Umidità negli edifici: cause e conseguenze

Come prevenire ed affrontare in modo efficace infiltrazioni, muffe e condense

Nell’articolo di questo mese affrontiamo una problematica da sempre presente all’interno degli edifici: parliamo di umidità. Si tratta di un argomento vasto, perché esplorare e capire le cause dell’umidità non è né semplice né banale, anche per tecnici esperti in materia. Al contempo però è importante affrontarlo nel modo corretto perché la presenza di umidità in casa è strettamente correlata a problematiche dirette, principalmente condensa e muffe, ed indirette, patologie e malattie per le persone e degrado di materiali e strutture per gli edifici.  

A differenza di quello che si potrebbe pensare, l’umidità sta diventando una questione con cui sono costrette a confrontarsi sempre più persone, soprattutto nell’ambito della ristrutturazione, perché la tipologia di interventi che vengono eseguiti spesso favoriscono la formazione dell’umidità. Ci riferiamo in particolare alle cosiddette opere di efficientamento energetico che, se da un lato consentono di soffrire meno il freddo in inverno e risparmiare in bolletta, dall’altro spesso peggiorano le condizioni di qualità dell’aria interna perché in qualche modo “sigillano” gli edifici, impedendo i necessari ricambi d’aria che servono non solo ad eliminare gli inquinanti ma anche l’umidità, naturalmente presente sotto forma di vapore acqueo all’interno degli ambienti.

Paradossalmente gli spifferi che passano dai vecchi infissi, per quanto fastidiosi, sono un buon modo per garantire la ventilazione necessaria a mantenere l’aria pulita e sufficientemente asciutta. Però, come vedremo a breve, la causa dell’umidità in casa non è solo il vapore acqueo presente nell’aria, anzi le cause spesso sono altre. 

Cos’è l’umidità e come si forma in casa

Cominciamo col definire cos’è l’umidità: si tratta della quantità di vapore acqueo presente nell’atmosfera, in una sostanza o in un corpo.

L’umidità è sempre presente: se noi prendessimo una piccola porzione d’aria che respiriamo normalmente ci troveremo una parte di cosiddetta “aria secca”, cioè l’aria pura con tutti i suoi composti di base, una parte di componenti volatili di varia natura (tra cui anche le spore delle muffe di cui parleremo a breve) e una parte di vapore acqueo. Così all’interno degli edifici l’umidità è presente nell’aria, sulle superfici degli oggetti e dei componenti edilizi a contatto con l’aria, e possiamo trovarla anche all’interno degli oggetti e componenti edilizi porosi (non la troveremo mai dentro una lastra di vetro, mentre la potremmo trovare dentro una muratura in laterizio).

Quando guardiamo le previsioni del tempo, uno dei parametri che viene riportato è quello dell’umidità dell’aria, espressa in percentuale, e il cui massimo sappiamo essere pari al 100%. L’umidità di cui si parla in questo caso è la cosiddetta umidità relativa, cioè la trasposizione in valore percentuale dell’umidità assoluta, la quantità di vapore presente nell’aria calcolata in g/m3 (grammi su metro cubo d’aria). Tali valori di umidità (relativa e assoluta) sono strettamente legati ad altri due fattori: la temperatura e l’umidità di saturazione. Il primo non ha bisogno di chiarimenti, è la temperatura dell’aria, il secondo invece indica la quantità massima di vapore che può essere contenuto nell’aria prima che questa diventi acqua, e si misura a sua volta in g/m³. Temperatura e umidità di saturazione sono strettamente legati tra di loro perché, al variare della temperatura, varia anche la quantità di vapore acqueo che può essere contenuto nell’aria prima che diventi acqua. Per la precisione più si abbassa la temperatura e meno vapore acqueo può esservi contenuto. Giusto per dare un paio di valori: a 10° di temperatura possono essere contenuti al massimo 9,4 g/m³ di vapore, a 30° ve ne possiamo trovare fino a 30,5 g/m³.

Venendo alla relazione di questi dati con l’umidità relativa, cioè la quantità di vapore acqueo realmente presente nell’aria, supponendo che al variare della temperatura non varia la quantità assoluta di vapore acqueo (espressa in g/m³), invece varia la percentuale di umidità relativa, perché è legata alla quantità massima di vapore che può essere contenuto ad una determinata temperatura. Ad esempio, se nell’aria sono presenti 9,2 g/m³ di acqua (umidità assoluta), questi corrispondono ad un’umidità relativa del 30% alla temperatura di 30° (in cui abbiamo viso poter essere presenti fino a 30,5 g/m³) e a quasi il 100% alla temperatura di 10° (in cui al massimo ci possono essere 9,4 g/m³⁾. Comprendere che al semplice variare della temperatura cambia l’umidità relativa è importante, perché dall’aumento di questo valore dipendono la formazione di muffe e condensa. E da quello che abbiamo appena visto, a parità di quantità di vapore acqueo presente nell’aria, questi fenomeni sono più probabili quanto più bassa è la temperatura degli ambienti.

Le conseguenze dell’umidità: degradi, muffe e condense

Approfondiamo ora quali sono le conseguenze dell’umidità (e dell’acqua) all’interno degli edifici. Nel titolo del paragrafo ne abbiamo individuate tre principali: i degradi (delle strutture edilizie), la formazione di muffe e le condense.

Il degrado degli edifici causato dall’umidità

La presenza di umidità, e quindi di acqua, sulle superfici degli edifici (esterne ed interne) e all’interno dei componenti edilizi, è causa di un lungo elenco di possibili degradi. Il degrado dei componenti edilizi però non è quasi mai una diretta conseguenza della presenza di acqua, quanto un effetto secondario. Pertanto possiamo distinguere tra conseguenze dirette (o visibili) della presenza di acqua nei componenti edilizi, e tra conseguenze indirette (visibili e/o non visibili) che sono conseguenza della presenza di acqua.

A seconda dei materiali con cui l’acqua (o umidità) viene in contatto possiamo avere queste principali conseguenze dirette:

• Impregnazione (materiali porosi e/o isolanti)
• Abrasione, dissoluzione e/o dilavamento (materiali porosi, intonaci, pitturazioni)
• Fratturazione, anche per pressioni idrostatiche (calcestruzzi, pietre, laterizi, pavimentazioni)
• Corrosione (metalli)

Le conseguenze indirette sono:

• Riduzione delle caratteristiche meccaniche (resistenza)
• Riduzione della capacità isolante
• Degrado dovuto all’azione di agenti biologici (muffe, alghe, piante, etc.)

Le condizioni che favoriscono le muffe

Le muffe sono dei funghi che non eseguono la fotosintesi clorofiliana, quindi non hanno bisogno di luce diretta per vivere e moltiplicarsi. Anzi, prediligono le zone più in ombra perché di solito sono quelle maggiormente umide. In natura ve ne sono tantissimi tipi (decine di migliaia). Però non le troviamo tutte all’interno degli edifici: sebbene sia possibile trovarne circa trenta all’interno degli ambienti, quelle maggiormente infestanti sono solo cinque:

• Alternaria
• Aspergillus
• Cladosporium (la più diffusa)
• Penicillum (da cui si ricava anche la penicillina)
• Stachybotrys chartarum

In realtà, anche se non vediamo muffe sui muri degli edifici, noi ci conviviamo quotidianamente, anche solo respirando: infatti nell’aria sono presenti sempre e dappertutto grandi quantità di spore, cioè le cellule da cui si riproducono i funghi in genere e quindi anche le muffe. Mediamente è possibile trovarne qualche decina di migliaia in ogni metro cubo d’aria e pertanto le respiriamo in continuazione. Ma finché rimangono sotto forma di spore le muffe non sono in alcun modo nocive per l’essere umano, almeno in quantità non eccessiva.

Per avviare la trasformazione da spora a muffa bastano pochissimi elementi: una superficie di deposito (le muffe non si formano in aria), un po’ di cibo (quello preferito dalle muffe è la cellulosa, anche se in realtà mangia di tutto) e dell’acqua (anche sotto forma di umidità). Tutti questi elementi sono sempre presenti all’interno degli ambienti…quindi dovrebbero esserci muffe dappertutto? La risposta è no: infatti se superfici e cibo sono condizioni quasi intrinseche degli ambienti, la stessa cosa non vale per l’acqua (o umidità).

Infatti, detto che nell’aria è sempre presente una certa quantità di umidità, le muffe non si sviluppano sotto determinate concentrazioni della stessa. In particolare la maggior parte delle muffe si sviluppa quando l’umidità della superficie su cui sono posate supera l’80%, sebbene già al 70% comincino a svilupparsi. Sotto queste percentuali le spore semplicemente rimangono spore.  Ecco quindi che il modo migliore per evitare di avere muffe in casa è, banalmente, tenere basso il valore di umidità dell’aria e sulle superfici. Cosa purtroppo non sempre semplice. Senza agire sulla percentuale di umidità la semplice rimozione delle muffe non è di nessuna efficacia. 

Ma quali sono le conseguenze delle muffe sulla salute umana? Le muffe sono pericolose per la salute umana perché producono le cosiddette “micotossine”. Questa emissione avviene in particolare quando le muffe muoiono e sono anche causa dell’odore di muffa. Queste sostanze tossiche vengono dette anche mVOC, cioè composti organici volatili di origine microbica. Le principali problematiche per la salute umana causata dall’inalazione delle micotossine delle muffe sono: allergie, irritazione e infezioni. Ad esempio l’Apsergillus è causa dell’aspergillosi, una malattia che parte come infezione delle vie respiratorie per poi penetrare nei vasi sanguigni e portare, come conseguenza estrema, all’infarto.  Rimanendo su conseguenze relativamente meno gravi, possiamo citare le allergie cutanee o la rinite allergica o irritazioni all’apparato respiratorio, alla pelle, alle unghie, agli occhi…

Le muffe però non incidono negativamente solo sulla salute umana, ma portano anche al degrado dei materiali su cui si posano: infatti abbiamo detto che per vivere e riprodursi devono nutrirsi di questi materiali, e per farlo emettono degli acidi che letteralmente li sciolgono, tra cui ad esempio possiamo trovare l’acido citrico.

Condensa superficiale e condensa interstiziale

La condensazione non è altro che il fenomeno che porta il vapore acqueo presente nell’aria (l’umidità) a solidificarsi diventando acqua. All’inizio dell’articolo abbiamo detto che ad ogni temperatura può essere contenuta una quantità massima di vapore acqueo. Se nell’aria è presente più di questa quantità di vapore avviene il fenomeno della condensa. Abbiamo anche detto che a temperature minori corrispondono anche quantità massime minori di vapore acqueo che può essere presente. Il valore a cui il vapore condensa è detta temperatura di rugiada, che è chiaramente differente per ogni valore di temperatura ambiente.

Ma cosa significa tutto ciò ai fini della condensa? Ad esempio che se, preso un ambiente ad una determinata temperatura in cui è presente una quantità di vapore assoluto inferiore al vapore di saturazione, la temperatura diminuisce (e di conseguenza scende anche il valore di vapore di saturazione) potrebbe formarsi condensa perché il vapore assoluto rimane costante e quindi l’umidità relativa (espressa in %) aumenta. La pioggia ad esempio è il fenomeno di condensazione del vapore acqueo che avviene quando due masse d’aria a differente temperatura si scontrano. 

All’interno degli ambienti domestici questo fenomeno si verifica quando l’aria interna entra in contatto con superfici fredde, quali ad esempio possono essere le pareti perimetrali non isolate o i cosiddetti ponti termici, cioè delle zone confinanti con l’esterno (e non isolate) in cui sono presenti materiali con caratteristiche termoigrometriche differenti. Senza addentraci in spiegazioni tecniche, i ponti termici di solito si verificano su travi e pilastri presenti nelle murature esterne, che hanno scarsa o nulla capacità di isolare (e quindi sono molto più freddi delle murature in laterizio a cui sono affiancate). Naturalmente la condensa di per sé non è pericolosa, però sono pericolose le conseguenze: cioè la formazione di muffe, che sebbene proliferino anche con la semplice umidità trovano nell’acqua l’ambiente ideale, e il degrado degli elementi edilizi.

A tal proposito possiamo individuare due tipologie differenti di condensa: quella superficiale e quella interstiziale. La prima, è abbastanza intuitiva, avviene quando il fenomeno di condensa si verifica sulle superfici degli oggetti. Solitamente ne abbiamo esperienza sulle finestre oppure sugli specchi dei bagni dopo una doccia. La condensa interstiziale invece avviene all’interno dei materiali porosi, come lo sono praticamente tutti i materiali edilizi (laterizi, calcestruzzi, intonaci, etc.) che, a contatto con aria umida, la fanno penetrare al loro interno proprio attraverso i micropori di cui sono composti.

Questo fenomeno porta ad una caratteristica tipica delle strutture edilizie, cioè durante la stagione invernale si riempiono di umidità che cedono durante la stagione estiva. Il fenomeno è comunemente detto traspirazione (anche se qualcuno travisa il concetto dicendo che i muri respirano) e controllarlo correttamente è fondamentale: infatti se tutta l’acqua accumulata durante l’inverno non viene espulsa durante l’estate, i muri rimangono bagnati, diventando insalubri.  Questa tipologia di condensa è particolarmente dannosa per gli isolanti: infatti in presenza di acqua tendono a degradarsi molto velocemente e in modo irreversibile, perdendo totalmente le loro caratteristiche isolanti.

Da dove arriva l’umidità? Le cause più frequenti

Finora abbiamo visto cos’è l’umidità e quali sono le principali (possibili) conseguenze sia dirette, quali degradi dei componenti edilizi, muffe e condense, che indirette, quali problemi di salute.

Ma da dove arriva l’umidità? Perché è vero che è sempre presente nell’aria, ma i problemi causati dall’umidità sono dovuti essenzialmente ad altri apporti. Si tratta di un aspetto importante da comprendere per prendere le necessarie precauzioni. Infatti possiamo individuare un’umidità data dal normale utilizzo dell’edificio e un’umidità data da cause esterne, tipo difetti di progettazione, e/o imprevedibili.

Naturalmente ogni edificio si trova inserito in uno specifico ambiente, quindi, almeno inizialmente, l’umidità assoluta dell’aria esterna è anche quella dell’aria interna. Abbiamo però visto che, essendo l’aria interna generalmente più calda di quella esterna (almeno nei mesi invernali), l’umidità relativa interna è solitamente sensibilmente più bassa di quella esterna. A questa umidità di base c’è da aggiungere tutta quella dovuta alla presenza di persone, che mediamente producono 1kg di vapore acqueo al giorno, e all’utilizzo che fanno della casa (umidità generata principalmente per l’igiene e la cottura dei cibi). 

Bisogna poi aggiungere quella causata da altri fattori. La più comune è quella dovuta alle piogge, cioè le acque meteoriche. Infatti gli involucri edilizi sono solitamente materiali porosi, all’interno dei quali l’acqua passa agevolmente. Quindi vanno protetti nel modo adeguato rivestendoli con materiali impermeabili tipo guaine (sulle coperture), pitture adatte (sulle pareti), rivestimenti di vario tipo (dappertutto). In ogni caso i punti più delicati sono quelli dove ci sono delle discontinuità, sia geometriche che di materiali, dove l’acqua può comunque insinuarsi, se non è stata fatta una buona progettazione ed esecuzione, oppure per il naturale degrado dei materiali. Le infiltrazioni per danni ai componenti edilizi dell’involucro sono all’ordine del giorno. Altre cause di umidità piuttosto comuni sono dovute agli impianti presenti dentro le case, ed in particolare ad eventuali danni agli impianti, come rotture di tubazioni idriche e di riscaldamento.

Ci sono poi l’umidità di risalita e da contatto con il terreno, tipiche dei piani terra o interrati. In questo caso l’umidità viene trasferita dal terreno alle strutture e la causa è la mancanza di protezione delle fondazioni contro l’acqua. Impermeabilizzare le fondazioni degli edifici è una pratica che è diventata comune solo recentemente, quindi c’è una larga fetta di edifici che è soggetta a questo fenomeno.  In questo caso la tipologia di terreno determina la tipologia di umidità: in caso di terreno umido avremo umidità di risalita, in caso di terreno bagnato avremo umidità da contatto. Può sembrare una distinzione superflua, invece è importante perché il fenomeno che dà origine all’umidità di risalita, cioè la diffusione di umidità insatura, non porta quasi mai alla formazione di muffe perché favorisce la deposizione di sali, creando un ambiente avverso alla proliferazione delle muffe.

Accorgimenti per un edificio senza infiltrazioni, muffe e condense

Fatta una panoramica del fenomeno dell’umidità nelle costruzioni, vediamo alcuni accorgimenti che possono essere messi in pratica per evitarla.

Detto che l’accumulo di umidità è un problema essenzialmente invernale, il modo più efficace per non avere problemi è arieggiare gli ambienti. Infatti abbiamo detto che l’aria interna di base è più umida di quella esterna perché dobbiamo aggiungere all’umidità dell’ambiente quella prodotta dagli occupanti e dalle loro attività. Quindi aprendo le finestre faremo sempre entrare aria meno umida di quella interna. Però c’è un problema: così raffreddiamo anche la casa. Che non è un effetto voluto. Anzi, l’ingresso del freddo dall’esterno è una cosa che le moderne tecnologie di efficienza energetica cercano di evitare con spessi isolanti e una sigillatura quasi ermetica. Quindi niente più spifferi che però, come abbiamo già detto, erano fondamentali proprio per tenere sotto controllo l’umidità.

Per ovviare al problema si può ricorrere alla ventilazione meccanica controllata (VMC), cioè un impianto che estrae aria viziata dall’ambiente interno e ne immette di pulita dall’ambiente esterno. Siccome l’umidità esterna è minore di quella interna, in questo modo si diminuisce la quantità di umidità. Le VMC più evolute prevedono anche la presenza del cosiddetto scambiatore di calore, cioè una batteria che incrocia i flussi e trasferisce il calore dall’aria interna estratta a quella esterna da immettere, con efficienze fino al 90%.

Quanto abbiamo detto finora riguarda come controllare l’umidità dell’aria interna agli ambienti. Ma abbiamo visto che i maggiori problemi ci sono quando quest’aria entra in contatto con le superfici fredde, in particolare i muri esterni e i ponti termici. Il primo e più banale consiglio è evitare questa marcata differenza tra la temperatura dell’aria interna e quella dell’involucro edilizio: quindi isolare (preferibilmente col cappotto, ma dipende anche dal clima in cui si trova l’edificio) e con infissi ad alte prestazioni. L’isolamento a cappotto, se eseguito correttamente, porta anche alla correzione dei ponti termici, ma in ogni caso eliminarli è il secondo accorgimento da prendere. I punti più sensibili a tal proposito sono le già citate strutture portanti e i nodi infisso-muratura. Se non è possibile risolvere i ponti termici si possono utilizzare pitture con nanotecnologie che aiutano a mantenere le murature a temperature leggermente superiori e quindi ad attenuare la problematica in oggetto.  

Chiaramente non può essere data una soluzione standard da applicare sempre. Ogni edificio è un caso a sé stante e vanno valutate cause e soluzioni, preferibilmente da parte di un tecnico esperto in materia. Di sicuro, e questo forse deluderà molte persone, le pitture “antimuffa” che vengono spacciate per miracolose non sono utili a risolvere i problemi: infatti contengono un battericida che sì impedisce alle muffe di proliferare, ma lo fa finché il principio è attivo. Solitamente nel giro di pochi anni perde efficacia e, non avendo risolto il problema alla radice, le muffe ricompaiono.

Il principio con cui intervenire per risolvere problemi di umidità in casa è sempre quello di trovare le cause ed eliminarle. 

Alessandro Mezzina

Architetto e autore di www.ristrutturazionepratica.it