Il tetto riflettente: perche’ incide sul comfort abitativo e sul microclima locale

L’interazione tra involucro edilizio, ambienti abitativi e contesto climatico locale

Il concetto di benessere indoor è noto a tutti: riguarda l’insieme delle risposte che nel tempo sono state progressivamente individuate rispetto ad un bisogno che si è modificato e si è accresciuto nel tempo: il comfort. Se in passato, infatti, l’esigenza prioritaria nelle abitazioni era quella di difendersi dal freddo - ottenendo risultati contenuti e con grande fatica, attraverso stufe a legna e camini - da alcuni decenni, grazie al contributo di sistemi impiantistici sempre più evoluti, abbiamo raggiunto e diamo ormai per scontati, parametri di benessere interno elevatissimi. L’utilizzo “intensivo” di impianti di riscaldamento e climatizzazione, tuttavia, hanno comportato grandi conseguenze in termini di consumi energetici e di risorse fossili, di dispendi economici e di impatto ambientale. Abbiamo più recentemente imparato che è possibile ridurre l’apporto impiantistico con una buona progettazione, che parta intanto dalle caratteristiche proprie di ogni singolo contesto climatico, da sfruttare opportunisticamente: tra esse l’orientamento, l’irraggiamento, la presenza di vegetazione, la ventilazione naturale e altre. Su questa linea la storia ci insegna che il sapiente sfruttamento del clima e la sua “regimazione” intelligente possono incidere grandemente sul benessere psicofisico dell’uomo. Pensiamo ad esempio quanto sia salubre disporre di ampi spazi verdi, di correnti d’aria consapevolmente controllate nonché utilizzare materiali dai colori adeguati. Non è un caso se le architetture consolidate nei secoli e tipiche dei luoghi secchi e caldi sono chiare. 

Soffermandoci sul ruolo del tetto e sul suo essere il primo elemento dell’involucro ad opporsi all’azione climatica, possiamo certamente considerare la sua capacità di contrastare le infiltrazioni di acqua e neve ma anche il suo essere “filtro” tra interno ed esterno sotto il profilo degli scambi di calore.

Il concetto di riflettanza e normativa specifica

Parlando di tetto, frequentemente è possibile imbattersi in un concetto ancora poco noto: quello della riflettanza. Questa, che si può tradurre in termini di proprietà radiative dei manti di copertura, ha dato luogo ad ampi dibattiti nell’Unione Europea che si è espressa già negli anni Duemila con direttive generali estese a tutti i paesi membri. Anche l’Italia, naturalmente, ha affrontato questo argomento emanando normative specifiche con cui i progettisti si debbono confrontare.

Le prescrizioni specifiche di riferimento sono le seguenti:

1. il D. M. 26 giugno 2015 si rivolge agli edifici pubblici e privati sia di nuova costruzione, sia esistenti sottoposti a ristrutturazione ed individua le modalità di calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici definendone i requisiti minimi. In una sua parte, espressamente dedicata al ruolo del tetto, evidenza come per limitare i fabbisogni energetici necessari per la climatizzazione estiva e per il contenimento della temperatura interna degli ambienti, comportando nel contempo anche la riduzione del surriscaldamento che può avvenire a scala urbana, sia obbligatorio verificare l’efficacia, in termini di rapporto costi-benefici, dell’utilizzo di materiali ad elevata riflettanza solare (fornendo dei parametri minimi di riferimento) e/o l’utilizzo di tecnologie di climatizzazione passiva – quindi insite nei materiali e nelle soluzioni tecniche selezionate - quali ventilazione e coperture a verde. Naturalmente queste valutazioni tecniche debbono essere riportate dai progettisti nelle Relazioni tecniche di progetto.
   
2. Il D.M. 24.12.2015 “Criteri Ambientali Minimi”, aggiornato poi nel gennaio del 2017 e riguardante i temi di riduzione dell’impatto sul microclima e dell’inquinamento atmosferico. In esso evidenzia, sempre richiamandosi alla copertura, come per ridurre le emissioni in atmosfera e limitare gli effetti della radiazione solare il progetto di nuovi edifici e quelli di riqualificazione di costruzioni esistenti, si debba prevedere l’uso di materiali ad alto indice di riflessione solare, anche in questo caso fornendo delle soglie sotto le quali non andare. 
   
3. Altre indicazioni ancora più stringenti riguardano i protocolli tesi alla Certificazioni di edifici ad elevate prestazioni energetiche (LEED, ITACA, ..).

In sintesi tutte queste norme ci suggeriscono più o meno esplicitamente l’uso di materiali ad elevata riflettanza sia per migliorare il comfort interno estivo dei fabbricati, sia per ridurre il fenomeno di “isola di calore urbana”, un fenomeno decisamente in crescita specie nel bacino del Mediterraneo e consistente nell’osservare un microclima più caldo all'interno delle aree urbane densamente abitate ed utilizzate dall’uomo rispetto alle zone periferiche e rurali circostanti.

Perché è importante considerare l’azione dell’intera copertura e non solo il manto

Accanto alle normative, riferimenti essenziali quando si progetti un edificio, sono sorti degli studi avanzati e accreditati che in questo caso sono stati condotti per comprendere l’efficacia dei materiali riflettenti. Diventa essenziale il ruolo:

• di permeabilità all’aria fornita dagli elementi discontinui del manto, tegole o coppi che siano 
• della ventilazione sottomanto

• delle caratteristiche di riflessione delle membrane impermeabilizzanti riflettenti
• del corretto bilanciamento tra isolamento termico e massa inerziale

Per questo è più corretto richiamarsi al concetto di Riflettanza equivalente, ovvero la capacità delle coperture di disperdere verso l’esterno il calore quando investite dall’irraggiamento solare.

I benefici di un sistema riflettente, sia dentro, sia fuori

I benefici del tetto riflettente ben si comprendono qualora si viva in uno spazio mansardato o in locali a tutta altezza. In questi casi gli ambienti abitativi son separati dall’esterno “solo” dalla stratigrafia interagente del tetto: è evidente, pertanto, quanto la buona definizione del “pacchetto tetto” diventi prioritaria.

Abbiamo evidenziato come il problema non possa ricondursi alla sola scelta della tegola, importante ma non determinante. Proviamo intanto a pensare al nostro patrimonio edilizio consolidato, costellato di un’infinità di tetti in terracotta o in pietra dalle tonalità scure;  è anche solo per rispetto della nostra tradizione formale che risulta impensabile sostituire questi materiali con manti chiari, completamente estranei alla nostra storia.

Possiamo tuttavia agire almeno su uno degli elementi stratigrafici, essendo certi che potremo godere di una riduzione degli effetti dell’irraggiamento solare specie estivo:

1. scegliendo una tegola reflex, quando il contesto urbano e l’assetto architettonico dell’edificio lo permettano. BMI Wierer propone varie soluzioni di tegola e/o coppo, dal profilo contemporaneo lineare o tradizionalmente curvilineo, in cemento o in laterizio, contenente al suo interno dei pigmenti riflettenti
2. posizionando delle membrane impermeabilizzanti riflettenti, che oltre ad impedire l’infiltrazione di pioggia, gestire l’umidità e migliorare la risposta energetica generale dell’involucro riemettono in atmosfera parte dell’irraggiamento solare
3. definendo la migliore camera di ventilazione sottotegola possibile.

I vantaggi determinati da una stratigrafia riflettente saranno evidenti intanto in termini di comfort indoor: 

• vivremo confortevolmente la mansarda in inverno, perché la stratigrafia nel suo complesso ci proteggerà dall’acqua e migliorerà la risposta energetica dell’involucro, specie nel contenimento e nel mantenimento del calore prodotto all’interno
• dormiremo serenamente nelle notti d’estate senza dover utilizzare il climatizzatore; gli strati riflettenti ridurranno autonomamente di qualche grado la temperatura in entrata dall’alto
• avremo costi in bolletta contenuti
• non impatteremo sull’ambiente in termini di inquinamento.

Rispetto al microclima locale

• il disporre di materiali che non assorbono in toto l’irraggiamento solare, ma lo cedono progressivamente verso l’esterno, dove viene gestito dalle correnti d’aria;
• il contenimento e lo smaltimento dell’eccesso di calore che inciderebbe sulla copertura, portandola ad assumere anche una temperatura di 80°, attraverso la ventilazione che avviene tra gli strati del tetto 
• la scelta di colorazioni adeguate del manto

nella riduzione degli effetti di surriscaldamento e di eccessiva secchezza dell’aria. Questi effetti comportano effetti di enorme valenza sul benessere psicofisico dell’uomo, specie in quei contesti densamente abitati, magari poco serviti da verde urbano e circondati da sistemi infrastrutturali estesi (sedi viarie, parcheggi,…), migliorando le condizioni di vita in città.