La qualità dell’aria interna e la durabilità delle strutture edilizie dipendono fortemente dalla gestione dell’umidità. In questo contesto, materiali naturali come la canapa e la calce si distinguono per la loro capacità di contribuire in modo attivo al bilancio igrometrico degli ambienti. Questo articolo analizza i fenomeni fisici alla base di tali prestazioni, con un focus particolare sull’igroscopicità, la traspirabilità e la capacità di accumulo di umidità in relazione alla dinamica termo-igrometrica degli edifici.
1. Dinamica Igrometrica negli Edifici: Principi Fisici
Negli edifici, l’umidità dell’aria si comporta come un gas in continuo movimento, soggetto a gradienti di pressione di vapore. La sua tendenza naturale è quella di spostarsi da zone ad alta umidità relativa (UR) verso zone più secche, cercando un equilibrio. I materiali da costruzione, in particolare quelli porosi e naturali, possono svolgere un ruolo attivo in questo processo attraverso tre proprietà chiave:
- Igroscopicità: è la capacità di un materiale di assorbire e desorbire vapore acqueo dall’ambiente, rispondendo a variazioni dell’UR.
- Diffusione del vapore: riguarda il passaggio del vapore acqueo attraverso la matrice porosa del materiale, descritto dalla legge di Fick.
- Traspirabilità: è la misura della facilità con cui il vapore attraversa un materiale, espressa tramite il μ (mu), fattore di resistenza alla diffusione del vapore. Un valore basso indica un materiale altamente traspirante.
2. Volumetria e Quantificazione del Vapore Interno
Per comprendere l’entità del fenomeno, si consideri un appartamento tipo:
- Superficie: 100 m²
- Altezza media interna: 2,7 m
- Volume d’aria: 100 × 2,7 = 270 m³
Alla temperatura standard di 20°C, l’aria può contenere fino a 17,3 g/m³ di vapore acqueo al 100% di UR. Quindi, a un’umidità relativa del 50%:
- Vapore presente: 270 × (17,3 / 2) ≈ 2,3 kg di acqua
Questo significa che in condizioni normali, l’ambiente interno contiene diversi chilogrammi d’acqua in forma di vapore, continuamente scambiati con superfici, tessuti, piante, persone e materiali da costruzione.
3. Destinazione del Vapore: Meccanismi di Interazione
Il vapore acqueo interagisce costantemente con l’involucro edilizio e gli elementi interni:
- Materiali traspiranti (es. intonaci in calce e canapa) funzionano come “polmoni” igroscopici, assorbendo e rilasciando umidità in modo dinamico.
- Mobili e tessuti naturali (legno, lana, cotone) contribuiscono marginalmente alla regolazione igrometrica.
- Zone d’ombra e intercapedini possono dare luogo a microclimi sfavorevoli, dove l’umidità ristagna e condensa.
- Ponti termici e superfici fredde sono i punti critici dove il vapore condensa più facilmente, causando muffe e degrado dei materiali.
4. Canapa e Calce: Prestazioni Igrometriche Superiori
I sistemi costruttivi a base di canapa e calce mostrano performance eccellenti nella gestione dell’umidità interna grazie a:
- Elevata porosità: la struttura microcapillare della canapa aumenta la superficie utile per lo scambio di umidità.
- Basso μ (tra 5 e 10): garantisce un’ottima traspirabilità, facilitando la diffusione del vapore.
- Alta capacità igroscopica: possono accumulare notevoli quantità di umidità (anche fino al 20% in peso), senza alterare significativamente le caratteristiche meccaniche o termiche.
Queste proprietà permettono di tamponare i picchi di umidità generati dalle attività umane (cucinare, lavarsi, respirare), contribuendo alla prevenzione di condense e muffe in modo passivo e duraturo.
5. Fase di Asciugatura: Condizioni Ottimali
La corretta asciugatura degli intonaci a base di canapa e calce è essenziale per il loro funzionamento nel lungo periodo. Le condizioni ambientali ideali sono:
- Temperatura: tra +20°C e +25°C, comunque non inferiore a +5°C né superiore a +32°C.
- Umidità relativa: ottimale intorno al 60%.
- Ventilazione controllata: necessaria per favorire l’evaporazione dell’acqua in eccesso, evitando correnti d’aria dirette che causano asciugature disomogenee.
I tempi di asciugatura variano sensibilmente in base alle condizioni climatiche, con un range tipico compreso tra 8 e 25 giorni.
6. Rischi da Asciugatura Incompleta
In assenza di una corretta ventilazione o se l’ambiente viene chiuso prematuramente, il materiale raggiunge un equilibrio igrometrico locale con l’umidità dell’aria interna. In questi casi, può restare stabilmente umido anche per diversi mesi o oltre un anno.
Questa condizione rappresenta un rischio igienico e strutturale: l’umidità persistente, combinata con nuovi apporti di vapore (bagni, cucine, presenza umana, pareti interrate), può portare alla formazione di muffe su qualsiasi superficie, anche non visibile o non traspirante.
I materiali naturali come la canapa e la calce offrono una risposta efficace e sostenibile al problema della regolazione igrometrica interna. La loro capacità di assorbire, immagazzinare e rilasciare umidità contribuisce in modo significativo alla salubrità degli ambienti e alla durabilità delle strutture. Tuttavia, la loro efficacia dipende anche da una posa in opera consapevole e da un’adeguata gestione delle condizioni ambientali nella fase iniziale.
Per i progettisti e tecnici dell’edilizia, l’adozione di questi materiali rappresenta una scelta coerente con i principi della bioedilizia, ma richiede una conoscenza tecnica approfondita dei fenomeni termo-igrometrici.
Ecco un primo grafico che mostra la relazione tra la temperatura dell’aria e la quantità massima di vapore acqueo che può contenere (a saturazione). Questo è utile per capire come variano i volumi d’acqua interna in funzione della temperatura ambientale.
Questo grafico mostra il confronto tra i fattori μ di diversi materiali edili, evidenziando quanto la canapa e calce siano significativamente più traspiranti rispetto a materiali convenzionali come cemento, EPS o PVC. La scala logaritmica aiuta a visualizzare le enormi differenze di traspirabilità.
Ecco una tabella riassuntiva pronta per l’inserimento in documenti tecnici o slide, con i valori del fattore μ per diversi materiali da costruzione:
Tabella: Fattore di resistenza alla diffusione del vapore (μ)
| Materiale | Fattore μ (indicativo) | Traspirabilità |
| Canapa e calce | 5 | Molto elevata |
| Calce naturale | 8 | Elevata |
| Gesso | 10 | Buona |
| Mattone forato | 15 | Media |
| Cemento | 50 | Bassa |
| EPS (polistirene espanso) | 100 | Molto bassa |
| PVC | 20.000 | Impermeabile |
