Coperture ventilate: funzionamento e regole di progettazione

Indice degli argomenti:

Come si realizza una copertura piana ventilata
I vantaggi di una copertura piana ventilata
Quanto costa e incentivi fiscali

Le coperture ventilate sono una soluzione efficiente per realizzare sistemi performanti, che assicurano buone prestazioni sia da un punto di vista energetico, che di durabilità e resistenza.

Il tetto è una delle strutture più importanti che costituiscono un edificio, in quanto ne assicura la protezione e il riparo da tutti gli agenti atmosferici e incide molto sulle prestazioni energetiche del costruito. Proprio per assicurare la sua durabilità nel tempo dovrebbe essere oggetto di una corretta manutenzione.

Vi sono differenti soluzioni tecnologiche per la sua realizzazione, che si distinguono anche per forme e aspetto, da valutare a seconda dello stile architettonico utilizzato o del gusto di progettisti e committenti, oltre che delle specifiche esigenze di ogni costruzione. Basti vedere, ad esempio, l’ampio ricorso alle coperture piane che ha contraddistinto molti progetti, anche residenziali, negli ultimi anni. Le coperture piane, però, non sono tutte uguali, si distinguono per stratigrafia, realizzazione e materiali utilizzati.

Le coperture ventilate sono una delle possibili scelte, soprattutto se si prende in considerazione la possibilità di aumentare la pendenza per favorire la ventilazione. Si tratta, fondamentalmente, di una copertura la cui stratigrafia prevede la presenza di un’intercapedine d’aria, in grado di attivare un meccanismo di ventilazione naturale. Anche se molto spesso se ne parla per la realizzazione dei tetti a falde inclinate, è in realtà una buona opzione anche nel caso di edifici con copertura piana, anche nel caso di interventi di riqualificazione.

Come si realizza una copertura piana ventilata

Una copertura piana ventilata prevede la realizzazione di una struttura di copertura coerente anche ad altre soluzioni tecnologiche, ma che si distingue proprio per l’intercapedine d’aria superiore, più che per la stratigrafia sottostante.

Questo significa realizzare una struttura portante, che può essere in cemento o altri materiali, e altri strati quali ad esempio un massetto per la definizione delle pendenze, una barriera al vapore, uno strato di isolante termico e un’impermeabilizzazione.

La stratigrafia può leggermente cambiare a seconda dei materiali e della tipologia di copertura che si vuole realizzare, ma quando al di sopra di questi elementi si inserisce un’ulteriore struttura finalizzata a distanziare il manto dagli elementi sottostanti, creando un’intercapedine d’aria, allora si parla di copertura piana ventilata.

Il distanziamento è fondamentale per attivare la ventilazione naturale e si possono utilizzare dei profilati metallici o anche del legno, a seconda del contesto e delle necessità. Per essere efficace, questa soluzione prevede anche la predisposizione di apposite aperture per la ventilazione lungo il perimetro della copertura. Inoltre, una copertura completamente piana potrebbe rendere poco efficace la ventilazione; pertanto, sarebbe meglio aumentare leggermente le pendenze, valutando anche soluzioni architettoniche utili a non rendere evidente questa conformazione dall’esterno.

Un esempio è il caso di coperture piane delimitate da “muretti”, come parapetti in muratura, in continuità con le facciate, in grado di racchiudere al loro interno nuovi manti di copertura, con un’inclinazione maggiore del 5% e in grado di innescare la ventilazione naturale nell’intercapedine.

I vantaggi di una copertura piana ventilata

Costruire una copertura ventilata è una scelta vantaggiosa per diverse motivazioni, tra cui sicuramente il miglioramento delle prestazioni energetiche dell’edificio. La ventilazione naturale che si innesca, infatti, influisce sul comportamento del tetto sia nei mesi estivi, che in quelli invernali.

La ventilazione permette il miglioramento del funzionamento dinamico delle soluzioni di copertura ed in particolare è consigliata quando si ha la necessità o l’obiettivo di:

asportare parte dell’energia termica dovuta all’irradiazione solare e incidente sulla copertura. Tale effetto risulta essere particolarmente benefico durante la stagione estiva;
trasferire verso l’esterno il vapore acqueo contenuto all’interno degli ambienti sottostanti la copertura. In questo modo è possibile evitarne la condensa e il ristagno in corrispondenza dell’isolante o della struttura, determinando così una maggiore durata ed efficienza del componente edilizio. Tale effetto risulta essere particolarmente benefico durante la stagione invernale.

Durante il periodo caldo, l’aria circola e favorisce una riduzione dell’accumulo di calore, evitando il surriscaldamento del tetto e mantenendo più “freschi” gli ambienti interni. In inverno, invece, l’intercapedine ha un doppio vantaggio, da un lato previene la formazione di condensa, dall’altro permette di isolare maggiormente la copertura riducendo lo sbalzo termico rispetto a quanto avviene quando l’isolante confina direttamente con gli strati esterni.

Un tetto ventilato, poi, permette una maggior protezione della struttura della copertura e degli strati sottostanti, come ad esempio l’isolante termico. Si riducono le possibilità di infiltrazioni d’acqua, di formazione di muffe e aumenta la durabilità del pacchetto tetto. Cresce, di conseguenza, anche il valore dell’edificio, maggiormente performante.

Quanto costa e incentivi fiscali

La realizzazione di un tetto ventilato può risultare più costosa rispetto a quanto avverrebbe in caso di una copertura tradizionale. I costi possono variare molto a seconda della tipologia di copertura che si desidera realizzare, delle dimensioni e dei materiali che si sceglie di utilizzare. Incide, chiaramente, anche il costo della manodopera e il consiglio è quello di avvalersi di imprese e progettisti qualificati, così da poter contare su prodotti e soluzioni di elevata qualità e sicurezza. Inoltre, tutti gli investimenti iniziali sono compensati da un comfort maggiore e dal risparmio energetico garantito dall’applicazione di questa soluzione.

Per favorire gli interventi di riqualificazione della copertura sono previsti anche incentivi fiscali, come l’Ecobonus e il Bonus Casa. Nel primo caso si tratta di bonus previsti per gli interventi che migliorano le prestazioni energetiche dell’edificio, proprio come una copertura ventilata, nel secondo caso, invece, sono previste detrazioni per i lavori di manutenzione straordinaria. In entrambi i casi si tratta di detrazioni fiscali, con aliquote fino al 65% per l’Ecobonus e 50% per il Bonus Casa.

5/02/2009

Coperture ventilate: funzionamento e regole di progettazione

Le coperture ventilate assicurano una serie di vantaggi per l’edificio e sono caratterizzate da una successione degli strati funzionali tra i quali viene inserito uno strato costituito da una intercapedine di ventilazione.
Tale intercapedine deve avere un adeguato spessore in rapporto allo sviluppo complessivo della copertura ed essere messa in diretto contatto con l’ambiente esterno.
Particolare riguardo va posto alle stratigrafie limitrofe all’intercapedine stessa, che non dovranno avere punti di contatto tra loro.

Indice:

Coperture ventilate: funzionamento e asportazione carichi termici
Regole di buona progettazione della copertura ventilata

Non viene considerato come tetto ventilato una copertura realizzata con sistemi discontinui e in cui sia presente solamente la microventilazione sottotegola effettuata con listelli distanziatori per le tegole di almeno 2 cm di spessore (UNI 8627).

Nel caso di irraggiamento medio ed elevato la microventilazione risulta essere insufficiente per l’asportazione dell’energia termica incidente sulla copertura, mentre risulta essere ancora efficace per lo smaltimento dell’umidità in eccesso proveniente dagli ambienti riscaldati.

La ventilazione in copertura riduce l’assorbimento dell’energia termica incidente e l’accumulo di vapore acqueo negli strati.

Coperture ventilate: funzionamento e asportazione carichi termici

Nel caso di coperture ventilate la cui ventilazione venga utilizzata per la riduzione dei carichi estivi agenti e trasmessi all’ambiente interno è possibile ottenere una riduzione degli stessi compresa tra il 20 e il 40 %, in relazione rispettivamente allo spessore maggiore o minore di isolamento realizzato.

L’asportazione dei carichi risulta essere inoltre direttamente correlata allo spessore di intercapedine ventilata considerata.

Di norma si nota come la capacità di asportare l’energia incidente sulla copertura ventilata cresca all’aumentare dello spessore dell’intercapedine ventilante fino ad assestarsi intorno a un valore costante al di sopra dei 15 cm di spessore. Si considera come ottimale un valore di almeno 7 cm di spessore.

Parlando di spessore di intercapedine ci si riferisce all’altezza netta della stessa. Qualsiasi interruzione o variazione della forma dovuta alla presenza di sottostrutture di supporto lignee o metalliche del rivestimento di copertura o da eventuali interruzioni realizzate per l’inserimento di serramenti o lucernari, aumentando le perdite di carico e riducendo la sezione dell’intercapedine, peggiora il meccanismo di funzionamento della stessa.

Effetti della ventilazione nella stagione estiva: asportazione dell’energia termica dovuta alla radiazione solare a. Copertura non ventilata b. Copertura ventilata

Le superfici di ventilazione devono avere dimensioni adeguate, non presentare ostruzioni, soluzioni di continuità e variazioni di geometria o superficie.

La portata d’aria attraverso l’intercapedine, che si traduce nell’effetto benefico di riduzione dei carichi termici estivi, viene a dipendere, oltre che dalle dimensioni e forma dell’intercapedine, anche dalla velocità dell’aria all’interno della stessa.

Tale velocità dipende principalmente da due fattori:

dai gradienti positivi di temperatura dovuti all’irraggiamento solare sulla copertura o dal calore proveniente dall’ambiente interno;
dalla pressione cinetica del vento e dalle sue relative variazioni in corrispondenza di aperture di entrata e uscita lungo tutto lo sviluppo della copertura.

Se l’aria contenuta nell’intercapedine di una copertura ventilata ha una temperatura maggiore rispetto alla temperatura dell’aria dell’ambiente circostante, si crea all’interno dell’intercapedine una spinta ascensionale termica direttamente proporzionale all’inclinazione della copertura stessa.

Maggiore sarà la pendenza della copertura ventilata, maggiore sarà la spinta. La spinta ascensionale termica viene considerata nulla in presenza di coperture piane.

La forzante termica non risulta tuttavia essere il meccanismo preponderante per la movimentazione dell’aria nelle intercapedini delle coperture ventilate, dato che un grande contributo è dovuto dalla spinta cinetica del vento, specialmente durante i periodi invernali, in cui l’irradiazione solare risulta essere molto bassa.

La pressione del vento si distribuisce in maniera non uniforme lungo la superficie irregolare dell’edificio e della copertura. A zone a maggiore pressione si contrapporranno zone soggette a minore pressione e in ogni caso si avrà costantemente una dipendenza diretta dalla direzione e dalla intensità del vento.

A causa di queste variabilità delle condizioni al contorno non è immediato definire aprioristicamente l’eventuale localizzazione di una efficace apertura d’ingresso e una di uscita dell’aria in circolazione nell’intercapedine della copertura ventilata. Di norma vengono localizzate alla base e al colmo del tetto.

Per il tiraggio naturale del tetto è importante la dimensione delle aperture in corrispondenza delle gronde, per garantire un elevato apporto d’aria specialmente in coperture ventilate che presentano basse infiltrazioni d’aria in corrispondenza dei giunti tra elementi di rivestimento. Allo stesso modo è importante controllare il nodo tecnologico del colmo di copertura, che normalmente è la zona in cui viene garantita la fuoriuscita dell’aria del tetto.

Per strutture e geometrie complesse, in termini di superfici e di canali, la circolazione dell’aria all’interno della copertura potrebbe essere notevolmente ostacolata. Potrebbe risultare utile in questi casi eseguire un’analisi puntuale e il più possibile dettagliata della circolazione dell’aria. A tal fine ci si può servire di simulazioni fluidodinamiche del comportamento dell’intercapedine ventilata.

E’ però doveroso ricordare che la non perfetta conoscenza della geometria del sistema, nonché l’incerta stima di coefficienti di attrito e di scambio termico delle superfici analizzate potrebbero vanificare il risultato di simulazioni anche particolarmente raffinate. Ogni copertura andrebbe considerata caso per caso, evitando di trasferire tipologie edilizie e tecnologie senza soffermarsi ad analizzare adeguatamente il contesto in cui si andrà ad operare.

Regole di buona progettazione della copertura ventilata

Al fine di garantire un efficiente funzionamento delle coperture ventilate risulta necessario effettuare un’adeguata progettazione dei componenti, tenendo conto in particolare di alcuni fattori e valori di riferimento.

In particolare:

per le coperture ventilate la sezione dell’intercapedine o del canale di ventilazione deve avere una superficie che varia tra un minimo di 400 cmq per ogni metro lineare di sviluppo della falda del tetto fino a un massimo di 800 cmq per ogni metro lineare di sviluppo della falda del tetto;
per le coperture microventilate è necessario garantire una superficie di intercapedine di minimo 200 cmq per ogni metro lineare di sviluppo della falda del tetto;
deve essere assicurata sulla copertura una adeguata sezione di ingresso dell’aria in corrispondenza della linea di gronda e di uscita in corrispondenza del colmo. Vanno quindi evitate eventuali ostruzioni;
si deve garantire la migliore e maggiore pendenza possibile alle coperture ventilate;
in inverno la ventilazione non risulta essere conveniente dal punto di vista del risparmio energetico dato che tende a ridurre la resistenza termica della superficie di copertura, ma anche a favorire il raffreddamento delle superfici a contatto con l’ambiente interno, aumentando conseguentemente le dispersioni.

Sarebbe opportuno, in fase di progettazione e realizzazione delle coperture ventilate, prevedere sistemi in grado di annullare la ventilazione invernale, garantendo solo un minimo di flusso necessario all’asportazione della condensa prodotta negli ambienti interni.

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