Coperture: impatto architettonico dei comignoli e progettazione del nodo di intersezione tra comignolo e falda

Coperture: problematiche tecniche e realizzative dei comignoli

In questo articolo sui comignoli si prenderà in considerazione il loro impatto come elemento architettonico imprescindibile nelle coperture e si analizzeranno le problematiche tecniche e realizzative principali che innesca la presenza del comignolo sulla copertura, in particolar modo nella zona di “attraversamento” o intersezione geometrica tra il piano inclinato della falda e il volume del comignolo.

Ovviamente dal punto di vista funzionale, il comignolo è soprattutto una parte integrante dell’impianto di produzione del calore e dello scarico dei fumi della combustione fuori dal volume costruito. Come tale, viene progettato e costruito ma, proprio per questo motivo, spesso non si prendono nemmeno in considerazione le implicazioni di tipo architettonico, costruttivo e persino strutturale di un elemento che a volte può pesare quasi una tonnellata e occupare facilmente un volume maggiore del metro cubo. In questo contributo si metterà l’accento proprio su questi aspetti realizzativi e di interazione, spesso sottovalutati, che possono pregiudicare in maniera incisiva la qualità architettonica e la funzionalità delle coperture.

Vorrei iniziare questo breve excursus sui comignoli con un auspicio: spero che nei prossimi anni i comignoli tradizionali sui tetti scompaiano e non vengano più costruiti.

Un tale strano augurio parte da una semplice constatazione: il comignolo, insieme all’impianto di scarico fognario, sono le due parti attraverso le quali un edificio “espelle” i propri rifiuti nell’ambiente circostante.

Come nel caso delle fognature, dove la tradizione costruttiva ha sviluppato nel tempo sistemi di filtraggio e trattamento delle acque in grado di ridurne progressivamente l’impatto sull’ambiente, anche per i fumi, questo processo di miglioramento del “filtraggio”, unito all’impiego di centrali termiche più performanti e sostenibili in termini di combustione, accelera sempre di più, anche grazie ai limiti stringenti imposti dalle normative contro l’inquinamento ambientale. L’auspicio è che l’evoluzione tecnologica e i nuovi paradigmi costruttivi che si basano sull’impiego di forme pulite di energia, su una riduzione sostanziale dei consumi energetici, e sul riutilizzo smart delle risorse primarie, possano progressivamente rendere superfluo l’utilizzo del comignolo come “scarico” a cielo aperto di sostanze comunque inquinanti, anche se in quantità ridotte.

Non credo sia necessario per una platea di tecnici dare una definizione del comignolo come elemento costruttivo ma, solo per chiarire meglio l’oggetto di questo articolo, vorrei precisare che ci occupiamo dell’intero torrino dell’impianto di evacuazione dei fumi che attraversa la copertura e sporge fuori verso l’alto, compresi gli strati interni, il rivestimento superficiale, le aperture laterali per il tiraggio e il cappello protettivo superiore.

Ci interessa quindi l’intero volume del comignolo come particolare costruttivo e la sua interazione con la copertura, tralasciando la sua funzione primaria come parte terminale dell’impianto di produzione del calore.

L’impatto architettonico dei comignoli sulla copertura

Per ragioni funzionali legate al tiraggio naturale dei fumi, il comignolo viene tradizionalmente posizionato quasi sempre sopra le coperture degli edifici o comunque nella loro parte più alta. Tale aspetto funzionale abbastanza ovvio, rende imprescindibile il legame architettonico tra il comignolo e il tetto o la copertura piana. In altri termini, la copertura è sempre il luogo fisico di raccolta o contenimento dei comignoli che spesso si ritrovano insieme ad una lunga serie di altri elementi o particolari costruttivi: lucernai, terminali di impianti, tubi di sfiato, prese d’aria, antenne, abbaini, parafulmini, ganci e linee vita ecc.

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Le variabili principali per la definizione architettonica e compositiva delle coperture, gli elementi tecnici che permettono di definire correttamente le pendenze delle falde, le metodologie principali di modellazione stereometrica delle coperture in funzione dello smaltimento efficace delle acque meteoriche e alcuni accorgimenti pratici per evitare errori nel tracciamento che possono influenzare la qualità funzionale dei tetti.

Attenzione estetica per un insieme armonizzato con le falde della copertura

Un primo elemento valutativo nella progettazione integrata delle coperture, riguarda proprio l’attenzione estetica verso l’insieme più o meno armonizzato di questi elementi con le falde e i volumi principali della copertura. Come accennato anche in un articolo precedente sulla morfologia dei tetti, spesso si assiste alla mancanza quasi totale di una progettazione dei particolari costruttivi sopra il tetto, intesi come volumi architettonici più o meno impattanti.

Ovviamente non manca la progettazione funzionale e impiantistica, almeno nelle nuove costruzioni, spesso imposta anche da normative o schemi di montaggio dei produttori ma, al di là di questo, le coperture sono “seminate” in maniera disordinata da comignoli di altezze, posizioni, forme, materiali e finiture talmente differenti, da risultare a volte, vere e proprie brutture urbane.

In sostanza, un buon progetto architettonico delle coperture non può “dimenticarsi” e prescindere dalle caratteristiche morfologiche dei comignoli, preoccupandosi solo del loro aspetto impiantistico, ma deve ricercare sempre una buona sintesi compositiva tra i vari elementi e una qualche forma di regolarità, di ritmica o di ordine (inteso in senso ampio). Questa attenzione progettuale rimane ugualmente valida anche nel caso dei tetti piani, specialmente quando vengono utilizzati parzialmente come spazi abitativi o ricreativi.

Rapporto visibile-invisibile con coperture e volumi

Un altro aspetto importante nella progettazione dei comignoli riguarda il rapporto visibile – invisibile del comignolo in rapporto alla copertura e ai volumi architettonici di un edificio. Nella progettazione si può optare per un impatto visivo e volumetrico minimo del comignolo oppure aumentarne il volume e l’imponenza fino a farlo diventare un elemento connotante dell’architettura.

Basta pensare ai comignoli che vengono posizionati volutamente sui muri perimetrali dell’edificio come terminali di canne fumarie per camini e attraversano verticalmente l’intero fabbricato, a partire da terra fino ad oltre il colmo del tetto, ai comignoli “a sifone” di Venezia con la loro forma insolita o alle imponenti strutture elaborate e riccamente decorate dei comignoli di Gaudì a Barcellona.

La necessità di posizionare la parte terminale del comignolo oltre all’altezza del colmo rende sicuramente difficile nasconderne il volume ma l’impatto visivo può essere ridotto al minimo quando le canne fumarie vengono raggruppate e posizionate nelle zone centrali della pianta di un fabbricato o in zone vicine alle linee di compluvio.

In altre parole, nelle vicinanze del colmo, il volume necessario del comignolo si riduce; allontanandosi dal colmo, il volume cresce progressivamente dovendo mantenere sufficientemente alta la parte terminale. Per questo motivo, a volte, si vedono coperture dove i comignoli attraversano i piani del tetto lungo il perimetro del fabbricato o in punti casuali della falda, in quanto si è scelto di posizionare la singola canna o le batterie di canne fumarie seguendo solo criteri planimetrici.

Peggio ancora, come nell’immagine della Figura 2, quando in una superficie di meno di dieci metri quadrati in pianta, si posizionano tre comignoli multipli, che sovrastano le piccole falde attorno. Nonostante la cura dei particolari e la buona qualità realizzativa, si tratta di una moltiplicazione inutile di comignoli voluminosi che poteva essere evitata spostando di poco la posizione delle canne fumarie in pianta e magari raggruppandole diversamente.

 Impatto del rivestimento del tratto verticale e la finitura del cappello superiore sul volume e il "peso architettonico"

Un terzo aspetto da considerare riguarda anche l’impatto che il “rivestimento” del tratto verticale e la finitura del cappello superiore del comignolo hanno sul suo volume complessivo e il “peso” architettonico.

Il comignolo tradizionale, quasi sempre costruito in mattoni o pietra, risultava più voluminoso e di dimensioni molto maggiori rispetto alla sezione utile della canna fumaria che normalmente variava da un minimo di 10x15 cm per le semplici caldaie o stufe a 20x30 cm per i camini. Con l’evoluzione tecnologica e l’utilizzo sempre maggiore di materiali moderni come il grès e l’acciaio, i comignoli sono diventati sempre più compatti e lo spessore del rivestimento sempre minore, portando a comignoli di forma cilindrica con volumi sempre minori, dove il diametro esterno risulta quasi uguale alla sezione utile della canna interna.

Questa evoluzione influisce necessariamente anche nell’impatto architettonico del comignolo da due punti di vista diversi:

• volume maggiore o minore da considerare nella progettazione architettonica delle coperture
• tipologia dei materiali da costruzione del comignolo, compresa la finitura esterna (pietra, muratura a vista, intonaco, ceramica, calcestruzzo o cemento vibrato, acciaio ecc.).

In questa evoluzione tecnologica si è lentamente trasformato anche il cappello superiore del comignolo: da piccolo “tetto” a falde, magari coperto con le stesse tegole del tetto, a sferoide lucente in acciaio inox come nel caso dei cappelli eolici girevoli. Queste differenze devono sempre essere tenute in considerazione nella progettazione, specialmente quando si interviene su edifici esistenti o storici, dove, mescolando senza cura elementi tradizionali con tubi inox e terminali moderni, si rischia di creare disarmonie e anche problemi di degrado nel tempo.

Differenza tra comignoli realizzati in opera e prefabbricati

Un ultimo elemento da considerare è anche la differenza tra i comignoli realizzati in opera e quelli prefabbricati. I primi, quando sono progettati e costruiti con cura, ponendo attenzione a tutti i particolari, possono diventare vere opere d’arte e assumono comunque un valore architettonico generalmente maggiore di quelli prefabbricati che danno maggiori garanzie di funzionalità ma, essendo necessariamente “standard”, risultano spesso singolarmente più “banali” e monotoni. In questo caso, optando comunque per i comignoli prefabbricati, si può cercare di creare almeno una regolarità ritmica e possibili simmetrie rispetto alle falde del tetto, cercando di valorizzare esteticamente proprio il loro aspetto uguale e ripetitivo.

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Nel pdf si continua parlando di:

• Problematiche realizzative del nodo di intersezione tra comignolo e falda
• Impatto strutturale e stabilità dei comignoli
• Infiltrazione dell’acqua dall’interno e dall’esterno
• Condensa e macchie dovute ai comignoli
• Rischio di incendio
• Gestione e manutenzione periodica
• Salubrità dei materiali e componenti dei comignoli

VIDEO: Come si progettano i camini e i comignoli

Di seguito un video del 2020 dove l'architetto Gasmend Llanaj raccontando la storia dei comignoli, si focalizza sulle scelte progettuali, partendo da quelli veneziani, studiati per evitare il problema del riverbero delle scintille, passando per quelli a tiraggio forzato. L'architetto analizza anche il tema delle ristrutturazione e degli interventi di manutenzione straordinaria e la sostituzione.