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LEZIONE 5

LINEE GUIDA E ASPETTI TECNICO METODOLOGICI:

I problemi di umidità negli edifici storici

a. cause ricorrenti, effetti, diagnosi

LABORATORIO DI RESTAURO ARCHITETTONICODocente : Antonella VERSACIA.A. 2013-2014

Una trattazione specifica merita la questione relativa alla presenza diumidità negli edifici storici.

L’incidenza di quest’ultima come fattore di degrado risulta esseremolto diffusa e anche particolarmente insidiosa perché compromette conil tempo le strutture degli edifici e il loro contenuto, ma anche lavivibilità stessa degli ambienti, causando notevoli disagi anche dalpunto di vista funzionale ed economico.

Inoltre, frequentemente, le cause del manifestarsi del fenomenovengono fraintese e si interviene quindi in maniera scorretta ocontroproducente, anche attraverso l’utilizzo di tante soluzioniattualmente in commercio, la cui efficacia non è mai stata provata otestata, con conseguente spreco di risorse.

I problemi di umidità negli edifici storiciPremessa

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L'umidità può essere presente nelle costruzioni per diverse cause e indiverse forme:

acqua di costruzione;

oppure può avere origini esterne (acqua d’invasione) ed esserederivante dal sottosuolo, attratta nelle murature per capillarità o daforze elettro-osmotiche;

assorbita in fase di vapore dall'atmosfera o in fase liquida quando siproducono fenomeni di condensa;

può essere infine determinata da difetti di progettazione orealizzazione, cause climatiche e/o antropiche, cattiva manutenzione;

o ancora dovuta a cause impreviste, come la rottura di fognature,condotte pluviali, serbatoi di acqua, ecc.


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La diagnosi ha come finalitàl’individuazione delle cause chedeterminano la presenza di acqua, inmodo da consentirne la rimozione.

L’indagine visiva e la lettura dellecaratteristiche materiche dell’edificio(anamnesi), sono seguite dalriconoscimento dei diversi fenomeni dialterazione e degrado (eziologia) equindi dal ricorso a tecniche dirilevamento anche strumentale.


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Questo percorso conoscitivo e tecnico-scientifico, complesso e insidioso, siinserisce naturalmente all’internodell’intervento di restauro architettonicodi cui costituisce una importantecomponente.

Dal 1996 la Commissione Beni CulturaliUNI Normal studia in un suo gruppo dilavoro (GL 19) l’umidità nelle strutturemurarie, i metodi della sua valutazione e iproblemi riguardanti la terminologia e ilcampionamento.


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1. gli sbalzi termici (ciclo dilatazione/contrazione) ovvero gli effettiche le variazioni di temperatura (cicli stagionali e quotidiani)provocano sulla materia;

2. l’azione del gelo (aumento di volume/disgregazione delle superfici)Quando la temperatura si abbassa si sviluppano due effetti: la pietratende a contrarsi, mentre l’acqua contenuta nei vuoti solidificaaumentando di volume; le due pressioni si sommano e possonogenerare tensioni interne, localmente anche particolarmenteelevate, che disgregano la tessitura del materiale interessato;

3. l’azione del vento e delle particelle trasportate. Il vento svolgeun’azione di trasporto, accelerazione e disomogenea distribuzionedella pioggia e delle polveri, producendo una lenta sabbiatura dellesuperfici esposte. Come vettore di molecole d’acqua è quindi unfattore di moltiplicazione degli effetti idrici appena descritti.

I problemi di umidità negli edifici storiciPrincipali fenomeni fisici

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Le cause più comuni della presenza d’acquain un edificio sono:

Umidità di risalita

Umidità di costruzione

Umidità da infiltrazione

Umidità per condensazione

I problemi di umidità negli edifici storiciCause ricorrenti

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Umidità da risalita – l’umiditàpresente nel sottosuolo (dovutaalla presenza di una faldafreatica o di acque disperse discorrimento) può risalire nellemurature, per capillarità.

E’ legata alle caratteristichegeologiche del terreno difondazione, essa interessainnanzitutto gli strati superioridel terreno.

Se le fondazioni sono separatedalla falda da strati drenantioppure se è posta a profonditànotevoli (maggiori di 4-5 m), nonsi ha in genere alcun fenomenodi risalita.

I problemi di umidità negli edifici storiciCause ricorrenti: umidità da risalita

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L'altezza di risalita dell'acquaè inversamente proporzionaleal diametro dei pori delmateriale da costruzioneusato.

Il contenuto dell'acquatrattenuta per capillarità puòinfatti raggiungere e superare,in materiali molto igroscopici,come le malte e lamaggioranza dei materiali dacostruzione, il 30% del volume.


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L’umidità da presenza di acquedisperse è dovuta a precipitazioniatmosferiche che impregnano il terreno inassenza di un corretto sistema di raccoltae smaltimento.

Può essere inoltre causata dai perdite difognature, acquedotti, pozzi, cheprovocano imbibizioni del terreno acontatto con la fondazione.

Le caratteristiche orografiche, geologichee di sistemazione esterna degli edificipossono favorire il ristagno incorrispondenza delle pareti perimetrali,come avviene in muri realizzati su terreniin pendenza o poco drenanti, attraversocui l’umidità risale dal livello di terraanziché da quello fondale.


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In caso di umidità da presenza da acque di falda:

l’umidità è distribuita uniformemente nello spessore della muratura;

raggiunge delle altezze di risalita che rimangono costanti nel tempo;

la massima altezza di manifesta nelle zone orientate a NE.

In caso di umidità da presenza da acque disperse:

le manifestazioni sono localizzate su un solo lato dell’edificio o su ungruppo limitato di edifici contigui;

presenta oscillazioni annue del fronte di risalita.


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In ogni caso, quale sia l’originedell’umidità per capillarità, essaavviene solo con il contemporaneoverificarsi di due condizioni:

l’imbibizione o la totaleimmersione della base muraria (incaso contrario, l’umidità presentenelle strutture di sposterebbe pergravità verso il basso, non essendosostenuta alla base da una colonnacapillare alimentata dalla zonasottostante) e

l’attivazione di una buona potenzadi adescamento legata allecaratteristiche costruttive dellafabbrica.


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Umidità di costruzione – le problematichelegate all’umidità da costruzione sonopresenti anche in edifici molto antichi conmuri molto spessi.

Si verifica nella struttura durante eimmediatamente dopo i lavori dicostruzione o ristrutturazione, perpresenza di acqua nella preparazione aumido dei materiale edili e alla suaevaporazione durante le fasi diconsolidamento, e quindi per insufficienteprosciugamento dei muri.

Fattori favorevoli ad un aumento dellavelocità di prosciugamento sonoinnanzitutto, una buona esposizionesolare, la stagione estiva, un razionale edimensionato riscaldamento artificiale,nonché un sufficiente lasso di tempo liberoprima dell' occupazione.

I problemi di umidità negli edifici storiciCause ricorrenti: umidità di costruzione

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Umidità da infiltrazione – nellevecchie costruzioni, specie in quellein stato di avanzata fatiscenza, èpossibile riscontrare quasi sempreumidità nelle murature, derivanteda infiltrazioni di acqua diorigine meteorica.

L’acqua meteorica penetraorizzontalmente nel muro grazie allapressione del vento ed allacapillarità del materiale. Il ventoquindi porta la pioggia a contattocon le pareti, ma la penetrazione èdovuta principalmenteall'assorbimento per capillarità eal successivo raffreddamento dellastruttura.

I problemi di umidità negli edifici storiciCause ricorrenti: umidità da infiltrazione

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Quest’ultimo sarà tanto maggiorequanto più velocemente avverràl’evaporazione dell’acqua che avràbagnato la superficie murariaesterna.

Gli effetti di quest’evaporazioneesporranno la superficie internadel muro al rischio di unconcomitante fenomeno dicondensazione, nel caso che siraggiunga il punto di rugiada(ossia la temperatura in cui ilvapore contenuto nell’ariaraggiunge lo stato liquido).


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La penetrazione può avvenire inoltreattraverso i tetti, quasi sempredeformati nelle loro falde per i dissesti ela degradazione dell'ossatura portantein legname, oltre alla fatiscenza delmanto impermeabile (tegole rotte e fuoriposto)


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Un'altra causa frequente diinfiltrazione risiede nelle soluzioni dicontinuità delle superficiorizzontali (fessurazioni e nei dissestiin genere), quali ad esempio le cornici, imarcapiani, le soglie e i timpani delleporte e delle finestre, elementirealizzati in genere in pietra da taglio eche lasciano penetrare l'acqua perrotture dovute a movimenti dellacostruzione o per fatiscenza dei giunti edegli allettamenti di malta.

La presenza d’acqua sulle superficimurarie esterne può essere dovutainfine ad azioni di rimbalzo dellapioggia sui basamenti delle fabbriche.


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Umidità per condensazione – si rileva quando l’acqua presente nell’aria,sotto forma di vapore, si condensa.

Infatti, l'ambiente atmosferico che circonda un edificio contiene unacerta quantità di acqua per cui, trascorso un certo tempodall'ultimazione dei lavori, si stabilisce un equilibrio tra il contenuto diacqua nelle murature e quello dell'aria circostante.

L'atmosfera ad una certa temperatura, contiene una certa quantità diacqua che, generalmente, è espressa come percentuale rispetto allaquantità (100%) che satura l'aria alla medesima temperatura.

Più l'aria è umida, ad una determinata temperatura, e più facilmente siraggiunge il grado di saturazione (condensazione) cioè il gradoigrometrico corrispondente al 100%, con l'abbassarsi della temperaturaambiente.

I problemi di umidità negli edifici storiciCause ricorrenti: umidità per condensazione

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E’ chiaro che, in un ambienteumido e in condizioni di scarsaventilazione, si raggiungerà piùfacilmente la temperatura dicondensazione specialmente nellepareti esposte al nord oscarsamente soleggiate.

L’ambiente che circonda l’edificioha quindi un ruolo fondamentale.

I problemi di umidità negli edifici storiciCause ricorrenti: umidità per condensazione

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Indipendentemente dalle cause cheoriginano il fenomeno della presenzadi umidità, sono quasi sempreriscontrabili i seguenti effetti:

1. Erosioni, sfarinamenti,efflorescenze saline;

2. Rigonfiamenti e distacchi degliintonaci di finitura e sottofondo;

3. Muffe;

4. Abbassamento del potere isolantedelle murature;

5. Insalubrità dei locali.

I problemi di umidità negli edifici storicigli effetti

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Non sempre è facile comprendere quali sianole cause dell’umidità: per una correttadiagnosi è necessario rifarsi all’impiego divarie tecniche diagnostiche.

In ogni caso, si può ricorrere anche adindagini strumentali, sondaggi emonitoraggi.

La ricerca storica, può dare utiliindicazioni, per esempio, facendo risalireall’epoca esatta di comparsa dei fenomeni,che possono essere messi in relazione aspecifici interventi sull’edificio o nel suointorno, o al contrario, certificando lapresenza fin dalle origini dell’edificio.

I problemi di umidità negli edifici storiciImpostazione della diagnostica: la ricognizione visiva

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Per iniziare, può essere utile effettuare, in fase di ricognizionediagnostica preliminare, una prima mappatura tematica, che illustrila presenza di acqua nelle strutture, basata sull’osservazione visiva.

Appare importante acquisire e confrontare dati relativi all’edificio e alsito e quindi:

• a materiali e tecniche costruttive, destinazione d’uso e modalità difruizione del bene, alla presenza di impianti di riscaldamento e/ocondizionamento, condizioni di manutenzione, ecc.;

• alle caratteristiche geografiche, orografiche, idrogeologiche, diesposizione, della vegetazione, di manutenzione delle opere dellarete di distribuzione e di quella fognaria, degli edifici circostanti edei fenomeni rilevabili.


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Bisogna poi passareall’identificazione dei fenomenivisibili di alterazione edegrado e quindi:

alla presenza di acqua dicondensa sulle superfici;

a variazioni dimensionali econseguenti deformazioni efessurazioni di elementi edilizi(pavimenti, infissi, ecc,),macchie e aloni, efflorescenze,scagliature, erosioni edisgregazioni dei materialilapidei, rigonfiamenti,distacchi e disgregazioni degliintonaci, degrado biologico.


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Tutte queste patologie, sono riconducibili a meccanismi di degrado fisico-meccanico e chimico-biologico, spesso non facilmente distinguibili:

Fenomeni di tipo disgregativo accompagnano il deterioramento dellesuperfici in seguito a fenomeni di gelo e disgelo o di cristallizzazione deisali. Quando l'acqua si congela, come sappiamo, aumenta di volumeesercitando una forte pressione sulla superficie dei pori causando distacco diparti superficiali, via via sempre più profonde, di materiale lapideo e dilegante.

Rigonfiamenti e distacchi della superficie intonacata possono essereattribuiti alle pressioni esercitate sui materiali dalla formazione dicristalli di sale o di ghiaccio o ancora alle sovrappressioni del vapore aldi sotto della finitura superficiale che, per insufficienti caratteristiche ditraspirabilità e permeabilità, ostacola la fuoriuscita del vapore stesso.


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La comparsa di macchie isolatepuò essere dovuta ad infiltrazionid’acqua piovana che prediligono lezone di discontinuità nelle pareti,o più frequentemente, incopertura.

Aloni e macchie isolate possonoessere inoltre ricondotti afenomeni di condensa o allapresenza di sali igroscopici.

L'umidità in concorso con altricomposti di natura chimica oorganica presenti nelle murature,nell'atmosfera o nel sottosuolo,conduce alla formazione dimacchie o di efflorescenze.


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E’ infine possibile ipotizzare la causadell’umidità di risalita che può esserealimentata o da acqua dispersaaccidentalmente nel terreno o dallafalda freatica:

• nel primo caso l'edificio puòmanifestare danni notevoli ed èdifficile individuarne la provenienza.Di solito però questi si localizzano inuna parte specifica (su un solo lato,ad esempio) o in un gruppo diedifici vicini, in cui siano stateimpiegate le stesse tecnologiecostruttive ed i medesimi materiali.


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Normalmente si tratta di perdite di fognature, acquedotti, pozzi, acquapiovana raccolta in modo inadeguato, che provocano imbibizioni delterreno a contatto con le murature di fondazione.

In casi del genere bisogna effettuare delle indagini specifiche,effettuando degli scavi intorno al perimetro della muratura umida,controllando i pozzi, le cisterne e le fognature vicine in modo darilevarne eventuali perdite, e/o verificando che le acque meteorichesiano convogliate in modo opportuno.

• A parità di altre condizioni, presenta valori maggiori lungo i muriperimetrali.

• L’altezza di risalita presenta spesso oscillazione annua.


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Per quanto riguarda il secondo caso, è noto che l'acqua piovana penetrafacilmente nel terreno permeabile andando in profondità; se incontrauno strato impermeabile come un banco di argilla satura, si accumula,formando una specie di "fiume sotterraneo", detto falda freatica.

Quando la falda freatica non ha profondità eccessiva e incontra unterreno meno permeabile di quello attraverso il quale è discesa, come unterreno argilloso, può risalire.

• In questo caso, l’umidità attacca l’edificio in tutta la sua estensione conperfetta uniformità.

• L’altezza di risalita è pressoché uniforme. I valori più elevati sirilevano nell’esposizione N - NE e nei muri interni, meno ventilatirispetto a quelli perimetrali.

• L’altezza di risalita presenta oscillazioni trascurabili, dovute ingenerale a variazioni cicliche stagionali, del livello della falda.


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Per distinguere i fenomeni di umidità di risalita da quelli di condensa,occorre innanzitutto confrontare le soglie di evaporazione sui muriinterni e su quelli esterni dell’edificio:

se i due livelli sono paragonabili, si è in presenza di umiditàascendente;

se le murature interne mostrano livelli superiori a quelle esterne,dopo aver considerato il contributo offerto all’evaporazione dallaventilazione, in grado di abbassare il livello della risalita dall’esterno, èin qualche modo ipotizzabile un concomitante fenomeno di condensa.


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La diagnosi strumentale dei problemi diumidità può avere come obiettivo lacaratterizzazione termica e igrometricadelle strutture e dell’ambiente o lo studiodei meccanismi di degrado di tipobiologico e fisico-chimico.

I problemi di umidità negli edifici storiciLa diagnosi strumentale

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Si possono utilizzare metodi di misura di tipo indiretti, che permettonodi conoscere con buona approssimazione il contenuto d’umidità dimateriali e strutture in relazione alle variazioni subite dalle proprietàelettriche e elettromagnetiche.

Queste vengono espresse dalla resistenza elettrica (metodoconduttimetrico), dalla capacità elettrica (metodo capacitivo),dall’assorbimento delle onde elettromagnetiche (metodo a microonde)e dalle proprietà termiche (termografia e metodo termico).

Tutti questi metodi di misura, non sono dannosi per la struttura.


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Gli strumenti a capacità elettrica sonoinfluenzabili dalla presenza di sali solubili epertanto consentono una primaidentificazione, solo di natura qualitativa,delle parti umide.

In maniera analoga, l’indaginetermografica consente solo unadifferenziazione tra zone fredde e umidedella parete.


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Esistono poi metodi di misura di tipo diretto, quali il metodoponderale e quello al carburo di calcio che permettono di determinarecon maggiore precisione il contenuto d’acqua presente all’interno dellestrutture e dei materiali.

Attraverso tecniche d’indagine puntuali e reiterare misurazioni, èpossibile ricostruire l’andamento sul piano murario delle masse d’acquapresenti all’interno delle murature, e quindi renderle graficamente suglielaborati di rilievo, attraverso la costruzione delle isometriche.

La rappresentazione della distribuzione dell’acqua sul piano dellasezione muraria, può essere realizzata tramite l’elaborazione di appositidiagrammi diagnostici.


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Una precisione maggiore, è possibileottenerla tramite prove dilaboratorio, utilizzando, previocampionamento, metodi nucleari(attenuazione dei raggi gamma,radiografia neutronica NR, metododella risonanza magnetica nucleareNMR) e misure spettrofotometriche.


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Si procede alla caratterizzazione dell’ambiente interno ed esterno ai finidella diagnosi dell’umidità, attraverso la misurazione dei parametritermo igrometrici con strumenti comuni quali (barometri, psicrometri,igrometri, termometri a contatto o non, termoigrometri), o tramiteopportuni monitoraggi microclimatici.

Questi ultimi si avvalgono di strumenti che registrano i valori rilevatisu carta come i barografi o i termoigrografi oppure più recentemente disistemi elettronici di acquisizione automatica, registrazione e controllodei dati.


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Infine, si può analizzare il percorso dell’acqua nelle struttureutilizzando le interazioni dei componenti edilizi con l’ambiente internoed esterno, dal punto di vista delle trasformazioni termodinamichesubite dal sistema ambiente-manufatto.

E’ possibile ricorrere a:

• monitoraggio ambientale,

• indagini microclimatiche e termografiche.

E ciò al fine al fine di evidenziare le situazioni a rischio per laconservazione delle strutture e/o opere d’arte, a causa degli scambitermoigrometrici che avvengono fra aria-ambiente, l’aria esterna e ilmanufatto e che si concentrano sulle superfici delle strutture e delleopere d’arte stesse.


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L’indagine microclimatica consistenella misurazione con continuità nellospazio e nel tempo dei parametrimicroclimatici.

Essa presuppone l’elaborazione di unprogetto apposito in cui sono indicativari parametri tra cui la localizzazionenell’edificio oggetto d’indagine di puntidi misura fissi a cui possono essereaggiunte ulteriori misure spot di T eUR dell’aria effettuate in altre zone.


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L’indagine microclimatica può esserepoi integrata da un rilievotermografico basato sulle proprietàfisiche della luce che, attraversandocorpi a temperature diverse,distribuisce i colori dello spettro inmaniera differente.

Si definisce allora una scala cromaticadi riferimento che relaziona i colori ele temperature consentendo unarapida lettura e interpretazione deirisultati.


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Questo metodo, tramite l’individuazione di zone termicamenteomogenee, caratterizzate da diversi valori del flusso evaporativo, dàinformazioni qualitative sull’origine dell’umidità


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LEZIONE 5

LINEE GUIDA E ASPETTI TECNICO METODOLOGICI:

I problemi di umidità negli edifici storici

b. gli interventi

LABORATORIO DI RESTAURO ARCHITETTONICODocente : Antonella VERSACIA.A. 2013-2014

Al fine di poter procedereall’eliminazione dell’umidità negliedifici storici, è innanzitutto opportunocoordinare la diagnosi con le possibili fasidi intervento.

Il risanamento non è da considerare,infatti, come una pura sequenza di attimeccanici ma piuttosto come un processounitario, in cui ogni azione dipende dagliesiti della precedente.

Seppur la fase della diagnosi siafondamentale, non sempre è possibileprocedere da manuale: per carenza dirisorse economiche, di tempo o ancora peruna certa diffusa ignoranza esuperficialità dei tecnici preposti, portatiad agire senza aver sufficientementeindagato creando cosi danni irreversibili.

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento

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Una corretta ed approfonditadiagnostica deve tenere conto, dellecaratteristiche specifiche dell’edificioe del contesto.

Individuate le cause delle patologie inatto è poi possibile capire se questepossono essere eliminate in manieradefinitiva o se vanno combattute inmaniera indiretta, mirando alcontenimento dei danni esoprattutto, tenendo costantementesotto controllo l’ambiente e le suestrutture.

Spesso è possibile agire effettuandouna semplice manutenzione, altrevolte con interventi accompagnati damonitoraggi e manutenzioni.


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Per giudicare l’efficacia di una determinata procedura, èindispensabile valutare :

la compatibilità dell’intervento in relazione ai materiali ed allestrutture;

il grado di invasività;

il livello di reversibilità;

i tempi di esecuzione e i costi;

la reale efficacia in rapporto alla patologia che si vuolecombattere;

la durata nel tempo;

le opere di manutenzione richieste.


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Eseguito il trattamento, si passaal controllo dell’efficacia neltempo e della eventualeprogrammazione manutentiva,in modo da rendere quanto piùduraturi possibile, i risultatiottenuti.

E’ importante ribadirel’indispensabilità dellamanutenzione, da effettuarsi ascadenze prestabilite, di certopiù efficace di un interventoeffettuato d’urgenza dai costi piùelevati e dal maggiore impatto.


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Le principali tecniche di intervento possono essere ricondotte a trefilosofie:

sistemi di sbarramento nei confronti della risalita capillareall'interno della parete = metodo meccanico del “scuci e cuci”, del“tagliamuro”; metodo chimico mediante l’immissione in parete diformulati chimici liquidi;

sistemi di allontanamento dell'acqua dalla parete = riguardanole sole pareti perimetrali e tendono ad escludere il contatto muratura-acqua mediante la realizzazione di drenaggi, intercapedini, vespaiaerati, ecc.;

sistemi di evacuazione dell'acqua contenuta nella parete = siincrementa la capacità evaporativa delle superfici esterne mediantel’impiego di intonaci macroporosi.


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E’ necessario ribadire che sitratta di una esemplificazione diun fenomeno molto piùcomplesso, il cui fine è quello dimostrare un panorama dellemodalità operative piùcomuni, che spesso necessitanodi essere tra di loro coordinate ostudiate e riviste caso per caso.

Di seguito si elencheranno quellemaggiormente utilizzate,classificate in relazione al tipo dipatologie che si propongono dirisolvere.


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Risanamento da umiditàascendente

Metodi meccanici

Una tipologia di intervento radicale,è quella basata su sistemi disbarramento orizzontale alla risalitadell’acqua nel muro.

Essi si basano sul principio dievitare la risalita capillarerealizzando un taglio nella parete.

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento: il taglio meccanico

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Il sistema del taglio meccanico dellamuratura ha origini antiche e nelleprime realizzazioni sperimentate suedifici veneziani prevedeva unprocedimento manuale di "cuci escuci" consistente nella sostituzionedel materiale poroso umido conmateriale anticapillare, quali laminedi piombo, lungo l'intero basamentodell'edificio.

Tale metodologia è stata riproposta,riveduta e corretta negli anni ‘60 daGiovanni Massari.


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L'intervento è laborioso e oneroso erisulta realizzabile solo in muratureregolari di spessore limitato.

Il taglio viene effettuato con variemodalità, che si differenziano:

per l’attrezzatura utilizzata(macchina con lama a catena dentata,sega circolare, filo diamantato,carotatrice, disco diamantato);

per il tipo d’impermeabilizzanteinserito.

In ogni caso, preliminarmente ad ognioperazione, è necessario rimuoverel’intonaco nella zona del taglio,solitamente effettuato a circa 10-15 cmdal suolo e comunque quanto piùpossibile alla base del muro.


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Si esegue poi il taglio orizzontale del muroper tutto il suo spessore e in fasi consequenziali,ovvero per tratti consecutivi alti circa 1 cm elunghi fra i 20 e i 200 cm; una successivapulitura ad aria compressa o getti di acquapermette infine di migliorare l’adesionedell’impasto che verrà in seguito inserito.

Per l’impermeabilizzazione si utilizzano fogli diresina, vetroresina, polietilene o polipropilene,inseriti nella cavità e poi fissati tramite malteadditivate con agenti antiritiro oppure profilatiin PVC inseriti nell’impasto ancora fresco con cuisi è precedentemente saturata la zona del taglio.


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Questa tecnica presenta parecchiecontroindicazioni; è invasiva e puòdeterminare problemi di natura statica.

Si creano infatti punti di cernieraalla base della fabbrica, conconseguenti possibili fenomeni discorrimento.

Per ridurre i rischi strutturali, èopportuno cercare di ripristinarequanto più possibile la continuitàdella struttura muraria e la suacapacità resistente a sforzi normali e ditaglio, curando soprattutto ilriempimento dei giunti.


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Una fase importante è quella della zeppatura cheviene effettuata in entrambi i lati della muratura econ particolare attenzione nei punti nevralgici dellastruttura: angoli, spallature, sottofinestre e neipunti più critici e di massima spinta strutturaledell' edificio.

Consiste nell'inserimento, sempre a pressione, dizeppe di ancoraggio di materiale plastico. Talizeppe sono dotate di fori con canale di inserimentoper la malta ed hanno la triplice funzione dicomprimerla, di incastrare definitivamente il foglioisolante nel taglio e di dare la stabilitàmomentanea alla muratura in attesa dellacompleta essicazione.

Si passa poi alla sigillatura e al rifacimentodell’intonaco nelle pareti superiori al taglioutilizzando malte additivate, areoplastiche etraspiranti.


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Il sistema TAGLIA-MURO UMIBLOK S

Il risanamento di Galleria del Bosco – Villa Medici.

L’edificio era interessato da gravi fenomeni di umidità di risalita capillare.È stato sottoposto ad intervento di risanamento realizzato con il tagliomeccanico della muratura e inserimento di elementi in pvc.

Stato dell’edificio prima e dopo l’intervento

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento: il taglio meccanico. Esempi: Villa Medici a Roma

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Fase 1 - Taglio meccanicodella muratura in sensoorizzontale per tutto il suospessore.

Il piano di taglio è posto al disopra della pavimentazioneinterna od esterna conpossibilità di avanzamentolongitudinale ridottissimo, inquanto il modulo delprofilato è di solo 11 cm. dilarghezza

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Fase 2 - Lavaggio mediantespruzzatura di acqua pereliminare tutti i residuiall'interno del taglio.

.


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Fase 3 - Iniezione di miscelacementizia a completasaturazione all'interno deltaglio eseguita con pompa.

La miscela cementizia èadditivata con idonei prodottiper garantire la stabilitàvolumetrica escludendo ognipossibilità di assestamentidovuti al taglio.

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Fase 4 - Inserimentoprogressivo del profilato neltaglio saturo di miscelacementizia.

.


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Fase 5 - Inserimento giuntod'angolo per garantire laperfetta continuità diimpermeabilizzazione allabase della muratura.


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Il risanamento dell’ Auberge de Castille, La Valletta, Malta

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento: il taglio meccanico. Esempi: l’Auberge de Castille a Malta

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Questo metodo consiste nell'inserire uno strato non adescante nella muraturacon una tecnologia capace di ridurre al minimo lo spessore dello strato in mododa evitare di rompere il muro e di avere poi le conseguenze di rilassamento dellamuratura

Si fanno una serie di fori (detti fori di PRIMA SERIE) e una seconda serie (fori diSECONDA SERIE)

Il taglio viene eseguito con una successione alternata di asole che attraversanocompletamente la muratura (larghezza del fronte variabile tra 40 e 70 cm)

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento: il taglio meccanicoIl metodo Massari

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Le asole sono attuate conperforazioni parzialmentesovrapposte realizzate concarotatrice a carotierediamantato.

Con questo sistema possonoessere tagliate murature dinotevole spessore, fino a 5metri.

La macchina opera senzatrasmettere vibrazioni allafabbrica.


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Effettuato il taglio nellamuratura, si dispone unavaschetta con della resina cheviene fatta colare nellamuratura.

Quando questa inizia apolimerizzare si taglia la resinache è rimasta fuori dal tagliodel muro e si lascia finire dipolimerizzare.

Una volta ultimato questoprocesso, si può passare acantierizzare un altro pezzodella muratura.


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Per questo tipo di intervento è quindi fondamentale la scelta dellaresina, che deve rispondere e garantire determinate caratteristiche,ovvero:

non adescante;

buona resistenza a compressione, superiore a quella del muro su cuisi va ad intervenire;

buona fluidità per penetrare in tutti i fori del muro e distribuirsiuniformemente;

stabile chimicamente all'acqua (poiché comunque verrà a contatto conle risalite capillari).

La resina, inoltre, non deve neanche essere intonacata, perchéaltrimenti l'intonaco stesso fungerà da ponte per la risalita dell'acqua.


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Tale procedimento può essere utilizzato conbuoni risultati nelle murature in tufo ad unao più teste, mentre comporta dei probleminelle murature in pietra a doppio paramentocon nucleo intercluso in materiale incoerente acausa delle difficoltà esistenti nella fase dicarotatura dei fori.

Inoltre, si tratta di un intervento :

oneroso, specialmente se il muro è moltospesso. Per tale ragione viene limitatoall’architettura monumentale.

invasivo: il taglio nella muratura crea unasoluzione di continuità tra la parte fondante ela muratura in elevazione, con possibilisuccessivi inconvenienti di carattere statico perla struttura.


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Intervento (1968)

Affresco del Perugino

Convento di S. Maria Maddalena deiPazzi

Taglio a U con resina poliestere

Spessore muri 80 cm


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Soluzione alternativa

Realizzazione/inserimento di archetti in muratura (sempre nonadescante) nella muratura, con piedritti molto resistenti o di archi suplinti di materiale impermeabile.


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http://www.edilpro.it/public/00101-Taglio meccanico 2.jpg

http://www.edilpro.it/public/00101-Taglio meccanico 2.jpg

In passato veniva utilizzataanche la tecnica dei sifonidrenanti detta anche diKnapen dal nomedell’inventore che per primo lisperimentò.

Essa era basata sull’idea diasciugare le murature bagnateaumentando l’aerazione e lacircolazione d’aria al lorointerno.

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento: il metodo Knapen

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Questa tecnica consistevanell'inserimento all'interno dellemuratura umida di particolari tubisifonanti nell’ordine di 4 o 5 permetro lineare (frequenza dei fori dicirca 50 cm) che, aumentandol'aerazione, facilitavano losmaltimento dell'umidità.

Si trattava di un sistema veloce eeconomico. oggi è però consideratoinefficace ed è quindi in disuso.


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Il metodo chimico

Tra le tecniche nate e consolidatesi inquesti ultimi anni contro l’umidità dirisalita nelle murature, la barrierachimica è tra quelle che più è rimastafedele alle origini, con poche e chiareindicazioni su cosa fare e comeapplicare i prodotti e con una buonaaffidabilità nella riuscita degliinterventi.

Il metodo si basa sul principio secondoil quale l’altezza di risalita dell’acqualungo un capillare dipende dallatensione superficiale presente sullasuperficie del capillare stesso.

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento: metodi chimici

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Il metodo chimico consiste nellaimmissione all'interno della parete diformulati chimici liquidi chepolimerizzano all’interno dei capillaridel materiale, impedendo così ilpassaggio dell’acqua.

Le tecniche si diversificano in base a dueprincipi di azione:

chiusura dei pori e dei capillari coneffetto occludente e consolidante, (resinepoliuretaniche ed epossidiche, silicati,paraffine, lattice siliconato);

riduzione del potere di assorbimentodei capillari con effetto idrofobizzante(resine siliconiche o derivati organici edinorganici del silicio di origine sintetica)


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Si distinguono poi due procedimenti diimpregnazione:

ad iniezione (con pressione);

a lenta infusione (senza pressione).

La scelta è influenzata dalle caratteristichegeometrico – materiche del muro e dallacaratteristiche chimico – fisiche dellasoluzione da iniettare.

L’iniezione a bassa pressione è preferibileper murature coerenti e di notevolespessore, che offrono maggior resistenzaalla penetrazione.

Mentre la trasfusione si usa per muraturepoco coerenti che potrebbero esseredanneggiate dall’iniezione, seppureeffettata a bassa pressione.


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I fluidi disciolti in solventi organicidevono preferibilmente essereiniettati a pressione, per i tempidi polimerizzazione rapidi.

Al contrario, quelli diluiti in acquapossono essere immessi nellamuratura a lenta trasfusione inquanto hanno tempi dipolimerizzazione lunghi.


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La tecnica è basata sull’esecuzione diuna serie di fori circolari di piccolodiametro, 10÷15 mm per i metodi apressione, più grandi fino circa a 30mm per quelli a lenta diffusione, entrocui viene iniettata la miscela idrofuga.

I fori vengono eseguiti ad una distanzadi circa 15 cm tra di loro e per unaprofondità variabile con lo spessoredella muratura.


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Per spessori murari inferiori a 50-60 cm, si interviene solitamente dallato esterno della costruzione a circa 20 cm dalla pavimentazione e laprofondità dei fori può raggiungere l’80% dello spessore del muro

Se lo spessore della struttura lo richiede, si opererà anche dall’internoper completare l’effetto di impregnazione globale

L’inclinazione dei fori varia a seconda del metodo di immissione:

per iniezioni a pressione i fori vanno realizzati con asseperpendicolare alla superficie muraria

se si usa il sistema a diffusione è possibile inclinarli di circa 20-30°,rivolgendo verso i basso l’estremità interna. Le perforazioni vengonoeseguite all’interno dei letti di malta in presenza di mattoni pocoassorbenti; nel caso contrario si forano i laterizi


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Sistema a iniezione

Dopo aver rimosso l’intonaco sino a 30-50cm al di sopra della massima altezza dirisalita, si spazzola la muratura e siriparano le fessure della malta

L’esecuzione dei fori avviene, senecessario, dopo aver applicato un sottilestrato di intonaco, impermeabile etraspirante

L’iniezione viene effettuata con un gruppodi pompaggio munito di regolatori, permantenere la pressione compresa fra 0,5 e7 atmosfere, secondo la porosità dellemurature


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Sistema a diffusione

la prima operazione consiste nellostabilire la quota dell’intervento, posta disolito a circa 20 cm sopra il livello delpavimento più alto.

Dopo aver controllato lo spessore delmuro si inizia a forare con interasse di 15cm. Normalmente i fori vengono fatti pertutto lo spessore del muro meno 5-8 cm.


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Una volta realizzati i fori, si compone iltubo diffusore a seconda della profonditàdel foro e lo si inserisce nel muro.

Si stucca ogni bottiglia per evitarel’eventuale fuoriuscita del liquido durantela trasfusione. Poi si lascia asciugare lostucco prima di passare alla trasfusione

I trasfusori sono in genere composti da unrecipiente graduato, per il contenimento ela misurazione del formulato, e da un tuboiniettore dotato di gommini diffusori inspugna sintetica.


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Asciugate le sigillature, si procedequindi alla trasfusione del liquido,dosando la quantità di prodotto in baseallo spessore del muro.

Il formulato immerso nei recipientiimpiega poche ore per impregnare murimolto porosi mentre per muri compattisono necessari alcuni giorni ditrattamento.

In ambienti ben aerati, la barriera èoperante già poche ore dopo il terminedell’intervento. In locali scarsamenteventilati o ricchi di umidità, i tempi dipolimerizzazione del formulatoaumentano e sono influenzati dallospessore della muratura e dall’umiditàrelativa presente.


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Il muro viene stonacato fino adun’altezza di 40-50 cm sopra la macchiapiù alta. Se dopo questa operazione ilmuro si presenta molto sconnesso vienestabilizzato con un rinzaffo di sabbia dicemento.

Infine si procede al ripristinodell’intonaco.


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A seconda della natura dei materiali componenti la muratura, puòrichiedersi la necessità di sfalsare le altezze dei fori nel muro ondeottenere una miglior distribuzione diffusiva del materiale impregnante.

Prima dell’esecuzione di un intervento è necessario verificare lapresenza di eventuali lesioni nascoste, entro le quali potrebbedisperdersi il formulato chimico (strumenti termografici o georadar inpareti sottili, oppure con sistemi di video endoscopia nelle murature piùspesse).

Come nel caso del taglio meccanico, data la sequenza piuttostoravvicinata dei fori, è buona norma condurre un’analisi preliminare sulpassaggio delle tubazioni all’interno della muratura.


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Svantaggi:

rimozione dell’intonaco fino ad 1,5metri circa dalla base della muratura el’inefficacia del sistema con un muroumido;

in presenza di affreschi, l’uso dellebarriere può causare il rischio dellaformazione di alterazioni cromatiche;

durabilità limitata delle resine;

difficoltà nell’intercettare tutto lospessore del muro.


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Vantaggi:

le barriere chimiche possono esserepreferite al taglio meccanico perchénon interrompono la continuitàstrutturale della fabbrica;

in generale, costi contenuti, maggiorsemplicità operativa, minoredistruttività;

l’efficacia di entrambe le tecnichederiva però dalla contemporaneaadozione di interventi ausiliari, volti amigliorare l’evaporazione dell’umiditàresidua nella muratura, per esempiocon la disposizione di intonaci aerati odi altri tipi di finiture traspiranti, o larealizzazione di opportunisbarramenti verticali.


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Un rimedio ai problemi connessi con l’umiditàmuraria è certamente rappresentato dall’utilizzodi intonaci macroporosi.

Esso non si basa sul presupposto finora osservatodi mirare all’intercettazione del flusso ascendente,ma bensì si propone di incrementare la velocitàdi evaporazione dell’acqua presente nellaparete.

Mentre l’intonaco tradizionale trattiene l’umiditànon consentendone l’adeguata evaporazione (a), lastruttura macroporosa dell’intonacodeumidificante, ne assicura, al contrario, ilconveniente equilibrio igrometrico (b).

In altre parole l’intonaco macroporosodeumidificante assorbe l’acqua dalla muraturae ne favorisce l’evaporazione verso l’esterno.

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento: gli intonaci aeranti

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Questi intonaci sono generalmente costituiti da miscele di legantiidraulici uniti ad inerti di natura calcarea o silicea, necessari perla resistenza meccanica, miscelati con inerti leggeri (pozzolana, argillaespansa, perlite, vetro estruso, sughero, ecc.) che incrementano laporosità e quindi la permeabilità al vapore del sistema.

Vengono aggiunti inoltre additivi aeranti, che creano bolle d’ariainterne o idrofobizzanti.

Per essere efficace un intonaco macroporoso deve possederesimultaneamente tre requisiti:

avere un’elevata permeabilità al vapore;

un basso coefficiente di assorbimento per capillarità;

una buona resistenza agli effetti dell’umidità.


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Deve quindi avere una struttura reticolare composta da macro emicropori:

i primi perché aumentano la superficie di evaporazione e possonoimmagazzinare i sali che si cristallizzano;

gli altri, dotati di maggiore aspirazione capillare, perché aumentano iltrasporto della massa interna di acqua da prosciugare.

Tale tecnica risulta però davvero efficace solo se realizzata a regolad’arte e se abbinata ad altri interventi.

Da soli infatti, gli intonaci macroporosi non sono sufficienti perrisolvere il problema della risalita capillare, mascherandonespesso solo gli effetti.


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La stesura di un intonacomacroporoso avviene in due strati,previa la rimozione dell’intonacoesistente e la pulitura dellasuperficie muraria da trattare.

Il primo stato è costituito da unrinzaffo spesso circa 2-4 cm,contrassegnato da un elevato poterecapillare, accettabile resistenzameccanica e buona porosità;

Il secondo è il vero e propriointonaco da risanamento,caratterizzato da una buonatraspirabilità al vapore e scarsoassorbimento capillare.


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Se lo strato finale (intonachino,pittura, ecc.) non è adeguatamentetraspirante gli effetti possono esseredisastrosi.

Per un intervento di qualità èopportuno il costipamento dellamalta o la disposizione di finituresuperficiali che ostacolino ladiffusione del vapore.

In alcuni casi è auspicabile ladeumidificazione degli ambienti.


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Le chiusure orizzontali di base sonosovente affette da fenomeni di umidità darisalita e da umidità da condensa.

L’umidità da risalita si manifesta inpresenza di eccessive infiltrazioni diacque di superficie ed il fenomeno ècontemporaneo all’umidità da risalitadelle murature.

L’umidità da condensa si manifesta neicasi in cui la chiusura orizzontale poggiala sua fondazione direttamente sulterreno, risentendo negativamentedell’enorme inerzia termica delsottosuolo.

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento contro umidità ascendente e condensa atmosferica

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Il risanamento dall’umidità delle chiusure orizzontali di base avviene,di prassi, con la formazione di vespai o la creazione di intercapediniorizzontali e verticali.

L’intercapedine orizzontale consiste in uno spazio vuoto, asciutto ecoibentato in grado di evitare la risalita dell’umidità o la formazione dicondensa. La camera d’aria può essere realizzata in vari modi e risultapiù efficace se collegata con l’esterno tramite aperture perimetrali.

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento contro umidità ascendente e condensa atmosferica

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La ventilazione dell’intercapedineorizzontale può essere assicuratapraticando dei fori alla base dellechiusure verticali esternedell’organismo edilizio che trovanoriscontro all’esterno in pozzetti isolati oin intercapedini ventilate perimetrali

L’innesco dei movimento d’aria potràavvenire naturalmente posizionando leprese d’aria su fronti a differenteesposizione o, meglio, collegando leintercapedini orizzontali a camini.

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento contro umidità ascendente e condensa atmosferica: le intercapedini ventilate

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In alternativa può essere realizzato unvespaio in pietrame assestato a manocon massetto in calcestruzzo dichiusura.

E’ importante che questo sia ventilatoe quindi è fondamentale che le pietresiano di dimensione diverse e chepermettano all'aria di passare eventilare l'intercapedine stessa.

Una ottima soluzione, potrebbe essererappresentata dal porre le pietre delvespaio a mano, o comunque lavorarciin maniera da assestare il tutto inmaniera ottimale.

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento contro umidità ascendente e condensa atmosferica: i vespai

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Un sistema più evoluto del vespaio è il tavellonato, con muricci dimattoni o cls di 15 cm di altezza circa, su cui si appoggia il tavellone.Sul muriccio viene posto uno strato di impermeabilizzazione, mentresul tavellone viene gettato uno strato di cls.


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Lì dove queste intercapedini vengono realizzate in maniera efficace,siano esse realizzate con il vespaio o con il tavellonato, insorgonoproblemi di umidità da condensa perché la ventilazione non soltantoblocca l'umidità di risalita, ma modifica la temperatura del solaio, chesi abbassa e quindi condensa.

Per evitare questo fenomeno, si pone uno strato coibente sopra ilgetto di cls, che può essere realizzato con conglomerato magro diargilla espansa. Sono da escludere altri prodotti quali lastre dipolistirene o pannelli di lana di vetro, poco compatibili con laprevenzione degli impatti ambientali energetici.

Quando possibile, la sistemazione di un sistema di riscaldamento aterra migliora le condizioni termo igrometriche generali e allontanaulteriormente i pericoli derivanti dalla formazione di condensa.


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Vespai areati con casseri a perdere

Il solaio insiste su una struttura costituitada tanti piastrini in calcestruzzo formatidai casseri modulari, che legati uno conl’altro vanno a formare un unico piano sulquale si effettua un’unica gettata dicalcestruzzo.

Le chiusure delle file saranno realizzatetramite opportuni casseri di chiusura conun passo regolabile da 0 fino a 27,5 cm,dandoci un consistente supporto nellaposa ed evitando al massimo i tagli.


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Si va così a creare una strutturaportante separata da terra daipilastri e che con l’aggiunta diuna semplice rete elettrosaldatapuò raggiungere portate fino a1600kg/mq di carico accidentale.

Anche in questo caso il vespaioavrà funzione drenante,portante e di areazione.


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La creazione di intercapedini ovespai verticali consente invece dieliminare il contatto diretto fraparamento murario esterno e terrenoumido.

L’intercapedine costituisce un vanovuoto in cui avviene l’evaporazione e,se ricoperta, deve essere dotata digriglie o canali di ventilazione, cosìda facilitare la circolazione dell’ariaall’interno.

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento da umidità ascendente e condensa atmosferica: le intercapedini

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Tra le più diffuse tecniche di realizzazione delletamponature, c’è quella che prevede due strati dimattoni separati da un’intercapedine d’aria. Permigliorare la resistenza termica di una pareteperimetrale esistente, si può intervenire su questaintercapedine d’aria riempiendola con materialeisolante.

Materiali :

vermiculite, sughero, polistirene, vetro cellulare,argilla espansa (materiale sciolto).

materiale inizialmente liquido, come resinapoliuretanica, ureica (meno costosa della prima) oformo-fenolica di spessore minimo di 3 cm.

lastre rigide di materiale isolante (polistirene,poliuretano, fibra minerale ecc).

I problemi di umidità negli edifici storiciLe tecniche di intervento da umidità ascendente e condensa atmosferica

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In alternativa di possono creare dei contromuri. Questo interventoconsiste nella realizzazione di muretti di piccola dimensione davantialla muratura umida, per eliminare nell'ambiente, tutti gli effettinegativi legati all'evaporazione dell'acqua.


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Tipologia di contromuro descrittoda Vitruvio nel libro VI del DeArchitettura


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Il metodo elettrosmotico

Tecnica utilizzata per la bonificadei terreni, è un procedimento checonsiste nel realizzare una specie dipila voltaica tra muratura, acqua eterreno, impiegando forzeelettrosmotiche dirette verso ilbasso, in grado di contrastare leforze capillari

Vengono praticati nella muraturaalcuni fori nei quali vengonoalloggiati gli elettrodi che vengonoa loro volta collegati con una cordadi rame continua, esterna allamuratura, collegata a sua volta conprese di terra


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L’elettrosmosi può essere di tipoattivo, alimentando il circuito concorrente elettrica continua a bassatensione, o del tipo passivo, sfruttandola differenza di concentrazione salinaesistente tra l’acqua nella muratura el’acqua presente nel terreno.

Anche per questo metodo esistononumerose riserve in quanto non risultaalcuna seria evidenza scientifica delmeccanismo che porterebbe allariduzione dell’umidità.


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CARBONARA Giovanni, Avvicinamento al Restauro, Teoria, storia, monumenti, Liguori,

Napoli 1997

CATERINA, Gabriella, Tecnologia del recupero edilizio, UTET, Torino, 1989

FIORANI, Donatella (a cura di), Restauro e tecnologie in architettura, Carocci, Roma,

2009

norma UNI 11182:2006

Normal 1/88

http://www.uni.com/uni/controller/it/normazione/commissioni_tecniche/beni_culturali .htm

.

BIBLIOGRAFIA

laboratorio di restauro architettonico - unikore.it · lezione 5 linee guida e aspetti tecnico...

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