Appunti di edilizia

CORRETTA DIMENSIONATURA DELLA CAMERA DI VENTILAZIONE NELLE COPERTURE DISCONTINUE

Il comportamento termico
Comportamento termico dei tetti, analisi comparativa

Il tetto ventilato è la più avanzata tecnica di costruzione di tetti con isolamento termico in falda. I vantaggi termici offerti sono ben evidenziati dai risultati dei test ai quali sono state sottoposte due diverse tipologie di tetto: con struttura in cemento e con struttura in legno. Il tetto ventilato è conforme alle prescrizioni del Decreto Legislativo 192/05 al fine di limitare i fabbisogni energetici per la climatizzazione estiva e di contenere la temperatura interna degli ambienti.

Durante l'inverno: tetto non ventilato
A causa delle temperature basse, nella struttura del tetto possono verificarsi fastidiosi fenomeni di condensa, causa di muffa, umidità e gocciolamenti.
Nelle zone di montagna si creano facilmente, sullo sporto di gronda, pericolose barriere di ghiaccio, causa di infiltrazioni nella struttura del tetto.

Durante l'inverno: tetto ventilato
La circolazione dell'aria farà in modo che il materiale isolante rimanga asciutto evitando in questo modo la creazione di condense e garantendo la durata nel tempo degli elementi costruttivi del tetto.
La ventilazione, in caso di nevicata, permette lo scioglimento uniforme della neve accumulata sul tetto evitando così la formazione delle barriere di ghiaccio.

Durante l'estate: tetto non ventilato
La copertura, riscaldata dall'irraggiamento solare, trasmette il calore al materiale coibente che può funzionare soltanto da ritardante termico. Il calore, successivamente, si trasferisce alle strutture portanti del tetto e all'interno della costruzione.

Durante l'estate: tetto ventilato
L'aria fresca, che penetra dalla linea di gronda, si riscalda nell'intercapedine per effetto dell'irraggiamento, diventa più leggera e fuoriesce dal colmo, sottraendo il calore accumulato dal materiale di copertura.

Voce di capitolato: esempio
Esecuzione di tetto ventilato costituito da un sistema di sopralzo dei coppi canale a mezzo di piedini distanziatori in polipropilene stabilizzato U.V.A., muniti di aggancio. Supporto di partenza dei coppi sulla linea di gronda a forma di griglia stampata antipassero, in acciaio alluminato e verniciato a polveri epossidiche. Elemento di colmo con funzione di aerazione, a sostegno dei copponi, a forma di griglia stampata antipassero, in acciaio alluminato e verniciato a polveri epossidiche. Il tutto fornito e dato in opera, completo - finito, al mq.:

Come progettare un tetto ventilato
Le Norme UNI - 9460 - U 32035110 per il tetto freddo ventilato
Il problema di ventilare le coperture in coppi, diventato di attualità per lo sviluppo del recupero e sfruttamento abitativo dei sottotetti, ha comportato ampie bibliografie e specifiche Norme UNI al riguardo, che mettono a punto questi basilari concetti :
1 - la camera di ventilazione, fra manto in coppi e strato coibente, deve essere non inferiore a 550 cmq. per metrolineare di larghezza della falda, perché solo con tale dimensione dell'intercapedine l'aria calda è in grado di attivare i moti convettivi ascensionali;
2 - non sono compatibili listellature o altri impedimenti, attraverso la falda, che intralcino il flusso ascensionale dell'aria riscaldata;
3 - I'aria esterna deve entrare nella camera di ventilazione, a livello di gronda, in modo facile e, soprattutto, deve uscire dal colmo attraverso un elemento di "sfiato", adeguato a garantire il deflusso dell'aria riscaldata in quantità almeno pari a quella di entrata.
Se questo elementare schema non viene rispettato NON si può parlare di ventilazione, bensì di microventilazione.

La ventilazione dei tetti
Lo strato di ventilazione, realizzato secondo le modalità e le dimensioni indicate nelle Norme UNI e da fonti sperimentali, agevola con i moti convettivi la fuoruscita dell'aria riscaldata attraverso la linea di colmo, di adeguata sezione, con una velocità di 0.70 - 0.90 metri al secondo.
Naturalmente, in assenza di listellature trasversali o altri impedimenti che intralcino il flusso ascensionale dell'aria riscaldata.
Il buon funzionamento di uno strato di ventilazione, che abbia una sezione di centimetriquadrati 600/700 al metrolineare, può portare ad un abbattimento calorico superiore al 40% , oltre a tutti gli altri benefici propri della ventilazione come la maggior durata degli elementi che compongono la copertura per l'assenza di muffe e fenomeni di condensa.
N.B.: Particolare attenzione si deve porre sulla dotazione di un efficiente COLMO VENTILANTE, pena la scarsa o nulla efficacia del sistema "tetto ventilato".

Norme sulla corretta ventilazione dei tetti
I tetti freddi ventilati devono corrispondere a determinate caratteristiche, a seconda delle tipologie di impiego, ed ottemperare alle norme UNI 9460-U32035110:
Caso 1) - Doppia listellatura con coppi appesi al listello trasversale: la sezione del flusso di ventilazione dell'intercapedine non deve essere inferiore a cmq./ml. 550 al di sotto della listellatura di supporto dei coppi.
Caso 2) - Doppio tavolato sopraelevato con listoni, per l'alloggiamento dei coppi: la sezione di ventilazione non può essere minore di cmq./ml. 550, tenuto conto che il tavolato di supporto dei coppi riduce l'effetto dell'irraggiamento solare, limitando la velocità del flusso di ventilazione.
Caso 3) - Intercapedine realizzata direttamente fra i coppi e la struttura portante mediante l'utilizzo di elementi di sopralzo dei coppi, senza listelli o tavolato di supporto: la sezione media di ventilazione deve essere non inferiore a cmq./ml. 550, misurata all'intradosso dei coppi.

Altre prescrizioni:
• In ogni caso l'intercapedine (camera di ventilazione) deve essere senza listellature trasversali o altri impedimenti limitanti il flusso ascensionale dell'aria riscaldata.
• E' essenziale l'adozione di un colmo ventilante, in grado di smaltire l'aria in entrata dalla linea di gronda, con una sezione di uscita dell'aria calda non inferiore a cmq./ml. 400-500, per ogni versante, a seconda delle soluzioni adottate.
I casi non rientranti nelle succitate Norme sono considerati Tetti NON Ventilati, bensì MICROVENTILATI. (UNI 8627/6.2).

Conclusioni
Nelle vecchie costruzioni i tetti già erano del tipo ventilato, anche se la ventilazione non avveniva con la dovuta precisione tecnica. Nelle nuove costruzioni il tetto ventilato è una delle possibilità di realizzazione di una copertura, ma non l'unica oppure la più efficiente. Non ancora si è dimostrato che esso sia il miglior sistema di risparmio in tutti i sensi, anche se teoricamente è funzionale.
In genere più complicati sono i montaggi è maggiore sarà la manutenzione richiesta nel corso degli anni, oppure maggiore il rischio di malfunzionamenti. Alla luce di tutto ciò la tecnologia del tetto ventilato, anche per i costi doppi rispetto ad un tetto caldo (costruito con un normale coibente), deve essere adottata con cautela e precisione tecnica.

da www.tettiventlati.it

BIBLIOGRAFIA SULLA CORRETTA DIMENSIONATURA DELLA CAMERA DI VENTILAZIONE NELLE COPERTURE DISCONTINUE - (Estratti)

ELEMENT 27 - "LES TOITS DE TUILES - Etude et construction"

Industrie Suisse de la terre cuite - ZURICH 1988 a pag. 8:
"Hauteur minimale de la lame d'air comprise entre la sous coverture et la couche d'isolant thermique: 60-80 mm."

LE COPERTURE DISCONTINUE

Guida alla progettazione dell' ing. R. Nelva - II ed. BE-MA (MI) 1989 a pag.33:
"Lo spazio di ventilazione dovrà avere nel punto più basso della intercapedine un'altezza minima di 10 cm."

SCELTE TECNOLOGICHE PER UN TETTO SICURO

da "IL TETTO" n.60 ottobre 92 a pag.20:
"Lo strato di ventilazione è praticabile sollevando il manto di copertura di almeno 5-7 cm."

IL SISTEMA TETTO Manuale di progettazione

Maggioli Ed. a cura Italcementi e Baier 1992 a pag.58-59:
A- Microventilazione sottotegola:
spessore di circolazione 3-4 cm.
B- VENTILAZIONE sottomanto
spessore complessivo di circolazione superiore a 6 cm. fino a 10-12 cm. se coincidente con la microventilazione sottotegola; -spessore di almeno 8 cm. fino a 10-12 cm. se non coincidente.

LA CORRETTA MESSA IN OPERA DELLE COPERTURE IN LATERIZIO

da ANDIL - Assolaterizi - Roma - Supplemento a Costruire in Laterizio n.37 di gennaio-febbraio 94. a pag.22:
"Ventilazione sottomanti (o tetto ventilato).. intercapedine di spessore variabile tra 7 e 15 cm. a seconda delle condizioni di progetto."

TETTI IN LATERIZIO

Acotella - Ed. Laterconsult 1994 a pag. 506:
" ... un'intercapedíne dell'ordine di 10-15 cm."

IL TETTO VENTILATO

Risultati di una ricerca - di prof. G. Zannoni (Effettuata all'interno del Progetto finalizzato Edilizia del CNR - sottoprogetto 3, Qualità ed Innovazione Tecnologica).
UNITÀ OPERATIVA: BRAAS ITALIA - WIERE, Chienes BZ. da MODULO n. 67 di marzo 1996 a pag.11:
"Lo spessore della camera ventilante è invece quello che deriva dalle prove effettuate sul modello in laboratorio, adottando una misura anch'essa pari a 8 cm., che appare come la media ottimale ... " (misurati sotto il listello di supporto delle tegole).

ARIA ALLE TEGOLE

Ricerca del prof. G. Zannoni pubblicata su MODULO n. 219 di marzo 1996. a pag.167:
"L'altezza più efficace della camera di prova appare essere 9-12 cm. di canale libero (più l'altezza del supporto delle tegole)."

PROGETTARE SOTTOTEGOLA

di Andrea Ratti - redatta su Documentazione Tecnica Tegola Canadese - Vittorio V.to - TV a pag. 54:
"Spessore minimo della camera di ventilazione di 5 cm. con pendenze dal 26 al 57%, lunghezza falda ml.5.00; per lunghezze di falda superiori, lo spessore varia da 6 cm. a 10 cm., a seconda della pendenza."

IL TETTO MONITORATO

Studio della circolazione naturale dell'aria in un sistema di copertura a falda - di B. Simionato, F. Favaro, prof. G. Zannoni. Da MODULO - n. 248 di febbraio 1999. a pag. 61:
"Rispetto ad una falda priva di ventilazione si hanno i seguenti valori di abbattimento di calore trasmesso:
• 4% con camera di altezza cm.0+4 di listello (microventilazione);
• 22% con camera di altezza cm.4+4 di listello;
• 28% con camera di altezza cm.7+4 di listello;
• 37% con camera di altezza cm.10+4 di listello;

A pag. 64: "ANALISI DEI RISULTATI:
Una intercapedine d'aria con altezza di cm.7+4 di listello consente di abbattere circa il 20% del carico termico."

ALLA RICERCA DEL DIMENSIONAMENTO

a cura di A.Stazi, M. D'Orazio, C. Di Perna, A. Carbonari. Da MODULO n. 252 di giugno 1999 a pag.532:
"Nel caso di irraggiamento medio e soprattutto elevato, la copertura Microventilata è diventata assolutamente insufficiente, allontanandosi sensibilmente dal comportamento delle coperture ventilate, (da 3 cm. e da 6 cm.)
Per condizioni di flusso medio, può essere utile aumentare la dimensione della camera di ventilazione arrivando ad un'altezza di 6 cm, dove si instaura un campo di moto caratterizzato da una velocità che può raggiungere e anche superare gli 0,7 m/s.

IL COLMO PER LE COPERTURE VENTILATE

Risultanze di una indagine sperimentale a cura di C. Pellanda, prof. G. Zannoni, ing. F. Peron. Da MODULO n. 261 di maggio 2000 alle pagg.396 e 397:
"REQUISITI DI UN COLMO DI VENTILAZIONE (sintetizzando):
• mantenere una perfetta tenuta all'acqua;
• assicurare perfetta stabilità agli elementi di colmo;
• evitare l'intrusione di volatili al di sotto del manto;
• consentire l'agevole uscita dell'aria che giunge dal sottomanto.
La ricerca della soluzione per i due primi requisiti ha portato a soluzioni di colmo dalle geometrie e dimensioni piuttosto ridotte ai minimi termini, mentre l'uscita dell'aria necessita di dimensioni elevate. Essendo emerso da ricerche precedenti che lo spessore dell'intercapedine oscilla fra i 6 e i 9 cm. (sotto il listello di supporto delle tegole), indicativamente generalizzabile in 7 cm., è necessario capire se la superficie di evaquazione per metrolineare, assicurata dagli elementi di colmo, debba essere più vicina ai 1400 cmq. (sui due fronti di uscita) piuttosto che ai 300 cmq. assicurati dalla maggior parte degli elementi sottocolmo."
a pag.401:
"IN CONCLUSIONE, i fattori più importanti per il funzionamento di una copertura a falde ventilate sono: l'altezza libera dell'intercapedine; le dimensioni e la forma del condotto ventilante; la forma della sezione di uscita nel colmo. Il risultato fa deporre ancora una volta a favore di una realizzazione di intercapedini con spessori più generosi di quanto attualmente si usi e per una particolare cura nella realizzazione delle linee di colmo e displuvio in genere."

TECNOLOGIA - TETTI VENTILATI

Risultanze di un'indagine sperimentale in funzione del risparmio energetico nei tetti ventilati, a cura di MARCO D'ORAZIO. Da MODULO n° 265 di Ottobre 2000 :
A pag. 917:
…un tetto, grazie alla ventilazione, risulta in grado di smaltire quasi completamente il calore portato sulla copertura dall'irraggiamento, secondo una curva di rendimento limite definita in base a risultanze sperimentali.
A pag. 918:
…il comportamento termico di ambienti sottotetto, in assenza di ventilazione della copertura, evidenzia il mantenimento in questi locali di temperature stabilmente elevate, al punto da richiedere necessariamente la presenza di impianti di climatizzazione.
A pag. 918:
I ricercatori concordano per altezze pari almento a 6-7 cm. di canale libero (esclusa cioè la discontinuità data dai travetti perpendicolari alla falda)....
La discontinuità nel canale, data dai travetti paralleli alla linea di gronda, diventa un fattore limitativo importante soprattutto in coperture con marsigliesi, per il fatto che il travetto interrompe continuamente il flusso,....
A pag. 919:
…il tetto, in assenza di ventilazione, contribuisce (al calore ambientale, n.d.r.) per il 65%, contro il 29% delle finestre e il 6% delle murature.

A pag. 921:
Tetti ventilati: due esperti a confronto.

(D'ORAZIO)… La copertura ventilata contiene gli effetti di assorbimento igroscopico a carico dei materiali di copertura, garantendo la durabilità delle strutture lignee e rendendo maggiormente efficaci gli isolanti.
Credo che si potrà assistere ad una diffusione della copertura ventilata, ma vedo come fattore limitativo il basso livello di informazione tecnica da parte di molte aziende operanti nel settore, sempre avare di dati e informazioni che permettano di avere indicazioni sui benefici attesi.

(ZANNONI)… un tetto ventilato volge le funzioni classiche di un tetto in modo migliore, dura di più in tutte le sue parti, con minore manutenzione e meno rischi di deperimento anche in condizioni climatiche critiche. Contribuisce notevolmente al controllo igrotermico degli ambienti interni e al comfort complessivo.
I benefici non sono marginali: in condizioni ottimali l'abbattimento calorico è superiore al 40%, senza eccessive difficoltà costruttive.
Il problema è che certe tecniche costruttive non fanno parte del bagaglio culturale standard di tutti gli operatori edili e dei progettisti.
Coloro che impiegano questo sistema non incontrano particolari difficoltà progettuali e costruttive, con costi complessivi che a mio avviso si ripagano in termini di comfort e risparmio sulle spese di gestione.

CONCLUSIONI:
La ventilazione della copertura migliora sempre le condizioni ambientali per cui, se non ha costi eccessivi, va sempre adottata, ma occorre rendersi conto del fatto che, anche nella condizione del massimo rendimento, da sola non può fornire contributi risolutivi al surriscaldamento dei locali sottotetto.
(È evidente che va aiutata da un buon isolamento termico, sotto la camera di ventilazione, n.d.r.).

Se sono previste superfici vetrate, anche di dimensioni limitate lungo la falda della copertura, può diventare determinante l'apporto calorico di tali superfici sulle condizioni ambientali estive del sottotetto.... tali da limitare i benefici attesi da una copertura ventilata.

CORRETTA DIMENSIONATURA DELLA CAMERA DI VENTILAZIONE
NELLE COPERTURE DISCONTINUE - (Estratti)