Uno studio numerico sulla capacità di regolazione igrotermica dei materiali in terra per l’edilizia

L’impiego della terra cruda come materiale edile sta tornando in auge grazie alla sua ridotta impronta di carbonio rispetto a materiali convenzionali come il calcestruzzo o i mattoni in terracotta. La terra cruda è un eccellente regolatore igrotermico passivo, in grado di aumentare il comfort abitativo e, allo stesso tempo, di ridurre i consumi energetici per il riscaldamento/raffrescamento degli edifici. Tuttavia, il forte accoppiamento igrotermico complica la modellazione ingegneristica di tale materiale favorendo una semplificazione delle equazioni di bilancio di massa e energia nonché dei legami costitutivi di ritenzione idrica e permeabilità. In questo studio, alcune ipotesi semplificative sono discusse con riferimento ad un modello numerico che riproduce il comportamento di un muro in terra cruda esposto a cicli di temperatura e umidità relativa nell’ambiente circostante. I risultati mostrano che, a parità di accuratezza, la complessità dell’analisi può essere notevolmente ridotta trascurando le variazioni della massa di vapore e la dipendenza della suzione dalla temperatura nelle equazioni di bilancio igrotermico. Inoltre, lo studio dimostra che la capacità di regolare l’umidità dipenda essenzialmente dalla permeabilità dell’acqua liquida la quale, a sua volta, è funzione sia della permeabilità satura che della ritenzione idrica.

Parole chiave: materiali costruttivi in terra, regolazione umidità, modello igrotermico di materiale poroso, terra cruda.