Da qualche decennio è ritornato in voga uno dei più tradizionali e diffusi sistemi costruttivi: stiamo parlando del tetto in legno. Questa tecnologia si è ormai imposta e si è aggiornata con nuove tecniche, nuovi materiali e nuovi contenuti di risparmio energetico e di sicurezza sismica. 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. Tuttavia, è necessario capire che un tetto in legno non si progetta come siamo abituati a progettare un tetto in latero-cemento; è un’altra cosa.
Il Ritorno del Tetto in Legno e i suoi Vantaggi
Alla fine degli anni ‘90 è tornata di attualità una tecnologia tradizionale che era stata accantonata, in gran parte d’Italia, negli anni del secondo dopoguerra e del boom economico: i tetti in legno. 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.
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. Il legno possedeva quelle qualità strutturali che pochi altri materiali naturali erano in grado di offrire: la resistenza alla flessione, la resistenza alla compressione, la lunghezza, il basso peso specifico e la lavorabilità. Leggerezza, sicurezza, facilità di montaggio e risparmio energetico sono solo alcune delle caratteristiche chiave dei tetti in legno.
I principali vantaggi di un tetto in legno includono:
- Estetica e personalizzazione architettonica: il legno è apprezzato per la sua bellezza naturale e calda, conferendo un aspetto rustico ma elegante e accogliente.
- Versatilità: può essere facilmente adattato a diverse esigenze architettoniche, permettendo la creazione di curve, archi e altre caratteristiche strutturali distintive.
- Efficienza energetica e isolamento termico: il legno è un buon materiale isolante, trattenendo il calore d’inverno e mantenendo una temperatura confortevole d’estate, riducendo i costi di riscaldamento e raffreddamento.
- Sostenibilità e impatto ambientale: è un materiale naturale, rinnovabile e sostenibile, con un impatto minimo sull'ambiente se proveniente da fonti certificate.
- Flessibilità di costruzione e resistenza ai terremoti: più leggero e flessibile di molti materiali tradizionali, riduce i danni in caso di terremoto grazie alla sua capacità di flettersi senza rompersi.
- Facilità di manutenzione e durata nel tempo: con una manutenzione regolare, i tetti in legno possono durare decenni, resistendo al clima e alle intemperie se adeguatamente trattati.
- Favorisce la circolazione dell’aria: un tetto in legno ventilato permette una circolazione d’aria naturale, aiutando a mantenere la temperatura costante e a ridurre l’umidità.
- Varietà di finiture: il legno può essere rifinito in molti modi diversi, offrendo una gamma di opzioni che variano dall’aspetto tradizionale a quello moderno.
Svantaggi e Criticità del Tetto in Legno
Nonostante le sue molteplici qualità, ci sono anche degli svantaggi nell’installare un tetto in legno:
Leggi anche: Applicazioni e Vantaggi dell'MDF Leggero
- Costo iniziale elevato: l’installazione può comportare costi iniziali maggiori rispetto a materiali come il cemento.
- Manutenzione e vulnerabilità agli agenti atmosferici: il legno richiede una manutenzione regolare per preservare la sua integrità e aspetto estetico. L'esposizione continua a pioggia, sole, vento e neve può causare danni.
- Rischi legati al fuoco: il legno è infiammabile e può rappresentare un rischio in caso di incendio, richiedendo assicurazioni anti-incendio più costose e trattamenti specifici per migliorare la resistenza al fuoco. Aggredito dal fuoco, si consuma alla velocità di circa 0,7 mm al minuto.
Il Tetto Ventilato: Principi e Funzionamento
In relazione alle scelte costruttive è possibile fare una prima suddivisione tra le tipologie di coperture in legno: potremmo definire il
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. Come già visto, l’aria all’interno della ventilazione viene riscaldata dal sole diventando più leggera e spostandosi 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.
La ventilazione del tetto per essere efficace deve funzionare secondo l’effetto camino, con un tiraggio d’aria continuo. Per questo è importante che la sezione d’entrata e d’uscita dell’aria siano almeno uguali, se non una sezione maggiore quella d’uscita. In definitiva un tetto in legno efficiente sotto il punto della ventilazione si ottiene grazie a:
- una camera d’aria tra l’isolante e il manto di copertura, di solito di 4-5 cm, che permette il passaggio dell’aria;
- griglie di ingresso e uscita posizionate in gronda e colmo;
- un colmo ventilato, che favorisce la fuoriuscita dell’aria calda.
La Stratigrafia del Tetto in Legno Ventilato
La stratigrafia di un tetto in legno è un sistema multistrato che assolve diverse funzioni: protezione, isolamento, impermeabilizzazione e ventilazione. Una corretta progettazione e posa di questi strati è fondamentale per garantire durabilità, comfort ed efficienza energetica. La stratigrafia prevede l'assito, il freno vapore sd=2m, il coibente, un telo traspirante (sd=1m), la listellatura incrociata e le tegole.
Leggi anche: Guida Completa al Peso del Truciolare
Costruzione di un tetto in legno
Struttura Portante
Fondamentale per l’esistenza del tetto è la parte strutturale portante, realizzata secondo le scelte costruttive adottate per l’edificio: muratura, legno, struttura in acciaio. È prassi corrente realizzare la struttura portante di un tetto in legno attraverso la posa di travi di legno lamellare e di porre al di sopra di esse un doppio assito con spessore complessivo pari a cinque-sei centimetri avendo cura di posare il secondo assito ruotato di un certo angolo (definito in progetto) rispetto a quello sottostante.
Barriera al Vapore
Sopra alla struttura portante va posizionata una barriera al vapore, con funzione proprio di ostacolo al vapore, per proteggere lo strato isolante dalla possibile formazione di condensa e umidità. La sua posizione è tra la casa e l’isolante per poter far funzionare al meglio la funzione isolante. Per evitare il trasporto per convezione, è necessario approntare uno strato funzionale di “tenuta all’aria” (un apposito telo) che, sia per problemi tecnici ma soprattutto estetici, non è il caso di porre all’intradosso, perché nasconderebbe la vista del legno dall’ambiente sottostante. Pertanto, il telo di tenuta all’aria è posto sopra l’assito e al di sotto dello strato isolante.
Strato Isolante
Direttamente sopra alla barriera al vapore va posizionato l’isolante, anche questo del materiale più idoneo al progetto e su scelta libera del progettista o dell’impresa. Attenzione però, per l’isolante è importante che il materiale sia affidabile e rispetti le previsioni legislative, in modo sia da svolgere correttamente la propria funzione, sia da evitare l’introduzione di sostanze tossiche. Per essere conformi alla legge 311 basterebbero 10 cm di fibra di legno, ma dalle nostre esperienze dirette e da tutti i nostri calcoli, risulta che lo spessore minimo per il quale comunque si riesce ad ottenere un buon isolamento è di 16 cm. Lo spessore e le caratteristiche del materiale da scegliere dipendono dalla zona climatica e dalle indicazioni della normativa.
Telo Traspirante e Impermeabilizzazione
Nella parte superiore dell’isolante viene poi installata una guaina impermeabile, per impedire il passaggio di acqua e umidità. Allo stesso modo della barriera al vapore, è necessario porre attenzione alla penetrazione dell’aria esterna, utilizzando un telo di tenuta al vento sopra lo strato isolante. Questo strato impedisce l’ingresso di umidità ma permette la fuoriuscita del vapore, riducendo il rischio di accumuli e muffe. Il telo di tenuta al vento deve assicurare anche una tenuta alla pioggia (anche se limitata al momento del cantiere o in caso di perdite nello strato impermeabile) e questo comporta anche un valore, seppur basso, di resistenza al passaggio del vapore sd (spessore equivalente d’aria).
Lo Strato di Ventilazione e i Listelli
Immancabile poi nella costruzione del tetto ventilato è lo strato di ventilazione, un’intercapedine d’aria di sezione variabile (minimo 550 cm2/ml) realizzabile con tecniche diverse. Tre le più note ci sono i sistemi a listelli, listelli e contro listelli o soluzioni puntiformi. Anche per quanto riguarda questo strato la scelta di posa è libera, vanno però considerati alcuni fattori che possono influenzare la resa del tetto e le scelte. I sistemi più classici a listelli, ed altri similari, necessitano di essere fissati in più punti lungo la falda, andando a forare e a compromettere la guaina impermeabile.
Leggi anche: Peso specifico MDF 8mm: Approfondimento
I listelli presenti sul tetto sono indispensabili per definire un manto stabile e sicuro. Ma rivestono anche una funzione importantissima in merito alla ventilazione, micro o macro che sia. La guaina parapasseri è posizionata all’ingresso della camera di ventilazione, e si notano i risvolti dei teli di tenuta. Il colmo, in attesa della posa della lamiera e dei pezzi speciali, vede l’aereazione chiusa in questa fase per impedire infiltrazioni d’acqua durante i lavori.
Manto di Copertura
Il manto di copertura rappresenta lo strato esterno del tetto e ha funzione estetica e protettiva. Può essere costituito da tegole in terracotta o cemento, scandole in legno o bituminose, lastre metalliche, o tetti verdi.
Gestione dell'Umidità e del Vapore
Il vapore d’acqua, condizione comune nell’ambiente interno delle abitazioni, rappresenta una delle principali problematiche da affrontare quando si progettano tetti in legno o in latero-cemento. Trasporto di vapore per convezione significa che l’aria interna, carica di umidità, penetra nel pacchetto di solaio, si diffonde negli interstizi e appena trova un punto più freddo, l’umidità contenuta condensa e forma acqua liquida. La trasmissione del vapore per convezione è spesso causa di cedimenti strutturali subdoli proprio perché nascosti e imprevedibili.
È necessario pertanto progettare la stratigrafia affinché il meccanismo di trasmissione del vapore sia unicamente quello per diffusione, nel quale il vapore attraversa la stratigrafia perpendicolarmente alle facce senza presenza di aria. 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 = coefficiente 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 riassunte e definite come segue:
| Tipologia Membrana | Valore Sd |
|---|---|
| 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 |
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.
Prestazioni Termiche e Comfort
Un tetto realizzato a regola d’arte deve offrire protezione sia dal freddo invernale che dal caldo estivo. Il tetto è ovviamente una parte molto importante dell’edificio perché è proprio attraverso la copertura che si verificano le maggiori dispersioni in termini di calore e umidità. In termini di isolamento termico in regime invernale, i due tetti (legno e latero-cemento) si comportano in modo simile, in quanto la conduttività termica λ (W/mK) è la principale variabile di controllo che influisce sul comportamento termico in inverno. Poiché la coibentazione del tetto dipende dal tipo e dallo spessore di isolante, è ragionevole aspettarsi che in entrambi i casi, a parità di materiale isolante, la loro trasmittanza termica sia paragonabile.
Per quanto riguarda il comportamento estivo, poniamo che l’edificio in studio sia situato a Roma, in zona climatica D con irradianza media del mese di massima insolazione pari a 321 W/mq. Pertanto, in termini normativi il parametro che sovrintende il comportamento estivo del tetto è la trasmittanza termica periodica YIE che deve essere inferiore a 0,18 W/mqK. Notiamo subito che la YIE del tetto in legno è quasi 6 volte superiore al valore del tetto in latero-cemento (peggiorativa) e che lo sfasamento orario è la metà e raggiunge appena le 6 ore. È quindi evidente che la massa propria del solaio in latero-cemento determina un comportamento estivo nettamente migliore del tetto in latero-cemento. Tuttavia, con un'adeguata stratigrafia, il tetto in legno può raggiungere lo sfasamento desiderato sopra le 12 ore. In ogni caso, i due parametri sono intimamente connessi al rapporto fra la conduttività λ (W/mK) e il prodotto fra la densità ρ (kg/mc) e la capacità termica specifica cp (J/kgK).
Il Peso Specifico e la Leggerezza del Tetto in Legno
Il legno possedeva quelle qualità strutturali che pochi altri materiali naturali erano in grado di offrire: la resistenza alla flessione, la resistenza alla compressione, la lunghezza, il basso peso specifico e la lavorabilità. Questa caratteristica di leggerezza è uno dei maggiori vantaggi del tetto in legno, specialmente se confrontato con strutture tradizionali.
Una differenza significativa tra i due tipi di strutture, però, risiede nel loro peso. Un tetto in legno, con una struttura lamellare, pesa in media circa 30 kg/m2, mentre una struttura in latero-cemento può pesare fino a 310 kg/m2. Ciò rende il tetto in latero-cemento fino a dieci volte più pesante rispetto a quello in legno.
Questa importante caratteristica rende il tetto in legno utilissimo soprattutto in caso di rifacimento della copertura su edifici esistenti, sopraelevazioni e in tutti quei casi in cui è preferibile o necessario realizzare una copertura leggera che gravi il meno possibile sulla struttura sottostante. La spinta del sisma, essendo proporzionale alla massa della struttura, provoca effetti minori su di essa. In caso di sopraelevazioni l’impiego del legno permette di ridurre i sovraccarichi sull’edificio.
Tipologie di Isolanti e Isolamento Acustico
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 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.
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.
Normative di Riferimento
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 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.
Interventi su Tetti Esistenti
Nel caso in cui si abbia già un tetto esistente e si voglia renderlo un tetto ventilato, basterà intervenire sugli ultimi strati esterni (se il resto del tetto verte in buone condizioni). Nei casi di interventi sull’esistente si deve considerare: il peso del nuovo pacchetto tecnologico che si va a sostituire, la possibilità di recuperare i coppi esistenti (se si tratta di una copertura in coppi) e la sezione del nuovo pacchetto.