La termografia per la verifica in opera dei serramenti

Un ausilio valido da usare previa formazione

Tale problematica è stata correttamente individuata nella insufficiente formazione specifica degli installatori, dei progettisti e dei direttori dei lavori, ed UNI ha a tal fine emesso una serie di norme (le UNI 11673-1-2-3-4) che coprono tutti gli aspetti, dalla progettazione, alla posa in opera, alla verifica strumentale finale della posa in opera.

La norma UNI 11673-4 “Posa in opera di serramenti – Parte 4: Requisiti e criteri di verifica dell’esecuzione” vede la termografia protagonista per la verifica delle prestazioni termiche del giunto e naturalmente anche del serramento stesso, che potrebbe presentare difetti di produzione.
Per questo motivo molti serramentisti si stanno dotando di una termocamera per verificare “in proprio” i serramenti installati, e/o per difendersi da contestazioni già in atto. Il calo di prezzo delle termocamere (sono in commercio anche modelli, con scarse prestazioni, da poche centinaia di euro) e la loro facilità d’uso possono indurre a credere che sia pressoché immediata la comprensione e l’interpretazione di un’immagine termografica, se non una corretta misura di temperatura.

In realtà, proprio come un serramento uscito dalla fabbrica con ottime caratteristiche prestazionali può vedere le stesse severamente compromesse da una posa scadente, anche una buona termocamera risulta inutile se le procedure d’indagine sono scorrette e/o se vi è un’errata interpretazione di immagini termografiche riprese in assenza delle corrette procedure e della necessaria formazione.

Così come è prevista la formazione dei posatori di serramenti, ben prima dell’uscita della UNI 11673-4 era prevista la certificazione degli operatori termografici. Per questo motivo la norma UNI 11673-4 cita la UNI EN ISO 9712 come requisito per il personale che effettua i test termografici, la UNI EN 13187 che raccomanda i criteri per le indagini termografiche in edilizia, ed entra nel dettaglio dei requisiti di prova per serramenti e giunti.

Nel seguito si riportano alcuni esempi di immagini termografiche di non banale interpretazione.
Si veda ad esempio la foto termografica in Fig.2 sottostante, che mostra un edificio a 3 piani:

Fig. 2 – Edificio multipiano con serramenti con colorazioni termiche diverse

Se l’edificio è stato ripreso in periodo invernale ed all’interno è riscaldato, cosa possiamo concludere sui serramenti, vista la loro diversa colorazione nell’immagine termografica: hanno diverse prestazioni termiche, ovvero quello dell’ultimo piano è molto più performante? Se invece i serramenti sono identici come le temperature interne, qual è il motivo della loro diversa colorazione?

È importante capire che la termocamera misura non solo la radiazione termica emessa dai corpi, ma anche quella che essi riflettono.
Inquadrando con la termocamera una facciata esterna, spesso la gran parte della radiazione termica riflessa proviene dal cielo. A quote molto elevate la temperatura della volta celeste è freddissima, e quindi la radiazione termica che si riflette dalla volta celeste sui vetri dell’immagine in figura 2 è molto fredda. Il vetro è un materiale che reinvia i riiflessi termici come uno specchio, ovvero in dipendenza dall’angolo di ripresa: data la posizione di ripresa dell’immagine, intuitivamente si comprende che i vetri dei piani superiori riflettono maggiormente la volta celeste rispetto a quelli inferiori, e quindi “appaiono” più freddi senza esserlo, dal momento che la radiazione riflessa non influenza la temperatura di un corpo. Un operatore termografico in possesso di formazione è in grado di eliminare l’influenza dei riflessi termici dal calcolo della temperatura effettuato dalla termocamera.

Innanzitutto la prova termografica va effettuata preferibilmente sul lato interno dell’edificio, che non è soggetto a vento o ad altri fattori di incertezza che inficierebbero la corretta misurazione della temperatura superficiale.

Secondariamente, devono essere assicurate condizioni ambientali al contorno che consentano non solo il passaggio di calore, ma anche il suo cosiddetto “stato stazionario”, ovvero un suo transito a velocità
pressoché costante. Ciò è necessario perché i calcoli progettuali vengono effettuati ipotizzando lo stato stazionario e, senza una sufficiente approssimazione “sul campo” di tale regime, le temperature misurate non sarebbero confrontabili con quelle calcolate.

Fig. 3 – Indagine termografica su serramento e giunti con rappresentazione grafica della temperatura sulla linea L0

La norma evidenzia che le caratteristiche tecniche della termocamera influenzano i requisiti ambientali da considerare. Quindi la norma, pur non prevedendo requisiti prestazionali minimi per la termocamera, afferma implicitamente che, per termocamere economiche poco prestazionali, i requisiti per l’esecuzione della prova potrebbero trovarsi soddisfatti molto più raramente.
Gli aspetti operativi da considerare, secondo la norma UNI EN 11673-4, sono i seguenti:

• Disponibilità dei disegni relativi all’installazione del serramento con relativi materiali per la stima dell’emissività
• Misurazione delle temperature esterne ed interne con accuratezza di ±1°C
• Misurazione dell’umidità interna ed esterna
• Registrazioni delle altre condizioni meteo, inclusa la ventosità
• Registrazione dell’orientamento geografico del serramento
• Scelta di serramenti non esposti all’irraggiamento solare nelle 12 ore precedenti la prova, o loro preventiva protezione
• Scelta di una differenza di temperatura di 10°C tra interno ed esterno, evitando brusche variazioni della temperatura o momenti di variabilità del vento
• Corretta valutazione della temperatura riflessa con metodo diretto o metodo del riflettore diffuso
• Corretta impostazione dell’intervallo termico della termocamera per la migliore evidenziazione delle irregolarità termiche
• Disattivazione delle sorgenti di luce che irraggiano il serramento
• Spostamento di arredi o tende che impediscano il completo esame del serramento
• Esame dettagliato delle zone interessanti e/o che presentano irregolarità termiche
• Ripresa di immagini termografiche sia di zone senza difetti che di zone difettose
• Ripresa di più termografie del medesimo serramento da diverse angolazioni, anche per poter comprendere ed escludere eventuali riflessioni
• Evitare variazioni di temperatura dell’aria interna maggiori di ±2°C durante l’indagine
• Evitare variazioni di temperatura dell’aria esterna maggiori di ±5°C durante l’indagine.

La norma chiarisce anche la potenzialità della verifica termografica nel rilevare le infiltrazioni d’aria dai giunti. Per l’individuazione delle infiltrazioni d’aria la norma consiglia una differenza di pressione tra interno ed esterno di 15 Pa, da misurarsi tramite barometro differenziale. Tale differenza, più elevata dai 5 Pa previsti dalla norma UNI EN 13187, difficilmente è presente in natura e va creata artificialmente attraverso un sistema blower door (fig. 5) o attraverso l’impianto di ventilazione dell’edificio.
Le infiltrazioni d’aria possono essere confermate e misurate con anemometro a filo caldo (fig. 6).

Fig. 5 – Indagine termografica senza depressurizzazione, installazione di
sistema blower door per la depressurizzazione e variazione dell’aspetto
termico a seguito della depressurizzazione

Fig.6 – indagine termografica con depressurizzazione – individuazione infiltrazioni d’aria
serramenti e sua conferma con anemometro a filo caldo

A cosa può essere dovuta la zona indicata dalla freccia bianca, riferibile ad una temperatura superiore, del vetro della fig.7?

A cosa può essere dovuta la colorazione verde, riferibile ad una temperatura inferiore, del vetro centrale inferiore della fig.8?

Non può trattarsi di un effetto della riflessione come nell’immagine in fig.2, in quanto il vetro più freddo si trova alla stessa altezza dei 2 vetri più caldi che sono a lato.

Vi invito a fare valutazioni sui motivi dei fenomeni termografici che abbiamo visto nelle immagini; nel prossimo numero della rivista LegnoLegno ne espliciteremo le cause in modo da far capire come l’utilizzo di una termocamera possa essere un elemento di grande valorizzazione o grande problematica, se usata con maggiore o minore consapevolezza.