Tetto in legno ventilato: guida completa e vantaggi

Il tetto in legno ventilato consente di ridurre i consumi grazie a un isolamento più efficiente, oltre a rendere le coperture più durature e resistenti.

Le coperture con struttura portante in legno, solitamente a falde inclinate con più o meno pendenza in base alle latitudini, sono ampiamente diffuse su buona parte del territorio nazionale con prevalenza al Centronord.

Storicamente questa tecnica costruttiva è stata particolarmente sfruttata per l’economicità e la comodità di reperimento della materia prima e per questioni legate al territorio, nell’edificazione di vecchi casolari rurali, mentre ai giorni nostri, la possiamo trovare in buona parte degli edifici di nuova costruzione, grazie alla resa estetica superiore, al basso impatto ambientale e alla leggerezza (ottima prerogativa per ridurre il carico sismico cioè il peso ad alta quota, decisamente rischioso sotto il profilo di resistenza al sisma).

Il tetto freddo o ventilato

In relazione alle scelte costruttive è possibile fare una prima suddivisione tra le tipologie di coperture in legno: potremmo definire il tetto caldo (o non ventilato) come una versione di copertura dove tutti gli elementi che compongono la stratigrafia sono tra loro adiacenti e il tetto freddo (o ventilato) come la versione in cui è presente una ventilazione capace di migliorare le prestazioni termo-igrometriche, specialmente in regime estivo, grazie allo sfruttamento dell’effetto camino che porterà l’aria più calda verso l’esterno.

Il tetto ventilato, o tetto freddo, è una tipologia di tetto realizzata per garantire il ricircolo d’aria tra gli strati isolanti e la copertura esterna, tramite una ventilazione ascendente, ovvero che va dal basso verso l’alto, garantita da una corretta inclinazione delle falde.

Per poter garantire il ricircolo dell’aria il tetto dovrà possedere una camera d’aria, ovvero un’intercapedine tra la copertura e lo strato isolante, di volume tale da permettere al flusso d’aria proveniente dalla gronda di raggiungere il punto d’uscita che si trova vicino al colmo del tetto, garantendo una migliore coibentazione interna dell’edificio.

Lo spostamento dell’aria all’interno del tetto avviene sfruttando il calore della camera di ventilazione, attraverso il fenomeno della convezione termica. L’aria fredda, entrando all’interno della camera scaldata dal sole, diventa più leggera e inizia a muoversi verso l’alto. È proprio questo tipo di movimento, generato dalla differenza di calore, che dà vita al ricircolo e attira all’interno della camera nuova aria fresca.

Questo continuo ricircolo d’aria fornisce il nome al tetto ventilato e, soprattutto, lo rende adatto alle necessità di chi vuole realizzare un nuovo tetto, che possa garantire una migliore vivibilità della casa o dell’immobile.

Tipologie di ventilazione

In base alla pendenza delle falde è possibile, inoltre, optare per due distinte tipologie di ventilazione:

• una micro-ventilazione anche definita ventilazione sottocoppo, che prevede la presenza di una sottile lama d’aria tra il rivestimento discontinuo esterno eseguito con tegole, coppi, pietre o rivestimenti in lamiera e gli strati sottostanti, preferibile in casistiche in cui la pendenza della copertura è molto accentuata e meno esposte a potenziali problematiche infiltrative e di scarso tiraggio della ventilazione;
• una ventilazione vera e propria, spesso utilizzata per coperture aventi limitata pendenza, che prevede la costituzione di questa intercapedine costituita da listelli in legno di spessore variabile, solitamente 4÷6 centimetri e più, tra lo strato di pannelli adibito ad isolamento termico ed un tavolato ligneo di supporto dell’impermeabilizzazione e del rivestimento esterno soprastante.

La preferenza tra una modalità e l’altra andrà quindi valutata a seguito di considerazioni sulla pendenza della copertura: se è bassa l’effetto camino risulta più complicato fino quasi ad azzerarsi nel caso di coperture piane.

Inoltre, vanno considerate le necessità termo-igrometriche che sono influenzate dalla zona climatica, la disponibilità di spessori, in quanto la versione ventilata abbisognando di maggior spessore, potrebbe significare problematiche volumetriche e, infine, la componente economica.

Infatti, la versione ventilata comporta maggiori costi di costruzioni a causa della presenza di uno strato di listelli necessario per la ventilazione e dell’incremento dei costi relativi alle lattonerie (gronde, scossaline, griglie parapasseri e altro).

Norma Uni 9460:2008

È doveroso segnalare, inoltre, che dal 1989 esiste una norma che interessa e disciplina le coperture, la Uni 9460:2008, che indica chiaramente che le coperture con tegole in laterizio o cemento devono essere staccate dalla struttura in modo da creare una intercapedine ventilata.

Tali indicazioni normative sono rivolte a evitare che le tegole o i coppi a contatto diretto con l’estradosso della copertura possano rimanere bagnate per lunghi periodi favorendo l’insorgere di due problemi:

• la comparsa del muschio, derivante dal fatto che il rivestimento esterno a base di argilla non riuscendo ad asciugarsi velocemente e completamente, ponga il rivestimento in condizioni di umidità, il clima ideale per la proliferazione di attività biologiche come i muschi, soprattutto per le parti del tetto esposte a nord, dove il sole non arriva facilmente soprattutto in autunno e inverno
• deterioramenti e rotture dovuti al gelo: se le tegole non sono asciutte l’acqua in esse contenute ghiaccia con facilità, scheggiandole inizialmente fino a fessurarle o spaccarle

Allo stato attuale, la tipologia più diffusa a livello nazionale è certamente la versione di dotata di ventilazione, capace di garantire un miglior livello di coibentazione della copertura ed una migliore dinamica dei flussi durante il periodo estivo e invernale.

Come determinare la stratigrafia di una copertura inclinata in legno

Per poter determinare correttamente la composizione di una stratigrafia di una copertura inclinata in legno è necessario conoscere la dinamica dei flussi di calore e di vapore a cui tale elemento deve far fronte lungo tutta la sua vita operativa.

Partendo dal presupposto scientifico largamente condiviso, con cui è possibile rappresentare il regime invernale come stazionario e quello estivo come dinamico, i flussi di calore e vapore sono molteplici e cambiano durante le 24 ore della giornata oltre che in base all’andamento delle stagioni.

Analizzando i flussi che interessano il vano abitato del sottotetto avremo:

• un passaggio di calore e di vapore acqueo dal vano sottotetto verso l’esterno per quanto concerne il regime invernale
• un’inversione della direzione dei flussi in regime estivo che andranno verso il sottotetto

Per quanto riguarda la struttura invece avremo:

• un passaggio di vapore verso l’esterno in regime invernale
• un passaggio di vapore verso l’interno in regime estivo

In aggiunta agli scenari imposti dalle variazioni termo-igrometriche stagionali e a prescindere da essi, ci sono ulteriori dinamiche dei flussi da tenere in considerazione:

• durante la notte un piccolo passaggio di vapore verso l’esterno
• di giorno un piccolo passaggio di vapore verso l’interno

Sulla copertura e sopra l’impermeabilizzazione si registra invece una diffusione di vapore verso l’esterno durante il giorno e verso l’interno durante la notte.

Il calore viene trasmesso in forma di convezione (ventilazione), irraggiamento e di calore latente (quando la neve si scioglie o l’acqua evapora).

L’irraggiamento solare (diffuso + diretto) viene trasformato in un apporto di calore, che nel periodo estivo raggiunge anche valori critici (fino a 80 gradi) a causa della latitudine e della colorazione e tipologia materica della finitura esterna della copertura.

L’unico potenziale svantaggio del tetto ventilato è riferito al tema dell’isolamento acustico dai rumori esterni. La presenza della camera di ventilazione potrebbe comportare una leggera amplificazione dei rumori provenienti dall’esterno.

L’intercapedine creata per la realizzazione della camera d’aria, infatti, potrebbe trasformarsi in una piccola cassa di risonanza, e amplificare alcuni dei rumori provenienti dall’esterno. In ogni caso, questo è un problema innocuo e facilmente risolvibile.

Per eliminare l’effetto cassa di risonanza, infatti, basterà utilizzare uno strato maggiore di materiale isolante che contribuirà a eliminare i rumori provenienti dall’esterno. Un intervento semplice e veloce da portare a termine a patto che, ovviamente, ci sia abbastanza spazio interno da poter utilizzare uno strato isolante più spesso.

Gli isolanti

Di notevole importanza risulta anche porre la giusta attenzione sulla scelta della tipologia di isolante, sia sotto il profilo dell’isolamento termico che acustico.

Isolanti leggeri a base schiumogena, come i polistiroli e i poliuretani, sono dotati solitamente di bassi o ininfluenti capacità di isolamento acustico (anche se in questo caso sarebbe più corretto parlare di assorbimento acustico) e bassi valori di calore specifico, parametro di capitale importanza per garantire un corretto sfasamento del flusso termico e un conseguente comfort in regime estivo.

Materiali isolanti a base di lane minerali (roccia) o naturali (legno o canapa) sono dotati di elevate densità (a partire da 100 chilogrammi per metro cubo fino ad arrivare a superare i 200 chilogrammi per metro cubo), in modo da ottenere un ottimo compromesso ed ottenere un elevato isolamento dai rumori esterni oltre a un corretto sfasamento del flusso termico.

Tenuta all’acqua

Per quanto attiene il tema della tenuta all’acqua, diversamente dalle coperture in latero-cemento, per le quali le modalità di impermeabilizzazione a base bituminosa o polimerica sono piuttosto standardizzate da decenni, per le coperture in legno avremo una serie di discriminanti da considerare preliminarmente in sede di scelta dei materiali.

Il legno, rispetto ai materiali a base cementizia, ha capacità di migrazione del vapore decisamente superiori, è un materiale che soffre particolarmente l’umidità e la vicinanza della fiamma.

La scelta degli elementi adibiti alla tenuta all’acqua deve tenere conto di tali fattori ed essere valutato con attenzione l’elemento di controllo del vapore, in raffronto alla tipologia di copertura (tetto caldo o freddo), alla tipologia dei materiali isolanti e dello strato esterno di tenuta impermeabile.

Affinché la stratigrafia di copertura possa adempiere con efficacia ed efficienza al suo compito sarà necessario che la resistenza al passaggio del vapore sia attentamente valutata secondo i valori Sd (spessore equivalente d’aria) dei vari componenti, garantendo valori Sd in decremento partendo dall’interno verso l’esterno.

Lo spessore d’aria equivalente Sd indica lo strato d’aria che occorrerebbe per ottenere gli stessi valori di resistenza alla diffusione del vapore che si hanno con un determinato materiale, la formula di calcolo è la seguente:

Sd = μ · d μ = coeff. di resistenza al passaggio del vapore [adimensionale]

d = spessore del materiale [in metri]

Secondo la normativa di riferimento dei fogli sintetici sottotegola (la Uni 11470-2013) le caratteristiche di tali materiali a base sintetica sono di seguito riassunte e definite:

• Membrane altamente traspiranti: Sd ≤ 0,1 m
• Membrane traspiranti: 0,1 m < Sd ≤ 0,3 m
• Schermi freno vapore: 2 m < Sd ≤ 20 m
• Schermi barriere vapore: Sd ≥ 100 m

Per completezza d’informazione è giusto ricordare che grazie alla ricerca e allo sviluppo di nuove soluzioni sono disponibili sul mercato membrane con funzione di controllo del vapore igrovariabili.

Si tratta di membrane evolute composte da polipropilene (Pp) e poliammide (Pa) adibite al controllo della diffusione del vapore definite intelligenti, in grado cioè di adattare la propria struttura molecolare in base al quantitativo di umidità presente all’interno di un ambiente, capaci di frenare il vapore d’inverno e lo frenano di meno durante il periodo estivo (quando il flusso, come si è visto in precedenza, si inverte).

Tali membrane possono variare il proprio valore Sd fino a cento volte, tra la configurazione più chiusa e quella più aperta passando, per esempio, da un Sd = 25 m, proprio di una barriera, ad un Sd = 0,25 m, atto ad una traspirazione elevata.

Oltre ad una prima importante suddivisione in merito alla capacità di diffondere o meno il vapore, gli schermi e membrane traspiranti sono anche classificati dalla Uni 11470:2013 anche il base alla loro massa areica (o grammatura) in quattro classi:

• Classe A: Massa areica ≥ 200 g/m2
• Classe B: Massa areica ≥ 145 g/m2
• Classe C: Massa areica ≥ 130 g/m2
• Classe D: Massa areica < 130 g/m2

Resistenza meccanica

Un’altra caratteristica fondamentale per la corretta scelta di uno schermo o membrana traspirante è legata alla resistenza meccanica che il materiale deve fornire in determinate condizioni di posa.

Qualora la stratigrafia della copertura in legno preveda una tecnica di posa in cui lo schermo è fissato solamente ai listelli senza poggiare su un supporto continuo come il pannello Osb (usando un termine poco edilizio, ma comprensibile, potremmo dire che il telo è posato a festoni), sarà necessario valutare con estrema attenzione i valori di resistenza del materiale riportati nella scheda tecnica, e conoscerne la classificazione, sempre seguendo quanto riportato nella Uni 11470:2013.

Gli schermi e membrane sintetiche sono classificati in 3 classi in funzione delle caratteristiche di resistenza meccanica a trazione longitudinale e lacerazione da chiodo, prima e dopo invecchiamento artificiale, per valutarne l’applicazione su supporti discontinui:

Il valore della massa areica e la tipologia di costituzione del materiale (numero di strati che lo compongono), hanno un ulteriore importante risvolto in termini di esposizione temporanea esterna. In soldoni, la norma indica per quanto tempo tali schermi possono resistere all’esterno prima di essere protetti con il manto di copertura discontinuo (tegole, coppi, lastre o altro), senza deteriorarsi e perdere parte delle loro caratteristiche.

La Uni 11470:2013 considera e sviluppa anche questo aspetto, dando precise indicazioni in merito, chiarendo che vista la natura sintetica delle materie prime che costituiscono gli Smt (schermi e membrane sintetiche) prevede la copertura, cioè il montaggio del manto di copertura definitivo, entro due settimane dall’installazione.

Gli Smt contribuiscono alla messa in sicurezza temporanea della copertura contro gli agenti atmosferici prima dell’installazione del manto di copertura esterno definitivo.

A completamento delle caratteristiche degli Smt vanno ricordati anche se non verranno approfonditi in questo articolo, altri parametri che riguardano la resistenza ai raggi Uv (determinante per la problematica sopra discussa), il comportamento al fuoco (specificatamente per certi impieghi come ad esempio in presenza di un impianto fotovoltaico), la stabilità dimensionale alle alte temperature e non ultimo per importanza, l’impronta ambientale e la possibilità di riciclo.

Stratigrafie: casistiche classiche

Una volta definite le caratteristiche salienti su cui operare una corretta scelta dello schermo o membrana sintetica, è possibile abbozzare qualche stratigrafia partendo da casistiche classiche come quelle di seguito riportate, per arrivare a situazioni specifiche che necessitano di ulteriori approfondimenti e supplementi di analisi.

Una volta stabilita la tipologia, ventilata o meno, la prima importante valutazione tecnica da considerare per la progettazione di una copertura in legno è riferita alla scelta dello schermo adibito al controllo del vapore.

In base alla destinazione d’uso degli ambienti sottostanti la copertura, alla zona climatica e alla classificazione energetica desiderata, sarà possibile determinare se sia necessario uno schermo di barriera al vapore (a elevata resistenza al passaggio del vapore) o un freno al vapore, dotato di valori Sd più contenuti.

Tali valutazioni e scelte sono determinate a seguito di una simulazione termotecnica che tenga in considerazione sia il regime invernale (che potremmo con buona approssimazione assimilare a un regime stazionario grazie alle modeste oscillazioni delle temperature esterne sia di giorno sia di notte), che quello estivo (diversamente dal precedente va considerato assolutamente dinamico a causa delle notevoli fluttuazioni delle temperature esterne tra giorno e notte).

Nei casi, per esempio, in cui vi siano ambienti a forte produzione di vapore, sarà preferibile sostituire il freno al vapore con una barriera al vapore avente valori Sd elevati al fine di garantire il corretto equilibrio igrometrico.

Per quanto riguarda la scelta del telo traspirante sottotegola, il valore Sd sarà determinato dalla tipologia di schermo selezionato per il controllo del vapore e dalla tipologia di materiale isolante.

Se, per esempio, abbiamo un freno al vapore con valori Sd limitati e un materiale isolante con elevati valori di diffusione del vapore, sarà opportuno procedere alla scelta di un telo sottotegola con valori Sd anch’esso piuttosto bassi e comunque molto inferiori al freno al vapore, arrivando anche ai materiali ultra traspiranti.

Se, invece, si parte da uno schermo di barriera al vapore, i valori dell’Sd del telo potrà incrementare di conseguenza, sempre rimanendo molto inferiore a quello della barriera al vapore.

Se il cronoprogramma delle lavorazioni prevede che il telo sintetico sia esposto alle intemperie durante le fasi di cantiere per un tempo prolungato o comunque maggiore di quanto riportato nella normativa o solo per garantire una maggiore resistenza al pedonamento o al chiodo in determinate modalità di posa, sarà necessario privilegiare la scelta di teli aventi alta grammatura ed elevata resistenza alla lacerazione del chiodo, arrivando a masse areiche di 340 gr/m2 e resistenze superiori a 600 N/5cm.

Volendo valutare, infine, le modalità di applicazione, i teli traspiranti, diversamente dai sistemi impermeabilizzanti posati a caldo (per rinvenimento a fiamma o per riscaldamento con apparecchi ad aria), sono posati a secco e fissati al tavolato ligneo di copertura attraverso chiodatura e le sovrapposizioni tra i teli andranno sigillate con cura tramite l’uso di nastri butilici autoadesivi, al fine di garantire un manto senza soluzione di continuità.

Soprattutto in zone interessate da intensi fenomeni di precipitazioni nevose si possono formare accumuli di neve o ghiaccio anche nell’intercapedine di ventilazione sottotegola, che impediscono lo scorrimento dell’acqua, la quale penetra sotto le tegole durante il disgelo e può infiltrarsi sotto le sovrapposizioni dei fogli sottotegola che non sono saldate.

Per evitare tali problematiche è importante che le sovrapposizioni tra i teli siano sigillate con nastro butilico con particolare attenzione e cura soprattutto in corrispondenza dei punti singolari di una copertura come i camini, le finestre da tetto, eventuali cambi di geometria, giunti strutturali o altro che possa interrompere la continuità del manto di tenuta all’acqua e all’aria.

Coperture in legno piane

Tutto quanto esposto e trattato per le coperture in legno a falde inclinate può essere teoricamente riproposto anche per coperture in legno piane, considerando che in questo specifico caso la versione ventilata non è una soluzione vantaggiosa e ponendo la massima attenzione al deflusso delle acque da precipitazioni (piovose o nevose), vera spada di Damocle delle coperture in legno che a causa della mancanza di una marcata pendenza potrebbe creare pericolosi ristagni a seguito di infiltrazioni, responsabili del deterioramento della struttura; per queste ragioni le coperture in legno piane non vengono particolarmente consigliate.

Il mercato degli Smt è diventato negli anni sempre più florido, fino a ricavarsi una corposa nicchia negli interventi rivolti alle coperture lignee, sostituendo in buona parte le tecniche di impermeabilizzazione tradizionali.

Costi inferiori rispetto a quelli dei teli sintetici a spessore o delle membrane bituminose, modalità applicative che non prevedono l’uso del calore (fiamma o aria calda), formati più grandi e pesi molto più contenuti, sono tutte prerogative molto apprezzate dai carpentieri e da chi si occupa di costruzioni in legno, che stanno alla base del successo di queste soluzioni tecniche.

di Cristiano Vassanelli