Dal tetto a falda alle coperture piane: l’esigenza di protezione dell’uomo

La storia del tetto a falda coincide con la storia stessa dell’uomo: il tetto nasce con l’esigenza di protezione naturale dalle intemperie, tetto e casa in origine coincidono, il tetto è la casa e viceversa.
I TETTI A FALDA

Il tetto a falda assume forme e inclinazioni in base alle condizioni climatiche del luogo e alle tradizioni culturali locali. Nei paesi mediterranei del sud proprio per le condizioni climatiche favorevoli, vi è una leggera prevalenza dei tetti a bassa pendenza rispetto alle regioni del centro Nord, tetti appena sufficienti per lo smaltimento delle acque piovane. Con l’utilizzo abitativo anche del sottotetto la tendenza costruttiva si è spostata decisamente verso il tetto a falda con pendenze importanti, migliorando così anche l’efficienza energetica del tetto e dell’ultimo solaio, da sempre un punto molto critico per le dispersioni di calore di un edificio, soprattutto per la fase estiva. Il sottotetto abitato è diventato con gli anni lo spazio abitativo più importante della casa e nella maggior parte dei casi coincide proprio con un tetto a falda. Il tetto a falda rappresenta nel disegno di una casa la quinta facciata, e la sua forma naturale, con le sue varie articolazioni formali, si integra bene con il paesaggio urbano e naturale. La leggerezza del legno e il suo comportamento statico ottimale ne fanno un sistema adatto per le zone sismiche e in caso di sopraelevazioni di edifici diventa una scelta praticamente obbligata. I vantaggi di un tetto a falda, rispetto a una copertura piana, sono oggettivamente molteplici: la protezione è garantita dallo smaltimento naturale delle acque piovane, la copertura è meno sollecitata dagli agenti atmosferici, le facciate sono protette dagli sporti di gronda che permettono anche un ombreggiamento geometrico, le superfici a Sud sono facilmente utilizzabili come tetto solare, la fisica tecnica assume un comportamento naturale e ottimale e indubbiamente la durata è nettamente maggiore rispetto a una copertura piana.

Fisica tecnica e caratteristiche del tetto a falda
Il tetto a falda è naturalmente concepito per un comportamento fisico tecnico ottimale sia per la fase invernale sia per la fase estiva. La pendenza (ideale sopra i 10 gradi) e lo strato di ventilazione, garantiscono un’ottima diffusione del vapore acqueo con un rischio praticamente nullo di condense interstiziali (garantito anche dai pacchetti traspiranti).
Anche il comportamento estivo ne trae grande beneficio: un tetto a falda ventilato presenta prestazioni superiori rispetto a una copertura piana con un basso rischio di surriscaldamento nella fase estiva. Inoltre pendenza e ventilazione migliorano la durabilità e il ciclo di vita del tetto a falde rispetto a una copertura piana. In sintesi un tetto a falda è ottimale sia per la protezione invernale sia per la protezione estiva ed evita ogni rischio di infiltrazione di umidità sia dall’interno che dall’esterno, permettendo una manutenzione molto ridotta rispetto ad una copertura piana. Va inoltre sempre consigliato per un tetto a falde l’impiego di tegole come manto di copertura, che riducono molto i rischi presenti nei manti di copertura in lamiera, come la condensa sotto manto, il comportamento acustico non ottimale e l’inquinamento nei grandi centri urbani da combinazione di SO2 con acqua piovana su lamiera, dovuto alla produzione di ioni di metallo che possono finire nelle acque di falda. La realizzazione e la posa di un tetto a falde, grazie ai sistemi prefabbricati, risulta essere molto semplificata, con tempistiche e costi ridotti rispetto alla costruzione di una copertura piana, che fondamentalmente risulta essere quasi sempre un solaio massiccio isolato e impermeabilizzato. I moderni sistemi prefabbricati permettono diverse tipologie di tetti: a travetti, lamellari o massicci in x – Lam. I tempi di posa ridotti e l’impiego del legno come materiale strutturale comporta anche un ridottissimo impatto ambientale rispetto alle coperture piane.

LE COPERTURE PIANE

Introduzione 

La storia delle coperture piane in Europa è abbastanza recente. Il “tetto piano” è stato fondamentalmente introdotto soprattutto per motivi “estetici” dagli architetti del Movimento Moderno, come momento di rottura dalla tradizione classica e come nuova opportunità funzionale di utilizzo innovativo (tetto giardino, ecc.), ma che ben presto ha mostrato tutti i suoi limiti soprattutto per il suo comportamento fisico tecnico e per la scarsa durabilità. Mentre nelle condizioni climatiche più favorevoli, come le aree mediterranee del Sud Europa, Orientali e dell’ Africa, i limiti oggettivi sono sempre stati coperti dalle condizioni climatiche molto favorevoli (poca piovosità, escursioni termiche quasi inesistenti), nelle zone più fredde e piovose le criticità delle coperture piane sono venute subito a galla. Soprattutto va detto che la copertura piana non è un tetto, storicamente ma anche linguisticamente parlando, ma appunto un solaio complesso isolato e impermeabilizzato definito appunto “copertura piana”. Senza dubbio già il peso importante della struttura diventa elemento critico per le zone sismiche con una statica più complessa e quindi anche più costosa. Le relazioni con il paesaggio sono più problematiche, proponendo spesso un edificio tipo “cubo” che può andare bene ovunque, senza un dialogo costruttivo con il luogo ed inoltre diventa molto problematica un’integrazione ottimale con il solare termico e fotovoltaico. La copertura piana impedisce infine una fruizione dello spazio abitabile “calda” e di prestigio che soltanto un sottotetto può dare. 

Fisica tecnica e caratteristiche della copertura piana

Una copertura piana presenta un comportamento fisico tecnico molto problematico proprio per la sua natura di stratigrafia chiusa totalmente alla diffusione del vapore. L’elemento massiccio del solaio è chiuso verso l’interno da una barriera a vapore e verso l’esterno da una guaina impermeabile. La prima conseguenza è che il percorso del vapore dall’interno verso l’esterno non è mai totalmente interrotto e nel corso del tempo, una quantità di vapore rimane intrappolata all’interno del pacchetto strutturale e del materiale isolante, con il rischio di perdita delle prestazioni dello stesso isolante e con una durabilità più ridotta. Infatti, la Norma UNI 13788 dichiara per una copertura piana una condensa di 4g/ m2, che significa una presenza praticamente costante di condensa nel tempo. Un’altra criticità di questo tipo di coperture è che tutta la tenuta all’acqua e all’aria dall’esterno si basa esclusivamente su di un unico strato di materiale: la guaina. Basta quindi un piccolo errore di posa (abbastanza frequente in cantiere) o anche un’escursione termica molto elevata e costante nel tempo (rischio di rottura) per provocare infiltrazioni dall’esterno, che significano compromettere completamente non solo le prestazioni ma anche la durabilità del pacchetto costruttivo. Tali rischi vengono solo in parte evitati con una stratigrafia di copertura detta “a tetto rovescio”, che prevede la posa della guaina impermeabile direttamente all’interno sotto al solaio, in sostituzione della barriera a vapore. In tal caso la guaina è si più protetta, ma si sposta il rischio sul materiale isolante che rimane così poco protetto e quindi con un’alta probabilità di perdere anche completamente le sue caratteristiche isolanti. In ogni caso una copertura piana per garantire almeno minimamente il deflusso delle acque deve avere una pendenza minima del 1 – 2 %, il che comporta una complessità notevole di gestione delle pendenze in prossimità dei lati esterni e degli scarichi. Il comportamento invernale di una copertura piana può essere garantito dal pacchetto isolante posizionato verso l’esterno, che dovendo essere chiuso alla diffusione e resistente all’umidità deve per forza essere di origine sintetica (XPS, EPS, ecc.) e quindi meno sostenibile rispetto agli isolanti di origine vegetale e minerale. Inoltre l’utilizzo di isolanti con un basso calore specifico (caratteristica che migliora la prestazione energetica estiva), insieme alla mancanza di uno strato di ventilazione, peggiora di molto le prestazioni estive di una copertura piana rispetto ad un tetto a falde. In un tetto ventilato, grazie all’effetto camino che si crea come corrente ascensionale di aria calda che fuoriesce dal colmo, si riduce di molto il calore che passa verso l’interno. Secondo diverse analisi condotte da noti ricercatori universitari, in un sottotetto ventilato la temperatura può essere anche inferiore di 4° rispetto ad una copertura piana, il che significa spesso che non si rende più necessario un impianto di climatizzazione. Infine, per sua natura una copertura piana comporta la presenza di tutta una serie di materiali con un’elevata energia grigia (solaio in cemento, isolanti sintetici, guaine, ecc.) e con una Co2 equivalente di molto superiore a quella di un tetto a falda in legno, e quindi con un bilancio energetico complessivo spesso negativo. Soltanto optando per un “tetto piano verde” si può migliorare leggermente la sostenibilità ambientale di una copertura piana classica, ma con costi di costruzione e di manutenzione decisamente più elevati.

CONCLUSIONI

Confrontare una copertura piana con un tetto a falde risulta essere almeno in parte una forzatura, trattandosi di due sistemi di costruzione completamente diversi fra loro, nel senso che un tetto può essere soltanto un tetto a falda, mentre una copertura piana non è un tetto, ma appunto una ”copertura piana”, o meglio, tecnicamente: un solaio massiccio a stratificazione chiusa e complessa. Per storia dell’architettura, fisica edile, sostenibilità, durabilità dei sistemi e costi le due tipologie di chiusura di un edificio sono molto lontane fra loro. E chiarisce molto bene queste sostanziali differenze una citazione del maestro Giò Ponti del 1957, a proposito di “Tetti”: “L’architettura finisce alla gronda, al coronamento… l’architettura finisce al sommo tetto, il tetto è metà di un’architettura di una casa… Il tetto è, in ogni modo, una copertura logica, perfetta, leggera, areata, coibente”.

Arch. Paolo De Martin
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