Umidità

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L'umidità è la quantità d'acqua o di vapore acqueo contenuta nell'atmosfera (o, più in generale, in una massa d'aria), in una sostanza o in un corpo[1].

Misurazione dei parametri di umidità[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Lo stesso argomento in dettaglio: Umidità assoluta, Umidità specifica e Umidità relativa.

Esistono diversi parametri che rappresentano l'umidità di un sistema:

  • Umidità assoluta: è la quantità di vapore acqueo espressa in grammi contenuta in un metro cubo d'aria (g/m³) ad una certa temperatura e pressione.[2] Non essendo espresso in percentuale, è un valore difficile da interpretare e per questo si preferisce l'utilizzo dell'umidità relativa.[3] L'umidità assoluta può essere espressa in termini di massa di acqua per volume di atmosfera o in termini di pressione parziale relativa del vapore rispetto agli altri componenti atmosferici (kg/m³ o Pa) o in massa di vapore (kg) su massa d'aria (kg).
  • Umidità specifica:è il rapporto tra la pressione parziale dell'acqua e la pressione parziale dell'acqua in condizioni di saturazione. Nell'ambito della termodinamica applicata si preferisce questa seconda definizione perché, rapportandosi alla massa di aria secca, questa non varierà mai nei normali processi termodinamici (sopra la temperatura di 132 K) al contrario della massa di aria umida (per esempio: con la condensazione del vapore nell'aria umida, il fluido può essere facilmente sottratto). L'umidità specifica, essendo misurata in g/kg, risulta essere poco immediata nella descrizione della quantità di vapore.
  • Umidità relativa: indica il rapporto percentuale tra la quantità di vapore contenuta in una massa d'aria e la quantità massima (cioè a saturazione) che il volume d'aria può contenere nelle stesse condizioni di temperatura e pressione.[2] In altre parole, è il rapporto tra l'umidità assoluta e l'umidità di saturazione. Un valore di umidità relativa pari al 100% non implica che la totalità della massa d'aria sia composta da acqua o vapore, ma che quella massa d'aria contiene la massima quantità di vapore contenibile in quelle condizioni senza che si abbia condensazione: in queste situazioni la possibilità di precipitazioni è molto elevata.

Umidità di saturazione[modifica | modifica wikitesto]

La quantità di vapore che può essere contenuta da una massa d'aria decresce al diminuire della temperatura e diventa quasi nulla a -40° (Questo valore coincide nelle scale Celsius e Fahrenheit).

Il quantitativo massimo di umidità contenibile per volume dipende dalla temperatura; per umidità di saturazione (o tensione di saturazione) si intende il quantitativo massimo di vapore acqueo contenibile a quella temperatura (equilibrio tra molecole che evaporano e molecole che condensano). In situazioni reali la saturazione è influenzata anche dalle caratteristiche dell'acqua evaporante (fase, sostanze disciolte e loro carica, forma della superficie evaporante). Si definisce per questo una temperatura di saturazione adiabatica.

Umidità atmosferica[modifica | modifica wikitesto]

Effetti visibili dell'umidità atmosferica[modifica | modifica wikitesto]

Variazione dell'umidità specifica con la temperatura.
Umidità condensata su una finestra

A pressione costante, l'umidità assoluta aumenta all'aumentare della temperatura dell'aria[2] (in quanto ad elevate temperature si ha una maggiore evaporazione dell'acqua, che si unisce all'aria sotto forma di vapore acqueo), mentre il valore dell'umidità di saturazione è costante, quindi l'umidità relativa, essendo il rapporto tra queste due quantità, tende a diminuire all'aumentare della temperatura e a salire al diminuire della temperatura[2].

Esiste dunque una temperatura, detta "temperatura di rugiada", che corrisponde ad un valore dell'umidità relativa pari al 100%, al di sopra della quale l'aria si trova in condizione di sovrassaturazione, che è una condizione di non-equilibrio, per cui l'aria tende spontaneamente ad allontanare l'acqua in eccesso in modo da riportarsi in condizioni di equilibrio, cioè a saturazione. In condizioni di sovrassaturazione il vapore acqueo condensa, formando la "nebbia", che è una dispersione di piccolissime goccioline di acqua in aria. Se la nebbia incontra una superficie fredda, le goccioline d'acqua in essa dispersa aderiscono alla superficie sotto forma di rugiada (o brina per valori di temperatura minori di 0 °C).

Altri effetti dell'umidità atmosferica sono:

  • la formazione delle nubi: che sono simili alle nebbie, con la differenza che si formano ad una distanza molto elevata rispetto al suolo;
  • le precipitazioni: formate dalle nubi in seguito ad un ulteriore abbassamento della temperatura o ad un aumento della pressione;
  • l'evapotraspirazione del suolo, fenomeno molto importante per il mantenimento dell'umidità del suolo, a sua volta influenzato dall'umidità atmosferica;
  • lo sviluppo di organismi viventi (ad esempio, in agrometeorologia, lo sviluppo di parassiti fungini), la cui crescita è regolata dall'umidità dell'ambiente in cui vivono.

Classificazione delle zone climatiche[modifica | modifica wikitesto]

Posizione geografica delle zone umide (verde scuro), semiaride (verde chiaro) e aride (giallo).

In base ai valori di umidità, possono essere identificate le seguenti tipologie di zone climatiche:

  • umide
  • semiaride
  • aride.

Valori estremamente bassi di umidità relativa minima diurna (5% o poco meno, anche nelle ore notturne può rimanere molto contenuta) si riscontrano generalmente nei deserti, per esempio nella regione sahariana.

Durante le giornate di pioggia l'umidità relativa dell'aria in ambiente esterno raggiunge tipicamente valori dell'80-90%.

L'umidità relativa dell'aria in situazioni di benessere varia dal 35 al 65%; non dovrebbe mai essere superato il valore del 50% con temperature maggiori di 26 °C.

Umidità del terreno[modifica | modifica wikitesto]

Il contenuto di acqua presente in un terreno comprende i seguenti contributi:[3]

  • acqua igroscopica: assorbita alla superficie dei granuli del terreno e non rimovibile attraverso semplice essiccamento;
  • acqua di imbibizione o di capillarità: contenuta nei pori dei granuli del terreno, dove viene assorbita per capillarità;
  • acqua di percolazione o freatica o libera: si trova negli spazi tra i granuli ed è essenziali per la crescita delle piante.

Umidità negli edifici[modifica | modifica wikitesto]

Effetti dell'umidità (efflorescenza secondaria) su una parete muraria.

I principali fenomeni che determinano problemi di umidità negli edifici sono:[4],[5]

  • infiltrazioni: ad esempio dovute alla non integrità della copertura dell'edificio;
  • capillarità: l'acqua può risalire per capillarità all'interno dei muri dell'edificio, se non adeguatamente protetti, soprattutto nelle zone basamentali;
  • condensazione: dovuta alla presenza di superfici fredde all'interno dell'edificio (per esempio in corrispondenza di ponti termici o di pareti esterne isolate male) o all'interno di strati isolanti permeabili al vapore posti nelle pareti esterne;
  • un'altra fonte di umidità nei locali (molto raramente riconosciuta e ancor meno menzionata nella letteratura) è la presenza a cavallo della superficie del muro o dell'intonaco di cristalli di sali igroscopici (specialmente solfati e nitrati) portati nel muro da anni o secoli di infiltrazione capillare nei muri, da risalita verticale o orizzontalmente da terra addossata. A seconda delle variazioni di temperatura e di umidità relativa dell'aria nell'ambiente, questi cristalli assorbono umidità dall'aria o la emettono in essa. Possono pertanto mantenere un locale umido anche in assenza di infiltrazioni in atto o di condensa (che è fenomeno esclusivamente collegato alla temperatura dell'aria; può essere pensato come l'equivalente all'interno della rugiada all'esterno.

Ai fini della corretta diagnosi di una situazione bisogna tener presente che non ci sono altre fonti di umidità a parte queste tre. L'azione di queste tre fonti è a sé stante, ma possono, ovviamente, agire in concomitanza l'una dell'altra.

È credenza diffusa che la sola presenza di umidità eccessiva nei muri e/o nell'aria all'interno degli edifici provochi degrado del materiale murario, intonacato o no, in quanto può compromettere le finiture, la stabilità strutturale degli edifici e la vivibilità degli ambienti. Tuttavia, il fatto che un muro sia bagnato non lo degrada affatto: basti pensare alle pile di ponti e alle banchine di porto romane immerse nell'acqua da secoli e ancora in ottimo stato. L'umidità da sola può solo instaurare le condizioni che favoriscono l'insorgere dei fenomeni che sono le vere cause dirette dei degradi (ad esempio di funghi e muffe che fanno marcire una coperta di lana in un armadio). Nei muri, sfarinamenti, scagliature, marcimenti, ecc. sono provocati dall'espansione dei cristalli che si formano a seguito dell'evaporazione dei sali minerali solubili trasportati entro il muro da infiltrazioni capillari, ad esempio di acqua risalita, o da spuma marina. Queste acque sono sempre cariche di sali disciolti.

Strumenti di misurazione[modifica | modifica wikitesto]

Per poter ricavare l'umidità specifica, si utilizza il nomogramma di Herloffson, che è una cartina con riportati molte griglie di più valori e dal risultato del loro incrocio si ottiene il valore massimo d'umidità specifica per quelle condizioni.

Lo strumento usato per misurare l'umidità relativa si chiama igrometro la cui scala è graduata da 0% a 100%.

Tra gli strumenti per la misurazione dell'umidità atmosferica vi sono:

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Nicola Zingarelli, Il nuovo Zingarelli. Vocabolario della lingua italiana, 11ª edizione, Milano, Zanichelli, 1984, p. 2082.
  2. ^ a b c d Centro Meteo Italiano.it - "Umidità assoluta e relativa"
  3. ^ a b Enciclopedia Treccani, "Umidità"
  4. ^ Giovanni Manieri Elia, Metodo e tecniche del restauro architettonico, Carocci, Roma 2010, pp. 175-180.
  5. ^ Pinto Guerra Edgardo, Risanamento di murature umide e degradate, D Flaccovio, Palermo 2008-11, cap. 2-3.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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