POLITECNICO DI BARI C.d.L. ingegneria CIVILE - AMBIENTALE CORSO DI DISEGNO. Il disegno delle coperture.

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1 POLITECNICO DI BARI C.d.L. ingegneria CIVILE - AMBIENTALE CORSO DI DISEGNO Il disegno delle coperture. Le diapositive costituiscono unicamente una base per lo sviluppo della lezione e, come tali, non sostituiscono in alcun modo i testi consigliati.

2 2 COPERTURE A TETTO/ terminologia geometrica (UNI 8091) Superficie di copertura. Superficie piana che risulta esposta agli agenti atmosferici. Falda di copertura. Superficie di copertura inclinata, geometricamente piana. Linea di colmo orizzontale a). Linea ad andamento orizzontale, risultante dall'intersezione di due superfici di copertura inclinate, aventi pendenze di senso opposto. Tale linea assolve alla funzione di displuvio delle acque meteoriche. Linea di colmo inclinato - c). Linea ad andamento inclinato, intersezione di due superfici contigue, spesso di due falde, non perpendicolare alle linee di massima pendenza. Tale linea, assolve alla funzione di displuvio delle acque meteoriche. Vertice - b). Punto di incontro di linee di colmo orizzontali e/o inclinate. Linea di gronda - e). Linea perimetrale inferiore ad andamento pseudo orizzontale di una superficie di copertura. Linea di raccordo tra variazioni di pendenza - h). Linea di intersezione di superfici di copertura con differenti inclinazioni (ma non opposte) generalmente normale alle linee di massima pendenza. Linea di conversa orizzontale - f). Linea ad andamento pseudo orizzontale che può presentarsi come: intersezione di due superfici di copertura inclinate aventi pendenza di senso opposto e convergenti; intersezione di una superficie di copertura con un'altra verticale, nel caso in cui si formi un diedro acutangolo. Tale linea assolve alla funzione di compluvio delle acque meteoriche.

3 3 COPERTURE A TETTO/ terminologia geometrica (UNI 8091) Linea di conversa inclinata - g). Linea ad andamento inclinato non normale alle linee di massima pendenza, che può presentarsi come intersezione laterale di due superfici contigue (spesso di due falde), oppure come intersezione di una superficie di copertura con una superficie emergente verticale. Tale linea assolve alla funzione di compluvio delle acque meteoriche. Linea di bordo - i). Linea ad andamento inclinato, limite laterale di una superficie di copertura. Linea di raccordo con le superfici verticali - l). Linea di intersezione della superficie di copertura con altra verticale nel caso in cui formino un diedro ottusangolo. Sporto - d). Parte della superficie di falda aggettante rispetto all'involucro murario dell'edificio da proteggere. La linea estrema dello sporto individua la linea di gronda (o, anche, la linea di bordo). Pendenza di una falda di copertura. Rapporto fra il dislivello della linea di gronda e quella di colmo (D) e la loro distanza in proiezione ortogonale (P). Tale rapporto si esprime in valori percentuali.

4 4 COPERTURE A TETTO/ configurazioni geometriche 1) Tetto a una falda o a leggio. I tetti a leggio, all'interno della famiglia delle soluzioni a displuvio, sono caratterizzati dalla particolare modalità di deflusso delle acque che avviene lungo una sola superficie. La forma più elementare è quella ad unica falda poggiante su pareti d'ambito che presentano altezze diverse al fine di individuare la pendenza utile allo smaltimento delle acque. Sostanzialmente il tetto a leggio ad una falda rappresenta la matrice di base di tutti i tetti a spioventi, riguardagli sempre come sommatoria, più o meno complessa ed articolata, di leggii fra loro giustapposti ) Tetto a due falde o a capanna.

5 5 COPERTURE A TETTO/ configurazioni geometriche 3) Tetto a due falde con diversa pendenza. Nell'immaginario collettivo il tetto a capanna rappresenta l'archetipo per eccellenza della chiusura, della conclusione superiore dell'architettura. In questo caso, due falde convergono in alto, incrociandosi lungo la linea di colmo che risulta parallela ai lati di appoggio delle falde stesse. L'intersezione di queste ultime con ciascuna delle pareti trasversali di testata avviene, invece, secondo due linee inclinate che delimitano una porzione triangolare di muro detta timpano. Geometricamente, il tetto a capanna si può ritenere originato dalla sommatoria, lungo la linea di colmo, di due leggi regolari contrapposti. L'obiettivo che si persegue con tale soluzione è duplice. Da una parte, semplificare al massimo i problemi costruttivi della struttura che, in questo caso, può utilizzare, rispetto all'ipotesi di un tetto ad unica falda di identica luce, elementi portanti di minore dimensione. Dall'altra, operare una scomposizione in due falde dell'intera superficie di copertura, con la linea di colmo che funge da spartiacque, in modo da dimezzare ed indirizzare il deflusso delle acque su due versanti opposti. 3 4

6 6 COPERTURE A TETTO/ configurazioni geometriche 4) Tetto a padiglione regolare. Lo smaltimento delle acque avviene su tutti i lati del rettangolo di base condizione, questa, che comporta una linea di gronda che corre lungo l'intero perimetro da coprire e falde a vista che concludono superiormente ogni facciata dell'edificio. E caratterizzato dalla linea di colmo orizzontale. Si compone di tante falde per quanti sono i lati della struttura che ricopre. La proiezione in pianta della linea di colmo inclinata rispetto alle linee di gronda ha un angolo di 45, pertanto la proiezione del vertice rispetto alla linea di gronda sarà distante B/2, dove B è la lunghezza della linea di gronda. Linea di colmo inclinata

7 COPERTURE A TETTO/ configurazioni geometriche 5) Tetto a padiglione irregolare. Anche in questo caso lo smaltimento delle acque piovane su tutti i lati del poligono di base; condizione, questa, che comporta una linea di gronda che corre lungo l'intero perimetro da coprire e falde a vista che concludono superiormente ogni facciata dell'edificio. In questa tipologia di tetti a spioventi le intersezioni tra le falde contigue danno vita a displuvi o compluvi; si possono avere tetti con soli displuvi e altri, a causa della più articolata geometria planimetrica, con displuvi e compluvi presenti contestualmente. Al pari dei tetti a leggio o a capanna, anche quelli a padiglione si distinguono in regolari ed irregolari. Appartengono alla prima categoria tutti i tetti che presentano una linea di gronda orizzontale, a quota costante, la quale risulta sempre perpendicolare alla linea di massima pendenza di ogni falda. Nel caso di tetti con colmo puntiforme, le superfici di falda, numericamente corrispondenti ai lati del perimetro di base da coprire, assumono configurazioni geometriche triangolari conferendo al solido che le riunifica un assetto volumetrico piramidale. Le falde, chiaramente, possono avere, a seconda delle condizioni planimetriche di partenza, pendenze costanti o anche inclinazioni diverse. 7 5

8 8 COPERTURE A TETTO/ configurazioni geometriche a,b,c) Esempi di tetti a padiglione regolare. - a b d d) Esempio di tetto a padiglione irregolare. c

9 9 COPERTURE A TETTO/ capriate CAPRIATE (esempio di capriata in legno per copertura pesante di 228kg/m 2 con interasse di 3,50m). Le capriate, sotto il profilo applicativo, si presentano al progettista attraverso una serie di schemi tipologici, in funzione delle luci libere da coprire, dell'entità e natura dei carichi che le sollecitano, delle intenzionalità estetiche che l'autore dell'opera intende affidare a queste strutture destinate, in genere, a rimanere in vista.

10 10 COPERTURE A TETTO/ tegole TEGOLE. Principali tipi di coperture in laterizio Gli elementi in laterizio per coperture, indubbiamente fra i più diffusi all'interno della prassi costruttiva italiana, sono raggruppabili in due grandi famiglie di prodotti: le tegole curve e le tegole piane (oltre, chiaramente, ai pezzi speciali).

11 COPERTURE A TETTO/ esempi costruttivi 11

12 COPERTURE A TETTO/ esempi costruttivi 12

13 Tetti piani o coperture a terrazza I tetti piani o coperture a terrazza sono usati nei paesi mediterranei in cui si ha limitata piovosità e poca neve. Per ottenere un buon tetto piano occorrono particolari opere per ottenere pendenze che convoglino le acque verso punti prefissati, impermeabilizzazioni e coibentazioni; tali opere, se ben eseguite, riducono notevolmente l economicità che questi tetti presentano rispetto a quelli a falde. Dal punto di vista costruttivo un tetto piano è un comune solaio a giacitura orizzontale; tra i tipi di solaio esistenti è preferibile scegliere, in copertura, quello in c.a. del tipo misto, per la maggiore leggerezza rispetto a solai in c.a. monolitici. Nei tetti piani praticabili la pendenza varia dall 1 al 2%; in quelli non praticabili può giungere fino all 8%.

14 Problemi di finitura dei tetti piani I problemi per la finitura di un tetto piano si pongono nel seguente ordine: formazione delle pendenze; isolamento termico - acustico; impermeabilizzazione; protezione dell impermeabilizzazione; formazione del piano di calpestio, quando occorre.

15 Formazione delle pendenze Le pendenze si possono realizzare mediante un massetto di calcestruzzo leggero, dando all estradosso l inclinazione voluta. Per piccole pendenze e falde di estensione modesta il massetto, che in vicinanza delle linee e dei punti di gronda deve avere uno spessore minimo di 3 cm, raggiunge spessori maggiori in corrispondenza delle linee di colmo. Per pendenze elevate e falde estese si può raggiungere nelle linee di colmo spessori notevoli, per cui il suo peso diviene eccessivo. In questo caso, è opportuno ridurre l estensione delle falde creando altre linee o punti di scarico.

16 Se ciò non è possibile, si possono inserire, nello spessore, strati di mattoni forati con cui si ottiene il doppio vantaggio di alleggerire il peso del massetto ed ottenere una camera d aria. Le pendenze si possono anche formare costruendo dei muretti di mattoni forati in coltello o di tavelle di cemento-pomice o di segati di tufo con sovrapposti tavelloni disposti in pendenza su cui si getta uno strato di conglomerato dello spessore costante di 2-3 cm.

17 Per regolare le pendenze occorre stabilire se si vuole raccogliere l acqua in punti prefissati dove, attraverso bocchettoni, si scarica nei pluviali. In questo caso la copertura sarà contornata da un muretto perimetrale e si regoleranno le pendenze delle falde in modo che convoglino le acque nei punti prefissati tracciando le linee orizzontali di colmo (tratto continuo) e le linee di compluvio o impluvio (tratteggiate) convergenti verso questi punti in cui si collocheranno i bocchettoni. Le linee di colmo saranno scelte in modo che non vi siano falde in pendenza verso muri interni, si tende ad allontanare l acqua verso l esterno, e che la superficie del tetto sia divisa in aree di estensione non maggiore di mq. Questa è infatti la massima superficie di copertura che può convogliare acqua ad un solo discendente del diametro di cm.

18 Tracciamento geometrico delle pendenze di una terrazza in cui si sono prefissati i punti di raccolta in corrispondenza dei discendenti pluviali opportunamente ubicati (colmi a linea continua, impluvi a linea tratteggiata)

19 Nel caso si voglia convogliare le acque meteoriche in apposite gronde, che montate in pendenza portano l acqua nei pluviali, lo studio delle pendenze va fatto come per i tetti a falde con linee di gronda a livello costante, apportando poi eventualmente alcune opportune correzioni semplificative alle linee di impluvio e displuvio ottenute con la costruzione geometrica nota. Tracciamento geometrico delle pendenze di una terrazza in cui l acqua si raccoglie in un canale perimetrale di gronda (le linee tratteggiate indicano le correzioni semplificative alla costruzione geometrica)

20 Isolamento termo-acustico L isolamento di una copertura piana è sempre indispensabile per proteggere gli ambienti sottostanti dall effetto della temperatura che può raggiungere il manto di copertura per l irraggiamento solare. Altro fenomeno rilevante è la condensa del vapore acqueo proveniente dagli ambienti interni che, arrestato dallo strato impermeabile, ritorna all interno sotto forma di acqua quando tale strato impermeabile è a temperatura più bassa. Un buon isolamento si può ottenere con vari metodi tra cui: interponendo, tra il solaio e il massetto a pendio, pannelli termo-acustici, posati a secco, isolati dallo stesso massetto con fogli di carton-feltro-bitumato; i pannelli possono essere di polistirrene espanso ad alta densità, lana di vetro, agglomerati di sughero, eccetera; è possibile realizzare lo strato coibente con la posa di calcestruzzi alleggeriti e miscelati con perline di polistirene espanso, vermiculite o pomice, in questo modo la funzione del massetto è anche quella di isolamento; creando camere d aria; con l uso di muretti e tavelloni. La camera d aria può anche essere realizzata all interno dell ambiente mettendo in opera un controsoffitto distaccato dal solaio di almeno 30 cm.

21 Sistemi di isolamento in copertura Isolamento con pannelli isolanti termico-acustici Isolamento con camera d aria sovrastante al solaio Isolamento con camera d aria sottostante al solaio e fori di aerazione

22 Il raccordo con il parapetto viene fatto con accurate sovrapposizioni. Se il parapetto è basso si porta l impermeabilizzazione fin sotto la copertina mentre se è alto la si fa girare in verticale per un altezza di circa 20 cm. Il parapetto sarà poi protetto con un collo retinato e con altro dispositivo che impedisca all acqua di penetrare al di sotto dello strato impermeabilizzante.

23 Raccordo della copertura con i punti di scarico delle acque nei pluviali. a) raccordo di una terrazza praticabile con un canale di gronda; b) raccordo di una terrazza non praticabile in un punto di scarico; c) raccordo di una terrazza praticabile con un canale di gronda;

24 24 Tetto rovescio. Pannello il polistirene espanso ad alta densità posato sullo strato di guaina impermeabile a cui è sovrapposta la pavimentazione in mattoni con distanziatori. Con questa soluzione si garantisce la ventilazione del pannello, la protezione dello strato impermeabile. In caso di intervento sullo strato impermeabile basta smontare i mattoni ed i pannelli per effettuare l intervento. I pannelli isolanti sono a poro chiuso e impermeabili all acqua. Ingrandimento dei pori del pannello in polistirene espanso.

25 Tetto rovescio non praticabile. Nel caso di coperture non praticabili, il pannello è dello stesso materiale ma con uno strato di protezione differente su di un lato. Sul pannello si pone della ghiaia in sostituzione del pavimento. 25

26 26 Pianta delle coperture. Elementi salienti: Indicazioni delle pendenze Indicazioni delle quote Indicazioni delle sezioni

27 27 Proiezione del muretto perimetrale Anche nelle sezioni occorre prestare attenzione qundo si sezionano le coperture. Errore frequente e dimenticare la linea in proiezione che delimita il parapetto o disegnare coperture sena tenere conto dello spazio necessario per contenere il masso a pendio. Pianta delle coperture. Elementi salienti: Indicazione delle quote. Indicazioni delle parti sezionate. Indicazioni dei muretti d attico in proiezione.