Blower Door Test

Cos’è un Blower Door Test ?

Il Blower Door Test è una prova empirica non distruttiva che permette di misurare la permeabilità all’aria di un edificio.

La prima prova di Blower Door Test fu realizzata in Svezia nel 1977; nonostante ciò, soltanto negli ultimi anni si è estesa la domanda di test che valutino l’ermeticità degli edifici, grazie soprattutto alla diffusione di consapevolezza riguardante l’efficienza energetica e il concetto di tenuta all’aria.

Parallelamente al Blower Door Test possono essere effettuate delle indagini qualitative ausiliarie con attrezzature specifiche per l’individuazione di perdite d’aria e difetti costruttivi (termocamera, fumo freddo e anemometro) con le quali è possibile svolgere una ricerca mirata delle anomalie, verificando la corretta esecuzione dell’involucro edilizio (dettagli costruttivi, posa isolamenti, posa serramenti, nastrature di tenuta all’aria ecc.) verso l’esterno e verso ambienti non riscaldati (e più in generale verso gli ambienti che non appartengono al volume sottoposto a test), individuando quali elementi risultano maggiormente critici e localizzando eventuali perdite o infiltrazioni.

Perché eseguire un Blower Door Test?

Nella moderna progettazione è imprescindibile tenere conto della permeabilità dell’aria; essa è largamente considerata nella progettazione di edifici ad alte prestazioni energetiche.

Il Blower Door Test, oltre che essere utile per l’assegnazione di un valore che descrive la permeabilità dell’involucro, è un test fondamentale per valutare la qualità costruttiva ed evitare che eventuali infiltrazioni di aria possano portare alla formazione di condense e muffe, favorendo la conservazione degli elementi costruttivi.

L’ermeticità dell’edificio è proporzionale al comfort interno e conoscerne l’ermeticità significa conoscere i limiti dell’involucro. Aumentare il livello di tenuta all’aria di un edificio comporta numerosi vantaggi, tra cui un aumento della qualità di comfort termico e acustico, e un maggior risparmio energetico dovuto ad un minor flusso d’aria indesiderato tra volumi interni ed esterni.

Inoltre il Blower Door Test si distingue per:

• Rapidità d’esecuzione;
• Tecnica non invasiva e non distruttiva;
• Versatilità: il test può essere eseguito in ogni stagione, con l’unica limitazione del differenziale di pressione del vento a flusso nullo, che deve essere minore di 5 Pa.

Obbiettivi del Blower Door Test

Il Blower Door Test fornisce una misura quantitativa del livello di ermeticità del volume posto sotto analisi e, nel caso fosse richiesta una certificazione, si procede con l’assegnazione ad una classe di appartenenza. Quest’ultima varia a seconda del livello di ermeticità e del protocollo di certificazione desiderato (LEED, BREEAM, WELL, PassivHaus, Minergie, CasaClima).

L’obiettivo del Blower Door Test, eseguito secondo la UNI EN ISO 9972:2015, è quello di misurare i ricambi d’aria e restituire il valore dei parametri esemplificativi η50 [h^-1] e q50 [m³/h∙m²] che descrivono il flusso d’aria non controllato passante per l’involucro.

Entrambi i parametri forniscono un indice di permeabilità all’aria del volume analizzato ma non esprimono lo stesso concetto: il parametro n50 rappresenta il numero di ricambi d’aria del volume di controllo in un ora ad un differenziale di pressione di 50 Pa, invece il valore di q50 esprime il volume d’aria passante per unità di superficie in un’ora ad un differenziale di pressione di 50 Pa. Quest’ultimo parametro fornisce una misurazione specifica ad un area perché tiene in considerazione la forma della superficie dell’edificio.

Il valore η50 e q50 è tanto più basso quanto più alta è la tenuta all’aria dell’immobile: a valori minori corrispondono prestazioni dell’involucro migliori.

Blower Door Test: come si esegue?

Il Blower Door Test è articolato in quattro fasi:

1. Preparazione volume di prova
2. Setup degli strumenti
3. Test e raccolta dati
4. Rimessa in funzione dell’immobile

1. La preparazione adeguata dell’immobile prima del test garantisce l’accuratezza e la veridicità dei risultati. A seconda del tipo di test che deve essere eseguito (metodo 1, metodo 2 o metodo 3) e all’eventuale protocollo da seguire, l’immobile viene preparato seguendo specifiche procedure. L’immobile viene preparato seguendo le prescrizioni indicate nelle norme UNI di riferimento, variabili a seconda del tipo di test da performare. Prima del test si esegue un’ispezione delle sigillature e vengono controllate eventuali mancanze o errori. In particolare per il test in condizioni “edificio in uso” (metodo 1), non sono consentite sigillature provvisorie volte a migliorare artificialmente la tenuta all’aria dell‘involucro. In tal caso viene annullata la validità del test.

2. Una volta preparata l’area, si procede al montaggio degli strumenti per pressurizzare l’edificio. L’attrezzatura per il test è costituita da:

• telai ermetici, formati da un’intelaiatura metallica regolabile e un telo in nylon, oppure realizzati in materiale plastico o legno. Vengono installati in una delle aperture dell’immobile da analizzare (solitamente la porta d’ingresso);
• ventilatori a controllo elettronico, montati all’interno dei telai;
• sistemi di controllo e memorizzazione dei dati formati da:
  • barometri e termometri,
  • tubi con misuratori di pressione,
  • trasduttori per la conversione dei valori,
  • computer per l’analisi e la raccolta dei dati.

3. I ventilatori, una volta azionati, creano una differenza di pressione all’interno dell’immobile rispetto all’esterno, o viceversa. Secondo la UNI EN ISO 9972 è obbligatorio eseguire il test in condizioni di depressione (flusso d’aria dall’interno all’esterno), ma è consigliato eseguirlo anche in condizioni di sovrapressione (flusso d’aria dall’esterno all’interno). Per mantenere la differenza di pressione il ventilatore deve scambiare una costante quantità d’aria [m³/h], che viene calcolata attraverso un algoritmo. Quest’aria, divisa per il volume dell’edificio [m³], restituisce il valore η50 [h^-1], ovvero il numero di ricambi d’aria in un’ora necessari per mantenere tale pressione all’interno di tutto il volume. Il calcolo del parametro q50 [m³/h∙m²] avviene in maniera analoga ma il flusso d’aria scambiato [m³/h] viene diviso per l’area di involucro dell’edificio [m²]. I ventilatori sono collegati a software che elaborano i valori di η50 e q50 alle diverse pressioni e li memorizzano per l’analisi finale dei dati e la redazione dei report. Le prime misurazioni vengono fatte a ventilatore spento e coperto, con  il fine di valutare la differenza di pressione tra interno ed esterno senza che nessuna pressione sia indotta. Queste misurazioni servono a  stabilire la differenza di pressione a flusso zero e quindi di identificare il punto di partenza dell’analisi. Una volta stabilita la differenza di pressione a flusso zero, il ventilatore viene scoperto ed azionato. Le misurazioni del flusso d’aria del Blower Door Test devono avvenire seguendo delle precise regole descritte nella norma UNI EN ISO 9972:2015. Solitamente vengono effettuate almeno cinque misurazioni, a intervalli di incrementi di pressione crescenti che non siano maggiori di 10 Pa, partendo da un differenziale di pressione minimo di 10 Pa fino a raggiungere un massimo di almeno 50 Pa. Inoltre è consigliato eseguire il test, ove possibile, anche a differenziali di pressione maggiori di 50 Pa, in quanto, aumentando il numero di misurazioni e il differenziale di pressione, aumenta l’accuratezza del risultato. In caso di svolgimento del test in edifici non residenziali di grandi dimensioni, in cui una differenza di pressione di 50 Pa risulterebbe difficilmente raggiungibile, è possibile svolgere il test seguendo le limitazioni descritte precedentemente, ma limitandosi ad un valore massimo di differenza di pressione di 25 Pa. Il risultato finale, secondo la UNI EN ISO 9972:2015, è ottenuto come dato combinato dei risultati dei test eseguiti in condizioni di depressione e di sovrapressione. Prima di riportare l’immobile nel suo stato originale è possibile, in questa fase, eseguire delle indagini qualitative per individuare eventuali imperfezioni costruttive. L’ispezione con fumo freddo, anemometro e termocamera vengono svolte in condizione di differenziale di pressione positivo o negativo per accentuare i fenomeni di infiltrazione, rendendo più visibili i difetti.

4. Alla fine del test, tutte le operazioni di preparazione vengono ripercorse a ritroso: vengono rimosse tutte le sigillature temporanee su aperture, tubazioni ed eventuali guarnizioni temporanee dai camini; e vengono riportati allo stato di esercizio eventuali impianti spenti. Al termine del test, l’immobile sarà nel suo stato originale.

Quando può essere fatto un Blower Door Test?

E’ possibile eseguire il test in più momenti:

• In fase di costruzione o ristrutturazione, per verificare la corretta posa dei componenti prima della realizzazione delle finiture (Blower Door Test metodo 3);
• A edificio esistente o a fine dei lavori, per verificare le condizioni di reale utilizzo (Blower Door Test metodo 1) o per verificare la tenuta dell’involucro edilizio (Blower Door Test metodo 2).

Per edifici di nuova costruzione, diretti a raggiungere elevati obbiettivi di efficienza energetica, è necessario realizzare opportuni test di tenuta all’aria in corso d’opera, al fine di individuare e correggere le prime criticità dell’involucro edilizio già in fase di cantiere.

Secondo la norma UNI EN ISO 9972:2015 il test non presenta particolari limitazioni di svolgimento a livello climatico, a patto che il differenziale di pressione a flusso zero non superi i 5 Pa (vento debole o assente). Inoltre per correggere la misurazione della portata d’aria in termine di densità è necessario registrare la temperatura esterna e interna prima e dopo il test.

Protocolli di certificazione

I principali protocolli di certificazione ambientale di edifici energeticamente efficienti (LEED, BREEAM, WELL, PassivHaus, Minergie, CasaClima) richiedono il Blower Door Test tra le verifiche di collaudo degli edifici.

Nella regione autonoma di Trento, dal 2015, vige l’obbligo di misurazione della tenuta all’aria degli edifici, nuovi o recuperati, destinati ad ottenere una classe energetica A o A+, secondo il “metodo 1” della UNI EN ISO 9972. In particolare l’obbligo vige per i seguenti casi:

• edifici di nuova costruzione
• sostituzione edilizia
• demolizione e ricostruzione
• ampliamento dei volumi superiore al 20% del volume dell’edificio esistente
• ristrutturazione dell’intero edificio

In caso di edifici con una pluralità di unità immobiliari, il Blower Door Test va eseguito su almeno il 20% del numero di unità.

Principali applicazioni del Blower Door Test

Il BDT può essere eseguito per valutare il grado di ermeticità dei seguenti tipi di fabbricati:

• Edifici industriali: devono rispettare i valori di tenuta richiesti dai protocolli di certificazione. Per i magazzini di grandi dimensioni, avere una buona tenuta all’aria significa poter dimensionare impianti notevolmente più piccoli e perciò notevolmente meno dispendiosi sia in termini economici che energetici.
• Edifici civili e residenziali: al fine di verificare il livello di tenuta all’aria e le indoor comfort e la prestazione energetica.
• Sale operatorie, laboratori farmaceutici: devono essere perfettamente ermetiche per non dispendere negli ambienti circostanti aria contaminata. Inoltre una corretta tenuta all’aria aiuta a garantire le idonee condizioni termo-igrometriche richieste in queste speciali sale.
• Magazzini automatizzati ORS: il sistema antincendio a sottrazione di ossigeno si basa sulla creazione e il monitoraggio di un’atmosfera con precisi valori di concentrazione dei gas. L’ermeticità di questi locali è fondamentale, in quanto, per il corretto funzionamento dell’impianto, è necessario evitare che aria esterna all’ambiente controllato entri all’interno.
• Data center e sale server;
• Celle frigorifere per la logistica: date le grandi dimensioni, devono garantire la massima tenuta all’aria, per assicurare l’efficienza nel raffreddamento.
• Shelter (off-shore): in questi particolari alloggi è necessario garantire una pressione interna positiva per impedire a gas pericolosi o incendi di penetrare in eventuali fessure. Per mantenere il livello di pressione desiderato costante è indispensabile che questi alloggi presentino una tenuta all’aria ottimale.