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Bonus facciate, le cause del degrado: l’acqua piovana

L’acqua piovava, e in generale quella meteorica, sono la prima causa di danno delle facciate esterne, e in particolar modo della loro base.

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L’acqua piovana giunge dall’alto e bagna le pareti scorrendo verso il basso. Una parte di questa resta aderente alle superfici sotto forma di velo liquido, un’altra parte viene assorbita dagli strati più superficiali della muratura e dal suo intonaco, in funzione della loro permeabilità e porosità. Tutta l’acqua che non viene assorbita scorre verso il basso e si accumula al suolo.

Le pareti sono prevalentemente interessate dall’umidità della pioggia, e molto più raramente da quella della rugiada, mentre sono quasi indenni dal contatto con la neve, tranne i casi di copiosi accumuli alla loro base, nei territori alpini e nelle situazioni eccezionali. In climi molto freddi è possibile che sulle superfici esterne delle pareti di edifici non riscaldati e non occupati, o in quelle abitate e riscaldate, ma rivestite con un cappotto termico, possa aversi lo sviluppo non solo di rugiada, ma anche di ghiaccio e brina.

Bonus facciate, le possibili cause dell’intervento

Le acque piovane

Nel corso degli eventi piovosi, le pareti sono generalmente soggette a essere bagnate interamente o parzialmente dall’acqua meteorica (quella presente in sospensione nell’atmosfera). Si escludono i casi in cui le facciate sono adeguatamente protette dalle sporgenze del tetto, o da altri elementi aggettanti come ad esempio balconi e pensiline.

La parte bassa della muratura è sempre quella che riceve le maggiori quantità d’acqua meteorica. In particolare ciò avviene nelle immediate vicinanze del terreno. Le pareti possono inoltre bagnarsi per il contatto con la nebbia, o per la formazione di rugiada, conseguente alla condensazione del vapore acqueo sulle sue superfici, se queste sono sufficientemente fredde.

Cause di infiltrazione

Le principali cause di infiltrazione di acqua meteorica sulle pareti sono le seguenti:
– assenza di protezioni e sporgenze
– difetti da marcapiani e soglie
– difetti nella sigillatura degli infissi
– danni e difetti dei sistemi di evacuazione delle acque meteoriche
– inserimenti passanti di elementi estranei alla parete
– difetti dei rivestimenti esterni
– vento
– effetti condensativi e assimilabili
– capillarità orizzontale.

Assenza di protezioni e sporgenze

L’interazione fra l’acqua piovana e la superficie verticale delle pareti di un edificio, segue generalmente lo schema illustrato in Fig. 4.12. Quando piove, le gocce d’acqua non cadono secondo una perfetta verticale, ma vengono spostate dal vento e da altri fenomeni atmosferici, seguendo una traiettoria inclinata. Una muratura verticale posta sopravento, cioè colpita dal vento, si bagna per effetto dell’inclinazione della pioggia. Il vento perciò spinge le goccioline d’acqua sulla superficie del muro, prima che queste raggiungano il suolo, mentre la parete opposta in teoria si troverebbe sottovento cioè in posizione protetta. Tuttavia sono sempre presenti nell’aria delle turbolenze, e dei vortici che tendono a deviare i flussi facendoli aderire alle superfici, e causando sulle stesse la deposizione di acqua piovana.

FIG. 4.12. La quantità d’acqua totale, che bagna l’intera parete, è data dalla somma dell’acqua diretta, proveniente dall’alto, e dall’acqua di rimbalzo, che interessa solo la parte di muratura più prossima al terreno. Tenderà ad essere tanto maggiore all’aumentare dell’altezza (h), dell’angolo di impatto della pioggia (α°), e della quantità di precipitazione (Q) in mm/h

In presenza di sporgenze, costituite dallo sporto di gronda, o da lattonerie di completamento, oppure da elementi aggettanti come i balconi, possiamo osservare che la muratura non viene bagnata dalla pioggia per una lunghezza sottostante, variabile fra circa 2 e 10 volte la sporgenza. La parte bassa della muratura è quella che riceve la maggior quantità d’acqua piovana.

Quindi se osserviamo cosa avviene sulla muratura dall’alto verso il basso, vedremo che la parte più alta della parete è protetta dalla sporgenza, e non si bagna. La prima porzione successiva, bagnandosi riceverà maggiori quantità di precipitazione per unità di lunghezza. Man mano che esaminiamo le altre porzioni di parete che si trovano più in basso, vedremo che queste, oltre a ricevere un apporto diretto di pioggia, ricevono anche l’acqua proveniente dalla parte più alta della muratura, che per gravità scorre lungo la parete fino a raggiungere il terreno. In prossimità del suolo, la muratura riceve la sua quota di acqua piovana diretta, tutta la pioggia che cola dalle parti di muratura sovrastanti, oltre all’acqua che rimbalza dal terreno.

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La parte di muratura, priva di protezioni ed esposta alla pioggia diretta ed indiretta, si bagna in misura consistente, raggiungendo spesso la saturazione nelle sue porzioni esterne. L’acqua in questi casi proviene dall’alto e non dal terreno, e dopo aver imbibito le porosità della muratura, tenderà a trasferirsi per diffusione da dove la sua qualità è maggiore a dove è minore, bagnando anche il suo interno. La manifestazione visibile per l’osservatore, è quella di un muro più umido in corrispondenza del terreno, e gradualmente più asciutto negli strati superiori.

Difetti da marcapiani e soglie

I marcapiani e le soglie si trovano nelle zone di maggior concentrazione di sforzi meccanici degli edifici, essendo situati in corrispondenza di nodi strutturali, di variazioni di direzione delle tensioni, e di riduzioni di sezione le quali determinano incrementi localizzati dei valori unitari di sollecitazione. Tali condizioni aumentano enormemente la possibilità che in corrispondenza di questi punti sensibili possano verificarsi lesioni, crepe, e fessurazioni di varia forma, dimensione e orientamento, capaci di veicolare le conseguenti infiltrazioni da acqua piovana.

A questo si unisca la contemporanea assenza, quasi sistematica, di adeguati accorgimenti atti proteggere le superfici. Inoltre l’utilizzo frequente di materiali non idonei all’impiego in situazioni gravose, fa sì che gli elementi architettonici descritti siano una delle zone maggiormente soggette ad ingresso d’acqua nelle opere edili.

La localizzazione delle infiltrazioni è inoltre concentrata in zone dove è molto più probabile la presenza di cemento armato, che è un materiale particolarmente sensibile all’attacco corrosivo da acqua piovana. Un altro errore ricorrente riguarda la pendenza dei marcapiani, che spesso è contraria, e anziché far uscire l’acqua, la fa entrare.

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Difetti nella sigillatura degli infissi

Gli infissi sono un punto molto problematico dell’edificio. La loro installazione spesso non viene eseguita correttamente, ed i materiali impiegati per la sigillatura fra l’infisso ed il controtelaio, fra controtelaio e muratura, e fra l’infisso e la soglia, talvolta non sono adeguati alle sollecitazioni imposte dalle difficili condizioni di esercizio dei sistemi interessati.

Le diverse dilatazioni termiche e le differenze fra i materiali a contatto richiedono l’uso di sigillanti di elevate prestazioni, anche in termini di durabilità, e la loro applicazione richiede una cura particolare, che molto spesso non viene adottata.

Danni e difetti dei sistemi di evacuazione delle acque meteoriche

I danni riscontrabili sulle pareti, causati dagli elementi di smaltimento delle acque meteoriche, sono molto frequenti, e sono generalmente dovuti ad errori di progettazione o di esecuzione dei sistemi di evacuazione.

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Abbastanza spesso è possibile vedere che gli impianti di scarico delle piogge, per soddisfare delle esigenze puramente estetiche, siano incassati, o meglio nascosti all’interno delle murature. Questa infelice localizzazione comporta l’eventualità molto probabile che durante la vita di esercizio della costruzione possano verificarsi varie deformazioni o rotture. Le cause più frequenti sono le sollecitazioni meccaniche cicliche, i danni da corrosione, e i danni accidentali.

FIG. 4.13. Difetto del canale di gronda che provoca la bagnatura della parete

Le infiltrazioni conseguenti a questo tipo di danno possono essere di entità rilevante e quindi immediatamente visibili. Se si tratta di perdite molto piccole, possono invece verificarsi degli apporti continui e impercettibili, che sul lungo termine causano dei danni talvolta più gravi.

Elementi estranei inseriti nella parete

L’involucro edilizio è interessato da diversi attraversamenti, come per esempio le tubazioni degli impianti, fissaggi e ancoraggi di qualsiasi tipo come piastre e inserimenti metallici vari. Questa categoria di cause è abitualmente poco considerata dalla maggioranza degli operatori. Nella pratica quotidiana di diagnosi, invece, capita molto frequentemente di individuare diverse infiltrazioni dovute agli attraversamenti degli impianti tecnici.

Quasi tutti gli impianti hanno la necessità di attraversare l’involucro dell’edificio, o dal tetto, o dalle pareti, oppure dal pavimento e dalle eventuali parti interrate dell’immobile. Molto spesso l’attraversamento non viene adeguatamente sigillato, ma ancora più spesso, e questa è la cosa più grave, non viene neppure considerato un punto critico in fase di progetto.

Danni o difetti dei rivestimenti esterni

I rivestimenti di una parete esterna sono normalmente studiati e realizzati per resistere all’azione dell’acqua meteorica, e per evitare il suo ingresso nella costruzione. È frequente tuttavia la situazione in cui errori di progettazione o difetti realizzativi siano la causa di ingresso d’acqua a danno dell’edificio. Il caso più diffuso in assoluto è quello del mattone a vista, in cui la realizzazione delle fughe fra i filari successivi dei mattoni, non viene realizzata secondo le prescrizioni del produttore.

Un’altra causa ricorrente riguarda l’infiltrazione attraverso lesioni passanti esistenti sulla parete, in conseguenza di ritiri o di deformazioni statiche. Un caso molto frequente è quello in cui un rivestimento di facciata si stacca dalla parete, restando però in posizione e andando a costituire una tasca, cioè un vero e proprio elemento di raccolta d’acqua. La pioggia infatti può penetrare nello spazio creatosi fra parete e rivestimento, ma non può uscire all’esterno in quanto il rivestimento è normalmente più impermeabile della parete, ed è infatti per questo motivo che è stato applicato.

Quando si verifica questa situazione, l’acqua si riverserà interamente sulla muratura, e nei casi di infiltrazioni consistenti tenderà per gravità ad accumularsi alla sua base. La conseguente imbibizione e successiva risalita capillare potranno facilmente trarre in inganno anche un occhio esperto, facendo ritenere che possa trattarsi di umidità da capillarità ascendente, mentre l’apporto d’acqua è di tutt’altra natura.

Vento

Il vento agisce sulla parete esercitando una sovrappressione sulla faccia esposta, che può influenzare il movimento dell’acqua, spingendola all’interno della parete. Nonostante si ritenga che tale effetto sia trascurabile o addirittura inesistente, in ambito residenziale e sulle murature di spessore ridotto, il fenomeno è invece molto frequente oltre ad essere particolarmente vistoso. Sulle murature piene di forte spessore, come ad esempio quelle delle chiese o dei castelli, l’azione del vento non modifica sostanzialmente le condizioni di assorbimento d’acqua della parete.

Effetti condensativi e assimilabili

Un effetto poco noto e non intuitivo riguarda la capacità dell’acqua piovana, che bagna le pareti esterne, di sottrarre quantità di calore dalle superfici murarie, ben superiori rispetto a quelle generalmente disperse attraverso l’aria. Quindi se i calcoli di dispersione termica vengono elaborati tenendo conto di determinati parametri dell’aria esterna ai fini della temperatura interna, quando la parete è bagnata, tale dispersione aumenta considerevolmente.

Questo avviene per due motivi fondamentali: nel caso di flusso di acqua liquida che lambisce la parete con moto discendente, il calore della parete verrà “lavato via” più facilmente e più rapidamente dall’acqua corrente, aumentando il coefficiente di scambio termico (adduzione esterna).

Dopo la pioggia, se la parete ha assorbito dell’acqua liquida, questa evaporerà sottraendo ulteriore calore alla muratura. Durante il corso dell’evento piovoso, quest’ultimo fenomeno è quasi del tutto assente. In tutt’e due i casi si avrà una aumentata dispersione di calore attraverso i muri esterni, sia quando questi vengono bagnati dalla pioggia, che quando si asciugano.

In condizioni di elevata umidità dell’aria interna, e di temperature superficiali piuttosto basse, si possono verificare dei fenomeni condensativi sulle pareti, dovuti all’abbassamento di temperatura causato dall’acqua di scorrimento o dall’evaporazione del suo residuo. Tali fenomeni sono esaltati in presenza di forte vento, che incrementa sia la bagnatura che l’evaporazione, e sono maggiormente evidenti in corrispondenza dei ponti termici.

Capillarità orizzontale

In occasione di precipitazioni atmosferiche, in particolare se unite a vento forte, avviene generalmente che una parete sia bagnata, anche completamente, dalla pioggia diretta, dai rimbalzi d’acqua dei pavimenti, o all’azione combinata di entrambe. Questo avviene maggiormente in assenza di coperture aggettanti, o in presenza di perdite dagli scarichi che spesso danno luogo a stillicidio o a ruscellamento. Se la superficie bagnata non è sufficientemente impermeabile, l’acqua può penetrare all’interno della parete, trasferendosi secondo l’equilibrio, cioè da dove è tanta a dove è poca, aumentando il contenuto di umidità del muro.

La porzione di parete maggiormente interessata dal fenomeno è il piede della muratura, cioè la parte a più stretto contatto con il terreno fino a circa 1 m di altezza, che più facilmente viene bagnata dalla pioggia diretta e dai rimbalzi. Inoltre l’acqua, che ha bagnato il muro, tende naturalmente a scorrere verso il basso per gravità e ad accumularsi al piede, aggravando la situazione. La presenza d’acqua in eccesso sulla parte bassa della muratura non fa altro che accentuare i fenomeni di risalita se presenti, o ad innescarli se questi sono ancora latenti. Conseguentemente la risalita diventa l’effetto secondario dell’acqua piovana, e non la causa dell’umidità.

L’acqua piovana che bagna la parete di un fabbricato interessa inevitabilmente le microlesioni e le cavillature presenti sugli intonaci, o sui giunti di malta dei mattoni a vista. Spesso incontra anche delle diffuse formazioni fessurative da sofferenza statica, o da naturali assestamenti della costruzione, assimilabili a crepe o lesioni di entità anche rilevante. Su queste lesioni si verifica il fenomeno della capillarità, secondo le stesse modalità che causano la risalita dal terreno. In questo caso il trasporto sarà più evidente, e si manifesterà più velocemente e con maggiore intensità. Anche perché si troverà a dover attraversare solo lo spessore della parete, secondo un percorso orizzontale che è generalmente più breve rispetto alla verticale, a causa della minore distanza in gioco.


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