Tetto ventilato e permeabile con tegole in laterizio: l’innovazione di SUPERHERO

Anche se i benefici della ventilazione e traspirazione del tetto sono consolidati in letteratura scientifica, e sebbene il precedente progetto LIFE HEROTILE abbia ottenuto un notevole miglioramento tecnologico delle tegole in laterizio, il potenziale dei tetti ventilati e permeabili è ancora piuttosto sottostimato.

Il progetto LIFE SUPERHERO permetterà di superare questa barriera, dimostrando che un tetto ventilato costruito con tegole in laterizio innovative, le HEROTILES, costituisce una tecnologia di copertura alternativa ed efficace, sia per limitare il fabbisogno energetico di raffrescamento sia per ridurre il fenomeno Isola di Calore Urbana.

I dati verranno raccolti grazie ad un monitoraggio di diversi parametri effettuato su due edifici dimostratori originariamente a tetto piano e poi ristrutturati completamente con la configurazione finale a tetto a falde ventilate con tegole HEROTILES.

Gli obiettivi di SUPERHERO: Comfort e risparmio energetico

Le temperature delle città continuano ad aumentare a causa degli ormai innegabili cambiamenti climatici e a causa del fenomeno dell’isola di calore (Urban Heat Island, UHI) che comporta temperature più elevate nei centri urbani rispetto alla aree suburbane e rurali adiacenti.

Questo fenomeno è legato a diversi contributi (dalle attività antropogeniche alla scarsa circolazione d’aria nei canyon urbani) che nell’ultimo decennio sono stati significativamente studiati e approfonditi. L’aumento delle “ondate di calore” estive ha generato come diretta conseguenza una maggiore richiesta di raffrescamento degli edifici a garanzia di un maggior comfort abitativo da parte degli occupanti e generalmente risolta con l’adozione massiva dell’aria condizionata che comporta quindi un maggior consumo energetico, maggiori emissioni di inquinanti, tra cui CO₂ e Ozono, e un ulteriore surriscaldamento dell’aria esterna.

Considerato il notevole impatto di questi fenomeni sulla vivibilità del centro urbano e di conseguenza sulla salute pubblica, L’Europa si è preoccupata di mappare i settori strategici da monitorare e su cui intervenire per ridurne gli impatti sul clima. Da questo punto di vista il settore edilizio è stato valutato di notevole importanza in un’ottica di strategia di decarbonizzazione , di efficientamento energetico  e di sostenibilità degli edifici, considerando sia il patrimonio costruito esistente che le strutture di nuova costruzione. Parlando specificatamente di materiali da costruzione e progettazione, sino a qualche anno fa gli sforzi volti all’ottenimento del comfort termo-igrometrico erano concentrati sull’involucro edilizio, con particolare attenzione all’isolamento termico pensato per mantenere all’interno della costruzione il caldo dovuto al riscaldamento invernale. Oggigiorno il concetto di involucro è stato allargato anche al sistema tetto.

L’innovazione in questo campo è stata notevole e diverse tipologie di tetto e/o di materiali da copertura cosiddetti “cool” sono stati sviluppati e costantemente migliorati. Queste soluzioni però hanno delle loro criticità, tra cui il fatto che richiedono l’utilizzo di materiali non “tradizionali” e/o di materiali addizionali di difficile inserimento nei vincoli paesaggistici e storici dei nostri centri abitati e con un conseguente aumento dei costi. Esistono altre soluzioni tecnologiche che esplicano il cosiddetto “raffreddamento passivo” ed in particolare tetti ventilati e “traspiranti” costituiti da tegole in laterizio con requisiti tecnico-estetici ottimali.

Di fatto però manca un quadro legislativo consolidato per la valutazione delle prestazioni dei sistemi di ventilazione passiva della copertura. Il progetto SUPERHERO si prefigge di diffondere il concetto di un tetto ventilato e permeabile (VPR) come tecnologia efficace, economica e sostenibile per ottenere comfort interno e risparmio energetico durante le stagioni calde, svolgendo un’azione di adattamento e mitigazione ai cambiamenti climatici.

Le coperture ventilate sono costituite da un’intercapedine di aria posizionata normalmente al di sopra dello strato isolante e al di sotto del manto di copertura. Grazie all’«effetto camino»  si avrà una ventilazione naturale dell’intercapedine. Se il manto è costituito da elementi discontinui, come nel caso delle tegole in laterizio, allora la dispersione del calore per effetto ventilazione verrà coadiuvata anche dalla traspirazione del calore attraverso i giunti e le tegole stesse. 

Le attività in corso del progetto LIFE SUPERHERO: un sistema di monitoraggio delle prestazioni termiche ed energetiche di due edifici 

Per validare il beneficio ambientale del tetto SUPERHERO ventilato e permeabile (VPR) costituito da tegole HEROTILES  (HBR), il sistema VPR-HBR sarà installato su due edifici situati a Reggio Emilia (Figura 1), città che è soggetta ad un clima tipicamente continentale con temperature molto rigide d’inverno ed un caldo afoso d’estate. Le palazzine sono state costruite all’inizio degli anni ’80, con materiali e tecnologie a prestazioni energetiche piuttosto scadenti. Di conseguenza rappresentano un contesto appropriato per sviluppare una “best-practice” utile a riqualificare coperture piane esistenti in coperture a falda leggere con HBR, riducendo la temperatura della copertura stessa e l’uso di aria condizionata nel periodo estivo. 

In particolare, dai dati di progetto risulta che il tetto piano è costituito da una soletta prefabbricata in laterocemento armato isolato su cui è applicato un secondo strato di calcestruzzo e una lamiera d’acciaio per garantire l’impermeabilizzazione all’acqua della copertura.

La Figura 2 e Figura 3 presentano le planimetrie e i prospetti di entrambi gli edifici dimostratori.

Gli edifici subiranno un piano di ristrutturazione in due fasi (Figura 4):

• Nel periodo autunno-inverno 2021-2022 i due edifici verranno muniti di isolamento termico sulle pareti esterne e verranno sostituiti tutti gli infissi;
• Nelle stagioni successive autunno-inverno 2022-2023 su entrambi gli edifici verranno costruiti i tetti a falde VPR: il tetto dell’edificio #1 verrà ricoperto da tegole HEROTILE di tipo Portoghese e dell’edificio #2 con tegole HEROTILE di tipo Marsigliese.

Contemporaneamente, tra le attività del progetto, è previsto il monitoraggio delle condizioni ambientali, esterne e interne, della performance termica ed energetica di entrambi gli edifici, congiuntamente alla valutazione del comportamento messo in atto dagli occupanti, per almeno tre periodi durante la stagione estiva (2021 - 2023).

Il monitoraggio è iniziato nell’estate 2021 (edificio esistente con tetto piano non isolato) e proseguirà nelle stagioni estive successive del 2022 e 2023 (edificio rinnovato e rinnovato con tetto VPR-HBR a falde) come mostrato in Figura 4.

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