Introduzione alla patologia edilizia

La patologia edilizia è la disciplina che studia i meccanismi di degrado e i relativi fenomeni di alterazione chimica, fisica e biologica dei materiali edilizi. Oltre ad indagare le cause di deterioramento, lo studio della patologia edilizia include l’individuazione di procedure specifiche volte al ripristino parziale o integrale dello stato originale della materia. Infatti, attraverso indagini visive e prove non distruttive delle parti degradate è possibile individuare le ragioni per le quali, al di fuori dell’invecchiamento naturale atteso, i materiali o gli elementi tecnici degli edifici subiscono fenomeni di deterioramento inattesi o sono soggetti ad un precoce processo di degrado. 

Nel panorama dei fenomeni di degrado, gli errori in fase di progettazione, costruzione, gestione e manutenzione di un edificio possono incidere in modo significativo sulla durabilità dei materiali e degli elementi costruttivi. Le indagini su edifici esistenti hanno fatto emergere che l’origine dei degradi più impattanti è causata da errori avvenuti durante la costruzione dell’edificio. Infatti, molte criticità costruttive sottovalutate in fase di cantiere possono progredire in veri e propri fenomeni di degrado e compromettere la funzionalità dell’edificio. 

La vastità della tematica e la necessità di intervenire sugli edifici esistenti per la conservazione del patrimonio immobiliare esistente, sia storico-artistico che di recente costruzione, ha portato all’introduzione di normative, europee e italiane, e linee guida per progettisti operanti nel settore edilizio. Nella seguente trattazione verranno analizzati alcuni concetti riportati nelle norme ISO 6241:1984 e UNI 11182.

ISO 6241:1984

Nell’ambito di un’indagine, come definito dalla norma ISO 6241:1984, si individua la tipologia di deterioramento visibile, distinguendo il fenomeno tra: 

• Alterazione: cambiamento avvenuto in un materiale che, pur mutandone alcune caratteristiche, non ne mette necessariamente a rischio la conservazione;
• Degrado: processo graduale e irreversibile che porta un elemento architettonico o strutturale a perdere le proprie caratteristiche di forma, resistenza, affidabilità e durata.

Successivamente ad ogni tipo di degrado viene individuato lo specifico agente che lo ha innescato, distinguendo:

• Agenti meccanici: peso, forze e deformazioni imposte, vibrazioni e rumori;
• Agenti elettromagnetici: irraggiamento, elettricità, magnetismo;
• Agenti termici: calore, gelo, shock termico;
• Agenti chimici: acqua e solventi, ossidanti, riduttori, acidi, basi, sali e sostanze chimicamente neutre;
• Agenti biologici: vegetali, microorganismi e animali.

Tali agenti possono avere origine esterna all’edificio, relativi all’atmosfera o al terreno, oppure interna all’edificio, imposti dall’uso o conseguenti alla progettazione.

UNI 11182

La norma UNI 11182 definisce le diverse forme di alterazione visibile ad occhio nudo. I processi di alterazione delle superfici che possono essere valutati in un’indagine visiva possono essere classificati in quattro categorie:

• Alterazioni cromatiche, ovvero la variazione della tinta, della chiarezza o della saturazione di un materiale, dovuta ad inquinanti atmosferici, microrganismi, azione piovana, ecc. Si possono distinguere in: accumulo di depositi, incrostazioni, patine, efflorescenza, colonizzazioni biologiche, dilavamento e depigmentazione.
• Perdita di massa, ovvero una riduzione uniforme o meno di spessore, locale o selettiva.
• Distacco o lacune di parti di elementi, ovvero perdita di adesione tra uno strato ed il relativo supporto dovuto a diversi fenomeni, tra cui cicli di gelo e disgelo, stress termici, presenza di umidità, ecc.

Soluzioni di continuità, ovvero rotture e crepe, e deformazioni degli elementi che costituiscono la superficie.

Meccanismi di alterazione comuni

Tra i diversi meccanismi di degrado, influenzati da numerosi fattori all’interno del sistema edificio-ambiente, è possibile distinguere alcuni meccanismi più comuni, come le variazioni termiche, i cicli di gelo e disgelo, il dilavamento, la cristallizzazione dei sali e la corrosione.

Alcuni materiali sono inclini a subire modifiche delle loro caratteristiche meccaniche, di conducibilità e di permeabilità ai gas a causa delle variazioni termiche presenti nel corso della giornata. Queste variazioni sono strettamente connesse al coefficiente di dilatazione termica di ogni singolo materiale. Nel caso in cui, all’interno di un elemento dell’edificio, sono presenti due materiali caratterizzati da coefficienti di dilatazione termica differenti accoppiati tra di loro, senza le dovute precauzioni, si possono verificare dei distacchi causati dalla nascita di tensione interne. 

Elevate variazioni termiche in cui la temperatura passa da valori sopra lo zero a valori sotto lo zero, possono causare, nei materiali che presentano porosità aperte, cicli di gelo e disgelo. L’acqua contenuta nei pori, passando dallo stato liquido a quello solido, causa un aumento di volume che, se contrastato da materiali adiacenti, porta all’insorgenza di sforzi di trazione che possono fessurare il materiale. 

Un ulteriore meccanismo di alterazione comune per i materiali lapidei è il dilavamento, per il quale un materiale o alcuni suoi costituenti sono disciolti nell’elemento costruttivo ad opera di acque di durezza molto bassa. Nel caso in cui, invece, all’interno del materiale o dell’acqua con cui esso viene a contatto siano presenti dei sali, essi possono cristallizzare sulla superficie o all’interno e causarne l’alterazione, in questo caso è possibile parlare di attacco da parte di sali.

Il meccanismo di alterazione più comune per i materiali metallici a contatto con un ambiente aggressivo, invece, è la corrosione.

Tali meccanismi sono solo alcuni degli innumerevoli processi di degrado che possono subire i materiali e gli elementi costruttivi, i quali variano significativamente a seconda del caso di studio.

Esperienza di Enertech Solution srl

I fenomeni di degrado dipendono, quindi, da diversi fattori come le condizioni atmosferiche, l’orientamento delle facciate dell’edificio, la geometria degli elementi costruttivi, i materiali utilizzati ed il loro comportamento fisico e meccanico, nonché la mancata o errata manutenzione avvenuta nel corso degli anni. 

L’individuazione di fenomeni di degrado e alterazione dei componenti edilizi già nelle fasi preliminari dei progetti di riqualificazione consente di promuovere interventi di efficientamento dell’involucro compatibili con lo stato di fatto e durabili nel tempo. Inoltre, consente di anticipare possibili scenari di avanzamento del degrado che potrebbero compromettere la funzionalità o la sicurezza dell’edificio e, di conseguenza, andare a proporre interventi risolutivi predittivi. A tale scopo, Enertech Solution srl propone, all’interno dei propri progetti di efficientamento energetico degli edifici, il ripristino degli elementi edili in scarse condizioni, analizzando le più idonee soluzioni progettuali al fine di garantire il mantenimento delle prestazioni per tutta la durata utile degli immobili.