La Termografia infrarossa per il risanamento energetico

La diagnosi energetica si può avvalere della termografia infrarossa (IR) come tecnica atta a definire al meglio la reale situazione termica dell’immobile.

Introduzione
Nell’ambito di una politica indirizzata alla riduzione integrale dei consumi energetici in edilizia, la parte del leone la farà, sempre più, la riqualificazione energetica del patrimonio edilizio già esistente.
Bisogna però considerare che, ad oggi, il 90% degli edifici è in una situazione pessima dal punto di vista dei consumi energetici.
Lo stato attuale di crisi del settore produttivo edilizio non deve però far dimenticare che crisi significa  anche cambiamento. Se il modello edilizio delle nuove costruzioni è in forte rallentamento, occorre riflettere sul fatto che esiste un reale ed enorme parco edilizio tutto da riqualificare e questa potrebbe essere una grande opportunità da cogliere al volo.
Gli interventi sul patrimonio esistente si possono sintetizzare in tre grandi voci:
– manutenzione
– riqualificazione
– demolizione e ricostruzione di intere aree urbane.

L’importanza della diagnosi
In qualunque intervento di manutenzione e di risanamento si dovrebbe passare attraverso una diagnosi dello stato attuale dell’immobile dove la diagnosi riguarderà principalmente l’involucro, ma non va escluso l’aspetto impiantistico che si dovrà adattare alle nuove esigenze abitative.
Se è vero che a un tecnico esperto, le problematiche classiche (quali ponti termici, dispersioni, ecc.) risultano immediatamente riscontrabili, sarà solo attraverso una corretta diagnosi che si individueranno i veri punti deboli. In particolare con l’analisi termografica si possono individuare le irregolarità che non appaiono ad occhio nudo e sopratutto valutarne l’entità in relazione alla struttura dell’edificio.
La fase di diagnosi dell’immobile dovrebbe essere preceduta da una ricognizione nel visibile rilevando l’impiantistica, la qualità dei serramenti, delle partizioni verticali ed orizzontali dell’immobile evidenziando i nodi sensibili di possibile dispersione, il posizionamento della caldaia e dei terminali erogatori di calore.

Le potenzialità della termografia nelle fasi del risanamento
Se opportunamente impiegata, la termografia possiede notevoli potenzialità di fornire informazioni al progettista già in fase di progetto, e l’aspetto energetico è solo una di queste.
Le altre, non meno importanti, sono:

1. verifica del degrado dell’immobile dovuto a presenze di infiltrazioni;
2. verifica dello stato di adesione dei paramenti esterni: intonaci o rivestimenti ceramici nonché lapidei;
3. definizione della presenza di differenze di omogeneità della struttura;
4. presenza di umidità di risalita;
5. verifica della presenza di ponti termici;
6. verifica del regime termoigrometrico, della presenza di zone con concentrazioni di umidità per verificare se le temperature superficiali soddisfino o meno le condizioni imposte dalle normative vigenti (UNI 13788 e dal d.lgs. 311/06).
Queste informazioni acquistano fondamentale importanza soprattutto in situazioni ove vi sia la presenza di un vincolo storico che ne impedisca l’azione diretta su una o su entrambi i lati della struttura, permettendo quindi di poter valutare con attenzione eventuali altri interventi.

In questo articolo non entreremo nell’aspetto operativo della tecnica, ma ci soffermeremo sulla valutazione delle indagini termografiche eseguibili prima di effettuare un intervento di riqualificazione energetica.
Nella fase di diagnosi quindi è certamente possibile determinare la presenza e la gravità di eventuali ponti termici, ma sarà altrettanto importante determinare la presenza di eventuali infiltrazioni o risalite di umidità al fine di poterle eliminare o mitigarne gli effetti deleteri.
Qualora fossero presenti tali problematiche, potrebbero andare a compromettere in tutto l’efficacia dei materiali isolanti e al contempo causare anche ulteriori danni (potrebbero causare il danneggiamento delle strutture isolanti fino al degrado dei collanti dovuto alla spinta della migrazione e cristallizzazione dei sali).

Altrettanto importante è definire la presenza di infiltrazioni o perdite da impianti. Lo studio del comportamento termico dell’edificio verte sostanzialmente sulla determinazione della verifica dei ponti termici e sull’analisi delle cause che li vanno a determinare al fine di poterne valutare correttamente i rimedi.

Come anticipato, i ponti termici possono essere di varia natura e possono essere generati dalla presenza di una discontinuità di materiale, dalla variazione dello spessore dell’involucro, da una variazione geometrica, o anche dalla presenza di un fenomeno definito thermal bypass (che si verifca quando l’aria esterna tende a penetrare lo spessore dell’involucro edilizio).
Quando ciò si verifica, l’aria esterna tende a transitare all’interno delle intercapedini nei muri o nel tetto (anche per convezione naturale o per differenza di pressione) causando un raffreddamento delle intercapedini, delle superfici interne ed un deperimento delle prestazioni termiche dell’immobile, con l’aggravante di creare ulteriori problematiche quali la formazione di condense interstiziali o superficiali fino alla possibile formazione di microorganismi fungini all’interno di esse.

Altri interventi che spesso vengono poco considerati, sono relativi alla mappatura dell’impiantistica, permettendo di evidenziare il percorso delle tubazioni ma anche alcune anomalie soprattutto in abitazioni con impianti troppo vecchi e non sufficientemente isolati.

Nel caso di edifici dove non viene riscontrata la necessità di un intervento di riqualificazione integrale, potrebbe essere indicato, già in fase diagnostica, eseguire un “blower door test” finalizzato alla determinazione delle fonti e delle dispersioni di aria dall’involucro. Durante l’esecuzione del blower door test, la termografia, permette di evidenziare, con grande velocità ed affidabilità, la ricerca dei punti di discontinuità dell’involucro.

Non solo ponti termici
Riassumendo possiamo ritenere che l’azione diagnostica della termografia non si limiti alla semplice evidenziazione dei ponti termici, potendo fornire le seguenti informazioni:
• Fenomeni di umidità di risalita per effetto di capillarità.
• Fenomeni di condensazione
• Ponti termici
• Impianti
• Thermal bypass
• Verifica delle opere
• Determinazione delle condizioni interne dell’edificio in relazione alla UNI 13788.

I requisiti di una corretta prova termografica
L’operatore, che deve possedere la certificazione UNI EN 473 di II livello per operare e firmare le relazioni, deve anche possedere una specifica preparazione al fine di saper valutare eventuali falsi positivi (certificazione UNI 13187 per valutare il responso e l’interpretazione dei risultati).

Per brevità andiamo a valutare da cosa provengono le irregolarità termiche già citate:
• flussi di aria dall’interno all’esterno
• difetti di isolamento
• umidità
• variazioni di spessore
• variazioni di materiale

Ma esistono ulteriori requisiti generali di prova da rispettare in funzione di:
• specifiche della macchina
• caratteristiche degli spessori dei materiali isolanti
• proprietà radianti dei materiali di rivestimento
• fattori climatici
• facilità di accesso all’oggetto da rilevare
• influenza ambientale (come vento ed intemperie)

L’analisi termografica non dovrebbe mai essere effettuata in presenza di irraggiamento diretto che (che genererebbe false letture dovute ad accumuli solari); a meno che non vi sia una grande esperienza dell’operatore che permetta di saper cogliere i punti critici. Questo è valido in particolare per le strutture pesanti ove è necessario considerare la capacità di accumulo termico dei materiali.

Il report
Il report finale della misura dovrebbe contenere almeno le seguenti informazioni

Analisi della difettologia (con individuazione dettagliata delle cause e le concause dei problemi):
• Infiltrazioni d’aria
• Mancanza di isolamento
• Umidità
• Thermal bypass

Evidenziazione delle irregolarità (con definizione delle cause che principalmente possono ricondursi ai quattro casi elencati):
• uniformità delle temperature con valori significativamente differenti da quelli attesi.
• ponti termici strutturali.
• evidenziazione del ΔT tra le differenti aree termiche.
• evidenziazione di eventuali scostamenti rispetto ai requisiti di prova.

Cosa non permette la termografia e limiti operativi della norma

Anche se esistono delle sperimentazioni in tal senso, con la tecnica termografica ad infrarosso non si può, ad oggi, determinare la trasmittanza degli elementi.  Per ottenere tali informazioni è cosigliato impiegare altre tecniche (termoflussimetriche, anch’esso soggette comunque a potenziali errori di misura, o calcolo analitico, partendo da dati tabellari).

La norma prescrive quindi alcune condizioni di prova riscontrabili solo in pochi casi nella pratica professionale. La tensione verso l’ottimo, prevista dalla norma, non deve però essere vista come un ostacolo, bensì come una indicazione di un corretto operare.
La norma, ad esempio,  indica che prima di iniziare con le operazioni di rilevazione, si disponga già dei progetti dell’immobile, (non sempre possibile per motivi di privacy per difficoltà oggettive di accesso alla documentazione).  Viene altresì indicato di confrontare i termogrammi di rilievo con dei termogrammi di riferimento eseguiti su strutture che possiedono difetti già noti (di difficile attuazione sopratutto per la notevole quantità di particolari architettonici presenti nell’ambito edilizio).  Viene inoltre richiesto di avere le pareti delle abitazioni sgombere da mobili o suppellettili (condizione di difficile attuazione oltre che in contrasto con la conduzione normale dell’immobile).

La presenza quindi di tali rigide prescrizioni non deve far pensare a una inapplicabilità della normativa nella pratica operativa, va invece evidenziato come la norma costituisca un preciso punto di riferimento per uno standard di qualità in un settore che purtroppo mostra pochissima professionalità ed alta improvvisazione a scapito di chi dovrà sostenere i lavori.
L’operatore diligente si curerà di valutare con attenzione la possibilità di applicare o meno le specifiche previste dalla norma e, laddove alcune di queste non fossero applicabili, provvederà ad  indicarne dettagliatamente il motivo.

Questo permetterà anche ad un esperto lettore di poter valutare correttamente i dati riportati nella relazione finale e nelle analisi termografiche.

^{tratto da un bell’articolo dell’Arch. Carlo Di Pillo}