Percorso Progettuale per Sistemi di Copertura Impermeabilizzati

Antonio Broccolino - Architetto 28/01/2019 3734

Progettazione di Sistemi Impermeabili in Opere Nuove

Progettare un sistema impermeabile, contrariamente a quanto in molti pensano non è assolutamente semplice, ma comporta sempre un’analisi pre-progettuale (metaprogetto), che indipendentemente che si stia operando su una copertura nuova o esistente deve essere sempre eseguita e che porterà inizialmente ad uno “schema funzionale”.

Per maggior chiarezza, si riporta qui di seguito il percorso progettuale che un Professionista dovrebbe sempre percorrere per definire un sistema impermeabile, in tutte le sue componenti.

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Lo schema precedentemente riportato, si riferisce soprattutto alle coperture di edifici nuovi e si divide in 8 fasi distinte:

1^ fase, Schema Funzionale (assimilabile al metaprogetto):

Lo schema funzionale, secondo la Norma UNI 8627- punto 4.1, viene definito come “schematizzazione di una soluzione conforme attraverso l’individuazione di un determinato meccanismo di funzionamento”.

In parole più semplici, in questa fase, si deve individuare, in accordo con la Committenza, l’oggetto che si intende progettare, che, nel nostro caso, è la “tipologia di copertura Continua” e comporta l’analisi e scelta delle seguenti “variabili”:

  1. destinazione d’uso della copertura che a sua volta è determinata da:

    ♦ localizzazione dell’edificio 
    ♦ dimensione dell’edificio 
    ♦ utilizzo dell’ambiente interno all’edificio 
    ♦ eventuale utilizzo della copertura dell’edificio

  2. tipologia di copertura che può essere:

    ♦ copertura discontinua (copertura normalmente con pendenza ≥ 10%) dove la tenuta idraulica è data da elementi sovrapposti sui bordi, posti in favore di pendenza, per          permettere il corretto deflusso delle acque (es. lamiere grecate, lastre in fibra-cemento, tegole, ecc.).
    In questo caso la tenuta all’acqua funziona solo per “dilavamento” e non per “contenimento” e quindi la pendenza della copertura è essenziale per la funzionalità stessa della copertura.

    ♦ copertura continua (copertura normalmente con pendenza ≥ 1%, dove la tenuta idraulica è data da una superficie impermeabilizzata continua, composta da elementi separati (membrane prefabbricate flessibili prodotte in teli), con bordi sovrapposti a tenuta stagna (saldatura o incollaggio a caldo o a freddo) o composta da sistemi continui omogenei, senza sovrapposizioni (membrane liquide).
    In questo caso la tenuta idraulica della copertura è data per “contenimento” (nell’ambito dell’altezza della sua perimetrazione) e quindi la sua funzionalità non è legata alla  pendenza della copertura stessa. Teoricamente la copertura potrebbe essere orizzontale, senza perdere la sua funzione di tenuta idraulica, ma per le ragioni che abbiamo visto già  nel 1° corso (pulizia della copertura e durabilità del sistema impermeabile) deve comunque essere ≥ 1% (Norma UNI 8178 parte 2).
    Nota: La scelta progettuale della tipologia di copertura determinerà la pendenza della copertura stessa.

2^ fase, Soluzione Conforme di copertura (assimilabile al progetto di massima), con riferimento solo alle coperture continue impermeabilizzate con membrane prefabbricate flessibili:

La soluzione conforme, secondo la Norma UNI 8627- punto 4.2, viene definita come “sequenza ordinata di elementi e strati funzionali, tale da assicurare il corretto funzionamento di ogni singolo elemento o strato del sistema di copertura”.

In parole più semplici: in questa fase si devono individuare, in accordo con la Committenza e con gli altri Professionisti che partecipano al progetto (Termotecnico, Strutturista, ecc.), le caratteristiche che l’oggetto che si intende progettare deve avere.

Nel nostro caso comporta l’analisi e la successiva scelta delle seguenti “variabili”:

  1. stato termico della copertura (necessità o meno di isolamento termico), che può essere:

    ♦ senza isolamento termico: la copertura di ambienti aperti o non riscaldati normalmente non necessita di isolamento termico (es. pensiline, magazzini con baie di carico, ecc.)

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    ♦ tetto Caldo: caratterizzato da elemento termoisolante posto all’estradosso del supporto strutturale (gia realizzato in pendenza o con superiore massetto delle pendenze di tipo cementizio) e quindi posto all’intradosso dell’elemento di tenuta idraulica (strato impermeabile).
    Nota: Normalmente la tipologia d’isolamento termico a “tetto caldo” necessita sempre, al suo intradosso, di un adeguato strato di controllo del vapore (Barriera o Schermo al Vapore).

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    ♦ tetto Rovescio: caratterizzato da elemento termoisolante posto all’estradosso dell’elemento di tenuta idraulica (strato impermeabile).
    Note:
    - L’isolamento termico a “tetto rovescio” dovrà essere sempre realizzato con pannelli termoisolanti aventi un assorbimento in acqua, per 28 gg, in Vol/Vol ≤2,0% (Rif. Norma UNI EN 12087 – metodo 2) (es. polistirene espanso estruso con kPa ≥ 200).

    - Questa tipologia di copertura necessita sempre di uno strato di zavorramento (per evitare il galleggiamento di pannelli termoisolanti) e una pendenza ≥ 1,5% (vedere Norma UNI 8178 parte 2 - per consentire un rapido deflusso delle acque) e normalmente ≤ 5%.

    - Devono essere inoltre sempre verificate:
    ◊ la “compatibilità” di questa tipologia d’isolamento termico con la tipologia di struttura portante dell’edificio
     la funzionalità della tipologia d’isolamento termico a “tetto rovescio” in funzione della tipologia di supporto strutturale utilizzato (per i migliori risultati necessita la presenza di      un solaio dotato di minima resistenza termica ed alta inerzia termica, come ad es. i solai in C.A. pieno)
     la compatibilità con le esigenze “termoigrometriche” specifiche dell’edificio (vedere anche la Norma UNI 8178 parte 2 e il Codice di Pratica IGLAE, Cap. 5, Punto 2.3.4.).

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    ♦ tetto Sandwich
     (conosciuto anche come “tetto Duo”): caratterizzato da doppio livello dell’elemento termoisolante, di cui normalmente quello con spessore maggiore è posto come primo strato, all’estradosso del supporto strutturale (pendenzato o con massetto delle pendenze) e quindi all’intradosso dell’elemento di tenuta idraulica (strato      impermeabile) e normalmente quello con spessore minore è posto all’estradosso dell’elemento di tenuta idraulica (strato impermeabile).
    Note:
    - L’isolamento termico del secondo livello/strato termoisolante dovrà essere sempre realizzato con pannelli termoisolanti aventi un assorbimento in acqua, per 28gg, in Vol/Vol ≤2,0% (Rif. Norma UNI EN 12087 – metodo 2) (es. polistirene espanso estruso con kPa ≥ 200)

    - Questa tipologia di copertura necessita sempre di uno strato di zavorramento (per evitare il galleggiamento di pannelli termoisolanti) e di pendenze (normalmente) comprese ≥ 1,5% e ≤ 5%, per consentire un rapido deflusso delle acque;

    - Devono essere inoltre sempre verificate:

     la “compatibilità” di questa tipologia d’isolamento termico con la tipologia di struttura portante dell’edificio
     la compatibilità con le esigenze “termoigrometriche” specifiche dell’edificio (vedere anche la Norma UNI 8178 parte 2 e il Codice di Pratica  IGLAE, Cap. 5, Punto 2.3.4.).

    - Il secondo livello superiore d’isolamento termico, se di spessore più basso, nel “tetto sandwich – duo), assume anche l’importante funzione di strato di protezione meccanica e di protezione termica dell’elemento di tenuta (strato impermeabile).

    - Normalmente la tipologia d’isolamento termico a “tetto Sandwich” necessita sempre, all’intradosso del primo livello d’isolamento termico, di un adeguato strato di controllo del vapore (Barriera o Schermo al Vapore).

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  2. tipologia di supporto di base strutturale (solaio), che può essere:

    ♦ monolitico: supporto esente da soluzioni di continuità che non siano dovute a necessità strutturali, quali giunti di dilatazione (es. C.A., pieno, laterocemento, alleggerito con pignatte, cavità precostituite o altri sistemi idonei, ecc.).

    Nota:
    Sempre da sconsigliare in copertura, sotto un sistema impermeabile, sono i supporti strutturali alleggeriti con blocchi di polistirene espanso sinterizzato, a bassa densità, perché questi elementi di alleggerimento, per loro natura, risultano molto igroscopici e in corso d’opera possono assumere grandi quantitativi di acqua, che poi viene ceduta, ad opera finita, anche per anni, creando gocciolamenti a plafone dei locali sottostanti che spesso vengono scambiati per fenomeni infiltrativi dal sistema impermeabile.
    Si ricorda a questo proposito che i gocciolamenti possono anche avvenire quando vi sono cambiamenti repentini di pressione atmosferica (ad esempio in occasione di temporali estivi).
    Questa tipologia di solaio inoltre, per la presenza di alleggerimento in polistirene, tra nervatura e nervatura in C.A., ha una propria notevole resistenza termica che può determinare la caduta localizzata del punto di temperatura di rugiada all’interno dello spessore del solaio e quindi all’intradosso dello strato Barriera o Schermo vapore, con conseguente formazione di fenomeni di condensa all’interno del solaio stesso (vedere Codice di Pratica IGLAE, Cap. 5, Punto 2.2).

    ♦ frazionato: supporto costituito da più elementi monolitici separati, uniti in un unico insieme, da incastri, sovrapposizioni, semplice giustapposizione o vincoli meccanici (es. lamiere grecate semplici o composite, assiti di legno, elementi in C.A. prefabbricati, ecc.).

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  3. protezione dell’elemento di tenuta che può avere le seguenti tipologie:

    ♦ senza alcuna protezione apportata, se l’elemento di tenuta, per sua natura e composizione chimico/fisica è già idoneo a rimanere esposto all’irraggiamento solare e agli agenti atmosferici.
    ♦ autoprotezione apportata in fase di produzione (ardesia, graniglia, lamina metallica, ecc.)
    ♦ protezione leggera (pittura protettiva e/o riflettente).
    ♦ protezione pesante mobile (es. ghiaia tonda lavata, pavimenti galleggianti su sostegni, cubetti e autobloccanti allettati su ghiaino, terreno vegetale, ecc.).
           Nota: Questa tipologia di protezione pesante mobile può fungere anche da strato di zavorramento, ad es. per coperture con  isolamento termico a tetto rovescio o sandwich/duo o con elemento di tenuta (strato impermeabile) posato in totale indipendenza.
    ♦ protezione pesante fissa (es. pavimentazione industriale, pavimentazione in piastrelle incollate su sottofondo cementizio o allettate su sabbia cemento, conglomerato bituminoso, ecc.).
           Nota: Questa tipologia di protezione pesante mobile può fungere anche da strato di zavorramento, ad es. per coperture con  isolamento termico a tetto rovescio o sandwich/duo o con elemento di tenuta (strato impermeabile) posato in totale indipendenza.

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3^ fase, Soluzione Tecnologica di copertura (assimilabile al progetto esecutivo/capitolato d’appalto)
(Rif. Norma UNI 8627/4.3) viene definito come: “trasposizione in prescrizioni capitolari di una determinata soluzione conforme riferita alle specifiche condizioni progettuali e in funzione di specifici requisiti ambientali e tecnologici di riferimento”.

In parole più semplici: la “soluzione tecnologica” dovrà individuare la “successione ordinata” dei vari elementi e strati che dovranno comporre il sistema di copertura, indicando per ognuno di essi le dimensioni, le caratteristiche prestazionali minime più significative, e le modalità di posa (tipologia di vincolo), senza comunque dare indicazione di carattere merceologico di prodotto (Vedere anche Codice di Pratica IGLAE, Cap. 5, Punto 3).

Nota: Ad ogni soluzione conforme (progetto di massima) potranno corrispondere più soluzioni tecnologiche (progetto esecutivo/capitolato d’appalto).

Quindi ad esempio:

  • per coperture senza isolamento termico dovranno essere date indicazioni riguardanti: 

- supporto strutturale di base (solaio)
- tipologia di realizzazione di pendenza e sua percentuale (solaio pendezato o massetto delle pendenze) 
- elemento di tenuta (membrane prefabbricate in bitume polimero o sintetiche)
- eventuale protezione (autoprotezione, leggera, pesante mobile o fissa)

  • per coperture con isolamento termico a “tetto caldo” dovranno essere date indicazioni riguardanti: 

- supporto strutturale di base (solaio)
- tipologia di realizzazione di pendenza e sua percentuale (solaio pendezato, massetto delle pendenze o isolamento termico pendenzato(*) (da porsi però all’estradosso dello         strato di controllo del vapore) 
- strato di controllo del vapore (Barriera o Schermo al Vapore)
- elemento termoisolante in pannelli eventualmente pendenzati(*)
- elemento di tenuta (membrane prefabbricate in bitume polimero o sintetiche)
- eventuale protezione (autoprotezione, leggera, pesante mobile o fissa)

  • per coperture con isolamento termico a “tetto rovescio” dovranno essere date indicazioni riguardanti: 

- supporto strutturale di base (solaio)
- tipologia di realizzazione di pendenza e sua percentuale (solaio già realizzato in pendenza o massetto delle pendenze cementizio) 
- elemento di tenuta (membrane prefabbricate in bitume polimero o sintetiche)
- elemento termoisolante in pannelli aventi un assorbimento in acqua, per 28 gg, in Vol/Vol ≤2,0% (Rif. Norma UNI EN 12087 – metodo 2)
- protezione/zavorramento (pesante mobile o fissa), idoneo ad evitare il galleggiamento dei pannelli termoisolanti in caso di forte precipitazione meteorica.

  • per coperture con isolamento termico a “tetto sandwich/duo” dovranno essere date indicazioni riguardanti: 

- supporto strutturale di base (solaio) 
- tipologia di realizzazione di pendenza e sua percentuale (solaio già realizzato in pendenza o massetto delle pendenze cementizio o isolamento termico eventualmente                pendenzato(*) del 1° livello, da porsi però all’estradosso dello strato di controllo del vapore) 
- strato di controllo del vapore (Barriera o Schermo al Vapore)
- elemento termoisolante del 1° livello (inferiore) in pannelli eventualmente pendenzati(*)
- elemento di tenuta (membrane prefabbricate in bitume polimero o sintetiche)
- elemento termoisolante del 2° livello (superiore), in pannelli aventi un assorbimento in acqua, per 28 gg, in Vol/Vol ≤2,0% (Rif. Norma UNI EN 12087 – metodo 2)
- protezione/zavorramento (pesante mobile o fissa), idoneo ad evitare il galleggiamento dei pannelli termoisolanti del 2° livello, in caso di forte precipitazione meteorica.

Note:
In questa 3^ fase di progettazione, secondo la stratigrafia proposta e i materiali utilizzati, in funzione delle compatibilità fisico e chimiche, tra i vari strati a contatto, bisognerà anche indicare la tipologia e la posizione degli eventuali elementi o strati secondari, necessari per garantire la funzionalità del sistema impermeabile, quali:

- strato promotore d’aderenza (imprimitura)(Vedere Norma UNI 8178 parte 2 e Codice di Pratica IGLAE, Cap. 5, Punto 3.5.)
- strato di collegamento (adesivi a caldo/freddo o fissaggio meccanico)
- strati di continuità
- strati separatori
- strati compensatori
- strati protettivi
- strati drenanti
- strati filtranti
- ecc.

Nella sequenza degli strati all’interno del sistema di copertura, come indica la Norma UNI 8178 parte 2:

 “…in nessun caso si devono prevedere strati “realizzati a umido”, (come ad esempio massetti di pendenza a base cementizia) inseriti tra strati impermeabili all’acqua e al vapore, (come ad esempio tra strato per il controllo del vapore e elemento di tenuta). Infatti, l’intrappolamento di acqua non stechiometrica (in eccesso rispetto al quantitativo che dovrebbe essere naturalmente contenuto, nei rapporti chimico/fisici, all’interno del materiale) potrebbe determinare danneggiamenti fisico-chimici degli stessi elementi e una difficile individuazione degli effettivi difetti che producono macchie di umidità e/o stillicidi comparsi all’intradosso del sistema ... continua la lettura nel pdf in allegato

L'articolo prosegue con:

  • 4^ fase, Soluzione Tecnica di copertura (assimilabile all’offerta)
  • 5^ fase, verifica soluzioni tecniche/offerte
  • 6^ fase, Posa in opera del sistema impermeabile
  • 7^ fase, Collaudo del sistema impermeabile
  • 8^ fase, Manutenzione ordinaria della copertura
  • RIFACIMENTI DI OPERE NUOVE ESISTENTI/MANUTENZIONE STRAORDINARIA
  • Conclusioni
  • Impermeabilizzazione: i 10 comandamenti per il progettista e il D.L.
  • Impermeabilizzazione: i 10 comandamenti per l'impresa.

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