Tetto verde: una soluzione bella e funzionale, utile al risparmio energetico e all’ambiente

Tetto verde? E’ uno scherzo?

No, per quanto a molti possa apparire un idea strana, quasi folle, questa è una soluzione tecnico-costruttiva che oltre ad essere bella e originale nasconde in se numerosi vantaggi per l’abitazione ed il clima, soprattutto in ambito urbano.

Avevo accennato questa soluzione proprio l’altro ieri quando ho trattato la nuova agevolazione fiscale prevista per il 2018, quella del Bonus Verde che tra l’altro incentiva proprio anche questa particolare soluzione architettonica.

Molte persone non conoscono assolutamente questa tecnica, sebbene i primi esempi di questo tipo siano risalenti ad epoche molto remote, addirittura già ai tempi dei babilonesi, quando sui tetti piani dei palazzi reali della Mesopotamia era uso ricavare dei veri e propri “paradisi verdi” fatti di prati, alberature ornamentali e da frutto. La medesima soluzione è stata poi ripresa nell’architettura romana e successivamente in quella rinascimentale, fino ad arrivare ai giorni nostri quando maestri dell’architettura moderna come Le Corbusier e Frank Lloyd Wright, ne hanno fatto esplicito e brillante uso nelle loro opere progettuali.

Che cos’è il tetto verde?

E’ una particolare soluzione di finitura della copertura di un fabbricato, sia essa piana o inclinata, caratterizzata da substrato organico ricoperto di vera e propria vegetazione che viene collocato al di sopra del tetto di una costruzione.

Questa tecnica, appartenente al ramo dell’architettura bioclimatica, sta sempre più “prendendo piede” nell’edilizia odierna, andando a caratterizzare le coperture dei nuovi edifici, non solo quelli residenziali (abitazioni mono e plurifamiliari), ma anche quelli commerciali, produttivi e pubblici, come ad esempio l’edilizia scolastica.

Il motivo di questa sua prolifica diffusione soprattutto negli ultimi anni, sta nel fatto che tale sistema comporta innumerevoli vantaggi funzionali ed ambientali, sia esclusivi, cioè rivolti al fabbricato sui cui viene realizzato, che collettivi ovvero a vantaggio dell’ambiente esterno. Di seguito tratterò approfonditamente tali benefici analizzando in concreto le virtù di tale tecnologia.

Ma prima di tutto vediamo…

Come si realizza un tetto verde?

Prima di entrare nello specifico costruttivo del sistema è necessario precisare che ne esistono due tipologie morfologiche, ovvero:

Il tetto verde estensivo, ove la copertura viene ricoperta da uno strato di semplice manto erboso e/o piccole piante adagiate su un substrato di coltura, il tutto per uno spessore che varia dai 10 ai 15 cm. Questa soluzione è la più economica e ben si adatta a qualsiasi tipologia di copertura (sia orizzontale che inclinata) anche di conformazione geometrica articolata ed irregolare. Il peso del sistema si aggira tra i 70 e i 250 kg/mq incluso il sovrastante manto erboso. Richiede due/tre interventi manutentivi l’anno.

il tetto verde intensivo, ove la copertura viene ricoperta  da uno strato di terreno di altezza variabile da 20 sino a 100 cm in quanto, oltre al manto erboso, deve essere creato un margine utile per poter piantumare arbusti e piccoli alberi. Questa soluzione è certamente molto più impegnativa sia in termini di valutazione di fattibilità tecnica (in ordine al rilevante sovraccarico che il pacchetto vegetazionale complessivo comporta a carico della copertura), ma anche sotto il profilo economico, dato che i costi di realizzazione, in questo caso, lievitano in modo apprezzabile rispetto alla prima soluzione. In questa configurazione infatti il peso del sistema si aggira tra i 250 ed i 2000 kg/mq inclusa la sovrastante vegetazione. Richiede dai quattro ai dodici interventi manutentivi l’anno a seconda della configurazione.

Le modalità “realizzative” dei tetti verdi non sono casuali ma disciplinate da uno specifico protocollo di esecuzione rappresentato dalla norma tecnica UNI 11235:2015 “Istruzioni per la progettazione, l’esecuzione, il controllo e la manutenzione di coperture a verde”.

Inoltre l’Istituto Superiore Per la Ricerca Ambientale (ISPRA – Organo del Ministero dell’ambiente) ha redatto nel 2012 le “Le linee guida Verde pensile: prestazioni di sistema e valore ecologico” , un interessante manuale tecnico, a cui rimando il lettore che voglia approfondire la tematica.

Vediamo nel dettaglio quali sono gli elementi che compongono il tetto verde…

Dato per scontato che la copertura vegetale venga realizzata su un solaio di adeguate capacità portanti (questa valutazione deve essere affidata ad un tecnico competente, ed è la prima da compiersi ove si abbia l’intenzione di realizzare il green-roof), il “pacchetto tecnico” da predisporre sarà orientativamente così composto a partire dal basso :

• membrana impermeabilizzante (ove necessaria e non già presente sull’esistente), costituita generalmente da una guaina semirigida a base di elastomero bituminoso, il cui compito è quello di garantire una perfetta tenuta stagna, impedendo all’acqua piovana di infiltrarsi negli ambienti interni. Tale elemento sarà eventualmente implementato con un sottostante strato coibente (di predeterminato spessore) utile a garantire un maggior isolamento termico e quindi un certo risparmio energetico;

• membrana “antiradice”, generalmente costituita da una guaina semirigida elastoplastomerica caratterizzata da un compound a base di bitume distillato, modificato con polipropilene e da un’armatura in tessuto non tessuto di poliestere , rinforzato e stabilizzato con fili di vetro. La funzione di tale strato è quella di impedire che gli apparati radicali delle piante poste a dimora, non penetrino nei sottostrati (membrana impermabilizzante, strato coibente e struttura) danneggiandoli e creando i presupposti per possibili infiltrazioni. E’ importante che la membrana sia specificatamente certificata “antiradice” secondo le  UNI EN 13948;

• strato drenante realizzato con casseri preformati in plastica (di spessore variabile dai 2,5 cm ai 12 cm) con sovrastante strato granulare o di lapilli di cenere vulcanica (sp. 2 cm al di sopra dei casseri). La sagomatura dei pannelli drenanti è realizzata in modo tale da formare piccole vaschette che andranno a contenere una riserva idrica, utile a garantire la permanenza di umidità che andrà a sostenere nel tempo il mantenimento e la crescita della vegetazione . La parte d’acqua in eccesso verrà invece espulsa attraverso dei piccoli fori (detti dreni) verso la sottostante guaina e regimata con i tradizionali sistemi di scarico del fabbricato. In alternativa la medesima potrà anche essere recuperata e accumulata per un eventuale impiego a scopi irrigui (del medesimo verde), oppure per altri usi tecnici (es. come acqua di risciacquo dei w.c. attraverso un opportuno sistema funzionale al caso);

• strato filtrante è costituito da particolari materiali, detti geotessuti (in fibre di polietilene) che consentono il passaggio esclusivo dell’acqua, evitando che le impurità in questa disciolte (ma anche le stesse radici delle piante) possano penetrare nei sottostrati;

• strato colturale o substrato utile per la messa a dimora e per il sostentamento organico delle piante, generalmente composto da una specifica miscela di granuli di origine vulcanica (lapilli lavici, pietra pomice) che garantiscono la leggerezza, uniti a terriccio, compost naturale, sabbia e torba, le cui proporzioni sono variabili in funzione delle specie vegetali che verranno impiegate;

• vegetazione, è scelta in funzione di fattori climatici, quali soleggiamento, esposizione e trend precipitativo propri del sito ove è realizzata la copertura a verde. Il sistema deve comunque essere progettato in modo tale che l’approvvigionamento idrico e nutritivo delle piante avvenga il più possibile attraverso processi naturali, al fine di ridurre le risorse da impiegarsi per la gestione. La vegetazione impiegata è quindi generalmente costituita da piante che richiedono una ridotta manutenzione e che siano in grado di resistere a prolungati periodi di siccità e di gelo. Tenuto conto di tali peculiarità tra le specie attualmente più utilizzate alle nostre latitudini per colture estensive, oltre al manto erboso, figura il genere Sedum,  piante carnose (cosiddette “grasse”) che hanno la capacità di immagazzinare nei loro tessuti una gran quantità di acqua e per questo essere in grado di sopportare facilmente anche lunghi periodi siccitosi. Sono inoltre specie molto resilienti in quanto in grado di adattarsi a condizioni climatiche sia calde che fredde. Nella tipologia intensiva invece, la copertura a verde assume funzioni simili a quelle di un giardino alpestre, ospitando congiuntamente diverse associazioni vegetali (erba, cespugli, piccoli arbusti ed alberi di basso fusto), accompagnati anche da elementi di arredo naturale quali rocce, laghetti, etc. In questo caso naturalmente la manutenzione ordinaria richiederà un intervento a carattere più specifico e impegnativo.

Il sistema dovrà inoltre essere corroborato con un impianto d’irrigazione superficiale del tipo “a pioggia” (il più impiegato) oppure “a goccia” (a terra) e, qualora necessario anche da da un impianto di irrigazione interrato a livello dello strato drenante per garantire una scorta d’acqua in caso di substrato profondo.

Quali vantaggi porta la realizzazione di un tetto verde?

Come già accennato in precedenza i giovamenti conseguenti all’adozione di tale sistema tecnico sono di molteplice natura.

VANTAGGI ESCLUSIVI:

• miglioramento del comfort climatico interno all’edificio sia sotto il profilo energetico che acustico

Le coperture vegetali come quelle “cool roof” di cui ho parlato in un recente articolo, contribuiscono alla mitigazione del flusso di calore che l’edificio scambia con l’ambiente esterno: d’inverno la presenza del “pacchetto verde” contribuisce nel suo complesso ad aumentare la resistenza termica (e quindi la capacità di trattenere calore) del solaio di copertura, condizione che fa diminuire il flusso dispersivo del calore degli ambienti abitati sottostanti verso l’esterno. Di contro d’estate il medesimo pacchetto costituisce un ottimo elemento di smorzamento degli effetti prodotti dal calore estivo, questo per due ragioni principali:

1) il substrato e lo strato drenante si comportano come una spugna che trattiene un costante livello di umidità sopra la copertura. In estate l’irraggiamento solare non colpisce più in modo diretto il solaio originale e parte del calore, che altrimenti permeerebbe nel solaio per conduzione, viene energeticamente “impegnata” per il passaggio dallo stato liquido a quello di vapore dell’acqua contenuta nel suddetto substrato/dreno (tale energia è definita calore latente di evaporazione). In pratica succede un po’ come nel nostro corpo durante la stagione estiva quando l’evaporazione del sudore sottrae calore al nostro corpo e ci permette di sentire meno il caldo;

2) la presenza di una superficie verdeggiante anziché scura (generalmente le coperture dei nostri palazzi sono molto scure), produce un miglioramento dell’effetto albedo, ovvero la capacità della superficie di riflettere parte dei raggi solari su di essa incidenti (con un tappeto di erba verde la frazione di luce che viene riflessa è circa il 15% in più di quella di un tetto tradizionale). Ne consegue che parte della radiazione solare viene respinta e quindi non assorbita dalla copertura: il manto di copertura ne beneficia in modo apprezzabile termicamente parlando, com’è possibile dedurre dal grafico ove sono evidenziati gli andamenti della temperatura superficiale del manto nel solstizio estivo in relazione alle varie tipologie costruttive (da notare gli oltre 80°C di picco raggiunti in un tetto tradizionale, contro i 35°C circa per il cool-roof ed i 25°C circa del green-roof).

Allo stesso tempo la presenza di uno strato “massivo” (cioè molto denso e pesante) come lo è il substrato vegetale (abbiamo già visto che parliamo di parecchi Kg/mq di peso), fa aumentare la massa superficiale della copertura originale, cosicché di conseguenza aumenta la capacità del solaio di attenuare i rumori ambientali (a tal proposito invito il lettore a consultare un altro recente articolo che tratta l’argomento Problemi di rumore in casa? Parliamo di acustica degli edifici ).

• riduzione dall’elettrosmog 

La presenza sopra la copertura originale del substrato terroso funge da elemento schermante per le onde elettromagnetiche, soprattutto nei centri urbani ove reti cellulari e reti radio producono un inquinamento molto diffuso ed intenso.

• maggiore durabilità dei materiali

Il tetto verde produce un effetto protettivo dell’originale solaio di copertura in quanto riduce l’ invecchiamento dei materiali costituenti lo strato impermeabile a tutto vantaggio della capacità stagna della copertura. Nei tetti tradizionali, detto strato è fortemente esposto all’azione deleteria degli agenti atmosferici con particolare riferimento al degrado chimico prodotto dai raggi ultravioletti, e da quello fisico indotto dallo stress meccanico, dovuto ai movimenti di dilatazione conseguenti gli sbalzi termici che subiscono le superfici di copertura. Com’è possibile notare nel grafico sopra riportato tali sbalzi termici (ovvero il differenziale che intercorre tra il valore massimo ed il valore minimo di temperatura nell’arco della giornata), sono molto più accentuati in un tetto tradizionale rispetto ad uno cool-roof o green-roof, pertanto in tale ultimo caso la membrana impermeabile è meno soggetta a dilatazioni ovvero subisce un minore stress meccanico. Oltretutto in tale circostanza la guaina rimane protetta dall’azione diretta dei raggi solari condizione che comporta la salvaguardia della medesima rispetto all’azione deleteria dei raggi UV.

• creazione di nuovi spazi fruibili

Le coperture piane sono uno spazio generalmente poco o per nulla utilizzato, che in tale occasione diviene invece usufruibile da parte dell’utenza, sia a scopo ricreativo, con la creazione di percorsi nel verde e allestimenti a scopo ludico, sia colturale come la coltivazione di piante a scopo ornamentale ma anche ad uso orto a servizio dell’utenza. Naturalmente tale potenzialità è concreta solo laddove le capacità portanti del solaio di copertura siano adeguate a sopportare carichi permanenti (peso proprio della struttura incluso il “pacchetto” del tetto verde) e quelli cosiddetti “accidentali” (persone/mezzi).

VANTAGGI COLLETTIVI:

• mitigazione degli inquinanti atmosferici

La vegetazione caratterizzante il tetto verde contribuisce (nel suo piccolo) all’abbattimento delle sostanze inquinanti comunemente presenti nell’aria, come ossidi di azoto e polveri sottili, i quali vengono trattenuti dalle fronde ed assorbite dall’apparato fogliare. Alcuni studi hanno dimostrato la notevole differenza prestazionale che risulta proporzionale alla biomassa posta sulla copertura: la coltura intensiva caratterizzata da alberi ed arbusti è ovviamente più efficace rispetto a quella estensiva, e per quest’ultima, al Sedum, è da preferire il prato naturale per la maggiore superficie fogliare. Per quanto concerne il beneficio in termini di assorbimento di CO2, di per se un tetto verde non risulta avere effetti di abbattimento “rilevanti”, ma se nell’equazione di bilancio, tra carbonio sottratto e carbonio prodotto, si considerano anche i benefici indiretti legati al risparmio energetico, allora si ottiene un beneficio considerevole.

• mitigazione dell’effetto “isola di calore” urbana

E’ noto che nei grandi centri urbani l’effetto “cementificazione” produce, per varie ragioni (effetto albedo, effetto inerzia termica, etc.), un aumento apprezzabile della temperatura ambientale anche di diversi gradi rispetto alla estrema periferia non urbanizzata. E’ provato che tale effetto, denominato scientificamente “isola di calore” (meglio esemplificato nel grafico sotto riportato), viene in buona parte mitigato nel caso in cui al tetto tradizionale degli edifici vengano applicate le tecnologie green-roof e cool-roof. Se ciò avvenisse  in modo diffuso la tendenza al surriscaldamento urbano ne gioverebbe apprezzabilmente e parimenti i consumi energetici in regime di raffrescamento estivo, sarebbero godibili da tutta la comunità.

Tra l’altro la tendenza normativa degli ultimi anni percorre la strada proprio in questa direzione:  già il D.P.R. 59/2009 (poi abrogato dal DM 26/06/2015 “Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescri zioni e dei requisiti minimi degli edifici”), introduceva la definizione di “copertura a verde”, riconoscendola tra quei sistemi atti a migliorare le prestazioni energetiche degli edifici soprattutto in regime estivo e utili al fine di contenere la temperatura interna degli ambienti.

La Legge 10/2013  “Norme per lo sviluppo degli spazi verdi urbani” , ha ribadito poi la potenzialità del sistema di involucro vegetativo, nel migliorare il clima urbano e le prestazioni energetiche degli edifici prevedendo, all’Art. 6, “misure volte a favorire il risparmio e l’efficienza energetica, l’assorbimento delle polveri sottili e a ridurre l’effetto «isola di calore estiva», favorendo al contempo una regolare raccolta delle acque piovane”.

Successivamente il già citato DM 26/06/2015, ha ripreso la definizione del precedente Decreto facendo riferimento ai “green roof” (ma anche ai cool roof), quali tecnologie in grado di “limitare i fabbisogni energetici per la climatizzazione estiva e di contenere la temperatura interna degli ambienti, nonché di limitare il surriscaldamento a scala urbana”, introducendo la verifica dell’efficacia, in termini di rapporto costi benefici, derivante dall’adozione di materiali ad alta riflettenza (cool roof) e di tecnologie per la climatizzazione passiva, fra le quali porta ad esempio proprio i tetti verdi.

 I tetti verdi vengono quindi riconosciuti come soluzione volta, non solo alla riqualificazione edilizia ed energetica del patrimonio immobiliare esistente, ma anche all’attuazione di strategie che perseguano l’obiettivo della sostenibilità ambientale, culturale e sociale al fine di raggiungere un equilibrio ideale tra comunità umana e ambiente naturale.

• mitigazione degli effetti calamitosi dovuti alle scarse capacità di regimazione di territori antropizzati

Le coperture verdi vanno a costituire un “serbatoio naturale” volto ripristinare la naturale capacità di assorbimento delle acque meteoriche, costituendo un “polmone” capace di smorzare l’effetto “alluvionale” causato da precipitazioni intense (che vengono assorbite e poi smaltite in modo graduale), problematica purtroppo oggi giorno sempre più frequente nei centri urbani laddove la “cementificazione” ha ridotto la naturale capacità di assorbimento dei terreni.

• effetto benefico sulla psiche umana

E’ scientificamente provato che le circostanze ambientali concorrono in modo determinate a influenzare il benessere psicofisico umano. Senza entrare nei dettagli, al fine di fare comprendere al lettore questo effetto, consiglio la lettura di questo bellissimo articolo del National Geographic “This Is Your Brain on Nature” ,che parla della correlazione intima che sussiste tra natura e benessere psicofisico, di come la natura possa avere un apprezzabile influenza sulle attività cognitive e sociali di una comunità.

Conclusioni

Il “tetto verde” o “green-roof” (anglofonamente parlando) è certamente una soluzione tecnologico-costruttiva che nel futuro prossimo, sempre più, caratterizzerà i tetti del nostro patrimonio edilizio, in ragione dei tangibili pregi “esclusivi” che offre al singolo edificio e alla relativa utenza.

Ma, oso dire, “anche e soprattutto” come tangibile elemento proprio di una filosofia del “vivere sostenibile” in antagonismo alla nota deriva ambientale, a cui le organizzazioni governative, negli ultimi anni, stanno sempre più rispondendo attivamente con l’introduzione di requisiti normativi e regole comportamentali sempre più coercitive e stringenti in ogni settore (tra cui anche quello edilizio) allo scopo di “invertire una rotta” che all’attualità, palesa conseguenze davvero poco felici.

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