Come prevenire la proliferazione di muffe, ossia come determinare il punto di rugiada

La conoscenza del punto di rugiada risulta utile nel caso di allevamenti, colture, essiccazione, pittura, lavori edili, nonché per una scelta di materiali edili appropriati. È molto importante nella pianificazione di azioni mirate a prevenire la formazione di muffe o ruggine. La conoscenza e la comprensione delle dipendenze della temperatura del punto di rugiada risulta molto importante non solo dal punto di vista ingegneristico o meteorologico.

Che cos’è la temperatura del punto di rugiada?

Il punto di rugiada, o più precisamente la temperatura del punto di rugiada, è la temperatura limite alla quale il gas raggiunge la saturazione massima. Al di sotto del punto di rugiada ha luogo la trasformazione da stadio gassoso a stadio liquido, ossia la condensazione o l’eventuale trasformazione in stato solido, e quindi la risublimazione. Una precisa determinazione del valore della temperatura del punto di rugiada richiede la determinazione della pressione e della composizione chimica del gas. La definizione sopra descritta vale anche per i gas come il vapore acqueo. I fenomeni di evaporazione, condensazione, ebollizione dell’acqua sono pertanto processi fisici comuni, che incontriamo nella vita quotidiana.

Nel contesto della miscela di aria e vapore acqueo, la temperatura del punto di rugiada è la temperatura sotto la quale il vapore acqueo concentrato nell'aria non può rimanere ulteriormente in forma gassosa ed ha luogo il processo di condensazione (rugiada, nebbia, brina). L’influenza della temperatura dell'aria è particolarmente importante, poiché l'aumentare di quest’ultima, l’aria calda conterrà una quantità di acqua superiore al terreno, con la medesima umidità relativa. Bisogna ricordare che l'umidità relativa inoltre descrive il contenuto di acqua (vapore acqueo) nell'aria, tuttavia non descrive il livello di umidità in modo così preciso come il punto di rugiada.

Determinazione del punto di rugiada

Dalle relazioni fisiche emerge che la temperatura del punto di rugiada viene determinata in base all'umidità relativa dell'aria, alla temperatura dell'aria e alla pressione atmosferica. L’umidità relativa è espressa in percentuale e solitamente varia da alcune decine di punti percentuali fino al 100%. La gamma commerciale di temperatura comunemente utilizzata copre l’intervallo da - 5°C do + 70°C, mentre quella industriale va da – 25°C a + 85°C. La pressione è la grandezza con la minore variabilità, spesso per la determinazione della temperatura del punto di rugiada la pressione viene considerata costante. Di conseguenza le relazioni più semplici e le tabelle presentano soltanto la relazione tra punto di rugiada, temperatura e umidità.

Dalle relazioni fisiche è possibile dedurre le seguenti considerazioni:

• ad una maggiore temperatura dell'aria che contiene il vapore acqueo, corrisponde una temperatura superiore del punto di rugiada,
• all’aumentare dell'umidità relativa dell'aria diminuisce la temperatura del punto di rugiada,
• all’aumentare della pressione dell'aria diminuisce la temperatura del punto di rugiada,
• all'aumentare dell’umidità relativa, minore sarà la differenza tra la temperatura dell'aria e la temperatura del punto di rugiada,
• ad una temperatura di 100°C ed un'umidità relativa del 100%, la temperatura del punto di rugiada equivale alla temperatura dell'aria, mentre in ogni altro caso, la temperatura del punto di rugiada è inferiore alla temperatura dell’aria,
• la temperatura del punto di rugiada può assumere valori inferiori allo zero se la temperatura dell'aria e l'umidità relativa sono altrettanto basse (ad esempio con un’umidità relativa inferiore al 50% ed una temperatura inferiore a 10°C, il punto di rugiada è inferiore a 0°C, mentre ad una temperatura ambiente di 22°C il punto di rugiada sarà uguale a 0°C per un valore dell'umidità relativa dell'aria pari al 20% circa).

La temperatura del punto di rugiada per l'aria umida viene determinata mediante:

• tabelle comunemente disponibili,
• la lettura dei diagrammi di Mollier,
• il calcolo della relazione approssimata di Magnus,
• misurazioni effettuate con l'impiego di igrometri.

Luoghi esposti al calo della temperatura al di sotto il punto di rugiada

La formazione di rugiada o la condensazione di vapore acqueo sulle superfici caratterizzate da una temperatura inferiore rispetto a quella dell’ambiente, costituisce un fenomeno comune e spesso molto indesiderato. Il problema della condensazione spontanea indotta dal calo della temperatura si verifica è un fenomeno molto frequente nella tecnica edile. Interessa principalmente i luoghi esposti all’azione delle differenze di temperatura, quali finestre, telai di porte ed infissi, elementi strutturali, frammenti di facciate e rivestimenti di tetti. Se i sopraelencati elementi edilizi sono esposti al contatto con la temperatura all'esterno e all'interno dell'edificio, nei luoghi con una temperatura più bassa si formeranno delle gocce d'acqua. Ciò è dovuto al fatto, che localmente la temperatura dell’aria è scesa al di sotto della temperatura del punto di rugiada.

Punto di rugiada e formazione dei ponti termici

Tutti i luoghi esposti all'azione delle temperature e caratterizzati da una discreta conducibilità termica sono chiamati ponti termici. Si tratta di elementi della struttura edile molto svantaggiati dal punto di vista dell'isolamento termico. Attraverso i ponti termici ha luogo un’intensa dissipazione del calore dall'edificio. Questi elementi sono caratterizzati da una temperatura molto più bassa rispetto alla temperatura media all'interno dell'edificio. Oltre al fatto che i ponti termici riducono l'efficienza della coibentazione dell'intero edificio, inoltre causano la formazione di rugiada sulle superfici all'interno dell'edificio. Una prolungata ed intensa presenza di umidità sulle superfici dei ponti termici conduce ad una maggiore corrosione degli elementi metallici ed alla nucleazione di funghi e muffe. Il posto più sfavorevole per la formazione di ponti termici sono le superfici interne di pareti multistrato, mansarde e strutture in acciaio con una coibentazione termica inadeguata. In questi casi frequenti sbalzi di temperatura porteranno a forti processi corrosivi e alla formazione di funghi, difficili da identificare ed eliminare.

Consapevoli del fatto che la condensazione avviene a seguito del calo locale della temperatura al di sotto del punto di rugiada, è possibile determinare in quali luoghi dell'edificio si condensa il vapore acqueo e quali costituiscono in modo naturale dei ponti termici. Una maggiore umidità in questi ambienti causa l’aumento della dissipazione del calore. Pertanto è molto importante prevenire l’insorgere di tali punti nella fase di costruzione ed eliminarli nella fase di utilizzo dell’edificio. Ciò consente di ridurre i costi dell'energia termica e limitare eventuali fenomeni indesiderati.

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