Le coperture piane Capitolo 4 - Volteco

Le coperture piane
Terrazzi, balconi: tipologie strutturali e sollecitazioni
Trattamenti impermeabilizzanti delle superfici e dei giunti
Riuso edilizio: recupero di terrazzi ammalorati e degradati
I quaderni di Impermeabilità
Fascicolo n. 5
mp/edizioni - Tel. 0423 480849
Direttore Responsabile
Noemi Salvalaggio
Stampa
Grafiche Piovesan - Villorba
Capitolo 4
65

Impermeabilizzare fuoriquota
Dopo aver trattato di fondazioni e relative
protezioni impermeabili nei vari casi normalmente
presenti nel palinsesto “cantieristico” delle
costruzioni civili, iniziamo ora ad affrontare l’aspetto
delle costruzioni in elevazione fuori dal piano
campagna.
Mentre per le basi dell’edificio il contatto
con l’acqua avveniva per immersione in falda
o contatto con le percolazioni di acque meteoriche
nel terreno limitrofo, nel caso del “fuoriquota” (ndr:
quota piano campagna), ovvero per le parti esterne
al terreno, è logico partire dagli eventi meteorici e
dalle tematiche principali da questi innescate nelle
costruzioni, ossia dalla protezione superiore dell’edificio:
il tetto.
Tantissimo è stato scritto sul tetto e
in questa sede non c’è intenzione di entrare negli
aspetti più didascalici di definizione di tetti piani,
a falde, inclinati in genere, bensì di inquadrare
la problematica sostanziale: l’allontanamento delle
acque piovane.
Mentre nell’interrato e sul piano campagna
ci si trova, come citato precedentemente,
ad essere “immersi” nel terreno e nell’acqua/umidità
che in esso ristagna, per l’edificato fuori terra
il vero problema è, invece, evitare l’infiltrazione
dell’acqua meteorica nel transitorio del suo deflusso
verso il terreno stesso.
66 67

Come ben si conosce anche a livello
storico, più è rapido il deflusso e meno probabilità ci
sono di avere infiltrazioni nello stabile. In sostanza,
quanto più la pendenza è accentuata e quanto meglio
funziona il tutto. Addirittura è nota la pratica
antica, tuttora in uso in paesi in via di sviluppo, di
usare rami, foglie e terreno impastato per realizzare
la chiusura della capanna con l’accortezza di usare
strati multipli e con pendenze idonee.
I tetti a falde ripercorrono le medesime
tematiche con lastre e tegole di varia foggia e dimensione,
integrando i concetti di impermeabilizzazione
con quelli di ventilazione ed isolamento, per
evitare rispettivamente condense e dispersioni termiche.
Le problematiche maggiori si riscontrano,
invece, quando le basilari regole di deflusso
vengono meno o per incidenti di percorso o per
la stessa morfologia della copertura, come nel caso
dei tetti piani. Le coperture piane, infatti, si trovano
nell’esigenza di predisporre superfici al finito con
limitati dislivelli/pendenze e, comunque, di garantire
il deflusso dell’acqua senza percolazioni nei locali
sottostanti.
Non appare superfluo, perciò, dedicare
un intero numero de “I Quaderni” proprio agli aspetti
relativi all’impermeabilizzazione di coperture piane,
anche in funzione della specializzazione di Vol-
Tipologie di coperture e
tetti piani
teco in merito all’acqua in pressione o comunque con accumulo a
spessore. In tal senso giova inquadrare le varie tipologie di queste
strutture, onde poter definire le varie tipologie di approccio corrette.
Le coperture piane si possono differenziare in coperture
industriali o comunque non praticabili, solai adibiti a parcheggi (sopra
centri commerciali o a chiusura di parcheggi multipiano), terrazzi
o balconi.
Dal punto di vista strutturale le categorie precedenti si
dividono sostanzialmente in solai misti, o strutture in cemento armato
massivo, che normalmente corrispondono rispettivamente alle coperture
piane generiche ed ai terrazzi, le prime, mentre i balconi sono
il classico esempio di soletta armata in c.a. pieno. Naturalmente esistono
eccezioni, come nel caso di solai in c.a. per transito o parcheggio
di veicoli anche di grosso peso, quali possono essere parcheggi ad
uso industriale o accessi a strutture per il carico/scarico, oppure per
emergenze (ambulanze, vigili del fuoco…).
68 69

La differenza determinata dalla struttura
è importante ai fini di poter definire i possibili
movimenti ed assestamenti del supporto su cui
realizzare tutto il pacchetto di impermeabilizzazione
ed isolamento, oltre all’eventuale rivestimento
praticabile finale.
Nel caso di strutture miste
(latero-cemento, predalle o prefabbricati)
la continuità del solaio è realizzata tramite
una gettata in c.a. collaborante con
gli elementi sottostanti, ai quali ripartisce
i carichi e dai quali riceve le sollecitazioni
dei vincoli di appoggio. Il funzionamento
“a lastra” del solaio passa, quindi,
attraverso una varietà di azioni e reazioni
dei diversi componenti, con evidente
possibilità di comportamenti non sempre
omogenei, sia nei confronti delle variazioni
climatiche (vedere normativa UNI
al riguardo), che in riferimento ai carichi,
soprattutto quelli dinamici. Il problema
determinato da tali fenomeni è l’induzione
di fessurazioni generalizzate con andamento
casuale, che creano tensioni puntuali,
anche molto alte, che, da sempre,
hanno reso consigliabile l’utilizzo di sistemi
impermeabilizzanti non completamente
adesi al supporto per evitarne la rottura.
Se da un lato questo metodo di posa di
I differenti comportamenti delle
strutture e l’impermeabilizzazione
membrane sintetiche e guaine bituminose evita il trasferimento delle
sollecitazioni tra supporto e manto impermeabile, di fatto, però, lascia
ampio margine di passaggio di eventuali infiltrazioni puntuali tra
isolamento e solaio.
70 71

I fenomeni di fessurazione e Crack Bridging Ability
I problemi di trasmigrazione
manto/solaio sono alla base delle
perdite non riparabili, o comunque di
difficile individuazione, dei sistemi impermeabilizzanti
classici. Per superare
tali limiti si possono utilizzare sistemi
deformabili in adesione totale al supporto
che consentano di circoscrivere eventuali
difettosità puntuali, permettendone
la riparazione con interventi mirati e
ben gestibili.
Per ottenere questo risultato
è necessario disporre di sistemi
impermeabilizzanti elastici, in grado
di sopportare, deformandosi, le sollecitazioni
di distacco generatesi dall’apertura
di fessurazioni postume alla posa
del manto impermeabile. Sistemi di questo
genere devono avere anche la piena
compatibilità chimica con il supporto e,
quindi, preferibilmente dovrebbero essere
a base cementizia con una buona dose
di elasticità.
I fenomeni di fessurazione
postuma sono ormai normati anche
a livello europeo e la misurazione della
Crack Bridging Ability (ndr: capacità di
far “ponte” su fessurazione) ha messo in
luce come le maggiori performance si ottengono
abbinando sistemi duali di cementi
e polimeri acrilici opportunamente
supportati dall’inserimento di membrane
microforate che ne amplificano la deformabilità.
Anche la membrana utilizzata in abbinamento al sistema,
infatti, deve essere un elemento di amplificazione della deformabilità
e non risultare “un’armatura di irrigidimento” del sistema, come
invece avviene ogniqualvolta si inseriscono retine rigide o componenti
laminati non deformabili.
La CBA non prescinde dal sigillare opportunamente giunti
e discontinuità del supporto, che hanno movimenti di vari centimetri
contro i micron delle cavillature di cui si sta trattando in merito al
supporto. In tal senso sui balconi (ndr: struttura in c.a. massiccio aggettante
l’edificio) non sussistono problematiche specifiche da risolvere
con sistemi dotati di CBA, ma permangono le esigenze di imper-
meabilizzare la superficie e di sigillare lo spiccato
soletta/muro, trattandolo come giunto di assestamento,
come in effetti si individua, visto il diverso
comportamento dei due elementi costruttivi.
Sia questi giunti sugli “spiccati” in
genere che le discontinuità strutturali devono trovare
idoneo trattamento, specificatamente studiato
ed integrato nel sistema impermeabilizzante selezionato.
A tal fine, quindi, si dovranno predisporre
e gestire giunti strutturali idonei a permettere
lo scarico delle tensioni sul piano del solaio, per
evitare carichi “di punta” del medesimo, e giunti
di ripartizione nei massetti e pavimentazioni soprastanti,
onde riproporre una “via di fuga” dalla medesima
problematica.
Chiaramente strutture in c.a. compatto
non presentano tali problemi e, opportunamente
calcolate, possono considerarsi monolitiche con cavillature
massime nell’ordine di 200-300 micron, dovute
comunque ai fenomeni di ritiro.
Tutti i tetti piani devono prevedere
pendenze minime nell’ordine di 1-3 %, in funzione
delle dimensioni e dell’esposizione ad eventi
meteorici di grossa intensità. L’acqua dovrà trovare
agevole deflusso sulle superfici e attraverso scarichi,
opportunamente predisposti come posizione e
dimensioni.
Di seguito si passa ad analizzare la
stratigrafia tipica di una copertura piana, proponendo
le soluzioni più utilizzate come alternanza di materiali
ed elementi costruttivi.
72 73

Oltre all’acqua si deve considerare
l’aspetto climatico, o meglio, l’isolamento termico
“dell’ambiente edificio” dall’ambiente esterno,
nelle varie stagioni e latitudini/altitudini.
A tutti è ben noto il concetto di movimento
dell’aria calda verso l’alto, con innesco di
circolo d’aria in un ambiente chiuso, che comporta
una veicolazione di calore ed umidità verso la
parte alta della stanza. L’aria calda ha la potenzialità
di trasportare una maggiore quantità di umidità
che, a contatto con superfici più fredde, finisce
per condensare inumidendo la superficie o, se
questa è già satura o impermeabile, creando stillicidi
per accumulo di acqua superficiale.
La tematica della coibentazione degli
edifici è particolarmente segmentata e complessa
ed ha visto recentemente vari aggiornamenti
normativi a cui si rimanda per i dettagli,
ma giova citare a grandi linee tale argomento per
meglio comprendere le scelte ottimali da prevedere
in funzione della definizione del pacchetto
“tetto”, visto come insieme di massetti, isolanti,
impermeabilizzazione, pavimentazione.
Per evitare problemi di condensazione
e relativi effetti insalubri sull’edificio, si devono
considerare insieme sia la diffusione del vapor
d’acqua, che viene inevitabilmente prodotto
all’interno dei locali, che la temperatura delle pareti
esterne e, soprattutto, del solaio di copertura,
che maggiormente risentirà del fenomeno a causa
“dell’effetto camino” citato poco sopra.
“Tetto caldo” o “tetto rovescio” ?
In generale, l’isolamento di un tetto piano viene normalmente
realizzato con la stratificazione di isolante e impermeabilizzazione
in sequenza, oppure invertendo l’ordine di questi due
item principali. Nel primo caso si parla di “tetto caldo”, in quanto
l’isolante risulta protetto dal manto impermeabile ed isolato
da questo dall’acqua esterna, mentre nel secondo caso di parla di
“tetto rovescio”, avendo lasciato all’esterno l’isolante medesimo.
Potendo disporre di isolanti a cellule chiuse ideonee per l’esposizione
esterna, si può, naturalmente, propendere per questa soluzione,
pur evidenziando che tali manufatti sono elementi finiti, che
vengono composti al momento della posa e presentano giunti che
possono veicolare l’acqua e quindi creare dei punti di abbassamento
del grado di isolamento espresso dal materiale coibente.
Per queste motivazioni il poter mantenere l’isolante,
comunque predisposto per esterni, al di sotto del manto impermeabile
aumenta l’efficienza del pacchetto finale in ordine all’aspetto
termico.
In entrambi i casi, molta attenzione deve essere posta
ai fini di creare una barriera al vapore idonea al di sotto del
pannello coibente, in modo da evitare che il vapor d’acqua, che
ha dimensioni molecolari minori dell’acqua in forma liquida, possa
impregnare le cellule dell’isolante, diminuendone le capacità finali
di coibenza.
Per dovere di cronaca si menziona anche il “tetto
freddo” e si rammenta come esistano altre tipologie ibride che,
però, non rispondono alla maggioranza degli interventi sulle coperture.
Quale chiosa del presente paragrafo si segnala come,
in moltissimi casi, l’isolamento non venga effettuato, specie a
chiusura di coperture industriali (capannoni…) e strutture prefabbricate.
74 75

Varie sono le tipologie di “finitura” che
possono incontrarsi, in funzione delle esigenze specifiche
di progettazione e committenza, con ovvie
differenziazioni nelle caratteristiche prestazionali richieste
al pacchetto.
In generale, vige la necessità di garantire
la stabilità dell’insieme di tecnologie differenti,
abbinata a quella di garantire la libertà di movimento
di materiali con comportamenti decisamente diversi
dal punto di vista termico e dinamico. Laddove
ci sia presenza di un pacchetto costruttivo formato
da elementi coibentanti e impermeabilizzazione che
assicuri soprattutto la carrabilità della finitura, essenziale
appare il valore della resistenza a schiacciamento
dei materiali isolanti e dei massetti per
non incorrere in sgradevoli assestamenti, specie in
concomitanza con usi promiscui commerciale/civile
(ndr: passaggio autotreni). Lo strato finale dovrà,
inoltre, essere idoneo a sopportare abrasione e sollecitazioni
tipiche per queste tipologie di utilizzo.
Le valutazioni di resistenza meccanica
e stabilità di ogni singolo elemento e del pacchetto
completo sono fattori da considerare fin dall’inizio
dell’iter progettuale.
La semplice pedonabilità richiede, naturalmente,
prestazioni inferiori e può facilmente ottenersi
con rivestimenti ceramici posti a chiusura del
pacchetto di copertura.
Nella realizzazione di giardini pensili,
oltre all’impermeabilità, è da considerare anche
l’aspetto di drenaggio sufficiente ad evitare ristagni
d’acqua dannosi alla vegetazione e la resistenza
meccanica o chimica all’azione delle radici, in caso
di piante o cespugli, che possono deteriorare il manto
impermeabile. Il livello di acqua raggiungibile all’interno
e sopra il terreno di riporto suggerisce la
Praticabilità, pedonabilità, carrabilità
del tetto o giardino pensile
realizzazione di un risvolto impermeabile che arrivi ben al di sopra di
tali quote, onde evitare by-pass in concomitanza di grossi eventi meteorici.
Se normalmente, infatti, per una terrazza sono sufficienti
10-15 cm di risvolto, nei giardini si dovrà considerare una quota
cautelativa anche in funzione di eventuali deflussi più lenti dell’acqua,
a causa del diverso attrito sulle superfici e della differente velocità
di captazione di scarichi e drenaggi, in funzione della loro quota
e pulizia (se interrati).
Caso particolare è la tecnologia del “tetto verde”, che
prevede una gestione con manufatti specifici sia dell’invaso del terreno
che del drenaggio acque e bacino minimo di ristagno (essendovi
anche il rischio di siccità per pendenze accentuate e spessori di terreno
esigui).
Se dal punto di vista delle nuove costruzioni varie sono
le tematiche che devono considerarsi per definire il “pacchetto tetto”
nel suo insieme, quando ci si approccia ad un edificio esistente si innescano
altri elementi di difficile definizione per la variabilità di materiali
e di stratigrafie esistenti che ci si può trovare ad affrontare.
Sul “nuovo” si devono studiare giunti di movimento,
stratigrafia, pendenze e scarichi, mentre su una struttura esistente si
deve analizzare, al limite con saggi puntuali in prossimità di scarichi
e della mezzaria, la reale composizione della copertura. In primis, si
deve valutare con attenzione la stabilità del supporto, quale che sia
quello definito come interfaccia su cui partire con il nuovo trattamento,
e la presenza di vecchi sistemi impermeabili che possono creare
vasche di condensazione per l’umidità o by-pass del trattamento che
si andrebbe a realizzare.
Il degrado ed il distacco del supporto esistente o della
finitura possono essere risolti con idonei ripristini, anche solo puntuali,
effettuati con cicli di malte premiscelate in grado di lavorare
anche in spessori ridotti e con modulo elastico e stabilità compatibili
con gli elementi costruttivi su cui vengono applicati. In tal senso
frontalini di balconi e parapetti possono richiedere, spesso, un trattamento
completo, partendo dal ripristino delle armature ossidate, passivandole
fino alla ricostruzione del copriferro ed alla protezione finale,
specialmente nei punti di sgocciolatoio o di spigolo normalmente
più esposti al degrado.
Quanto sopra è naturalmente impostato dal punto di vista
di un intervento che riesca ad evitare demolizioni dell’esistente,
sia per i costi che per il disagio arrecato da tali lavorazioni, e che
possa configurarsi come risolutivo in bassi spessori, in modo da risul-
Copertura di nuova costruzione o
recupero di esistente?
tare congruente con soglie e scarichi già presenti.
Tali tecnologie esistono e sono a disposizione da un
decennio, risultando anche rispettose dell’ambiente
proprio a fronte della mancata creazione di impatto
ambientale per l’assenza di demolizioni.
Naturalmente, per poter intervenire
senza demolire l’esistente, si deve disporre di sistemi
impermeabilizzanti integrati che abbiano adesività
su vari supporti (ndr: massetti cementizi, ceramiche,
lattonerie…), CBA idonea a non pregiudicare
la stabilità e continuità del manto, compatibilità
chimica con tutti i collanti a norme CE per posa in
esterno, onde poter rivestire direttamente il manto
impermeabile con la nuova pavimentazione, attraverso
idonea applicazione a colla, senza necessità di
realizzare un nuovo massetto, con conseguenti problemi
di spessori e pesi non sempre compatibili con
le necessità di intervento senza demolizione.
76 77

Al fine di sintetizzare alcuni concetti enunciati, si propongono alcuni schemi da cui si evidenziano metodologie
applicative ottimali per la posa di manti impermeabili nei principali tipi di coperture piane:
Copertura industriale Copertura carrabile
Copertura pedonabile nuova Copertura pedonabile - recupero senza demoliz.
Copertura con autobloccanti Giardino pensile
Si evidenzia come sistemi cementizi di nuova generazione, posati in aderenza al massetto pendenzato con finitura
ceramica direttamente incollata, offrono innegabili vantaggi rispetto ai sistemi a guaina, sia in termini di spessori (ndr:
non servono altri massetti per la posa di pavimenti) che di durabilità (ndr: assenza di gelività avendo protetto isolante e massetto
dal contatto con pioggia e gelo), oltre alla ovviamente garantibile impermeabilità del pacchetto.
Stratigrafie tipiche per le varie casistiche
La metodologia, ovviamente semplificata, ben si sposa anche con le soluzioni più semplici come i balconi con
la cura dei dettagli quali pluviali, ringhiere passanti e risvolto sullo spiccato del muro a tutela degli ambiti interni. Disporre
di sistemi integrati con sigillanti e malte premiscelate con modulo elastico congruente e stabilità dimensionale è importante
per risolvere tutti i piccoli dettagli anche in strutture semplici come i balconi aggettanti.
78 79

Quanto proposto non
vuole avere la pretesa di assolvere a
tutte le problematiche relative alle
coperture piane, avendo, tra l’altro,
affrontato principalmente una categoria
di maggior fruizione, soprattutto
in ambito manutentivo (ndr: balconi
e terrazzi), pur restando validi
alcuni concetti di uso ed applicabilità
generale anche per pensiline, coperture
industriali, cupole…
La “pelle” protettiva
impermeabile e traspirante è senz’altro
il miglior approccio tecnologico
alla protezione isolante delle coperture
piane, dove esigenze estetiche e
di fruibilità si accompagnano ad esigenze
tecnologiche, legate ai fenomeni
fisico-chimici di esposizione e
conseguente aggressione che le nostre
strutture in elevazione devono
supportare.
Compatibilità e congruenza
a 360°, ovvero con struttura,
supporto e isolamento termico da
un lato e finiture dall’altro, sono le
regole d’oro di un approccio corretto,
che considera le prestazioni dei materiali
in rapporto all’ambiente applicativo
richiesto per ottenere i massimi
risultati, anche in termini di
durabilità.
80
Considerazioni generali