza di pressione. Il risultato è espresso in m³/h per metro di giunto o per m² di superficie del serramento.

Il test si esegue creando una camera a tenuta attorno al serramento oggetto di indagine, includendo i giunti di installazione. Questa camera si può realizzare utilizzando un telo plastico di idoneo spessore affinché possa resistere alle sollecitazioni meccaniche generate dalla differenza di pressione di 100 Pa; pertanto, va adeguatamente fissato alle pareti perimetrali e sigillato con nastri adesivi estremamente resistenti, poiché la sollecitazione dei 100 Pa può far scorrere il telo di chiusura rispetto all’adesivo, con il rischio che la camera d’aria perda la sua ermeticità rispetto all’ambiente.

Il telo deve inoltre essere dotato di un foro calibrato per l'uscita dell'aria.

È importante considerare che l’A-Wert nella pratica operativa deve essere considerata una prova parzialmente invasiva, in quanto i nastri impiegati devono avere caratteristiche di adesività tali da resistere a una forza notevole. Per questo motivo, è corretto prevedere la necessità di un ripristino delle superfici interessate dall’applicazione dei nastri.

 

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• Limiti e potenzialità delle tecniche