La sostenibilità del benessere – Parte I

Parlare di sostenibilità non è sicuramente facile per la moltitudine di concetti, protocolli, norme incomplete e definizioni generiche. In generale quando si introduce il concetto di sviluppo sostenibile si fa riferimento alla definizione riportata nella Conferenza Nazionale dell’ONU del 1992 in cui si definisce sviluppo sostenibile quello che risponde alle necessità delle generazioni attuali senza compromettere le capacità di far fronte alle necessità delle generazioni future.

Questa definizione introduce tanti aspetti della sostenibilità che non possono essere ridotti solo alla dimensione ambientale ed energetica che attualmente è quella più nota e riconosciuta anche da protocolli.

Ricordiamoci infatti che la certificazione ambientale non è quella energetica, anzi la seconda è una piccola parte della prima. Inoltre la certificazione energetica è obbligatoria mentre quella ambientale ( qualsiasi sia il protocollo) attualmente è volontaria e legata a bonus, bandi regionali su edifici pubblici o richiesta come marchio di qualità riconosciuto a livello internazionale.

La norma internazionale di riferimento è la ISO 15392 che propone tre ambiti principali: ambientale, sociale e economico.
Nella figura 1 sono riportati alcuni degli aspetti compresi nelle varie dimensioni.

Pensando al settore delle costruzioni investire nell’edilizia sostenibile è sicuramente conveniente:

• ai cittadini come strumento per un innalzamento della qualità della vita, un risparmio effettivo delle risorse ambientali ed economiche e una riduzione dell’inquinamento
• ai progettisti come strumento per fornire e valutare la qualità del progetto
• alle imprese di costruzione che, stimolate da una politica incentivante, possono restituire qualità e  trasparenza al mercato immobiliare
• agli enti pubblici come presupposto base di ogni azione di pianificazione nelle trasformazioni territoriali ed edilizie.

Inoltre non dimentichiamo l’aspetto più pratico legato alla possibilità di partecipare a bandi regionali e ottenere incentivi o bonus volumetrici.

Quando si parla di sostenibilità è fondamentale definire l’oggetto dell’analisi. Bisogna distinguere bene se si parla di prodotto/materiale o di edificio/ città.

Nella valutazione della sostenibilità ambientale di un materiale si tiene conto anche degli aspetti fisico chimici, della riciclabilità, delle emissioni tossiche in fase di produzione o smaltimento…

In base alle caratteristiche il prodotto ha un suo livello di sostenibilità che contribuirà alla valutazione della sostenibilità del’edificio in cui è inserito. Le valutazioni eseguite sui materiali/prodotti sono di solito di tipo quantitativo mentre quelle sugli edifici ad oggi utilizzate sono di tipo qualitativo o a punteggio.

Il metodo di maggior dettaglio fa riferimento all’analisi LCA valutando e quantificando l’energia inglobata dal fabbricato durante l’intero arco di vita. Si tratta quindi di un bilancio ambientale rigoroso dell’intero processo edilizio compresa la gestione e la fine vita dell’edificio. Il metodo qualitativo invece è basato su requisiti definiti a cui corrispondono specifici pesi e punteggi la cui somma globale indica il livello di sostenibilità energetica e ambientale dell’edificio.

Come anticipato purtroppo definire la sostenibilità non è facile e difficilmente è un paramentro veramente confrontabile. Infatti è difficile rendere veramente oggettiva la procedura di valutazione, anche perché a volte bisogna sommare dei criteri oggettivamente diversi e non oggettivamente interpretabili. Inoltre mancano banche dati condivise ad esempio sui contenuti energetici dei prodotti, sul ciclo di vita…

Infine la valutazione difficilmente può essere eseguita da un unico professionista per la necessità di competenze interdisciplinari che quindi aumentano i costi.

Non ultimo in Italia è difficile parlare di ciclo di vita di un edificio in quanto considerato un bene durevole nel tempo.

Parlando di protocolli di sostenibilità ambientale degli edifici in Italia sono presenti fondamentalmente quelli di ITACA, LEED GBC e Casaclima. (VD fig. 2)

Diffusione protocolli di sostenibilità ambientale in Italia

Cosa significa affrontare una valutazione di sostenibilità?

LEED e ITACA definiscono delle macroaree, ciascuna delle quali presenta diverse schede di valutazione a cui corrispondono una serie di requisiti. Per ogni requisito partendo da un livello zero si ottengono punti in base al miglioramento rispetto al livello minimo.

Nella tabella 1 sono riportate le macroaree di LEED a confronto con quelle di ITACA e si evince che sono assolutamente paragonabili.

Il titolo dei convegni ANIT 2014 e di questo articolo è la sostenibilità del benessere per evidenziare che spesso non si considera un aspetto fondamentale come la qualità della vita  che rientra nella dimensione sociale della sostenibilità.

Partiremo quindi proprio dalla dimensione sociale per approfondire gli aspetti legati al comfort negli ambienti abitativi presentando il benessere acustico e termo igrometrico.

COMFORT E BENESSERE ACUSTICO

L’isolamento ai rumori provenienti dall’esterno e da altre unità immobiliari è un aspetto che contribuisce in maniera determinante al benessere abitativo. È pertanto lecito domandarsi se il rispetto dei limiti imposti per legge o dalla normativa tecnica del settore sia “garanzia” di adeguato comfort.

Attualmente il riferimento legislativo sul tema dell’isolamento ai rumori nelle abitazioni è il ben noto DPCM 5-12-1997 “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici”. Il decreto specifica, per le varie tipologie di rumori che possono presentarsi negli immobili, i limiti da rispettare in opera, a edificio concluso. Le prescrizioni sono differenziate in base alla destinazione d’uso dell’immobile ed alla tipologia di disturbo.

Ma un edificio che rispetta il DPCM garantisce comfort abitativo? È difficile rispondere a questa domanda, in quanto la percezione dei rumori è un parametro estremamente soggettivo e dipende sensibilmente, oltre che dalle prestazioni dell’involucro edilizio, anche dal livello di rumorosità presente dentro e fuori l’immobile. Volendo però fare delle semplici considerazioni sull’argomento è possibile evidenziare che i limiti imposti dal Decreto per l’isolamento ai rumori aerei tra differenti unità immobiliari ed ai rumori da calpestio non sono molto elevati e che la prestazione di isolamento di facciata è indipendente dal clima acustico esterno. Pertanto si può affermare che il rispetto del Decreto non è sempre sinonimo di adeguato comfort abitativo.

Un altro strumento che ci permette di fare alcune considerazioni sull’argomento è la norma UNI 11367 per la classificazione acustica delle unità immobiliari. Nel documento viene descritta una procedura per classificare acusticamente gli edifici a partire da misurazioni fonometriche realizzate su di essi. Le classi acustiche possono variare da I a IV ed ognuno dei 5 descrittori acustici (isolamento di facciata, calpestio, rumori aerei e rumori da impianti a funzionamento continuo e discontinuo) viene caratterizzato con un specifica classe. Ma l’acquisto di un immobile con tutti i descrittori in classe I è garanzia di benessere acustico? Una prima tabella dell’Appendice L della UNI 11367 specifica che, per quanto riguarda i rumori provenienti da altre unità immobiliari, la classe I evidenzia prestazioni acustiche “molto buone”, la II prestazioni “buone”, la III prestazioni “di base” e la IV “modeste”. Per i rumori provenienti dall’esterno invece una seconda tabella evidenzia che la prestazione deve essere necessariamente correlata al livello di rumore presente all’esterno. Così facciate in Classe IV determineranno prestazioni “di base” se l’immobile si trova in un’area “molto silenziosa”. La stessa prestazione viene attribuita anche alle facciate in classe I quando però l’edificio si trova in un’area “molto rumorosa”.

Tab2: UNI 11367 Appendice L: correlazione tra classi e “benessere”

Il tema del benessere acustico viene trattato nel protocollo di sostenibilità ITACA. Una specifica scheda attribuisce punteggi differenti in base alla classe acustica dell’immobile che verrà realizzato. Occorre evidenziare che la procedura di classificazione acustica ITACA prende spunto dalle indicazioni della UNI 11367 ma di fatto se ne discosta. Si tratta infatti di una classificazione eseguita sul progetto e non mediante misurazioni fonometriche a fine lavori.

COMFORT E BENESSERE TERMOIGROMETICO

I problemi termoigrometici vanno cercati e risolti pensando allo stesso termine che li rappresenta: termo- igometria. La temperatura superficiale e l’umidità relativa sono i fattori che regolano questi fenomeni e che quindi vanno analizzati per capire come risolvere eventuali problemi di muffe e condense.

Temperature superficiali basse (fig. 4: condensa sulla bottiglia fredda) o umidità relativa alta (fig. 5: condensa dopo la doccia) son i fattori scatenanti prima la formazione delle muffe e poi la trasformazione del vapore in acqua allo stato liquido sulle superfici interne degli ambienti (condensa superficiale) e in alcuni casi anche  nella stratigrafia delle strutture (condensa interstiziale).

A livello legislativo le prescrizioni da rispettare sono riportate nel DPR 59/2009 e prevedono, nelle condizioni di Ti= 20° e Uri= 65%, che si verifichi:

• Totale assenza di condensa superficiale
• Condensa interstiziale ammessa purché rispetti due condizioni:
  • Inferiore di un quantitativo limite previsto per diverse tipologie di materiali
  • Rievaporabile nell’arco dell’anno

La norma di riferimento per effettuare i calcoli è la UNI-EN-ISO 13788 aggiornata al 2013.

Il metodo previsto nella norma tecnica ha però dei limiti e delle criticità legate alle ipotesi di calcolo che non tengono conto di alcuni fenomeni fisici, quali:

• la dipendenza della conduttività termica dal contenuto di umidità;
• lo scambio di calore latente;
• la variazione delle proprietà dei materiali in funzione del contenuto di umidità;
• la risalita capillare e il trasporto di acqua liquida all’interno dei materiali;
• il moto dell’aria attraverso fessure o intercapedini;
• la capacità igroscopica dei materiali.

Una novità importante introdotta dalla versione 2013 è un metodo per calcolare il tempo di asciugatura e il rischio di condensazione per le strutture con 2 strati impermeabili imponendo una sorgente di umidità. Gli strati di una struttura possono essersi bagnati per umidità da costruzione, per pioggia durante la costruzione stessa, per una perdita da impianti, per un difetto in uno strato di impermeabilizzazione o per un precedente problema di condensazione interstiziale, successivamente risolto.

La verifica di condensa superficiale prevede un confronto tra la pressione di vapore con la pressione di  saturazione, per cui al raggiungimento di quest’ultimo valore avrò la formazione di condensa. In questo modo non si tiene conto però della formazione di muffa, che avviene prima della comparsa della condensa. Le muffe sono spore fungine e possono nuocere alla salute anche in maniera grave su soggetti allergici. E’  fondamentale prevedere una verifica che tenga conto del rischio di formazione di muffa.

Nella tabella 3 sono riportati alcuni dati relativi all’UR minima necessaria alla formazione di alcune specie di muffe.

Dalla tabella si evince che mediamente al raggiungimento dell’80% di umidità relativa la formazione di muffa è praticamente garantita. La norma di riferimento infatti prevede che la verifica di condensa interstiziale sia fatta sull’80% e non sul 100% proprio per evitare questo sgradevole fenomeno.

Bisogna cercare di garantire temperature superficiali non troppo basse e Uri non troppo alte, infatti i punti critici degli edifici per la formazione di condensa sono proprio quelli più freddi: spigoli, pilastri, serramenti, setti non isolati..

In casi di contenzioso quindi risulta fondamentale analizzare questi due parametri per valutare le cause e le colpe.

La condensa interstiziale si forma per gli stessi motivi: il vapore prodotto negli ambienti interni attraversa le strutture perimetrali e quando raggiunge uno strato a temperatura superficiale particolarmente bassa condensa, provocando degrado ai materiali presenti e quindi nel tempo perdita delle prestazioni di tutta la struttura. La verifica di condensa interstiziale viene eseguita con il metodo del Glaser che prevede praticamente un confronto tra le pressioni di vapore e le pressioni di saturazione nelle interfaccia tra i vari strati della struttura.

Oltre i limiti già descritti precedentemente si evidenzia in questo caso anche il fatto che il metodo si basa su un regime stazionario.

Esiste già una norma la UNI EN 15026 che prevede la valutazione della trasmissione del vapore e quindi delle verifiche termo igrometriche in regime dinamico. Ad oggi non viene molto utilizzato questo sistema perché non previsto dalla Legge e comunque perché richiede dati climatici e caratteristiche dei materiali a volte non di facile reperimento.

Esiste il Sofwtare WUFY distribuito in Italia da Tep Srl che permette di effettuare tali verifiche dinamiche, per maggiori informazioni contattare Tep srl.

Abbiamo visto che per risolvere tali problematiche basta monitorare temperature e umidità, quindi se la causa è la temperatura superficiale sarà necessario un maggiore isolamento, se la causa invece è un apporto di umidità eccessivo sarà necessario aerare e diminuire il quantitativo di vapore presente nell’aria.

In questo senso riteniamo indispensabile sfatare un falso mito: le strutture opache non servono e non riescono a smaltire l’umidità presente negli ambienti.

Il fatto che i materiali presenti nelle strutture siano il più possibile traspiranti è positivo nell’ottica di non frenare il vapore che li attraversa. Progettare strutture costituite da materiali con resistenza al passaggio del vapore simile e con valori non elevati è necessario per limitare il rischio di formazione di condensa interstiziale. Questa regola non può essere sempre seguita, ad esempio in una copertura è indispensabile lo strato impermeabilizzante, in questo caso bisognerà prevedere nella stratigrafia che i materiali a resistenza al passaggio del vapore maggiore siano negli strati più interni: in questo modo l’eventuale vapore che attraversa il primo strato impermeabile riesce ad uscire facilmente dal secondo strato impermeabile senza venire frenato nelle zone a temperatura superficiale più bassa dove potrebbe condensare.

Infatti grazie ad un calcolo del vapore smaltito in una stanza tramite la ventilazione (considerando 0,5 ric/h) e attraverso una parete con ottime caratteristiche di traspirazione è risultato che con la ventilazione si smaltiscono 249 g/h contro i 3g/h di vapore smaltiti attraverso le pareti.

Spesso nei casi di contenzioso per muffe e condense la colpa ricade sulla struttura non realizzata nel modo idoneo perché poco isolata (foto 1), ma non sempre il problema è edile.

Con un termo igrometro registratore è possibile valutare il comportamento dell’utenza misurando temperatura e umidità interne orarie. L’analisi di questi dati permette di capire come viene gestita la ventilazione e l’impianto di riscaldamento. Infatti con l’avvento di qualche anno fa delle caldaie autonome sono aumentati i contenziosi per problemi di muffe perché la normale gestione è:

• Impianto spento per la maggior parte del giorno, quindi temperature basse
• Ventilazione scarsa, perché la casa resta chiusa per tutto il giorno
• Umidità relativa elevata dovuta a panni stesi in casa e alla cucina

Guardando il grafico 1 che riporta i dati relativi al monitoraggio di un appartamento in 4 giorni è possibile ricavare diverse informazioni importanti per definire le cause e quindi cercare le soluzioni al problema.

La curva rossa rappresenta la temperatura e la curva blu l’umidità.

Nella zona identificata con A c’è un aumento dell’umidità a temperatura costante, quindi una produzione di vapore che potrebbe essere dovuta ai panni stesi.

Nella zona B si vede una diminuzione sia della temperatura che dell’umidità, questo significa che sono state aperte le finestre quindi una ventilazione naturale.

La temperatura media mantenuta è di circa 19° gradi ma raggiunge nell’arco della giornata picchi di temperatura minima di 16°. Tali picchi confrontati con l’umidità relativa di quell’ora mi permettono di fare una verifica istantanea della possibile formazione di condensa.

Abbinato all’analisi del comportamento dell’utenza poi ovviamente c’è anche l’analisi termografica che determina il comportamento energetico delle strutture e mi permette di valutarne la prestazione isolante. (Foto 1)

Per contestualizzare quanto detto sul benessere termo igrometrico all’interno dei protocolli di sostenibilità più conosciuti, Itaca presenta nell’area di valutazione qualità del servizio, nel criterio mantenimento delle prestazioni dell’involucro, un requisito legato alla condensa. Nello specifico l’indicatore è la percentuale di superficie di involucro caratterizzata dalla totale assenza di condensa interstiziale (calcolata con la norma UNI EN ISO 13788).  Nel caso sia presente formazione di condensa interstiziale in tutta la struttura, anche se nei limiti di legge, il criterio percepirà zero punti. Nel caso invece la condensa sia presente solo sul 40% della struttura il criterio percepirà 3 punti, nel caso di assenza totale il criterio avrà 5 punti.

Settimana prossima pubblicheremo la seconda parte dell’Approfondimento “La sostenibilità del benessere”, con i capitoli dedicati a Benessere estivo, Dimensione ambientale e Dimensione economica.

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