I nodi igrotermici critici di un solaio su pilotis o su un vano non riscaldato, quali sono i campanelli d'allarme

CONSIGLIO NON RICHIESTO N.8
I Consigli Non Richiesti è una rubrica a firma di Sergio Pesaresi. Una rubrica sottovoce che cerca di approfondire alcune tematiche importanti e problematiche per aiutare i progettisti a scegliere la strada migliore.
In numerosi edifici il piano terra è caratterizzato da portici o pilotis o spazi non riscaldati. In tali situazioni, il solaio che separa il piano terra dal piano superiore riscaldato può mostrare comportamenti igrotermici anomali. L'articolo che segue analizza le cause e le implicazioni di questo fenomeno.

Ponti termici: i nodi critici nella riqualificazione energetica del solaio su pilotis o su un vano non riscaldato

Nella stragrande maggioranza dei condomini, e spesso anche negli edifici privati, vi è la presenza di un solaio che definirei “anomalo” rispetto a tutti gli altri perché soggetto a sollecitazioni termiche particolari. Parliamo dei solai posti su portici, su locali non riscaldati o su pilotis.

Al piano terra dei nostri edifici storici, specialmente nell’architettura padana, troviamo spesso la presenza di un portico posto al di sotto dell’edificio con le colonne perimetrali che terminano a filo esterno della facciata posta superiormente.

In altri casi, e ormai frequentemente, i condomini presentano il piano terra con vani destinati ad uso autorimessa, a cantina, a magazzino, a lavanderia o ad accesso al vano scala, che sono tutti vani non riscaldati.

Infine molti edifici hanno ripreso l’intuizione propria del Movimento Moderno di sollevare da terra l’edificio, per farlo librare in aria e appoggiandolo solo su pilastri che punteggiano, come alberi in un bosco, il piano terra. In questo modo l’edificio perde la sua connotazione di massa ingombrante, di ostacolo visivo, di ingombro e diventa “trasparente”, quasi scompare dalla vista di colui che vi accede dalla strada. Questa conformazione di edificio con un piano terra interamente porticato è conosciuta come “pilotis”.

Questi tre modi di concepire il piano terra presentano un denominatore comune: il solaio che li copre. Questo solaio, che ho definito “anomalo”, presenta due peculiarità che lo contraddistinguono dagli altri solai dell’edificio:

• agisce quasi come una “copertura al contrario” perché il suo lato freddo è quello inferiore a differenza dei solai di copertura che hanno il lato inferiore caldo. In conseguenza di ciò il flusso termico è “discendente” dato che lo attraversa con direzione verticale e verso rivolto verso il basso, questo perché il calore tende ad uscire fluendo dal lato superiore (locale caldo) al lato inferiore (esterno o locale non riscaldato).
• è quasi “infilzato”, a differenza del solaio di  copertura o del tetto, da pilastri che lo attraversano da parte a parte e che provengono da una zona fredda (o non riscaldata) e proseguono la loro corsa nell’ambiente riscaldato del primo piano.

Questa connotazione geometrica e, soprattutto, termica rende questi solai meritevoli di particolare attenzione specialmente nei riguardi del loro comportamento igro-termico in quanto si potrebbero determinare situazioni in cui si determina la formazione interna di condensa o di muffa .

Cerchiamo di capire perché.

Prendo come riferimento un edificio su pilotis posto a Bologna dove la temperatura media del mese più freddo (gennaio) è pari a 1.3 °C.

L’edificio è stato costruito nei primi anni settanta con struttura portante del tipo pilastro-trave in cemento armato e tamponamenti in laterizio faccia a vista. Sono faccia a vista, cioè non protetti né isolati, anche i pilastri perimetrali e i cordoli di piano. Si tratta di un bell’edificio con una gradevole  architettura moderna, curato nei particolari, ma risente della temperie culturale e tecnica dell’epoca di costruzione nella quale sia le tematiche di efficienza termica, ma anche solo di verifica igrotermica, non erano tenute in considerazione (fig. 1).

Caso-studio 1: Pilastro passante interno

Cominciamo con lo studio della conseguenza igrotermica dell’attraversamento del solaio da parte dei pilastri interni (fig. 2). Il pilastro è in cemento armato mentre il solaio presenta una soletta portante in latero-cemento con spessore pari a 20+4 cm intonacata sul lato esterno, un sottofondo alleggerito di 15 cm, un massetto frattazzato di 4 cm e infine il pavimento in ceramica .

La presenza del pilastro, che attraversa il solaio provenendo da una zona fredda per entrare in una zona riscaldata, provoca una perturbazione del flusso termico che determina la formazione di un ponte termico . Come si vede dall’analisi svolta agli elementi finiti riportata in fig. 2, il ponte termico determina una diminuzione della temperatura superficiale nel nodo che, partendo dai 14,3°C rilevato nelle parti correnti del solaio, si abbassa a 13,6°C.

Questo fenomeno non deve essere mai ignorato, in particolar modo quando si sottopone l’edificio ad una riqualificazione energetica nella quale entrano obbligatoriamente in gioco quei parametri igro-termici trascurati al tempo della costruzione dell’edificio e che hanno determinato, nella maggioranza dei casi, insorgenza di condensa superficiale e formazione di muffa. Allo stato di conoscenza attuale si rende, invece, necessario evitare la formazione di questi fenomeni che possono essere causa di bassi livelli di salubrità ambientale e di comfort abitativo.

Pertanto la soluzione basic di coibentazione termica realizzata tramite l’uso di pannelli termici in XPS da 10 cm posati sul plafone del solaio va sottoposta ad una verifica del nodo agli elementi finiti.

Vediamo infatti, nella fig. 3, che la temperatura della superficie interna del solaio è notevolmente aumentata, a favore di comfort, fino a raggiungere i 18,2 °C mentre la presenza del ponte termico determina una temperatura del nodo pari a 15,9 °C. Nella situazione igrotermica dell’ambiente considerata standard, proprio perché ad alta probabilità, che prevede una temperatura interna Ti=20°C e un tasso di umidità relativa pari al 65%, l’attecchimento della muffa è scongiurato quando la temperatura di tutte le superfici e dei nodi è superiore ai 16,7°C. Pertanto questa soluzione non risulta accettabile.

Si rende allora necessario prevedere la formazione di una calza (che risulta economicamente più vantaggiosa rispetto all’aumento generalizzato dello spessore di isolamento posato) attorno al pilastro realizzata con pannelli in XPS di spessore pari almeno pari a 5 cm che prolunga di almeno 50 cm la coibentazione.

In tal modo, come possiamo evincere dalla fig. 4, la temperatura del nodo si è alzata al di sopra dei 17°C assicurando, così, la condizione di assenza di muffa.

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Nel pdf è presente:

CASO-STUDIO 2: PILASTRO PASSANTE ESTERNO
CASO-STUDIO 3: MURO INTERNO POGGIATO SUL SOLAIO

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