Infezione Fungina: Analisi delle patologie dell'edificio, Caso studio
Quesito: Verificare le cause che contribuiscono alla formazione di muffa sulle pareti perimetrali, individuando l'entità dei possibili contributi (infiltrazioni esterne, condensa intera, umidità di risalita). Redazione di relazione tecnica dettagliata con report termografico e la Caratterizzazione microbiologica della muffa riportanti i risultati delle indagini effettuate con l'individuazione di una proposta di intervento mirata alla risoluzione dei problemi lamentati.
L’immobile è ubicato appena fuori dal centro cittadino, in un’area non integralmente protetta dalle escursioni termiche vicino la ferrovia e ad aree coltivate. La struttura portante è costituita da muratura in tufo, Mentre gli orizzontamenti ivi compresi gli aggetti dei piani, sono realizzati presumibilmente in cemento armato. Internamente all'immobile sono presenti macchie di muffa diffusa su quasi la totalità delle superfici Non sono presenti efflorescenze.
E' stata rilevata una mappa termografica delle superfici delle pareti perimetrali dell’immobile, in abbinamento con la misurazione dei valori di umidità ambientale e di superficie.
I luoghi da investigare, sono stati preriscaldati per alcune ore, prima del sopralluogo. Il sistema di riscaldamento è stato spento mezzora prima del rilievo termografico.
In base alle indagini effettuate, La presenza di condensa interstiziale appare come principale causa della formazione delle muffe.
Metodi
I metodi di indagine utilizzati sono di tipo non invasivo. Essi permettono di effettuare misurazioni dirette (emissione infrarossi dei materiali) ed indirette (misurazione dell’umidità interstiziale) senza arrecare danni al manufatto da ispezionare. I strumenti di misura utilizzati sono i seguenti:
· Termocamera marchio Flir modello E 50bx;
· Misuratore di umidità dei materiali marchio TROTEC modello T3000 con misura indiretta alla profondità di 4 cm e 30 cm nelle murature;
· Idrometro ambientale Lafayette modello THM 3 per la misurazione del livello di umidità relativo dell’aria;
· Software diagnostico Flir per l’analisi delle immagini termografiche e la stesura di appositi report;
· Campioni sterili conservati in liquido stabilizzato, per analisi di laboratorio con caratterizzazione microbiologica della muffa, con coltura in vitro.
Parametri geo-climatici
Piano di campionamento microbiologico
Durante il sopralluogo del 14/11/2023 sono stati presi n.7 campioni di muffa. In particolare su un punto, nell’ultima stanza, sono stati presi n. 4 campioni a diversa profondità. Mentre i restanti 3 punti sono stati prelevati da altre zone.
I campioni sono stati prelevati con tampone sterile e messi nel liquido di stabilizzazione e poi, tramite contenitore a temperatura controllata, sono consegnati al laboratorio entro 30 minuti.
Tali campioni sono poi stati incubati a 0,1 mL su 3 piastre ciascuna, al fine di:
1. Individuare la densità di contaminazione sotto forma di UFC/dm2 dei campioni;
2. Individuare una caratterizzazione orientativa della tipologia del “genere” microbiologico.
Per evitare di condizionare il laboratorio nella determinazione, i campioni sono stati solo contrassegnati dalla numerazione 1-7 senza ulteriori indicazioni.
Indagine termo-igrometrica per contatto
La verifica della presenza di umidità nelle murature è stata eseguita utilizzando due sensori:
il primo ad induzione, posto a contatto con la muratura ci restituisce un valore di umidità contenuta nei primi 4 centimetri (contenuto di umidità dell’intonaco)
il secondo, utilizza un sistema di propagazione della materia a microonde, è capace di valutare il contenuto medio ponderale di acqua in uno strato di muratura della profondità di 30 centimetri
Indagine termografica
L’indagine termografica delle murature è una tecnica diagnostica non distruttiva che utilizza la termografia per rilevare le anomalie termiche delle murature. Questa tecnica è stata utilizzata per valutare la presenza di umidità, la distribuzione della temperatura e la presenza di ponti termici.
I ponti termici sono zone dell’involucro termico dell’edificio in cui si verifica una differenza nel flusso di calore tra interno ed esterno. In altre parole, il ponte termico corrisponde a un punto dell’edificio in cui la resistenza termica dell’edificio è quasi pari a zero, di conseguenza questo provoca la creazione di punti freddi. La principale conseguenza è la dispersione termica all’interno dell’edificio in questione, con un aumento anche dei costi di riscaldamento o raffreddamento a seconda della stagione .
Indagine Microbiologica
Si riportano le foto del punto di prelievo dei campioni e lo sviluppo dopo 7 giorni di incubazione:
In particolare, la contaminazione, espressa in Unità Formanti Colonia (UFC) su decimetro quadro risulta pari a:
Successivamente sono state fotografate le muffe al microscopio onde eseguire una caratterizzazione del genere. Si riporta il resoconto fotografico di 3 tipologie isolate di muffa:
· Famiglia: Aspergillaceae
· Genere: Aspergillus
· Specie probabile: Fischeri
· Descrizione: Le colonie di A. fischeri sono fioccose, da bianche a giallo pallido con conidiazione da lenta a scarsa. Le teste dei conidi sono corte, colonnari e uniseriate. Gli steli dei conidiofori hanno pareti lisce e le vescicole sono generalmente da subglobose a forma di fiasco. Conidi da globosi a subglobosi (2-2,5 µm di diametro), da lisci a finemente ruvidi. Buona crescita a 37C.
· Pericolosità da bibliografia scientifica: A. fischeri è un parente stretto di A. fumigatus ma generalmente non si osserva che causi malattie nell'uomo. Per ottenere informazioni sulle cause alla base di questa notevole differenza di patogenicità, abbiamo confrontato due ceppi rappresentativi per una serie di caratteristiche biologiche e chimiche rilevanti per la patogenesi. Abbiamo scoperto che la progressione della malattia in più modelli murini di A. fischeri era più lenta e causava meno mortalità rispetto a A. fumigatus.
· Famiglia: Aspergillaceae
· Genere: Aspergillus
· Specie probabile: Unguis
· Descrizione: Le colonie di Aspergillus unguis sono bianche nella fase di sviluppo iniziale, ma raggiungono un colore verde chiaro con lo sviluppo dei conidi, che sono spore asessuali. I bordi o margini delle colture sono interi e lisci, mentre la consistenza è sfocata o vellutata. La temperatura limite per la loro crescita è di 40°C, nel caso di A. unguis
· Pericolosità da bibliografia scientifica: Se vengono inalate grandi concentrazioni, possono causare malattie gravi, soprattutto nei pazienti immunocompromessi. Queste malattie includono l'aspergillosi polmonare invasiva, l'aspergilloma, l'asma, la polmonite e l'aspergillosi broncopolmonare allergica. Gravi problemi di salute sono causati principalmente da metaboliti secondari tossici prodotti dalle specie Aspergillus, chiamati micotossine. Le micotossine più significative secrete dalle specie Aspergillus (e dai funghi in generale) sono l'aflatossina, la gliotossina e l'ocratossina A.
· Famiglia: Aspergillaceae
· Genere: Penicillium
· Specie probabile: Digitatum
· Descrizione: P. digitatum è un fungo mesofilo (cresce meglio a temperature moderate), con un intervallo di temperatura da 6 °C a un massimo di 37 °C. Inizia l'infezione creando un micelio bianco che si diffonde in modo circolare. Le spore germinate sono di colore giallo-verdastro o olivastro circondate da un piccolo cerchio di micelio bianco. Un tipico odore di marciume umido è presente nell'area infetta circostante. Il Penicillium digitatum si riproduce asessualmente tramite spore e conidi.
· Pericolosità da bibliografia scientifica: Sebbene i funghi del genere Penicillium utilizzino raramente esseri umani sani come ospiti, gli individui con un sistema immunitario compromesso possono essere infettati. Le spore possono indurre alcune reazioni allergiche come la polmonite ipersensibile o, in alcuni casi gravi, l'asma. Il Penicillium digitatum, secondo alcuni studi, produce una micotossina denominata citrinina, che può avere effetti nefrotossici (danneggia i vasi sanguigni e il flusso sanguigno ai reni), embriotossici (effetti avversi sullo sviluppo embrionale durante il periodo critico della formazione degli organi principali) e proprietà cancerogene per l’uomo e gli animali.
Foto con maggiore ingrandimento estratta dai campioni in esame
L’abitazione risulta fortemente contaminata dalla famiglia delle Aspergillaceae ed in particolare da Aspergillus Fischeri, Aspergillus Unguis e Penicillium Digitatum.
Tali muffe sono pericolose per la salute, possono causare l’Aspergillosi ed in particolare la Penicillium Digitatum probabilmente diffonde la micotossina citrinina che ha gravissimi effetti nefrotossici ed è potenzialmente cancerogena.
La contaminazione è diffusa per tutta l’abitazione e osservando la valutazione a diverse profondità si conclude che le ife si sono propagate all’interno dell’intonaco. Nella parete del campione “5” che apparentemente sembrava priva di muffa si sono riscontrate quantità rilevanti di Penicillium Digitatum, che si
Indagine termo-igrometrica
Le indagini termografiche combinate con la misurazione indiretta del tenore di umidità incorporata nelle pareti e soffitti, ha evidenziato l’esistenza di ponti termici che interessano principalmente il soffitto e le giunzioni parete-solaio di copertura.
I ponti termici riscontrati, sono zone dell'involucro termico dell'edificio in cui si verifica una differenza nel flusso di calore tra interno ed esterno. In altre parole, il ponte termico corrisponde a un punto dell'edificio in cui la resistenza termica dell'edificio è quasi pari a zero, di conseguenza questo provoca la creazione di punti freddi. La principale conseguenza è la dispersione termica all’interno dell’edificio in questione, con un aumento anche dei costi di riscaldamento o raffreddamento a seconda della stagione oltre che causare la condensa dell’acqua contenuta nell’aria se si superano le condizioni di equilibrio.
diagramma psicrometrico con individuazione del punto di rugiada alla T amb. 18.9°C e 74 % Hr di umidità rilevati medi
I ponti termici possono essere considerati come delle discontinuità di tipo sia geometrico che costruttivo, localizzate sull’involucro dell’edificio. Questi punti producono un flusso di aria differente tra interno ed esterno rispetto al resto dell’edificio, creando veri e propri punti freddi.
Un ponte termico incide negativamente sull’isolamento termico di un edificio perché costituisce una fuga privilegiata per gli scambi di calore da e verso l’esterno. Le giunzioni fra elementi strutturali degli edifici costituiscono dei ponti termici, cioè zone di concentrazione del flusso termico, che determinano due possibili inconvenienti: raffreddamento delle zone più prossime, con possibilità di formazione di condensa, e quindi di muffe. Questo avviene nel caso in cui la temperatura superficiale delle strutture scenda al di sotto della temperatura di condensazione del vapore nell’aria. Riduzione del potere isolante complessivo della parete, di cui si tiene conto introducendo il coefficiente di trasmittanza termica lineare. Dal diagramma psicrometrico di figura 5, partendo dai valori di umidita e temperatura dell’aria rilevati in ambiente (T amb. 18.9°C e 74 % Hr), si può affermare che è sufficiente che la parete raggiunga una temperatura di 14.5°C per generare il fenomeno della condensa superficiale su di essa.
CONCLUSIONI ED IPOTESI D’INTERVENTO
Dalle indagini effettuate che hanno interessato il piano oggetto di interesse, è emerso una condizione climatica ambientale umida (Umidità relativa 74 %), confrontabile con l’umidità esterna (77.40 %). Si ritiene che la zona sia soggetta ad avere dei valori basali di umidità relativamente alti, propri del contesto in cui le abitazioni sono insediate. Per tanto i fattori principali che vanno monitorati e corretti sono due:
· Monitoraggio e controllo dell’umidità degli ambienti
· Correzione dei ponti termici
· Bonifica delle superfici
Il monitoraggio ed il controllo dell’umidità degli ambienti può essere eseguita in due modi:
I. Attraverso l’utilizzo di materiale di rivestimento (intonaci e pitture) traspiranti e isolanti, ventilazione periodica giornaliera degli ambienti (controllo passivo)
II. Attraverso l’applicazione di dispositivi di ventilazione meccanica controllata che permettono il ricambio d’aria degli ambienti ogni qual volta il livello di umidità interna si sta accumulando oltre la soglia di allarme condensa. I dispositivi di ventilazione possono essere accessoriati con un recuperatore di calore capace di trasferire all’aria che viene immessa quasi il 90 % del calore posseduto dall’aria estratta dagli ambienti climatizzati. del calore dell’aria estratta, utilizzandolo per riscaldare quella in entrata prima di immetterla nei locali.
La correzione dei ponti termici può avvenire in diversi modi, a seconda della tipologia di ponte termico, della situazione esistente e dell’obiettivo da raggiungere. In generale, si possono distinguere due tipi di soluzioni:
Soluzioni localizzate: consistono nell’applicazione di uno strato isolante o di un taglio termico in corrispondenza del ponte termico, in modo da interrompere il flusso di calore e aumentare la temperatura superficiale interna. Queste soluzioni sono adatte per i ponti termici dovuti a nodi strutturali, tecnologici o geometrici, come ad esempio pilastri, travi, balconi, serramenti, angoli, ecc
Soluzioni globali: consistono nell’applicazione di uno strato isolante continuo su tutta la superficie dell’involucro, in modo da eliminare le discontinuità termiche e creare una barriera uniforme contro le dispersioni. Queste soluzioni sono adatte per i ponti termici dovuti a differenze di spessore o di materiale tra le componenti dell’involucro, come ad esempio pareti, solai, coperture, ecc
Nel caso specifico si suggerisce la soluzione globale ed uniforme ESEGUITA DALL’INTERNO
Ipotesi intervento: PARETI INTERNE
Il ciclo di trattamento proposto consiste:
· Bonifica e sanificazione delle superfici esistenti
· Rimozione dell’intonaco
· Realizzazione di intonaco deumidificante traspirante
· Realizzazione di pittura termica anticondensa
SOLUZIONI OMISSIS...
Ipotesi di intervento: CONTROSOFFITTO ISOLANTE
Per realizzare un controsoffitto isolante termico in cartongesso per correggere i ponti termici, è possibile seguire questi passi:
- Bonificare le superfici con il metodo visto in precedenza
- Rimuovere gli intonaci dei succieli
- Scegliere il tipo di cartongesso più adatto alle proprie esigenze, tra quelli disponibili sul mercato. Esistono infatti lastre di cartongesso preaccoppiate con materiali isolanti, come la lana di roccia, il polistirene espanso, il poliuretano espanso o il sughero, che offrono una maggiore resistenza al calore, al fuoco e all'umidità. In alternativa, si possono usare lastre di cartongesso standard, a cui aggiungere successivamente uno strato di materiale isolante.
- Misurare la superficie del soffitto da isolare e calcolare la quantità di materiale necessaria. Tenere conto anche dell'altezza della stanza e della normativa vigente, che stabilisce la distanza minima tra il soffitto e il pavimento.
- Fissare al soffitto esistente una struttura portante, che può essere costituita da profili metallici a T o a C, o da listelli di legno. La struttura deve essere livellata e distanziata dal soffitto di almeno 5 cm, per consentire il passaggio dei cavi elettrici e degli impianti. Se si vuole aumentare lo spessore dell'isolamento, si può aumentare anche la distanza della struttura dal soffitto, fino a un massimo di 12 cm.
- Tagliare le lastre di cartongesso delle dimensioni opportune e inserirle nello spazio vuoto tra la struttura e il soffitto, facendo attenzione a non lasciare fessure o interruzioni. Se si usano lastre di cartongesso standard, applicare anche uno strato di materiale isolante, che può essere incollato o fissato con viti o chiodi. Se si usano lastre di cartongesso pre-accoppiate, verificare che il lato con il materiale isolante sia rivolto verso il soffitto.
- Fissare le lastre di cartongesso alla struttura portante, usando delle viti autofilettanti. Praticare dei fori per il passaggio delle luci o degli impianti, se necessario. Sigillare eventuali giunture o fessure con stucco o silicone.
- Completare il lavoro con le finiture, come la pittura traspirante, la posa delle luci o degli impianti.
Per luoghi umidi, come il bagno o la cucina, è consigliabile usare un cartongesso specifico per ambienti umidi, che ha una maggiore resistenza all'acqua e alla muffa. Questo tipo di cartongesso ha un colore verde e una sigla idrorepellente (H1 o WR impermeabilizzate).
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