The Fallacies of Venting Crawl Spaces

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Quasi il 70% delle case nella Carolina del Sud hanno fondamenta per vespai. Costruiamo più fondazioni di vespai di qualsiasi altro stato del paese. Eppure continuiamo ad avere problemi con i nostri vespai. Questi problemi includono muffa e decadimento, livelli elevati di radon, termiti e altri problemi di parassiti. Vediamo condensa sulle condutture, muffa sui travetti, danni da termiti e scarafaggi del legno e pavimenti di legno duro a coppa. La nostra soluzione attuale è quella di aumentare la ventilazione del vespaio.

A una riunione Affordable Comfort a cui ho partecipato di recente, un oratore dal Canada ha detto che ventilare i vespai nel sud-est degli Stati Uniti è una follia. Sono d’accordo. In questo articolo, discuterò alcuni degli errori che vedo con la nostra pratica attuale di ventilazione delle fondamenta dei vespai e fornirò delle linee guida per un vespaio con prestazioni più elevate.

Inutile #1 – Esiste una base di ricerca per le attuali linee guida di ventilazione dei vespai.

Supposto che ventiliamo i vespai per aiutare a controllare l’umidità. Guardando indietro attraverso i documenti storici troviamo diversi documenti che discutono la ventilazione dei vespai. Nel 1939, il Forest Products Lab ha pubblicato “Use and Abuse of Wood in House Construction” (Uso e abuso del legno nella costruzione di case) che contiene “Le prese d’aria schermate per un totale del 3% della casa sono le migliori, con un pavimento completamente isolato… Un piccolo ventilatore in ogni muro è appena sufficiente nell’umido Sud.”

Nel 1942, la “Property Standards and Minimum Construction Guidelines” della Federal Housing Administration conteneva il primo requisito per la ventilazione dei vespai nella letteratura normativa. È precedente a qualsiasi ricerca conosciuta sulle prestazioni dei vespai. Questi requisiti dichiarano in parte “Fornire un numero sufficiente di sfiati sulle pareti di fondazione per assicurare un’area di ventilazione totale equivalente a 1/2 per cento dell’area chiusa più 1/2 piede quadrato per ogni metro lineare di muro che racchiude quell’area.”

Nel 1948, la Housing and Home Finance Agency (HHFA) ha pubblicato “Crawl Spaces: their effect on dwellings”. Questo documento contiene una discussione su alcuni lavori investigativi fatti da Britton su diversi complessi abitativi. Britton ha detto che “quando la ventilazione nella misura di 1/1500 dell’area dell’edificio è stata tagliata nelle pareti dei vespai, in combinazione con la ventilazione di circa 1/500 dell’area dell’edificio nelle pareti dei vespai e la copertura del terreno dei vespai con una copertura minerale di 55#, tutti i problemi sono stati apparentemente eliminati.” Una nota interessante di questa discussione è che Britton stava indagando sui problemi di umidità del sottotetto.

Britton includeva la nota “Dove i pavimenti dei vespai sono coperti con coperture in rotoli con superficie minerale 55# in modo efficace, la ventilazione delle pareti specificata può essere ridotta fino al 90% per una costruzione controllata.” L’HHFA seguì con un altro documento che affermava “Dove una buona copertura è applicata su tutta la superficie del terreno nel vespaio, è necessaria pochissima ventilazione.”

La prossima cosa che vediamo sono requisiti di codice aggiornati. Gli Standard Minimi di Proprietà del 1958 dichiarano: “Devono essere forniti almeno 4 ventilatori per le pareti di fondazione, uno situato vicino ad ogni angolo dello spazio, con un’area di ventilazione netta aggregata non inferiore a 1/150 dell’area degli spazi senza basamento, o un trattamento della superficie del terreno sotto forma di un materiale di barriera al vapore… più almeno 2 ventilatori per le pareti di fondazione con un’area di ventilazione netta aggregata non inferiore a 1/1500 dell’area degli spazi senza basamento.” L’unica differenza che vedo tra questo codice del 1958 e il codice IRC del 2000 è che oggi richiediamo un minimo di quattro ventilatori al livello di ventilazione 1/1500.

Dalle mie indagini e da quelle di Bill Rose del Building Research Council dell’Università dell’Illinois, la ricerca a supporto di queste raccomandazioni e del codice non esiste. Quello che posso trovare in letteratura sembra essere limitato a un’indagine sul campo con diversi passi di controllo dell’umidità che avvengono contemporaneamente. Non vedo una valutazione dell’efficacia di ogni passo. Cioè: Quando la ventilazione del sottotetto E la ventilazione delle fondamenta E una copertura del terreno sono state aggiunte, il problema dell’umidità del sottotetto è stato risolto. Questi documenti contengono certamente buone informazioni, ma non credo che contengano abbastanza informazioni per sostenere i nostri codici edilizi esistenti e i requisiti di ventilazione.

Inoltre, non è stato trovato nulla nella letteratura che supporti scientificamente la copertura parziale del terreno in un vespaio.

Fallacia #2 – Costruiamo le case oggi come quando furono stabilite le attuali linee guida per la ventilazione dei vespai.

Molte cose sono cambiate nelle case che costruiamo oggi rispetto a quelle che costruivamo negli anni ’30-’50. Spesso costruiamo su siti più umidi (perché molti di quelli alti e secchi sono andati.) Costruiamo anche case più profonde nel terreno. Costruiamo anche case più profonde nel terreno (non posso contare le volte che ho strisciato in un’intercapedine). Costruiamo sporgenze più piccole senza grondaie e pluviali, e a volte non incliniamo il terreno lontano dalla fondazione.

Il cambiamento più significativo che abbiamo fatto negli ultimi 50 anni, secondo me, è l’aria condizionata. In molte parti del paese, facciamo una pratica standard di creare artificialmente temperature più fresche nelle nostre case. Ora creiamo facilmente temperature che sono vicine o addirittura inferiori alla temperatura del punto di rugiada dell’aria circostante. La condensa si verifica su superfici che prima non avevano mai sperimentato la condensa. L’aria condizionata ha sconvolto l’equilibrio che eravamo abituati a sperimentare, e l’equilibrio che stavamo usando quando i codici di ventilazione sono stati creati.

Fallacia #3 – I requisiti di area di ventilazione 1/150 o 1/1500 significano qualcosa.

Ho usato un dispositivo di prova del flusso d’aria ASHRAE Standard 51-1985 per misurare il flusso d’aria attraverso sfiati di fondazione che vanno da 24 pollici quadrati di area netta libera (NFA) a 75 mq di NFA. Il grande sfiato NFA aveva un flusso maggiore ad una data pressione, ma il flusso era circa 1,75 volte quello dello sfiato piccolo piuttosto che 3 volte il flusso come ci si aspetterebbe dalla differenza di dimensioni. Uno sfiato automatico da 65 NFA ha un flusso d’aria molto più vicino allo sfiato da 24 che a quello da 75. (Questo accade a causa dello schermo aggiuntivo all’interno dello sfiato, che non è usato nel calcolo dell’NFA per lo sfiato, ma fornisce una restrizione al flusso d’aria). Pertanto, il flusso d’aria effettivo raggiunto quando si soddisfa il requisito 1/150 sembra dipendere dall’NFA di ogni bocchetta così come dall’area di ventilazione totale aggregata. Un’area libera netta equivalente composta da bocchette NFA più piccole fornirà più flusso d’aria che un minor numero di grandi bocchette NFA.

In seguito, ho stimato i cambiamenti d’aria all’ora in un vespaio alto 3 piedi di una casa di 1500 piedi quadrati usando queste stesse bocchette. A 1/150, avremmo bisogno di 60 delle 24 bocchette NFA. Le 60 bocchette produrrebbero un tasso di ricambio d’aria di circa 6,4 cambi d’aria all’ora (ACH). Al contrario, la bocchetta più grande da 75 NFA richiederebbe solo 20 bocchette e fornirebbe solo 3,4 ACH. La presa d’aria relativamente grande da 65 NFA controllata termostaticamente fornirebbe solo 2,6 ACH se si rispettasse il rapporto 1/150.

Se aggiungessimo una copertura completa del terreno come permette il codice, potremmo ridurre il requisito di ventilazione a 1/1500. Il numero di ventilatori richiesti scende a sei per i piccoli ventilatori da 24 pollici quadrati e a quattro per gli altri ventilatori. Questo riduce il tasso di ricambio d’aria a 0,64 ACH per le bocchette da 24 NFA, 0,45 ACH per la bocchetta automatica e 0,70 per la grande bocchetta da 75 NFA.

Questa indagine ha dimostrato che specificare un NFA per la ventilazione del vespaio non sembra indicare la quantità di ventilazione che può avvenire in un vespaio. L’uso di bocchette NFA più piccole fornirà più ventilazione di quando si usano bocchette NFA più grandi. Gli sfiati controllati termostaticamente non forniscono un flusso corrispondente a uno sfiato di dimensioni simili azionato manualmente.

Fallacia #4 – Lo sfiato ridurrà i livelli di umidità dell’intercapedine.

In realtà, lo sfiato aiuterà solo a ridurre i livelli di umidità dell’intercapedine quando l’aria esterna è più secca dell’aria dell’intercapedine, o quando entra aria esterna abbastanza calda e riscalda l’intercapedine. L’aria esterna in estate può effettivamente contenere più umidità dell’aria dell’intercapedine e può peggiorare la situazione, non migliorarla. In inverno, lo sfiato aiuterà ad asciugare un vespaio, a volte in modo deleterio.

Da un punto di vista psicrometrico, lo sfiato di un vespaio per rimuovere l’umidità funziona quando l’aria esterna è più secca di quella del vespaio. “Più secca” non significa un’umidità relativa inferiore, ma piuttosto un’umidità assoluta inferiore. L’umidità relativa è un rapporto tra la quantità di umidità nell’aria e quella che l’aria può trattenere a quella temperatura. L’umidità assoluta è la quantità di umidità in una quantità di aria. L’aria a 85 gradi e 60% RH ha la stessa umidità assoluta dell’aria a 70 gradi e 100% RH. Quindi ventilare un vespaio a 70F/100% RH con aria a 85F/60% RH non rimuoverà l’umidità.

La temperatura del punto di rugiada è la temperatura alla quale si forma la condensa quando l’aria viene raffreddata. Alla temperatura del punto di rugiada, l’aria è satura e qualsiasi ulteriore raffreddamento provocherà la condensazione. Nell’esempio precedente, sia l’aria dell’intercapedine a 70F/100% RH che l’aria esterna a 85F/60% hanno la stessa temperatura del punto di rugiada: 70F. Se ventiliamo un vespaio con aria che ha una temperatura del punto di rugiada più alta dell’aria del vespaio, aggiungeremo effettivamente umidità al vespaio piuttosto che rimuoverla.

Qui in South Carolina, abbiamo spesso temperature del punto di rugiada dell’aria esterna intorno ai 75F. Con l’aria condizionata, i terreni freschi e le condutture fredde nei nostri vespai, la temperatura del punto di rugiada nei nostri vespai è spesso inferiore a 75F. Quando li ventiliamo, abbiamo problemi di condensa. I pavimenti marciscono, ammuffiscono o si gonfiano a causa dell’umidità in eccesso. Le condutture sudano e si saturano d’acqua. Le perdite di energia dei condotti salgono perché l’isolamento non è isolante quando è bagnato.

I nostri mutui, il controllo dei parassiti e le industrie di ispezione domestica segnalano come potenziale problema un contenuto di umidità del legno nei vespai superiore al 20%. A questo contenuto di umidità del legno, si suppone che la muffa possa crescere. Vedo vespai senza problemi con un tasso di umidità del legno del 16%. Un contenuto di umidità del legno del 16% si riferisce all’aria all’80% di umidità relativa. La temperatura del punto di rugiada di un vespaio a 75F/80% RH è di circa 68F. Perché mai dovrei voler ventilare questo vespaio con aria che ha una temperatura del punto di rugiada vicina a 75F? Il risultato sarà la condensazione su tutte le superfici fredde nell’intercapedine.

I pavimenti in legno sopra l’intercapedine hanno spesso problemi di coppettazione in estate. Il legno si espande quando si bagna. Lo scenario tipico che vedo è che l’aria condizionata mantiene l’umidità dello spazio abitativo più bassa di quella del vespaio. Questo si traduce in livelli di umidità non uniformi sulla superficie superiore e inferiore del legno. La superficie inferiore, più umida, si espande e provoca la coppettazione delle tavole.

Una soluzione comune è quella di aggiungere la ventilazione al vespaio, per ridurre i livelli di umidità. Indovinate cosa succede in inverno? Le tavole si rannicchiano nel senso opposto. Ora la nostra intercapedine è ventilata con aria relativamente secca, così che le cose nell’intercapedine si asciugano davvero. (Come si riscalda l’aria, la sua umidità relativa scende.) Più ventilazione aggiungiamo per curare la coppettazione estiva, peggiore è la coppettazione invernale inversa. Stiamo sbattendo i livelli di umidità del legno da un estremo all’altro. Altri movimenti del legno legati all’umidità, come il rigonfiamento e il restringimento delle porte, avvengono anche in casa.

Fallacia #5 – Sfogare un vespaio non è un problema energetico.

Dal punto di vista energetico, perché dovremmo voler sfogare un vespaio? In inverno, un’intercapedine non condizionata è più calda dell’esterno. Far entrare ulteriore aria fredda dall’esterno tenderà solo a rendere l’intercapedine più fredda e ad aumentare la perdita di calore. Infatti, spesso installiamo degli sfiati automatici che si chiudono durante l’inverno proprio per questo motivo. La situazione opposta si verifica in estate: l’aria calda esterna aggiungerà calore all’intercapedine e aumenterà il carico di raffreddamento. Dato che spesso installiamo condotti nei vespai, lo sfiato aumenta la perdita di energia dai condotti. La condensazione estiva nell’isolamento dei condotti può facilmente raddoppiare le perdite di energia dai condotti.

Fallacia #6 – Aumentare la ventilazione di un vespaio è una valida procedura di mitigazione dei gas del suolo.

Una soluzione potenziale per affrontare i livelli elevati di radon nelle strutture del vespaio è quella di aumentare il tasso di ventilazione del vespaio. La regola generale è di raddoppiare il tasso di ventilazione per ridurre i livelli di radon della metà. La mia prima domanda è: qual è l’attuale tasso di ventilazione? Una strategia comune di mitigazione è quella di aggiungere un ventilatore alimentato per aumentare meccanicamente il tasso di ventilazione. Se ipotizziamo un vespaio ventilato 1/150 con 24 bocchette di pollice quadrato e un vento costante di 1 MPH, avremmo bisogno di un ventilatore che potrebbe fornire oltre 6 cambi d’aria all’ora. Cioè 6*4500/60 = 450 CFM, solo per ridurre i livelli di radon del 50%. Ma perché aumentare il tasso di ventilazione di un vespaio per risolvere un problema di gas del suolo quando l’aumento della ventilazione può causare così tanti altri potenziali problemi e spese?

Per riassumere:

Fallacia #1 – esiste una base di ricerca per le attuali linee guida di ventilazione del vespaio, quando in realtà non sembra esistere.

Fallacia #2 – Costruiamo le case oggi come quando sono state stabilite le attuali linee guida per la ventilazione dei vespai, quando in realtà le nostre case oggi sono drasticamente diverse.

Fallacia #3 – L’area libera netta totale fornirà una ventilazione adeguata, quando in realtà le misure effettive del flusso di piccoli sfiati NFA rispetto ai grandi sfiati NFA installati allo stesso rapporto NFA sono drasticamente diverse.

Fallacia #4 – Lo sfiato ridurrà i livelli di umidità dei vespai. Lo sfiato aiuta a ridurre i livelli di umidità dei vespai solo quando l’aria esterna è più secca dell’aria del vespaio, o quando l’aria esterna abbastanza calda entra e riscalda il vespaio. L’aria esterna in estate può effettivamente contenere più umidità dell’aria dell’intercapedine e può peggiorare la situazione, non migliorarla. In inverno, la ventilazione aiuterà ad asciugare un vespaio, a volte in modo deleterio.

Fallacia #5 – La ventilazione di un vespaio non è un problema energetico, quando in realtà può aumentare sia il carico di riscaldamento che di raffreddamento.

Fallacia #6 – Aumentare la ventilazione di un vespaio è una valida procedura di mitigazione dei gas del suolo. La ventilazione per ridurre i gas del suolo (radon, umidità, ecc.) ha così tanti problemi intrinseci, come discusso in questo documento, che, a mio parere, non vale la spesa o la responsabilità.

Senza ventilazione di un vespaio

Siccome l’umidità è un tale problema nei vespai, affrontare i problemi di umidità è la prima priorità nel chiudere un vespaio. L’acqua esterna deve essere diretta lontano dalla fondazione con una corretta classificazione del lotto e una corretta gestione del deflusso del tetto. Il suolo dell’intercapedine dovrebbe essere completamente coperto da un ritardante di vapore. Il movimento capillare dell’umidità dovrebbe essere limitato utilizzando delle interruzioni capillari sotto i pilastri e i muri di fondazione, o coprendo i muri di fondazione e i pilastri con un ritardatore di vapore. I muri di fondazione possono essere isolati piuttosto che i pavimenti negli spazi vuoti per migliorare le prestazioni termiche. In alcuni casi, un deumidificatore dovrà essere aggiunto al vespaio a causa della complessità dei progetti di casa e della psicrometria coinvolta. Dettagli specifici per un vespaio sigillato possono essere trovati sulla nostra pagina delle specifiche del vespaio sigillato.

In un buon vespaio, con un buon controllo dell’umidità dentro e intorno alle fondamenta, non ci saranno problemi di umidità. I livelli di umidità interni saranno più stabili. I pavimenti in legno duro e altri legni interni saranno più stabili e meno inclini al ritiro e alla deformazione. I costi energetici saranno inferiori e la condensazione dei condotti sarà eliminata.

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