Il riscaldamento nelle chiese e la conservazione dei beni culturali

I risultati dello studio sul riscaldamento delle chiese

Da qualche anno si è concluso il progetto europeo Friendly Heating, lo studio comparativo sui sistemi di riscaldamento delle chiese pregevoli per arte e storia, nella prospettiva di conciliare il benessere dei fedeli con la conservazione degli edifici e dei beni culturali in esse contenuti.

Nato e coordinato nel 2001 in seno al CNR, è diventato il progetto europeo EVK4-CT-2001-00067 condotto nelle chiese di tutta Europa con la collaborazione di università, enti di ricerca e autorità preposte alla conservazione dei beni culturali.

I risultati dello studio sono riportati nel volume “Il riscaldamento nelle chiese e la conservazione dei beni culturali – Guida all’analisi dei pro e dei contro dei vari sistemi di riscaldamento” Milano Electa 2007 – ISBN 9788837050351, con testo bilingue italiano-inglese.

Il riscaldamento nelle chiese e la conservazione dei beni culturali - Guida all'analisi dei pro e dei contro dei vari sistemi di riscaldamento - Church heating and the preservation of the cultural heritage - Guide to the analysis of the pros and cons of various heating systems

Il riscaldamento nelle chiese e la conservazione dei beni culturali – Guida all\’analisi dei pro e dei contro dei vari sistemi di riscaldamento

Lo studio riporta in modo sistematico l’analisi dei principî di funzionamento, i pro e i contro di ogni sistema in uso per il riscaldamento delle chiese e si cimenta nell’elaborazione di un sistema “ideale” di riscaldamento poco pratico e limitato, ma utile come esercizio teorico o in casi molto particolari.

La vera utilità dello studio è l’aver messo a disposizione dei decisori, committenti, progettisti, impiantisti e soprintendenze, in maniera esplicita e sistematica, tutti i dati necessarî a valutare l’impatto dei vari tipi di impianto sugli edifici specifici e ad individuare gli elementi sui quali basare la scelta.

Una guida tanto più preziosa perché senza precedenti ma, speriamo, con molti successori.

Le opere si adattano al microclima storico

Uno degli assunti di base dello studio è che nei secoli le opere si sono adattate al microclima della chiesa, subendo deformazioni permanenti e fratture che hanno creato gli spazî per compensare le cicliche espansioni e contrazioni indotte al loro interno dalle variazioni stagionali di temperatura ed umidità relativa.

L’introduzione di un riscaldamento può alterare significativamente questi cicli, riattivando i processi di deformazione e fessurazione quando ormai la perduta elasticità di materiali vecchi di secoli non lo consentirebbe.

I processi di danneggiamento si ravvivano ad ogni nuovo impianto, ogni trent’anni circa, e sono quindi destinati ad innescarsi decine di volte nel corso dei secoli di vita attesa di una chiesa storica; come evitare o attenuare questi processi è oggetto di indagine dello studio.

Le variazioni di temperatura e di umidità relativa sono i sorvegliati speciali.

I nemici delle strutture: polveri, inquinanti, condensa, degrado biologico

Varî fenomeni di degrado delle strutture sono determinati dalle alterazioni del microclima indotte dal riscaldamento, a cominciare dal semplice annerimento di pareti, soffitti ed affreschi causato dalla deposizione di polveri, fumo e particelle inquinanti, accelerata dai moti convettivi dell’aria ed accentuata dalla differenza di temperatura tra aria calda e superfici fredde.

L’elevata umidità relativa dell’aria produce condensa sulle superfici fredde, generando efflorescenze saline sulle murature e colonizzazioni di batteri, alghe e muffe con ampie macchie diffuse e variegate.

Un buon ricambio d’aria può essere utile ma accelera l’eventuale risalita di umidità nelle murature, se presente, aggravandone il degrado per migrazione di sali e cristallizzazione. In questo caso sono preferibili sistemi alternativi, come riscaldare le pareti con sorgenti di infrarossi opportunamente distribuite e distanziate.

Qui i sorvegliati speciali sono l’immissione di inquinanti, i moti convettivi ed, ancora una volta, il tasso di umidità relativa.

Quando è preferibile non riscaldare

Quando il microclima nelle chiese si è dimostrato idoneo alla conservazione degli edifici e dei manufatti in essi contenuti tramandandoli intatti per secoli, qualsiasi sua modificazione è da evitare, per cui in generale non riscaldare è sempre preferibile al riscaldamento.

Unica eccezione sono i climi temperati con inverni umidi e piovosi che innalzino molto l’umidità relativa dando orgine ai fenomeni di degrado fisico e biologico ad essa collegati; in questo caso può essere opportuno un riscaldamento moderato a scopo conservativo.

Nei climi più rigidi, al contrario, il livello di umidità relativa è generalmente già idoneo e spesso è addirittura troppo basso, nel qual caso un riscaldamento lo ridurrebbe ulteriormente, amplificando il ritiro e la fessurazione del legno e delle tele.

Queste regole sono ormai stabilmente adottate dalle varie autorità che in Europa sono preposte alla conservazione dei beni culturali.

Un occhio al benessere termico

Quasi tutto incentrato sull’irraggiamento il capitolo sul comfort termico, definito come una condizione di “indifferenza soggettiva” alla temperatura ambientale, una condizione cioè nella quale le persone non sentono caldo né freddo e non avvertono quindi il bisogno di modificare gli scambi di calore con l’ambiente circostante e possono concentrarsi sulle loro attività.

Questo significa che il calore prodotto dall’organismo insieme a quello ricevuto dal riscaldamento bilancia quello dissipato nell’ambiente e quindi l’epidermide non si raffredda, né si riscalda.

Il movimento dell’aria o un elevato tasso di umidità aumentano il calore dissipato e fanno sentire freddo, un idoneo irraggiamento con l’effetto avvolgente di apparecchi per l’emissione di infrarossi disposti sui due lati, migliora il comfort cedendo all’organimo il calore disperso nell’ambiente.

Per essere confortevole, un riscaldamento ad irraggiamento non deve essere troppo forte, inoltre l’omogeneità è importante e il comfort diminuisce se alcune parti del corpo sono in ombra e non vengono raggiunte dagli infrarossi.

Ma la considerazione più saliente è che il benessere termico è soggettivo, lo stesso riscaldamento appare scarso ad alcuni ed eccessivo ad altri, per cui in una chiesa dove ci sono decine o centinaia di persone il benessere termico è un problema statistico: minimizzare il numero degli scontenti, consapevoli che non sempre questo si fa innalzando il livello del riscaldamento.

Pregi e difetti – Riscaldamento ad aria calda

Su tutti i sistemi analizzati spicca per problematicità quello ad aria calda, i cui danni all’edificio ed alle opere contenute sono pressocché certi e le precauzioni possibili per mitigarli, da soppesare con attenzione, spesso si riducono alla scelta di quali opere danneggiare di meno.

Scegliendo questo sistema ci si avventura spesso in un ginepraio di problemi: fessurazioni di soffitti a cassettoni a causa dell’aria secca e surriscaldata che vi si stratifica, annerimento delle superfici a causa dei moti convettivi amplificati dall’aumento della velocità di emissione utilizzato per contrastare la stratificazione, danni agli affreschi causati dall’umidificazione utilizzata per prevenire danni alle tele, condensazione su pareti e soffitti dell’umidità introdotta per contrastare la fessurazione di arredi e manufatti lignei, danni alla muratura per ripetuti scioglimenti e cristallizzazioni di sali, annerimenti per deposizioni di inquinanti.

Si fronteggia la pesante invasività di canalizzazioni, griglie, caldaie e si apportano mutilazioni alle strutture, in particolare alle pareti e al pavimento.

Infine, ci si ritrova con lo svantaggio di usare solo una minima parte dell’energia per riscaldare le persone e, spesso, con una scarsa efficacia dovuta alla stratificazione.

Pregi e difetti – Riscaldamento a pavimento

E’ omogeneo e confortevole, purché la superficie riscaldata sia ampia (non è quindi il caso delle pedane lignee riscaldanti, la cui superficie è in genere esigua ed insufficiente al raggiungimento del benessere termico), ma a prezzo di alcuni inconvenienti.

Il più grande è sicuramente l’alta inerzia termica, per la quale l’impianto deve restare acceso anche per giorni prima di portare l’ambiente ad un livello soddisfacente di benessere termico.

Poi, come una pentola in ebollizione, genera forti moti convettivi di aria calda ascendente dal centro verso il soffitto e discendente lateralmente lungo le pareti fredde; questi sono tanto più imponenti quanto maggiore è la differenza tra la temperatura del pavimento e quella del soffitto ed accelerano la deposizione di polveri e inquinanti sulle superfici.

L’uso continuativo, connaturato a questo tipo di sistema, rende l’ambiente secco e polveroso, con un aumento del rischio di fessurazione dei materiali organici, legno e tele, dovuto ad un’umidità relativa troppo bassa, specialmente nei climi freddi e secchi.

Infine è un sistema pesantemente invasivo perché richiede la rimozione completa del pavimento; si rischia che la ricostruzione sia imperfetta ed insorgano problemi estetici. Un guasto all’impianto può diventare difficile da gestire e, inoltre, ci si può imbattere in inaspettati ritrovamenti archeologici e funerarî con aumenti imprevisti dei costi e blocco dei lavori.

Pregi e difetti – Riscaldamento ad irraggiamento

E’ un sistema di riscaldamento rapido, pressocché istantaneo, non innesca moti convettivi, può essere utilizzato a zone e ha costi di esercizio molto bassi.

Se è ad alimentazione elettrica modifica il microclima in misura trascurabile perché non altera la temperatura dell’aria, né l’umidità relativa, inoltre non produce inquinanti e può essere efficacemente utilizzato sia come unico sistema di riscaldamento che come integrazione di altri sistemi.

Se è alimentato a gas produce vapore acqueo aggiuntivo rispetto a quello già prodotto dalla respirazione dei fedeli; questo può condensare sulle superfici fredde se il ricambio d’aria non è efficace, inoltre produce modeste quantità di inquinanti che, a lungo andare, possono depositarsi su pareti e soffitti. E’ necessario un idoneo sistema di aerazione e ventilazione. Come quello elettrico, l’irraggiamento a gas lascia inalterata la temperatura dell’aria.

L’invasività è moderata e generalmente limitata alla visibilità degli apparecchi, è maggiore per quelli a gas, e può essere ridotta con meccanismi di ritrazione a scomparsa, per esempio sul cornicione, che li sottraggano alla vista dopo l’uso.

I rischi per le opere possono venire principalmente da irraggiamenti diretti a breve distanza derivanti da una collocazione errata degli apparecchi, per questo motivo lo studio avverte che “progetto e realizzazione sono cruciali”.

In ogni caso, esso stila un bilancio positivo su questo sistema di riscaldamento, concludendo che “quando è progettato e realizzato adeguatamente, il sistema può fornire un riscaldamento localizzato delle zone interessate senza creare forti perturbazioni al microclima nel resto della chiesa”.

Lo studio nel complesso manifesta particolare interesse per il riscaldamento ad infrarossi con alimentazione elettrica, arrivando a suggerirne l’uso più volte in aggiunta o di rinforzo ad altri sistemi tra i quali anche quello “ideale” messo a punto dagli studiosi.

Panoramica sugli altri sistemi di riscaldamento

L’analisi dei varî sistemi di riscaldamento nell’opera non si esaurisce affatto in quelli accennati più avanti, lo studio presenta pressocché tutti i sistemi in uso, dall’assenza di riscaldamento nelle chiese rupestri e negli edificî storici, al “riscaldamento fai da te”, ai termosifoni con radiatori, ai termoconvettori a battiscopa, al riscaldamento a parete ed al riscaldamento a banco con sorgenti ad alta e bassa temperatura e con emissioni di aria calda sotto i banchi o radenti il pavimento.

Inoltre presenta uno schema riassuntivo di tutti i sistemi analizzati, con le valutazioni effettuate in ciascun ambito riguardo alle varie criticità.

Uno strumento veramente utile.

Ma qual è il miglior sistema di riscaldamento per le chiese?

A questa domanda lo studio risponde:

“Il riscaldamento delle chiese è un complesso problema multidisciplinare e la scelta di un sistema non può essere fatta a priori, solo sulla base di considerazioni teoriche. Il tipo di riscaldamento deve necessariamente rispondere alle dieci esigenze fondamentali già anticipate nel paragrafo “Scegliere un impianto termico”. Alcune di queste possono essere conflittuali, altre irrinunciabili, altre irrilevanti. Il comfort termico e la conservazione delle opere sono solo due di queste esigenze. La soluzione ottimale non si determina con la tecnologia ma rappresenta un compromesso di differenti istanze che rispondono a date priorità”.

“La scelta del sistema di riscaldamento può essere fatta solo quando l’interessato ha idee chiare sulle priorità e sul peso che deve essere dato ad ognuna delle sopraddette priorità fondamentali”.

L’analisi di queste “esigenze fondamentali” la riserviamo ad un opportuno approfondimento dell’opera, utile per chiunque abbia un ruolo decisionale o consultivo nel riscaldamento delle chiese, committente, progettista, impiantista o ente di controllo.

Le nostre riflessioni – le ragioni del riscaldamento delle chiese storiche

Le chiese antiche sono state per secoli prive di riscaldamento e questo non ha impedito loro di adempiere efficacemente alle loro funzioni di edifici di culto, anzi, sono proprio queste funzioni ad averle rese nei secoli gli inestimabili tesori che sono oggi, custodi di arte e storia degne di essere conservate e tramandate.

Nel tempo, però, la qualità della vita delle persone è migliorata ed ambienti climaticamente disagevoli non sono più tollerati per vivere ed aggregarsi.

E siccome le funzioni sono al servizio delle persone la cui fede ha fatto grandi le chiese, si ha che non si possono considerare le loro esigenze come un intralcio o un pericolo per la conservazione dei beni culturali, perché sono le persone che creano la cultura, né si può ignorarne le esigenze in omaggio a una concezione museale della chiesa lontanissima dalla sua autentica essenza.

E’ bene quindi che studî come questo si pongano il problema e raccolgano la sfida del nuovo: rendere confortevoli le chiese antiche mantenendole vive e al servizio delle persone, preservando al contempo l’inestimabile tesoro di arte e storia che contengono.

By | 2017-05-31T09:14:48+00:00 agosto 26th, 2012|A pavimento, Aria calda, Irraggiamento, Riscaldamento|0 Comments