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Disegni e testo: Raffaela Balestrieri
Da qualche anno i sistemi per la ventilazione dei tetti sono entrati a far parte della nostra tradizione costruttiva, in quanto utili a risolvere i problemi di surriscaldamento nei sottotetti utilizzati ad abitazione. Si tratta di sistemi che permettono la realizzazione, tra gli strati funzionali di un solaio, di un’intercapedine aerata, in modo da prevenire la formazione di umidità nei sottotetti e migliorare le condizioni climatiche. In base alla funzione svolta ed alla quota di posizionamento all’interno del tetto si distinguono tre strati di ventilazione: microventilazione sottotegola, ventilazione sottomanto o tetto ventilato.
La microventilazione sottotegola
E’ la prima, indispensabile “lama d’aria” al di sotto delle tegole, fra il manto ed il suo elemento di supporto. La microventilazione è importante perchè svolge una serie di notevoli funzioni: smaltisce il vapore acqueo che passa dagli ambienti sottostanti alla copertura attraverso il solaio di falda prima che questo condensi sull’intradosso freddo delle tegole, contribuisce in maniera determinante ad asciugare l’intradosso delle tegole dall’acqua imbibita, anche se l’inclinazione del piano di falda consente un rapido allontanamento dell’acqua piovana riducendo l’imbibizione degli elementi ed il rischio di infiltrazioni fra le linee di sovrapposizione. D’estate mantiene ventilato il solaio di copertura espellendo l’aria riscaldata nel sottomanto, attraverso moti convettivi, prima che il calore si trasmetta agli ambienti sottostanti. D’inverno elimina il calore che sale dagli ambienti sottostanti evitando irregolari scioglimenti o scivolamenti del manto nevoso ed asciuga eventuali infiltrazioni causate da forti piogge o vento. Ciò che più conta è però che la microventilazione riesce a mantenere uguali caratteristiche termoigrometriche tra estradosso delle tegole o dei coppi ed intradosso; in questo modo, permettendo al manto di copertura di respirare sopra e sotto, si mantiene tutta la massa entro uguali livelli di umidità, consentendogli di durare più a lungo ed essere meno soggetto a problemi di gelività. La microventilazione, eliminando il calore che sale dalle stanze sottostanti, fa in modo che la temperatura del sottotegola e la sua parte superiore, esterna esposta al freddo, non provochi delle dilatazioni e tensioni sulle due facce dell’elemento. Per creare questa “lama d’aria” bisogna posare le tegole su adeguati “elementi di supporto” che consistono in listellature di legno. I pezzi di supporto devono essere interrotti di alcuni centimetri ogni 2 o 4 metri e queste interruzioni devono essere poste secondo una linea retta ortogonale alla linea di gronda per facilitare la circolazione dell’aria.
Ventilazione sottomanto o tetto ventilato
Questo tipo di ventilazione, che si può collocare in diversi punti del pacchetto complessivo di copertura può avere una maggiore o minore utilità in funzione delle condizioni climatiche della zona,della presenza di altre fasce di circolazione d’aria e dell’insieme dei materiali usati. Oltre a smaltire il vapore acqueo che sale dagli ambienti sottostanti e ad asciugare eventuali infiltrazioni, questa tipologia di copertura consente la ventilazione del solaio espellendo d’estate, per moti convettivi l’aria riscaldata nel sottomanto prima che il calore si trasmetta agli ambienti sottostanti e d’inverno elimina il calore che sale dalle stanze sottostanti, evitando irregolari scioglimenti del manto nevoso. Gli strati portanti e di supporto della copertura possono essere organizzati in modo da creare, separatamente, gli strati di microventilazione e di ventilazione ed è possibile anche farli coincidere in un solo strato che svolga le funzioni di entrambi. Praticamente è sufficiente una doppia orditura per la posa dello strato di tegole anzichè una sola. Lo spazio libero che si realizza fra i listelli della prima orditura, e che dovrebbe presentare uno spessore di 8-10 cm, consentirà la circolazione dell’aria di ventilazione e la seconda orditura consentirà la corretta messa in opera delle tegole e la conseguente realizzazione di uno strato di microventilazione sottotegola che verrà ad essere sovrapposto a quello già esistente. Il naturale punto d’ingresso dell’aria è lungo la linea più bassa della falda, che si identifica con la linea di gronda. E’ in questo punto, in corrispondenza della prima fila di tegole sulla prevista listellatura di legno, che si innesca un naturale moto convettivo; in questo modo l’aria del sottomanto viene riscaldata dal sole e tende a salire facilitando l’ingresso di aria nuova dalla linea di gronda. La curvatura stessa delle tegole (o dei coppi) costituisce di per sè un accesso per l’aria che deve essere opportunamente protetto con un’apposita griglia per evitare l’intrusione dei volatili. L’ingresso dell’aria lungo questa linea risulta possibile soprattutto se esiste uno sfogo nella parte alta della falda, lungo la linea di colmo. In caso contrario, se la linea di colmo non risultasse li risultasse libera, si creerebbe un “tappo” che ostacolerebbe ogni movimento dell’aria. Per evitare che ciò succeda è necessario che gli elementi collocati sulla linea di colmo non siano allettati su malta ma devono essere fissati meccanicamente alla falda per mezzo di graffe metalliche chiodate.
Coibentazione elemento termoisolante
Oltre alla indispensabile microventilazione sottotegola ed alla opzionale ventilazione sottomanto, esiste un secondo strato funzionale (sempre opzionale) che consente di migliorare il comfort degli ambienti sottotetto: lo strato isolante. Lo strato coibente ha la funzione di trattenere il calore negli ambienti riscaldati nel periodo invernale e di evitare l’ingresso di freddo in inverno e di caldo in estate. Può essere sistemato in vari punti della copertura, seguendo però alcune precise regole. Innanzitutto va posizionato sempre al di sotto dello strato di ventilazione, sia che questo sia sottomanto che sottotetto; altrimenti la circolazione dell’aria vanifica l’effetto termoisolante. La posizione all’interno del pacchetto di copertura determina anche la scelta del materiale che può essere più o meno sensibile agli agenti esterni. Se, infatti, lo si posiziona subito sotto lo strato di tenuta è necessario utilizzare materiali che non assorbono umidità o acqua; se invece lo si pone sull’estradosso dell’ultimo solaio orizzontale deve essere protetto da eventuali calpestamenti. E’ necessario sistemare, prima dello strato termoisolante, uno strato di barriera al vapore per controllare il passaggio della condensa che sale dagli ambienti sottostanti. In fase di posa bisogna prestare attenzione che non vi siano discontinuità sulla superficie che potrebbero portare alla formazione di ponti termici sui
quali si creano facilmente patologie di condensa. Una buona regola è quella di posizionare lo strato coibente fra le listellature di legno della prima orditura del supporto del manto di tegole facendo sì che il punto di rugiada (punto d’incontro tra temperatura calda e fredda) avvenga proprio nello strato di isolamento impedendo al freddo o al caldo, a seconda della stagione, di penetrare e formare così gocciolatura d’acqua. Questo è un ottimo accorgimento tecnico perchè il legno possiede caratteristiche coibenti simili a quelle dello strato e si ottiene così un buon controllo dei ponti termici.
It’s a few years since roof ventilation systems have become part of our construction tradition, as they are useful to solve the problem of overheated attics used for living. These systems allow to create a ventilated hollow space, to prevent the formation of moisture in the attics and improve climate conditions. According to the function and the installation height under the roof, there are three different ventilation layers: under-tile micro-ventilation, under-mantle ventilation or ventilated roof. Under-tile micro-ventilation
This is the first essential “air blade” below the tiles, between the mantle and its supporting element. Microventilation is important because it performs a number of functions: it dissipates the water vapor that seeps through from the rooms underneath to the roof, through the pitch floor, before the vapor liquefies on the cold soffit of the tiling; it contributes to dry the tiling soffit from absorbed water, even if the inclination of the pitch floor ensure the quick removal of rainwater to reduce the soaking of elements and the risk of water leaks between the overlapping lines. In the summer, it keeps the attic ventilated by extracting the heated air from the undermantle, through convection flows, before heat is transferred to the environments underneath. In the winter, it removes heat that rises from the environments underneath, avoiding abnormal melting or sliding of the snow coat, and drying possible leaks due to heavy rain or strong wind. What matters most is that micro-ventilation preserves constant thermo-hygrometric conditions between the tiling extrados and the soffit; in this way, the covering mantle can breathe above and below, so the entire mass is kept at constant moisture levels, lasting longer and being less subject to freezing. Eliminating heat that rises from the underlying rooms, micro-ventilation ensures that the undertile temperature and its upper part – the external face exposed to cold – does not cause expansion and stress on the two faces of the element. To create this “air blade”, the tiles must be lain on suitable “supporting elements” consisting of timber strips. The supporting pieces must be spaced by a few centimeters every 2 to 4 meters, arranging such gaps along a straight line orthogonal to the gutter line, to favor air circulation.
Undermantle ventilation or ventilated roof
This kind of ventilation, which can be located in different points of the cover, can be more or less effective according to the local climatic conditions, the availability of other air circulation paths, and the range of materials used. Besides dissipating the water vapor that rises from the underlying rooms and possible water leaks, this kind of cover ensures the ventilation of the attic, in the summer by dissipating the heated air from the undermantle, through convection flows, before heat is transferred to the environments underneath, and in the winter by removing heat that rises from the environments underneath, avoiding abnormal melting or sliding of the snow coat. The supporting layers of the cover can be arranged so as to create separate micro-ventilation and ventilation layers, and they can also be merged into one single layer performing both functions. In practice, all it takes is a double scaffolding instead of one to lay the tiling. The free space between the strips of the first scaffolding, which should be 8-10 cm thick, will allow the circulation of ventilation air, while the second scaffolding will ensure the correct installation of tiles and the consequent creation of an undertile microventilation layer that adds to the existing one. The natural inlet point for air is along the lower line of the pitch, which corresponds to the gutter line. In this point, along the first row of tiles on the timber strips, a natural convection flow is generated; in this way, the air of the undermantle is heated by the sun and tends to rise, favoring the penetration of fresh air from the gutter line. The curving of tiles (or bent tiles) itself provides access for air, which must be adequately protected with a grid to keep out birds. The inlet of air along this line is possible especially if there is an outlet in the high section of the pitch, along the ridge of the roof. Otherwise, if the ridge line is not free, a “plug” would form and hinder the circulation of air. To avoid this, the elements lying on the ridge line should not be lain in mortar, but mechanically fastened to the pitch by means of nailed metal claws.
Heat insulation
Besides the necessary undertile micro-ventilation and the optional undermantle ventilation, there is a second functional layer (still optional) which allows to improve the comfort of underlying environments: the insulating layer. The insulating layer is designed to keep heat within the heated rooms in the winter season, and to prevent the penetration of cold in the winter and heat in the summer. It can be arranged in different points of the cover, following specific rules. First of all, it must be always located below the ventilation layer, both undermantle and underroof, otherwise the airflow will cancel the heat insulating effect. The position within the covering scheme will also determine the material choice, which can be more or less sensitive to outdoor agents. If it is directly under the waterproof layer, the selected materials must not absorb moisture or water; if, instead, it is located on the extrados of the last horizontal floor, it must be protected from possible treading. Before the heat insulating layer, a steambarrier layer must be introduced to control the passage of condensate rising from the rooms underneath. During installation, make sure that there are no gaps in the surface, as they might cause the formation of heat bridges leading to condensate. A rule of thumb is to place the insulating layer between the wooden strips of the first scaffolding of the tiling substrate, so that the dew point (warm and cold temperature meeting point) is inside the insulating layer, preventing cold or heat (according to the season) to penetrate and thus generate dripping water. This is an excellent technical solution, as timber has similar insulating properties as the layer, thus ensuring an efficient control of heat bridges.
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