La presenza di acqua alla base di un campanile viene facilmente associata a un’infiltrazione proveniente dalla copertura, dalle aperture superiori oppure alla penetrazione di acqua meteorica attraverso le murature. In alcuni casi, però, l’origine può essere completamente diversa. L’acqua può formarsi direttamente all’interno del campanile per condensazione del vapore contenuto nell’aria, senza che esista necessariamente un ingresso diretto di pioggia nello stesso punto in cui compare il degrado.

È quanto è stato possibile osservare durante un’indagine eseguita in un campanile direttamente comunicante con l’interno di una chiesa. I dati identificativi dell’edificio vengono volutamente omessi, perché ciò che interessa in questo caso non è il fabbricato specifico, ma il principio fisico osservato, che può essere utile anche per comprendere fenomeni analoghi in altri campanili, torri e volumi verticali collegati ad ambienti interni più freschi.

L’acqua era presente soprattutto nella parte inferiore del campanile

Alla base del campanile la pavimentazione si presentava diffusamente umida e macchiata. Non era presente un vero ristagno continuo, ma una condizione di bagnatura distribuita che interessava anche la scala metallica interna. Sulle murature erano inoltre visibili colature pressoché verticali, particolarmente evidenti in corrispondenza dei punti nei quali la struttura metallica della scala si avvicinava o entrava in contatto con le pareti.

La presenza di acqua sulle superfici metalliche favoriva l’ossidazione e il successivo trascinamento verso il basso dei prodotti di corrosione, rendendo così leggibile il percorso compiuto dall’acqua. La manifestazione risultava più intensa nelle porzioni inferiori del campanile e tendeva progressivamente ad attenuarsi procedendo verso l’alto, pur essendo presente anche immediatamente al di sotto delle aperture laterali poste in prossimità delle campane.

Questa distribuzione verticale è importante perché non è casuale. Se il fenomeno fosse stato generato esclusivamente da un’infiltrazione proveniente dall’alto, la lettura delle manifestazioni avrebbe dovuto necessariamente essere messa in relazione con un percorso di ingresso dell’acqua meteorica. In questo caso, invece, la presenza diffusa di condensa sulle strutture metalliche, l’intensità maggiore nelle zone basali e il comportamento termico rilevato indicavano una dinamica differente.

In estate l’aria calda e umida può entrare dall’alto e raffreddarsi

Durante il periodo estivo l’aria esterna può presentare contemporaneamente temperature elevate e un contenuto significativo di vapore acqueo. Le aperture presenti nella parte superiore del campanile permettono a questa aria di entrare nel volume della torre, ma una volta penetrata all’interno essa incontra condizioni molto diverse rispetto all’ambiente esterno.

Le murature del campanile hanno una massa elevata, le porzioni inferiori sono meno influenzate dall’irraggiamento solare diretto e, nel caso analizzato, il vano comunicava direttamente con l’interno della chiesa, che presentava temperature sensibilmente inferiori. L’aria calda e umida entrata dall’alto veniva quindi progressivamente raffreddata durante la discesa lungo il volume della torre.

Questo passaggio è fondamentale per comprendere il fenomeno. Non è necessario aggiungere altro vapore acqueo affinché l’umidità relativa aumenti. È sufficiente ridurre la temperatura dell’aria. Raffreddandosi, l’aria continua inizialmente a contenere pressoché la stessa quantità di vapore, ma diminuisce la quantità massima che potrebbe contenere prima di raggiungere la saturazione. Di conseguenza, la sua umidità relativa aumenta progressivamente.

Quando la temperatura dell’aria, o più precisamente quella della superficie con la quale essa entra in contatto, raggiunge la temperatura di rugiada, una parte del vapore non può più rimanere allo stato aeriforme e passa allo stato liquido. Si forma così la condensa, che può comparire in quantità anche rilevanti senza alcun ingresso diretto di acqua dall’esterno.

La scala metallica rende il fenomeno particolarmente evidente

Le superfici metalliche permettono di leggere molto bene questo tipo di comportamento perché possono raggiungere rapidamente condizioni favorevoli alla condensazione. Nel caso osservato la scala interna presentava bagnature diffuse, fenomeni di ossidazione e colature che scendevano verso la parte inferiore del vano.

L’acqua formata sulle superfici metalliche tendeva a scorrere per gravità e, nel farlo, trascinava con sé i prodotti di corrosione. Questo spiega le caratteristiche striature verticali rilevate sulle murature nei punti di maggiore vicinanza o contatto con la struttura della scala.

Contemporaneamente il fenomeno interessava anche le superfici murarie. Una parte dell’acqua condensata poteva permanere superficialmente, mentre un’altra parte veniva assorbita all’interno dei materiali porosi. Il comportamento osservato era quindi il risultato della sovrapposizione di condensazione superficiale, assorbimento dell’acqua e successiva evaporazione quando le condizioni termoigrometriche cambiavano.

Perché si può parlare di effetto camino inverso estivo

Normalmente l’effetto camino viene associato al movimento ascendente dell’aria calda all’interno di un volume verticale. Nelle specifiche condizioni estive osservate in questo caso, il comportamento risultava invece opposto. L’aria esterna calda e umida entrava dalle aperture superiori del campanile, si raffreddava progressivamente all’interno della torre e tendeva a dirigersi verso le zone inferiori, maggiormente influenzate dalle superfici più fredde e dalla comunicazione con la chiesa.

Il fenomeno può quindi essere assimilato a un effetto camino inverso estivo. Procedendo verso il basso, l’aria perde temperatura e aumenta progressivamente la propria umidità relativa, avvicinandosi sempre più alle condizioni di saturazione. Questo permette di comprendere perché le manifestazioni condensative risultassero più accentuate nella parte bassa del campanile e progressivamente meno evidenti procedendo verso l’alto.

Il punto più interessante è che, osservando soltanto l’acqua presente sulla pavimentazione, sarebbe stato facile formulare un’ipotesi completamente diversa. In realtà, una parte significativa di quell’acqua poteva essere prodotta direttamente dall’aria presente nel vano.

La termografia ha mostrato una marcata anomalia termica

Per verificare la distribuzione delle temperature superficiali è stato eseguito un rilievo termografico dall’interno della chiesa, inquadrando la porta di collegamento con il campanile e le murature immediatamente adiacenti.

L’immagine ha evidenziato una differenza termica molto netta. In corrispondenza della porta e delle superfici retrostanti sono stati rilevati valori minimi nell’ordine di circa 25,4 °C, mentre alcune superfici interne della chiesa raggiungevano temperature superiori ai 30 °C. La differenza superava quindi i 5 °C e l’anomalia risultava concentrata proprio nella zona fisicamente collegata al campanile.

La termografia, naturalmente, non permette da sola di stabilire la causa di un fenomeno di umidità. In questo caso, però, il dato termico era perfettamente coerente con ciò che era stato osservato direttamente: presenza di condensa, maggiore bagnatura nelle parti inferiori, ossidazione degli elementi metallici e degrado della muratura condivisa tra torre e chiesa.

La muratura condivisa può trasferire il fenomeno anche all’interno della chiesa

Il problema non rimane necessariamente confinato all’interno del campanile. Quando una muratura appartiene contemporaneamente alla torre e alla chiesa, essa si trova esposta a condizioni termoigrometriche differenti sui due lati. Dal lato del campanile può essere interessata da aria più fredda e umida, condensazioni e acqua assorbita; dal lato della chiesa è invece rivolta verso un ambiente con temperatura e condizioni dell’aria differenti.

L’acqua condensata sulla superficie rivolta verso il campanile può essere assorbita dalla muratura e modificarne il comportamento termico. Un materiale contenente acqua presenta infatti caratteristiche diverse rispetto allo stesso materiale asciutto, sia in termini di capacità termica sia in termini di scambio energetico.

A questo si aggiunge l’effetto dell’evaporazione. Quando l’acqua contenuta nei materiali torna allo stato di vapore, il passaggio di stato richiede energia, che viene sottratta alle superfici e alla muratura circostante. L’evaporazione è quindi un processo endotermico e può contribuire ulteriormente al raffreddamento delle superfici.

Si può così instaurare una dinamica ciclica nella quale l’aria calda e umida entra nel campanile, si raffredda, aumenta la propria umidità relativa e raggiunge localmente il punto di rugiada. L’acqua formata viene poi assorbita dalla muratura e successivamente evapora, sottraendo energia e contribuendo a mantenere basse le temperature superficiali. Questo ulteriore raffreddamento può rendere più facile il ripetersi di nuove condensazioni.

Il fenomeno permette quindi di spiegare perché il degrado possa manifestarsi anche sulla superficie interna della chiesa senza che sia necessario ipotizzare un ingresso diretto di acqua meteorica nello stesso punto.

Il degrado dell’intonaco è una conseguenza, non la causa

Sul lato della chiesa, in corrispondenza della muratura condivisa con il campanile, erano presenti distacchi localizzati dell’intonaco. Limitarsi a rifare la finitura avrebbe significato intervenire soltanto sulla manifestazione finale del problema, lasciando completamente invariato il meccanismo che continuava a produrre acqua e variazioni termiche nella muratura.

In situazioni di questo tipo il degrado dell’intonaco deve essere interpretato come conseguenza di un equilibrio termoigrometrico sfavorevole. La scelta dei materiali di ripristino viene quindi dopo. Prima occorre modificare le condizioni fisiche che consentono alla condensazione di formarsi e all’acqua di essere continuamente assorbita ed evaporata.

Il principio del risanamento è evitare il raggiungimento del punto di rugiada

Nel caso analizzato, il principio di risanamento consiste nell’aumentare e stabilizzare la temperatura delle superfici maggiormente esposte al raffreddamento nella parte inferiore del campanile. Una delle soluzioni individuate prevede l’impiego di calore radiante a pavimento.

Il significato tecnico di questa scelta non è semplicemente quello di aumentare la temperatura dell’aria interna. Il sistema radiante permette soprattutto di innalzare la temperatura della pavimentazione e, indirettamente, delle porzioni inferiori delle murature. Se queste superfici vengono mantenute sufficientemente calde, diminuisce la probabilità che la loro temperatura scenda sotto quella di rugiada dell’aria presente nel vano.

In questo modo si interviene direttamente su una delle condizioni che permettono alla condensazione di formarsi. Il calore può inoltre favorire progressivamente l’evaporazione dell’acqua già presente nei materiali, ma questo effetto assume valore soltanto se contemporaneamente viene ridotta la formazione di nuova condensa.

La logica del risanamento non consiste quindi nell’asciugare continuamente una muratura che continua a bagnarsi, ma nel modificare l’equilibrio termico che permette all’acqua di formarsi. Una volta ridotta la condensazione, il sistema può progressivamente raggiungere un nuovo equilibrio termoigrometrico e rendere possibile anche il successivo ripristino stabile delle superfici degradate.

Un caso che dimostra perché la presenza di acqua non basta per individuare la causa

Questo caso è particolarmente utile perché mostra quanto possa essere fuorviante attribuire una causa semplicemente osservando dove compare l’acqua. Una pavimentazione bagnata alla base di un campanile, una muratura umida e un intonaco degradato potrebbero essere rapidamente associati a infiltrazione meteorica, umidità di risalita o difetti di impermeabilizzazione.

La dinamica osservata era invece completamente differente. L’acqua poteva formarsi direttamente dall’aria presente nel vano per condensazione.

La differenza non è teorica. Cambia completamente il progetto di risanamento. Se la causa viene interpretata in modo errato, anche un intervento tecnicamente corretto per un’altra patologia può diventare inutile. In questo caso è stata la combinazione tra osservazione diretta, distribuzione verticale del degrado, presenza di condensa sulle superfici metalliche, termografia e ricostruzione termoigrometrica a rendere possibile una lettura coerente del fenomeno.

È esattamente per questo che, prima di scegliere il rimedio, occorre stabilire da dove provenga realmente l’acqua. E in alcuni casi la risposta può essere molto diversa da quella suggerita dalla sola osservazione della macchia.

Preventivo consulenza diagnostica dell’umidità

Domande frequenti

Può esserci acqua in un campanile senza un’infiltrazione?

Sì. In determinate condizioni estive l’aria esterna calda e umida può entrare dalle aperture superiori, raffreddarsi all’interno del campanile e raggiungere il punto di rugiada. Parte del vapore acqueo si trasforma quindi in condensa direttamente sulle superfici.

Cos’è l’effetto camino inverso estivo?

Nel caso descritto è il movimento dell’aria calda e umida che entra nella parte alta del campanile, si raffredda progressivamente e tende a dirigersi verso le zone inferiori. Durante la discesa aumenta l’umidità relativa e cresce la possibilità di formazione di condensa.

Perché la condensa è maggiore nella parte bassa del campanile?

Perché le superfici inferiori possono essere più fredde e l’aria, durante la discesa, può perdere temperatura fino ad avvicinarsi alla saturazione. La probabilità di raggiungere localmente il punto di rugiada diventa quindi maggiore.

Perché la scala metallica presenta ossidazioni e colature?

La condensa si deposita sulle superfici metalliche, favorendo la corrosione. L’acqua può successivamente trascinare verso il basso i prodotti di ossidazione, generando colature visibili sulle murature.

La termografia dimostra che è presente condensa?

La termografia non identifica automaticamente la condensa e non deve essere interpretata isolatamente. Permette però di individuare anomalie termiche e superfici fredde. Nel caso descritto, i dati termografici risultavano coerenti con le manifestazioni osservate e con la dinamica termoigrometrica ricostruita.

Perché la muratura della chiesa può degradarsi se il problema nasce nel campanile?

Quando campanile e chiesa condividono una muratura, l’acqua condensata può essere assorbita dal materiale e influenzarne il comportamento termico anche sul lato opposto. La successiva evaporazione sottrae inoltre energia alla superficie e contribuisce al raffreddamento.

È sufficiente rifare l’intonaco degradato?

No, se il fenomeno di condensazione rimane attivo. Prima bisogna modificare le condizioni che permettono la formazione dell’acqua. Solo dopo la stabilizzazione termoigrometrica ha senso procedere al risanamento definitivo delle finiture.

Perché può essere utile un pavimento radiante?

Nel caso descritto il suo scopo principale è aumentare la temperatura delle superfici inferiori, riducendo la possibilità che scendano sotto la temperatura di rugiada. Non serve quindi semplicemente a “scaldare il campanile”, ma a modificare una delle condizioni che consentono alla condensa di formarsi.