Stratigrafia tetto piano in legno: progettazione e umidità

La stratigrafia del tetto piano è il tema su cui si concentrano oggi molti dubbi nel passaggio dalla teoria alla pratica, soprattutto quando entrano in gioco corretta progettazione, gestione dell'umidità e durabilità.

Per progettare correttamente un tetto piano è necessario conoscere alcuni principi fondamentali della progettazione dell'involucro edilizio.

Che cos'è la stratigrafia di un tetto piano

L'involucro edilizio va progettato sulla base delle nozioni della fisica tecnica, principalmente a livello igrometrico, termico e acustico.

La stratigrafia della copertura piana, cioè la sequenza ordinata degli strati che compongono il pacchetto, è lo strumento con cui queste tre esigenze vengono messe d'accordo. Nel caso di una stratigrafia di tetto in legno, alla sequenza degli strati si aggiunge la necessità di proteggere un materiale igroscopico.

I parametri della progettazione igrometrica: valore mu e valore sd

Occorre quindi conoscere le unità di misura fondamentali della progettazione igrometrica, quali il valore mu (μ) e il valore sd (m). Il valore mu esprime la resistenza alla diffusione del vapore di un materiale rispetto all'aria; il valore sd rappresenta lo spessore di uno strato d'aria equivalente alla diffusione del vapore acqueo, espresso in metri, e descrive quindi la permeabilità al vapore effettiva di uno strato. È il parametro che consente di confrontare tra loro membrane di natura diversa.

Trasmittanza, resistenza termica e ponti termici

Accanto ai valori igrometrici vanno considerati i valori fondamentali della progettazione energetica, ovvero la resistenza termica e la trasmittanza termica. È sempre necessario considerare il progetto della copertura nel suo complesso, e non soltanto le stratigrafie: eventuali ponti termici potrebbero infatti compromettere la validità delle analisi stratigrafiche. Un ponte termico non intercettato in fase di progetto rende inattendibile qualsiasi verifica condotta sul solo pacchetto corrente.

Perché il tetto piano accumula umidità e come si forma la condensa interstiziale

Il tetto piano è purtroppo un accumulatore di umidità, poiché la ventilazione è normalmente ridotta. Ne consegue che lo smaltimento dell'umidità deve essere trattato in maniera accurata, sia a livello progettuale sia a livello di verifica. Il fenomeno da controllare è la condensa interstiziale: la formazione di acqua liquida all'interno del pacchetto, nel punto in cui il vapore in migrazione incontra una superficie sufficientemente fredda.

Un accumulo di umidità all'interno del pacchetto isolante rischia inoltre di compromettere la capacità di isolamento termico del materiale. Per questo la coibentazione del tetto piano va sempre valutata insieme al comportamento al vapore degli strati che la racchiudono, e mai isolatamente.

Freno vapore o barriera al vapore per tetti in legno?

I solai in legno devono essere protetti da membrane in grado di frenare o bloccare il vapore, ma che ne garantiscano comunque il rilascio. È qui che la distinzione tra i due termini diventa operativa. Una barriera al vapore per tetti in legno ha un valore sd molto elevato e blocca sostanzialmente la migrazione; un freno vapore ha un valore sd controllato e la rallenta, lasciando al pacchetto una capacità di asciugatura residua.

Nella pratica, quando si sceglie una barriera al vapore per il tetto si sta accettando un pacchetto che non potrà asciugarsi verso l'interno. Quando si sceglie un telo freno vapore, si sta progettando un pacchetto che mantiene una via di uscita all'umidità. Su struttura lignea la seconda strategia è quasi sempre preferibile.

Esiste poi una terza via, che risponde direttamente al principio di asciugatura bidirezionale descritto più avanti: le membrane a diffusione variabile, il cui valore sd cambia in funzione dell'umidità relativa. In inverno si comportano da freno vapore; in estate si aprono e lasciano che il pacchetto si asciughi verso l'interno.

Asciugatura del legno: verifica igrometrica e diagramma di Glaser

Il principio di asciugatura del legno permette di comprendere come il materiale sia soggetto sia a cicli di umidificazione sia a cicli di asciugatura. Tali cicli presentano normalmente una tendenza, che è preferibile sia orientata all'asciugatura. È importante che l'asciugatura venga considerata in entrambe le direzioni: dall'interno verso l'esterno, ma anche dall'esterno verso l'interno.

La componente più importante da proteggere è ovviamente quella strutturale, che nei casi ideali dovrebbe essere libera di asciugarsi. È pertanto necessario evitare il più possibile l'accumulo di umidità in corrispondenza degli elementi strutturali, tenendo conto della classe di servizio del legno assunta in fase di calcolo.

La verifica va condotta anche attraverso software specifici. Il metodo di riferimento più diffuso resta la verifica di Glaser: il diagramma di Glaser confronta l'andamento della pressione di vapore con quello della pressione di saturazione lungo la sezione, e individua il punto in cui si forma condensa. Per i casi più delicati si ricorre a simulazioni dinamiche con software tipo WUFI, che tengono conto anche dell'accumulo stagionale.

Sul lato esterno del pacchetto, la capacità di asciugatura è affidata alle membrane altamente traspiranti, che devono garantire tenuta all'acqua e al vento senza opporre resistenza alla fuoriuscita del vapore.

Tetto piano ventilato: quando servono gli elementi di ventilazione

I tetti piani possono essere progettati anche con elementi di ventilazione: ciò significa che alcune parti della struttura sono in grado di asciugarsi senza inficiare l'impermeabilizzazione della copertura. La logica è la stessa del tetto in legno ventilato a falda, ma le condizioni di ammissibilità su copertura piana sono più stringenti.

Stratigrafia del tetto verde: estensivo e intensivo

La progettazione dei tetti verdi richiede particolari accortezze tecniche, come lo studio di una copertura molto resistente e al tempo stesso altamente performante a livello igrometrico. Poiché normalmente un tetto verde si comporta come un accumulatore di umidità, quest'ultima dovrà essere smaltita verso l'interno.

La stratigrafia del tetto giardino cambia sensibilmente a seconda della tipologia: un tetto verde estensivo, con substrato ridotto e vegetazione a basso fabbisogno, comporta carichi e spessori molto inferiori rispetto a una soluzione intensiva. In entrambi i casi la terminologia normativa italiana per queste soluzioni è verde pensile.

Tetto piano e fotovoltaico: una condizione peggiorativa

I tetti piani sono comunemente utilizzati per l'installazione di pannelli fotovoltaici. Nella progettazione della stratigrafia si tratta di una condizione peggiorativa, poiché il tetto risulta meno esposto al sole e presenta quindi una maggiore probabilità di accumulo di umidità. La presenza di un impianto fotovoltaico sul tetto piano va quindi dichiarata a monte della verifica igrometrica.

Isolamento acustico del tetto piano calpestabile

Anche la trasmissione del suono costituisce un elemento fondamentale nella progettazione del tetto piano, soprattutto nei casi in cui esso sia praticabile: è quindi opportuno valutare le modalità di trasmissione del rumore e le possibili soluzioni. Nella stratigrafia di un tetto piano calpestabile occorre evitare la propagazione del rumore attraverso gli elementi verticali e orizzontali, ricorrendo all'installazione di profili resilienti e all'utilizzo di materiali isolanti dotati di massa, così da garantire un adeguato potere fonoisolante.

Un caso specifico riguarda le coperture metalliche, dove il problema non è solo il rumore trasmesso ma quello generato dalla pioggia battente sulla lamiera. In questi casi si può prendere in considerazione TRASPIR METAL, materassino tridimensionale fonoassorbente che, posato su supporto continuo, favorisce la microventilazione della copertura metallica e ne rallenta la corrosione.

Esempi di stratigrafie e normative di riferimento

Le normative di riferimento citate in ambito tedesco sono la DIN 68800, relativa alle strutture in legno, e la DIN 18531, relativa all'impermeabilizzazione. Esempi di stratigrafie di copertura sono riportati sia nelle norme DIN sia nei materiali di divulgazione tecnica del settore. Tra le tipologie ricorrenti va considerato anche il tetto a rovescio, in cui l'isolante è posato sopra lo strato impermeabilizzante.

Va infine ricordato che nessuna stratigrafia funziona se le giunzioni non tengono: la continuità della tenuta all'aria tra membrane, penetrazioni impiantistiche e raccordi perimetrali è parte integrante del progetto, non un dettaglio di posa.

Per tutto quello che resta da sapere sulla stratigrafia del tetto piano in legno, contatta i nostri consulenti tecnici: rothoblaas.it/supporto-tecnico