Tetto piano sì o no? Le 7 regole d’oro.

Come realizzare un tetto piano a regola d’arte ed evitare errori che potrebbero portare alla marcescenza delle parti strutturali? Dopo una breve introduzione teorica vi presentiamo le “7 regole d’oro” da seguire attentamente.

Bisogna sottolineare subito che l’impermeabilizzazione (o tenuta all’acqua) è l’aspetto più importante in assoluto per una copertura piana e va garantita sempre e comunque. Il posatore e la direzione lavori hanno pertanto una responsabilità molto grande sul corretto funzionamento e sulla durata nel tempo.

Premesso ciò è necessario chiarire che l’analisi di una stratigrafia per un tetto piano è tutt’altro che semplice e richiede conoscenze approfondite di fisica tecnica nonché la capacità di padroneggiare software specifici.

Crescita di funghi all’interno dell’ambiente dell’edificio dovuta a condensa interstiziale

La foto è riferita ad una copertura piana che manifesta gravi problemi dopo pochi anni dalla sua realizzazione: nello specifico un fungo si è sviluppato nell’isolante, ha attraversato il perlinato ed è entrato in casa. Alcuni test dimostrano che l’impermeabilizzazione è perfetta ma nonostante ciò l’isolante risulta essere fradicio. Di chi è allora la colpa?

Il problema risiede nella errata gestione del vapore interno all’abitazione che durante la stagione invernale migra verso l’esterno dove la pressione parziale è minore. La verifica di Glaser richiede, tra le altre cose, che il movimento del vapore avvenga solo ed unicamente per diffusione ovvero “poco vapore in molto tempo”. Affinché ciò avvenga è naturalmente necessario che la tenuta all’aria [Tenuta all’aria – Parte 1. Impermeabilità all’aria, perché?] sia perfetta ovvero che le membrane verso il lato caldo siano nastrate correttamente.

Cosa succede nei punti di discontinuità? Il vapore si sposta per convezione ovvero “molto vapore in poco tempo” e questa extra-quantità una volta arrivata negli strati esterni più freddi condensa si trasforma in acqua. In questa nuova forma non è più in grado di tornare indietro e passare la membrana di tenuta e si accumula andando ad aumentare l’umidità nell’isolante e nel legno eventualmente presente nel pacchetto (travi strutturali, morali di contenimento, etc…).

Durante l’estate cosa succede?

Schema della diffusione del vapore tratta da ProClima.de

Durante l’estate il calore esterno favorisce il cosiddetto meccanismo di diffusione inversa ovvero spinge il vapore dall’esterno verso l’interno permettendo così il riassorbimento. Tutto ciò non è però possibile se la tenuta all’aria è realizzata per mezzo di una barriera vapore (Sd≥100m).

Diventa importante quindi la scelta opportuna delle membrane che devono avere la capacità di frenare il vapore durante la stagione invernale per poi lasciarlo passare quando le temperature esterne aumentano. Fortunatamente il mercato offre da qualche anno teli con queste caratteristiche ovvero dotati di valore S_d variabile.

Il loro dimensionamento e l’analisi di una stratigrafia che le prevede non è semplice e richiede l’utilizzo di software in grado di operare in regime dinamico e non stazionario. In questi casi è molto importante definire correttamente le condizioni al contorno ed i criteri da utilizzare per dichiarare la corretta funzionalità nel tempo del pacchetto.

I problemi sulle coperture piane dovuti a “fenomeni inspiegabili” una volta accertata la perfetta tenuta all’acqua esterna, hanno portato alcuni  a sconsigliare poco saggiamente (proibire?) questa tipologia costruttiva o a dire che non ci si deve fidare dei software di analisi o addirittura che i tetti piani sono realizzabili solo con solai in cemento. Noi non siamo naturalmente d’accordo.

Il dimensionamento della membrana è solo il primo passo però: la corretta messa in opera affinché la tenuta all’aria sia perfetta è importante almeno quanto il calcolo e forse ancora di più. Si consiglia pertanto vivamente di fare un test BlowerDoor di tenuta all’aria prima dellaposa dello strato isolante e di accertare l’assenza di perdite per mezzo del generatore di fumo.

Attrezzatura per il Test BlowerDoor montata su una porta

Queste problematiche sono note anche in Germania e qualche anno fa un gruppo di ricercatori ha creato le “7 regole d’oro per i tetti piani in legno”. Qui di seguito si riporta la traduzione del documento.

Conclusioni dei relatori del Congresso “Conservazione del legno e fisica tecnica” il 10/11 febbraio 2011 a Lipsia sul tema:

“Tetti piani non ventilati in legno”

L’installazione di barriere vapore (S_d ≥ 100 m) su strutture impermeabili che danno verso l’esterno non è più conforme alle regole del buon costruire. Queste membrane impediscono che durante l’estate si attivi il meccanismo della “diffusione inversa”[1], necessaria per asciugare l’umidità invernale creata dal trasporto di vapore per convezione causato da seppure debolissime ma inevitabili perdite d’aria.

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7 regole d’oro per un tetto piano senza la necessità di analisi specifiche…
(nel clima normale secondo UNI EN 15026[2])

1. Ha una pendenza ≥ 3% in configurazione “indeformata” o ≥ 2% in configurazione “deformata” sotto carico
2. è di colore scuro (assorbimento di radiazioni ≥ 80%), senza ombra e non ha
3. nessuno strato di copertura (ghiaia, tetto verde, rivestimento terrazzato) ma
4. una membrana interna con Sd variabile e
5. nessuna cavità incontrollabile sul lato freddo dello strato isolante e
6. una perfetta tenuta d’aria testata e
7. una umidità degli elementi portanti incluso il tavolato rilevata prima della chiusura (u ≤ 15% ± 3 %) o rivestimenti in legno (u ≤ 12% ± 3 M-%). Questi valori vanno rilevati con cura ed opportunamente documentati.

Calcolo secondo Glaser
La verifica secondo il metodo Glaser sulla base delle ipotesi di sola diffusione è valida solo per materiali non riflettenti, tetti piani privi di ombreggiamenti e senza strati di rivestimento. In questi casi deve essere tenuto un margine sulla quantità di essicazione di almeno 250 g/m². Nota: questa prova può valutare solo le membrane con un valore costante di S_d. Devono inoltre essere rispettare le regole 5, 6 e 7 riportate sopra.

Simulazioni termoigrometriche specifiche

Simulazioni specifiche secondo EN 15026 sono richieste se anche una sola delle 7 regole di cui sopra non è rispettata e quindi la verifica secondo Glaser non è ammessa.
In tale contesto si deve tener conto in particolare di quanto segue:

• Ombreggiamento delle aree del tetto causato dalla morfologia del terreno, edifici, sovrastrutture
  (Collettori solari, vani ascensore o simili)
  • Strati superiori all’impermeabilizzazione con o senza isolamento aggiuntivo
  • Ingresso vapore per convezione a causa della non perfetta tenuta all’aria dell’involucro

A tal fine, il gruppo di lavoro WTA “Progettazione dell’ umidità delle strutture in legno” elaborerà regole di calcolo e di verifica. 

L’influenza di rivestimenti in ghiaia e sottofondi verdi su tetti piani non ventilati con coibentazione tra i travetti è ancora oggetto di ricerca. Attualmente, i tetti piani con strati di copertura sono verificabili a favore di sicurezza solo se sulla parte superiore del rivestimento è previsto un isolamento aggiuntivo (ad es. isolante in pendenza). Gli spessori di isolamento necessari possono essere dimensionati solo mediante simulazione termoigrometrica. Le coperture con sistemi di costruzione a strati non richiedono verifiche specifiche solo se almeno l’ 80% dello spessore dell’isolamento è disposto sopra la struttura in legno.

Richard Adriaans, Herford (D) – Robert Borsch-Laaks, Aquisgrana (D) – Claudia Fülle, Lipsia (Germania) – Daniel Kehl, Biel / Bienne (CH) – Hartwig Künzel e Daniel Zirkelbach, Holzkirchen (D) – Martin Mohrmann, Eutin (D) – Oskar Pankratz, Haidershofen (A) – Ulrich Ruisinger, Dresda (D) Daniel Schmidt, Lauterbach (D) – Hans Schmidt, Bützfleth (D) – Kurt Schwaner, Biberach (D) – Martin Teibinger, Vienna (A) – Stefan Winter,
Monaco di Baviera (D), Markus Zumoberhaus, Meggen (CH).

Noi ci permettiamo di aggiungere un ottavo punto ovvero la necessità di un monitoraggio continuo del contenuto di umidità del legno. Ci sono fortunatamente strumenti in grado di fare questo per mezzo di elettrodi infissi nelle strutture portanti. Da alcuni mesi stiamo conducendo dei test interni per verificare ed approfondire il loro funzionamento e tra qualche settimana vi aggiorneremo con una Newsletter specifica.

Continuate a seguirci!

[1] Il meccanismo inverso durante la stagione estiva corrisponde a esterno->interno ovvero dal lato caldo verso quello freddo.

[2] UNI EN 15026:2008 “Prestazione termoigrometrica dei componenti e degli elementi di edificio – Valutazione del trasferimento di umidità mediante una simulazione numerica”.