Tetto ventilato: ecco come funziona

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Un tetto ventilato  si può definire tale quando il manto di copertura si distacca dallo strato isolante, creando un’intercapedine che permetta ad un flusso omogeneo d’aria, di circolare dalla gronda fino al colmo. Non devono essere presenti impedimenti che intralcino il flusso dell’aria che deve agevolmente entrare a livello della gronda e  facilmente uscire dal colmo attraverso un elemento di sfiato adeguato. A seconda del valore dell’area della sezione dell’intercapedine per metro di lunghezza del tetto possiamo parlare di ventilazione o micro ventilazione.

Il flusso d’aria all’interno della ventilazione è influenzato dall’effetto camino e dall’effetto del vento. L’azione combinata di questi due fenomeni crea una differenza di pressione tra sezione di entrata e di uscita che determina il flusso d’aria nell’intercapedine.

Effetto camino

L’aria all’interno dell’intercapedine, a temperatura maggiore rispetto a quella esterna, tenderà a dirigersi verso l’alto per poi uscire all’esterno. La depressione alla base provocata dal flusso d’aria uscente attirerà nuova aria esterna più fresca.

Effetto del vento

Deriva dalla differenza di pressione del vento tra la sezione di entrata dell’aria e quella di uscita.

Le funzioni del tetto

Il tetto in un edificio rappresenta, sicuramente, la parte più esposta alle sollecitazioni termiche e meteorologiche ed il suo compito non è solo quello di essere il manto di copertura, ma deve rispondere anche a moltissimi altri requisiti:

  • Protezione contro l’intrusione di acqua piovana;
  • Basse dispersioni termiche invernali;
  • Basso passaggio di calore d’estate;
  • Alta tenuta al vento ed impermeabilità all’aria;
  • Veloce smaltimento della condensa invernale ed estiva;
  • Alto potere fono isolante;
  • Adeguata resistenza meccanica
  • Basso consumo di energia primaria nella produzione di materiali impiegati e nella costruzione;
  • Deve essere attrezzabile, manutenibile ed ispezionabile.

In questo articolo ci occuperemo di tre parametri fondamentali per garantire la qualità e durabilità della copertura:

  • Diffusione al vapore
  • Scelta del materiale isolante
  • Permeabilità all’aria

Umidità di saturazione

Quantitativo massimo di vapore acqueo contenibile ad una data temperatura

Umidità relativa

Rapporto percentuale tra la quantità di vapore contenuta in una massa d’aria e la quantità massima (a saturazione) che il volume d’aria può contenere nelle stesse condizioni di temperatura e pressione.

Condensa

Quando la temperatura si alza, l’aria assorbe il vapore acqueo fino alla saturazione, aumentando il suo volume. Quando poi la temperatura si abbassa, l’aria espelle il vapore che, a contatto con una superficie più fredda, si condensa trasformandosi in gocce d’acqua.

La diffusione al vapore

Uno dei parametri che più di ogni altro è in grado di influenzare la durabilità della copertura e, soprattutto, modificare in maniera sostanziale le proprietà (meccaniche, isolamento termico, ecc)  dei materiali che ne fanno parte, è l’umidità.

Un tetto asciutto richiede una buona diffusione al vapore dei materiali oltre ad una ridotta quantità della condensa che, formandosi sulla superficie della parete (condensa superficiale) o all’interno della parete (condensa interstiziale), ricade verso gli ambienti interni  creando macchie nei soffitti ed aumentando il pericolo di muffa ed alghe.

Negli ambienti interni la concentrazione del vapore è di norma più elevata rispetto agli ambienti esterni, a causa soprattutto delle sorgenti di vapore interne dovute alla cottura dei cibi, alle attività di igiene personale o alla sola presenza degli occupanti.

Per approfondire vedi Muffa in casa: cause e rimedi per eliminarla definitivamente.

La capacità o meno di un materiale di opporsi al passaggio del vapore viene espressa in relazione al comportamento dell’aria, tramite l’indice di diffusione del vapore µ. Un materiale con il valore 1 ha la stessa traspirabilità dell’aria, un materiale con valore 10 ostacola 10 volte di più rispetto all’aria la trasmissione del vapore acqueo.

Lo spessore equivalente alla diffusione del vapore sd si calcola moltiplicando lo spessore del materiale per il suo valore µ. In particolare, in funzione di sd, vengono classificati:

  • Ad alta traspirabilità sd <  0,1 m
  • Freno al vapore 1 m < sd < 20 m
  • Barriera al vapore sd>20 m

Per poter restare nei limiti di umidità ottimale e far si che nel corso dell’anno l’evaporazione sia più alta della formazione di condensa,  la soluzione è rappresentata da una limitazione all’entrata del vapore all’interno della struttura che ne consenta, però,  il passaggio lasciandone la quantità necessaria all’asciugamento, e sul lato esterno del tetto una superficie molto traspirante che permetta un’asciugatura veloce della struttura.

In pratica la stratigrafia ottimale prevede un freno al vapore interno e un telo traspirante all’esterno della struttura.

Scelta del materiale isolante

Come visto nell’articolo Cappotto termico: quale scegliere senza errori non esiste il materiale isolante perfetto per tutti gli usi ma ognuno presenta i propri vantaggi e svantaggi a seconda del tipo di applicazione e dei risultati che si vogliono ottenere.

Ad esempio, considerando la  diffusione del vapore vista in precedenza, utilizzando un polistirene estruso,  da un lato ho una bassa conducibilità termica (λ = 0,036 W/mK) a  cui corrisponde a parità di spessore un maggior potere isolante, dall’altro ho un pacchetto di copertura in cui il passaggio del vapore e l’evaporazione vengono frenati dal materiale più chiuso (µ = 150). Viceversa, utilizzando, una fibra di legno ho una conducibilità termica più elevata (λ = 0,044 W/mK) ma un indice di diffusione del vapore decisamente più basso (µ = 5).

Nella seguente tabella sono riepilogate alcune delle principali caratteristiche dei materiali isolanti suddivise tra materiali naturali, minerali e sintetici.

Impermeabilità all’aria

Il passaggio dell’aria (non la diffusione del vapore) costituisce un grande inconveniente che può causare spesso danni alla copertura causando la formazione di muffa.

Un passaggio d’aria (ad esempio uno spiffero) produce:

  • Durante il periodo invernale spifferi dall’esterno e perdita di calore soprattutto in presenza di un forte vento, oltre alla formazione di condensa negli strati esterni della copertura;
  • Durante il periodo estivo passaggio di calore dall’esterno, oltre alla formazione di condensa negli strati interni della copertura;
  • Rumore;
  • Riduzione del comfort abitativo.

Per garantire una buona tenuta all’aria bisogna porre particolare attenzione a tutte quelle interruzioni presenti nella copertura (antenna, comignoli, corrugati per il passaggio di impianti).

Tetto ventilato: vantaggi e svantaggi

Vantaggi:

  • La ventilazione consente di asportare una quota del calore derivante dall’irraggiamento sul manto di copertura che durante la stagione estiva può raggiungere temperature elevatissime;
  • Smaltimento del vapore acqueo che tende a trasmigrare dagli ambienti sottostanti verso l’alto prima che si verifichi la condensazione sull’intradosso del manto di copertura a temperatura più bassa che andrebbe a ricadere, deteriorandolo e compromettendone le prestazioni, sul materiale isolante.
  • Consente di limitare le forti escursioni termiche tra la parte superiore e inferiore del manto di copertura, causa di tensioni e dilatazioni differenziate;
  • La ventilazione, a temperatura maggiore di quella esterna, permette lo scioglimento uniforme del manto nevoso, impedendo la formazione di accumuli di ghiaccio;
  • Permette di far defluire in gronda piccole infiltrazioni di acqua dal manto di copertura.

Svantaggi:

  • In inverno estrae calore dalla struttura raffreddando gli ambienti interni. Tuttavia, utilizzando delle sezioni di ventilazione non eccessive, è possibile avere ridotte perdite d’inverno ed allo stesso tempo riduzioni significative di flussi termici entranti nella stagione estiva.
  • La camera di ventilazione può rappresentare di per sé una camera di risonanza riducendo le prestazioni acustiche del manto di copertura.