Rinnovo affidabile delle coperture metalliche a doppia aggraffatura

Il rifacimento dei manti di copertura, e spesso anche di interi pacchetti di copertura, avviene di solito senza alcuna preparazione tecnica o documentazione progettuale. Se il committente privato si affida a un'impresa poco competente, l'investimento nel rifacimento del manto può avere conseguenze disastrose. Questo articolo vuole richiamare l'attenzione sui principi di una corretta progettazione delle coperture metalliche a doppia aggraffatura e sugli errori più ricorrenti nella progettazione e nella posa dei manti aggraffati.

Oggi si eseguono numerosi interventi di riqualificazione dei tetti, finanziati con fondi sia privati sia pubblici. Coperture come le tegole bituminose o le lastre in fibrocemento sono ormai al limite della loro vita utile, sia fisica sia funzionale. Le riparazioni di questi tetti vengono spesso eseguite, su consiglio dell'impresa, senza rimuovere la copertura esistente: il nuovo manto viene posato su quello vecchio e fissato attraverso uno strato di separazione. Questa soluzione può essere vantaggiosa e far risparmiare tempo e denaro, soprattutto quando lo smaltimento dei rifiuti pericolosi è costoso. Per questo è importante consultare in anticipo il listino prezzi delle opere edili, così da avere un'idea delle differenze di costo tra le diverse modalità di intervento e valutare le opzioni in base al proprio budget.

Per la durata del nuovo tetto è fondamentale curare non solo il manto, ma anche gli strati sottostanti. Lo stato degli strati di supporto, come il tavolato e gli elementi portanti, è spesso parte integrante dell'intervento. In molti casi sono necessarie opere murarie per creare una base solida e stabile sotto il manto, che impedisca infiltrazioni di umidità e dispersioni termiche. Un supporto in buono stato è la base per una posa corretta del manto e previene molti dei difetti più frequenti.

Prima di iniziare la posa del manto è importante verificare l'orditura, la listellatura e gli altri elementi portanti del pacchetto di copertura. Le strutture in legno devono essere in perfette condizioni per garantire la massima stabilità e affidabilità del tetto. Elementi portanti preparati male possono rendere instabile il manto e danneggiarlo. La verifica delle strutture in legno può comprendere anche l'adeguamento dell'altezza della listellatura, che incide sulla corretta ventilazione del pacchetto di copertura.

Principi per una progettazione affidabile delle coperture metalliche a doppia aggraffatura

Le coperture metalliche aggraffate si usano da secoli. In passato i sottotetti servivano solo come deposito per gli oggetti di casa usati di rado. Oggi quasi ogni sottotetto è abitato. Si tratta di un cambiamento sostanziale, che influisce sulla scelta e sulla stratigrafia dell'intero pacchetto di copertura. Si possono ottenere tetti metallici durevoli e privi di difetti se si dedica la giusta attenzione ai seguenti aspetti decisivi:

• Garantire una ventilazione efficace del pacchetto di copertura
• Gestire la dilatazione termica delle lastre
• Pendenza della falda
• Scelta corretta dei dettagli di lattoneria e dei raccordi
• Esecuzione secondo soluzioni tecniche concordate e approvate in anticipo

Garantire la ventilazione del pacchetto di copertura

Nelle coperture metalliche la formazione di condensa sulla faccia inferiore della lamiera è un fenomeno naturale. Alcuni metalli sono sensibili alla condensa e reagiscono corrodendosi. La ventilazione del pacchetto di copertura serve non solo a smaltire la condensa, ma anche l'umidità contenuta negli strati, ad esempio quella del legname non stagionato usato per le strutture del tetto. La ventilazione è un presupposto decisivo per la lunga durata del pacchetto di copertura, soprattutto nei sottotetti abitati.

I requisiti della stratigrafia validi in pratica per tutte le coperture metalliche sono i seguenti:

1. realizzazione di una copertura ventilata a doppio strato, con intercapedine d'aria adeguatamente dimensionata
2. soluzione affidabile dei dettagli di ingresso e uscita dell'aria
3. barriera al vapore, o freno al vapore, eseguita con cura
4. posa di una membrana traspirante sulla faccia superiore dell'isolamento termico.

La stratigrafia ventilata n. 1 è oggi una soluzione collaudata e molto diffusa. La ventilazione si può ottenere in diversi modi. Di solito sulla parte portante, ad esempio sui travetti, si fissa un controlistello parallelo agli elementi portanti. La sua altezza dipende soprattutto dalla pendenza della falda e dalla lunghezza dei travetti, vedi tab. 1.

Come già detto, occorre gestire la condensa che si forma sotto la lamiera. La soluzione è uno strato di separazione adeguato tra il supporto e il manto. La resistenza chimica dei metalli alla condensa, combinata con il calore dell'irraggiamento solare, varia da metallo a metallo. A seconda del colore della lamiera, la temperatura superficiale può raggiungere i 60° - 90°C. In passato come strato di separazione si usava il cartone catramato, cioè una membrana bituminosa. Questa soluzione non è adatta ai metalli sensibili alla corrosione da acqua calda (ad esempio titanio-zinco o acciaio zincato). In questi casi bisogna usare come strato di separazione una stuoia strutturata. La stuoia strutturata è uno strato di separazione posato direttamente sotto la lamiera, sopra il tavolato, e impedisce il contatto della faccia inferiore della lamiera con l'eventuale umidità. È composta da una stuoia in poliammide di 7-8 mm di spessore e da un supporto in membrana traspirante. Ha proprietà fonoassorbenti e permette di compensare piccole irregolarità del tavolato. Va sempre utilizzata quando al posto del tavolato si impiegano pannelli di grande formato - OSB, MDF, pannelli in cemento-legno ecc.

Errori ricorrenti nella ventilazione del pacchetto di copertura

Se il progetto non stabilisce l'altezza dell'intercapedine, in cantiere si sceglie la soluzione più economica, cioè quella disponibile a magazzino presso il rivenditore di legname. Oggi la sezione di listello più venduta è 60/40 mm. Per motivi statici viene fissato al supporto sul lato largo, quindi l'intercapedine risulta alta 40 mm. Questa sezione però non è affatto adatta alle coperture metalliche. Con un'intercapedine < 50 mm non si può parlare di ventilazione efficace del pacchetto di copertura. Altri difetti frequenti sono:

• chiusura delle aperture di ingresso dell'aria a causa di un rivestimento del sottogronda eseguito in modo errato
• chiusura del manto al colmo senza un'uscita d'aria funzionante (vedi dettaglio n. 1)
• ventilazione impedita da un isolamento termico posato in modo errato
• posa di una membrana traspirante sottotegola non funzionante

Ad esempio, le giunzioni longitudinali della membrana vengono eseguite solo per sovrapposizione anche con pendenze ≤ 20°, la membrana viene terminata male in gronda, i raccordi con gli elementi passanti (camino, finestra da tetto, sfiato della fognatura ...) vengono eseguiti senza un'accurata sigillatura con i componenti di sistema. È sbagliato anche pensare che la stuoia strutturata sotto la lamiera sia in grado di ventilare l'intero pacchetto di copertura.

Un altro errore grave è realizzare tetti con manto metallico aggraffato a strato unico, cioè non ventilati.

Per il supporto del manto si usano spesso tavole di scarsa qualità con umidità elevata ˃ 20 % e di dimensioni non corrette (ottimale larghezza x spessore - 80 - 160 mm x 24 mm). È sbagliato anche il cosiddetto tavolato rado, in cui si salta una tavola ogni due.

Dilatazione termica delle lastre

In passato i manti a doppia aggraffatura si realizzavano quasi esclusivamente con lastre in fogli da 2 x 1 m. Per questo i problemi dovuti alla dilatazione termica erano quasi inesistenti. Con l'arrivo delle macchine per l'aggraffatura, nella lattoneria moderna si è diffuso l'uso della lamiera in coil. Questa ottima innovazione ha però anche i suoi punti critici. Gli architetti progettano edifici dalle forme molto accattivanti e al tempo stesso complesse. Le lastre superano spesso i 10 m di lunghezza. In alcuni casi, soprattutto negli impianti sportivi, si arriva anche oltre i 30 m.

Un manto in lamiera da coil a doppia aggraffatura va progettato tenendo conto della dilatazione termica del materiale in senso sia trasversale sia longitudinale. In senso trasversale la dilatazione si gestisce impostando il profilo corretto dell'aggraffatura sulla macchina profilatrice (vedi fig. 1). A questo proposito va curata anche la scelta dello spessore corretto della lamiera in rapporto alla sua larghezza sviluppata.

Fig. 1 - Geometria del profilo delle giunzioni a doppia aggraffatura

La dilatazione in senso longitudinale va considerata per lastre di lunghezza ˃ 3,0 m. Il fissaggio del manto al supporto si realizza con un sistema di graffette scorrevoli (di dilatazione) e fisse (vedi fig. 2).

Fig. 2 - Graffetta fissa e graffetta scorrevole per il fissaggio delle lastre al supporto

Per lastre di lunghezza ordinaria fino a 10 m si usano graffette scorrevoli standard. Perché la dilatazione termica del manto funzioni nel suo insieme, occorre risolvere anche il collegamento delle lastre alla linea di gronda e al colmo. In corrispondenza della lamiera di gronda (vedi fig. 3) e della chiusura al colmo va rispettato un giunto di dilatazione di 8-10 mm.

Fig. 3 - Esecuzione del raccordo con giunto di dilatazione tra le lastre e la linea di gronda

Nei casi in cui è indispensabile si possono usare lastre lunghe anche 15 m. In tal caso il giunto di dilatazione va portato a 15 mm e si devono usare graffette scorrevoli allungate.

I manti con lunghezze estreme richiedono un'attenzione complessiva e una valutazione del progetto in tutti i suoi aspetti. Nei tetti con lastre di lunghezza >15 m bisogna realizzare nella falda giunti di dilatazione trasversali. Il dettaglio del giunto trasversale va adattato alla pendenza specifica della falda. Bisogna inoltre considerare la posizione degli elementi passanti, come finestre da tetto, camini, lucernari ecc. Questi elementi vanno collocati nella zona delle graffette fisse.

La dilatazione termica dei metalli va considerata in tutte le lattonerie lineari, come compluvi, cornicioni, parapetti e ogni tipo di canale di gronda - il tema è particolarmente importante per i canali dietro parapetto e i canali tra falde.

Tab. 2 Coefficienti di dilatazione termica dei metalli e di alcuni materiali da costruzione

Pendenza della falda

La scelta della pendenza corretta merita attenzione. Su questo aspetto incidono non solo le norme tecniche sulle coperture, ma anche i limiti di altezza fissati dagli strumenti urbanistici vigenti.

L'esperienza conferma che la pendenza minima di 3° ammessa in passato dalle norme per le coperture metalliche non è sempre sufficiente per i manti aggraffati. Secondo le conoscenze attuali, un tetto a doppia aggraffatura funziona in modo affidabile a partire da 7˚ di pendenza. Il sistema a doppia aggraffatura è impermeabile alla pioggia, ma non è a tenuta d'acqua, come molti erroneamente pensano. Se l'aggraffatura si trova sommersa, ad esempio per l'acqua in pressione dovuta allo scioglimento della neve sui bordi freddi del tetto o a monte di grandi elementi passanti, l'umidità penetra sotto il manto.

In determinate condizioni si possono realizzare tetti a doppia aggraffatura anche con 3° di pendenza. In Austria, ad esempio, è possibile posare un manto a doppia aggraffatura con 3° di pendenza a patto che in falda non ci siano elementi passanti, compluvi o giunzioni trasversali, cioè le lastre devono essere in un unico pezzo senza giunti.

In ogni caso, i tetti con pendenza limite compresa tra 3° e 7° vanno affrontati con particolare prudenza, scegliendo soluzioni che riducano i rischi:

1. uso di guarnizioni nelle aggraffature su tutta la superficie
2. maggiore tenuta dello strato impermeabile secondario, con la realizzazione di un sottotetto impermeabile
3. misure che escludano gli effetti della condensa sul manto e sul supporto (uso di uno strato di separazione adeguato)
4. e soprattutto una ventilazione sufficiente del pacchetto di copertura (altezza dell'intercapedine 80-100 mm)

Purtroppo anche tra i professionisti c'è incertezza su come esprimere la pendenza. Alcuni usano i gradi, altri le percentuali. Per completezza riporto una tabella di conversione delle pendenze secondo la normativa tecnica sulla progettazione delle coperture.

Dettagli di lattoneria e raccordi

La scelta e l'esecuzione delle opere di carpenteria e di lattoneria vanno adattate alla pendenza stabilita dal progettista. Un elemento funzionale molto importante di ogni tetto è un sistema di smaltimento delle acque progettato correttamente, con i relativi dettagli, tra cui la terminazione del manto in gronda. Come ogni storia ha un inizio, così la posa di ogni tetto parte dalla gronda. Con pendenze limite di 3°-7° bisogna ricordarsi di abbassare il supporto, per evitare la contropendenza nel punto in cui il manto scarica nel canale.

Questo si può fare in almeno due modi:

• abbassare di 2-4 mm il controlistello per la larghezza della prima tavola di gronda (circa 150 mm)
• ridurre di 2-3 mm lo spessore della tavola di gronda.

La prima soluzione è più impegnativa da realizzare, ma è staticamente più sicura e affidabile, perché non riduce la profondità di ancoraggio prescritta per gli elementi di fissaggio.

Anche le lattonerie degli elementi passanti vanno adattate alla pendenza del tetto. I dettagli di lattoneria dei manti a doppia aggraffatura vanno risolti con giunzioni aggraffate, senza fissaggio diretto al supporto (cioè senza forare il materiale) e senza ricorrere a sigillanti come i "siliconi". Le coperture in lamiera grecata più economiche usano come componente "di sistema" per il fissaggio la vite autoforante con guarnizione. Questo elemento si è diffuso in tutto il settore della lattoneria come un virus. Purtroppo anche artigiani esperti se ne lasciano contagiare e invece del fissaggio indiretto con una lamiera di ancoraggio usano la vite autoforante e forano un materiale pregiato, bucandolo e riducendone sensibilmente la durata.

La vite autoforante non appartiene alla lattoneria tradizionale.

Dal punto di vista della progettazione dei dettagli e dei raccordi, il manto metallico deve funzionare come un insieme unico, dettagli compresi. La causa più frequente dei difetti delle coperture metalliche (fino al 90 %) è proprio la scelta sbagliata dei dettagli di lattoneria e la loro esecuzione poco affidabile. A questo tema va dedicata la massima attenzione in fase di progettazione e, naturalmente, anche in fase di esecuzione. Una preparazione accurata può garantirla solo un professionista qualificato, un progettista con conoscenze ed esperienza adeguate nel settore.

Esecuzione delle opere di lattoneria

Parte essenziale della preparazione al rinnovo dei tetti metallici deve essere anche la scelta di un'impresa affidabile ed esperta nelle opere di lattoneria, che padroneggi la tecnologia scelta.

Prima di iniziare i lavori, l'impresa deve prendere in consegna il cantiere e il supporto e annotarne lo stato in modo dettagliato nel giornale dei lavori. Durante la verifica delle strutture in legno bisogna, per quanto possibile, individuare i difetti nascosti, frequenti nei rifacimenti dei tetti: ad esempio una ventilazione inefficace dovuta a un'altezza dell'isolamento non adeguata rispetto a quella dei travetti, un supporto non idoneo sotto il manto o uno strato impermeabile secondario e relativi dettagli eseguiti male.

Presupposto indispensabile di un'esecuzione affidabile è anche lo studio accurato di tutta la documentazione progettuale, dei disegni e dei dettagli. In questa fase è consigliabile un confronto diretto con il progettista o con la direzione lavori. Durante l'esecuzione vanno applicate tutte le soluzioni previste, utilizzando le tecnologie meccaniche e manuali più moderne disponibili per lavorare la lamiera in modo affidabile. Rispettando questi principi si può contare su un risultato affidabile - una copertura che funziona.

Per concludere, una breve riflessione sullo stato del mestiere di lattoniere. Oggi purtroppo questo mestiere si trova a un bivio: mancano personale qualificato, nuove leve e il giusto riconoscimento per chi crea con le proprie mani opere di valore in lamiera. Allo stesso tempo si stanno infiltrando nella tradizione sistemi di copertura moderni, industriali e soprattutto economici, che con i loro metodi di posa mettono a rischio l'onore professionale e la competenza degli artigiani. Confido che, con l'impegno comune degli appassionati della lattoneria fatta a regola d'arte, si riesca a invertire questa tendenza poco lusinghiera.

Autore: Ing. Gabriel Boros - PROJECT CONSULTING
L'autore è esperto di coperture metalliche per le aziende Rheinzink e Prefa Aluminiumprodukte, con 30 anni di esperienza nel settore.

Bibliografia: Documentazione tecnica PREFA ALUMINIUMPRODUKTE GMBH
Documentazione tecnica RHEINZINK Co KG. GMBH
Normativa tecnica sulla progettazione delle coperture - Disposizioni fondamentali