Introduzione: la sfida della gestione termoigrometrica nelle facciate in pietra naturale in climi umidi
Nelle costruzioni storiche e contemporanee del centro Italia, le facciate in pietra naturale – in particolare travertino, travertolite e pietra pomice – presentano una vulnerabilità specifica legata alla gestione del flusso di calore e dell’umidità. L’esposizione prolungata a condizioni di elevata umidità relativa (>75%) e ampie escursioni termiche giornaliere genera un rischio elevato di condensa interna, con conseguente rischio infiltrazioni, degrado dei materiali e compromissione dell’efficienza energetica. La profilatura termica avanzata, integrata con strumentazione termografica di precisione, si configura come strumento fondamentale per diagnosticare e correggere criticità strutturali e costruttive, garantendo interventi mirati e duraturi. Questo approfondimento esplora, sulla base del Tier 2 – focus tecnico sul parametro λₜ (trasmittanza termica locale) – la metodologia operativa per una profilatura termica avanzata, con indicazioni dettagliate per l’applicazione pratica in contesti reali.
1. Comportamento termoigrometrico della pietra naturale: dinamica del trasferimento di calore e umidità
La pietra naturale, in particolare calcaree e travertiniche, si comporta come un materiale a bassa conducibilità termica (λ ≈ 0.8–1.2 W/m·K), ma con elevata capacità di assorbimento igrometrico e fenomeni capillari. Il suo comportamento termoigrometrico è dominato da tre processi interconnessi:
- Conduzione: trasferimento di calore dipendente dalla struttura porosa e dalla porosità variabile, influenzata da umidità interna ed esterna;
- Capillarità: assorbimento e rilascio di acqua per fenomeni di ascesa capillare, accentuato da salinità superficiale;
- Assorbimento igrometrico: capacità di trattenere vapore acqueo, con variazioni di densità e conducibilità termica che modulano la condensa interna;
Il gradiente termico superficiale, in particolare durante la notte o in condizioni di punta umida, genera differenze di temperatura che favoriscono la condensazione interna, specialmente in giunzioni, aperture e aree con giunzioni strutturali. La profilatura termica mira a mappare con precisione il flusso di calore locale e le zone a rischio condensazione, traducendo questi fenomeni in valori quantitativi di λₜ e U-effettivo.
2. Caratteristiche climatiche del centro Italia e dinamica termica delle facciate
Il centro Italia presenta un clima umido con escursioni termiche giornaliere medie di 10–14°C e umidità relativa media estiva del 75–85%, con picchi stagionali fino al 90% in condizioni di aria stagnante. Le facciate esposte a sud-orientale, esposte a irraggiamento solare diretto nelle ore centrali, subiscono picchi termici che, seguiti da raffreddamenti notturni rapidi, creano forti gradienti termici superficiali.
“La differenza di temperatura superficiale superiore a 8°C tra esterno e interno genera condensazione interna con rischio elevato di infiltrazioni e degrado strutturale” – ISO 16430, Sezione 5.3
I punti critici costruttivi includono: giunzioni tra elementi, zone di ancoraggio, aperture finestre e porte, dove la discontinuità termica e l’umidità accumulata compromettono la barriera igrotermica. La simulazione CFD integrata con dati microclimatici locali (es. vento da nord-ovest, radiazione diffusa) consente di prevedere con accuratezza la formazione di condensa e la distribuzione del flusso termico superficiale, fondamentale per progettare interventi termici efficaci.
3. Metodologia avanzata di profilatura termica per pietre naturali
La profilatura termica richiede strumentazione specialistica e procedure operative rigorose, adattate alle caratteristiche della pietra naturale. Il processo si articola in quattro fasi fondamentali, con enfasi su accuratezze spaziali e temporali.
- Fase 1: Preparazione della superficie relativa alla pulizia termoigrometrica
- Rimozione meccanica della sporcizia con spazzole morbide o getti d’aria compressa non abrasivi; evitare prodotti chimici che alterano emissività superficiale;
- Controllo rigoroso dell’umidità residua con igrometri a sonda calibrati; obiettivo <5% RH per garantire misure stabili e ripetibili;
- Documentazione fotografica e geolocalizzata delle aree da profilare per tracciabilità;;
- Fase 2: Acquisizione dati termografici multi-scala
- Utilizzo di telecamere termografiche IR a distanza con risoluzione spaziale minima 5 mm (es. FLIR E86 con 640×480, 12 Hz frame rate);
- Calibrazione emissività specifica: valore tipico 0.92–0.95 per travertino; correzione automatica in software per emissività reali;
- Scansione in 4 fasi temporali:
- Condizionamento notturno (stabilizzazione termica
