Il posizionamento termico accurato nel rilievo architettonico tradizionale italiano non si limita alla semplice mappatura geometrica delle superfici, ma richiede un’analisi stratigrafica avanzata dei materiali storici, una profilatura termica dettagliata con identificazione precisa dei ponti termici e l’integrazione di simulazioni dinamiche su modelli BIM calibrati con dati certificati CEN/TC 175. A differenza delle approssimazioni superficiali tipiche del Tier 1, il Tier 2 impone un processo rigoroso e granulare che combina misurazioni di campo, modellazione FEM e validazione termografica, garantendo interventi mirati che preservano l’autenticità costruttiva pur migliorando l’efficienza energetica interna. Questo approfondimento esplora la metodologia Tier 2 con passaggi operativi esatti, errori frequenti da evitare e casi studio reali, offrendo uno strumento concreto per professionisti che operano nel recupero del patrimonio architettonico italiano.

La sfida del posizionamento termico nel contesto dei materiali tradizionali

Il rilievo architettonico tradizionale italiano impone sfide uniche: pietra, laterizio e legno presentano comportamenti igrometrici anisotropi, con conducibilità termica variabile in funzione della densità, umidità e storia costruttiva. A differenza dei materiali moderni standardizzati, i blocchi storici mostrano coefficienti U locali che oscillano tra 0,8 e 1,6 W/m²K a seconda della porosità e dell’esposizione. Questa eterogeneità termica, spesso ignorata nei rilievi convenzionali, genera flussi di calore localizzati che determinano dispersioni significative, soprattutto in orientamenti sud-est e nord-ovest, dove l’irraggiamento matutino e serale amplifica i gradienti termici. La stratificazione costruttiva – con strati multipli di muratura, intonaci a calce e infissi in legno – agisce come un sistema dinamico di accumulo e smaltimento termico, richiedendo una modellazione non solo geometrica ma anche funzionale.

Principi base del calcolo termico:
– **Coefficiente U locale (Ψ):** calcolato come somma ponderata dei U dei singoli strati, con correzioni per giunti e interstizi.
– **Coefficiente di trasmittanza verticale (Ψz):** essenziale per muri e coperture, determinato tramite FEM per valutare la continuità termica.
– **Accumulo termico (Φᵣ):** derivato da dati cementitici certificati (CEN/TC 175), fondamentale per predire il ritardo termico e stabilizzare il microclima interno.

«La stratificazione muraria non è solo una questione di spessori, ma di strati funzionali che interagiscono con l’umidità e il calore in modo non lineare. Ignorare questa sinergia compromette ogni strategia di isolamento.» – Esperto termico, recupero architettura storica, Firenze

La metodologia Tier 2: dalla stratigrafia alla simulazione termica dinamica

La metodologia Tier 2 si distingue per la combinazione di rilievo geometrico ad alta precisione e modellazione termica avanzata. Il processo si articola in cinque fasi operative, ciascuna con strumenti e criteri specifici, finalizzate a mappare e ridurre le dispersioni termiche in contesti storici complessi.

Fase 1: Rilievo quantitativo e qualitativo del volume
Non si tratta di una semplice misurazione delle altezze: si effettua un rilievo topografico 3D con scanner laser (es. Leica BLK360) integrato con fotogrammetria, per definire con precisione spessori murari, aperture, giunti strutturali e dislivelli. I dati vengono arricchiti con rilevamenti storici (es. planimetrie d’epoca) e informazioni sulle tipologie costruttive originali (es. muri a cassetta, intonaci a calce). Un database dettagliato categorizza materiali, spessori e giunti, creando una base affidabile per l’analisi successiva.

Fase 2: Profilatura termica e identificazione dei ponti termici
Utilizzando software FEM come DesignBuilder o Simulink, si costruiscono modelli tridimensionali dettagliati del volume, integrando le geometrie rilevate. Si calcolano i flussi termici localizzati tramite analisi FEM, evidenziando zone critiche: giunti murari sud esposti al sole, aperture est orientate al vento, travi a vista in legno non trattato. L’approccio FEM permette di simulare cicli stagionali, rilevando picchi di dispersione in condizioni climatiche locali (dati Meteo Italia 1981–2020).

Fase 3: Definizione dei parametri di riferimento certificati
I coefficienti U e Ψ non sono presi da valori medi di fabbrica, ma derivano da banche dati ufficiali (CEN/TC 175, ISO 14683) e test in laboratorio su campioni rappresentativi. Si calcolano Φᵣ per ogni strato, considerando accumulo e ritardo termico, essenziali per valutare il comportamento dinamico interno. Questi parametri diventano input obbligatori per simulazioni BIM e certificazioni energetiche.

Fase 4: Simulazione dinamica termica integrata in BIM
Il modello BIM (es. ArchiCAD, Revit) viene arricchito con parametri termici estratti, integrando dati FEM e misure georeferenziate. Si eseguono simulazioni stagionali con scenari climatici regionali, calcolando il carico termico, la temperatura interna media e il comfort psicrometrico. La modellazione BIM consente di visualizzare in tempo reale l’impatto di interventi specifici, come l’isolamento a cappello o la sostituzione infissi.

Fase 5: Validazione sul campo con termografia attiva
Il confronto tra previsioni e misurazioni reali è cruciale. Si effettua una termografia aerea con telecamere a risoluzione 640×512 (es. FLIR Boson), focalizzando le zone a rischio identificate in fase 2. I dati termici vengono sovrapposti al modello BIM per identificare discrepanze e aggiustare il modello, garantendo una retroazione continua e precisa.

Esempio pratico – Ponte termico in giunto murario sud:
Analisi FEM rivela un coefficiente Ψm (dispersione locale) di 0,32 W/m²K, ben al di sopra del valore nominale (0,18), dovuto a giunto non sigillato e infiltrazioni di capillarità. L’intervento correttivo prevede sigillatura con malta a bassa conducibilità e contropienzo in fibra di legno, riducendo la dispersione del 67%.

Prestazioni post-intervento:
Termografia post-restauro mostra riduzione del 32% delle dispersioni termiche rispetto al baseline, con aumento del 15% del comfort interno (temperatura media interna migliorata da 20,1°C a 21,6°C).

Errori comuni da evitare:
– **Omogeneizzazione errata:** assumere che un materiale “pietra” abbia un unico U, ignorando variazioni stratigrafiche.
– **Giunti trascurati:** non modellare giunti come discontinuità termiche, causa principale di dispersioni anomale.
– **Standardizzazione inappropriata:** applicare coefficienti Ψ generali senza calcoli personalizzati, compromettendo precisione.
– **Mancata integrazione BIM:** rilievo e simulazione separate, perdita di coerenza tra dati geometrici e termici.

Best practice per il controllo qualità:
– Creare checklist termiche per ogni fase (rilievo, modellazione, intervento).
– Adottare protocolli di verifica post-montaggio con termocamere e sensori IoT.
– Documentare fotograficamente ogni fase, conservando dati per futuri aggiornamenti.