LE MEMBRANE TRASPIRANTI

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1 LE MEMBRANE TRASPIRANTI CHE COSA SONO E COME SI UTILIZZANO: INFORMAZIONI UTILI SULLE APPLICAZIONI DI QUESTI MATERIALI A cura di Lanfranco Scazzola T&M Euro-Case srl

2 INTRODUZIONE Gentile Lettore, La ringrazio per l attenzione che dedicherà alla lettura di questo mio breve manuale di posa. Dal 1995 mi occupo dell utilizzo di membrane traspiranti e schermi al vapore, in copertura e parete, e isolanti altamente traspiranti quali le fibre di legno. Da diversi anni oramai anche in Italia si è diffuso l utilizzo di questi materiali, ma purtroppo questo non ha coinciso con una più approfondita conoscenza dei loro impieghi, tanto che ritengo sia tutt oggi difficile per gli utilizzatori ben comprendere dove è necessario adottare uno schermo vapore e dove è consigliata invece una membrana traspirante. FOTO Con questo breve e semplice manualetto spero di riuscire a fornire qualche utile suggerimento. Lanfranco Scazzola L autore Lanfranco Scazzola T&M Euro-Case srl info@guaina.com 2

3 SOMMARIO Introduzione... 2 Tecnologie delle membrane... 4 Quando è necessario un freno al vapore?... 8 Come si identifica la traspirabilità di una membrana... 9 Ipotesi di formazione di condense nel periodo estivo Tipi di tetto e umidità Come si identifica la traspirabilità di una membrana Quando è necessario un freno al vapore? Esempi di costruzione Gli isolanti per il tetto Come posare le membrane traspiranti Tecnologia delle membrane

4 UMIDITÀ E GUAINE TRASPIRANTI Da circa 15anni anche in Italia si è diffuso l utilizzo di membrane traspiranti e schermi al vapore; purtroppo la diffusione di questi prodotti non ha coinciso con una più approfondita conoscenza dei loro utilizzi, e ancora oggi vi è una certa difficoltà, da parte degli utilizzatori, a ben comprendere dove è necessario impiegare uno schermo vapore e dove è invece consigliata l applicazione di una membrana traspirante. Prima di vedere le differenze tra membrane traspiranti e schermi al vapore cerchiamo di capire come si forma l umidità nel tetto e perchè questi prodotti sono indispensabili nelle moderne costruzioni Un primo concetto importante da comprendere è come avviene la formazione dell umidità nel tetto, e di conseguenza come permettere alle strutture di smaltirla. Per apprendere meglio questo concetto è bene anzitutto ricordare come sono variate le costruzioni negli ultimi decenni: fino agli anni 60 e 70, l utilizzo degli spazi nel sottotetto era limitato, e le persone vivevano in appartamenti sovrastati dal solaio; questo spazio vuoto, solitamente utilizzato come ripostiglio o legnaia, era la via ideale per lo smaltimento dell umidità che veniva rilasciata dagli ambienti sottostanti. In quei periodi le case erano asciutte, e i tetti in cemento protetti con guaine bituminose sottotegola svolgevano al meglio la loro funzione, mentre oggi abbiamo condense, umidità, muffe. Come mai? Anzitutto è bene tenere a mente che l umidità generata all interno dell abitazione è maggiore di quella che proviene dal di fuori della stessa. Una famiglia di quattro persone produce involontariamente, in un periodo di tempo pari alle 24 ore giornaliere, circa 12 litri di vapore acqueo (respirazione, sudorazione, cucina, igiene personale e altro) e questa umidità, che teoricamente resta in sospensione nell aria calda degli ambienti, si rivela pronta a condensare non appena incontra un punto freddo. Nel periodo invernale (il momento di maggiore criticità) le abitazioni vengono riscaldate a circa 20 mentre, in modo particolare nelle zone del nord Italia, la temperatura esterna scende a zero gradi o anche ben al di sotto. L aria calda presente nelle abitazioni tende quindi per un fenomeno fisico ad espandersi: trovando porte e finestre ben chiuse, tenderà quindi a filtrare attraverso i materiali che compongono l abitazione, pertanto marginalmente attraverso le pareti e in maniera maggiore attraverso i tetti. Sulle pareti questo fenomeno da origine a muffe, mentre nelle strutture in legno si innescano fenomeni di marcescenza che in pochi anni danneggiano la struttura stessa. Risulta pertanto essnziale che tale umidità possa essere liberata il più possibile verso l esterno rendendo più salubre l abitazione e contestualmente mantenendo quanto più possibile asciutte le strutture. Da queste considerazioni nascono le membrane traspiranti ed i freno vapore, di cui cercheremo qui di approfondire caratteristiche ed utilizzi. In questo schema si identificano i movimenti e l espansione dell aria calda e del vapore acqueo all interno di una abitazione. Grazie alla maggiore traspirabilità rispetto alle pareti in laterizio, il tetto in legno è l elemento costruttivo chiamato a dover assolvere il compito di smaltire l umidità e prevenire eventuali condense. 4

5 TECNOLOGIA DELLE MEMBRANE Le membrane traspiranti e gli schermi al vapore hanno delle peculiarità che non devono essere dimenticate al momento del loro utilizzo. Alcune di queste queste caratteristiche sono così riassumibili in : A) Le membrane traspiranti e gli schermi al vapore non sono tutti eguali: i costi industriali delle materie prime e quelli di lavorazione non permettono di realizzare eccellenti prodotti a prezzi ridotti. Anche in questo settore vale la regola aurea se paghi poco comperi poco ed è sempre rischioso utilizzare un prodotto di scarso valore e garantire la tenuta di una copertura per 10 anni almeno. B) Nessuna membrana o schermo vapore è impermeabile: esse sono tutte resistenti ad una colonna d acqua definita grazie a test di laboratorio e riportata nella certificazione. La resistenza all acqua non è l impermeabilità, ma indica la resistenza al passaggio dell acqua offerta dalla membrana. Tali membrane sono realizzate per operare al di sotto di un manto di copertura (tegole o coppi) e non permettono il passaggio delle infiltrazioni d acqua. Lasciarle all aperto per mesi, esponendole alle intemperie quale unica protezione del coperto è un errore che, in presenza di forti temporali dove l impatto delle gocce d acqua supera la spinta della colonna d acqua prevista in laboratorio, può causare infiltrazioni. In questo caso il problema non è causato dalla membrana ma da un utilizzo errato da parte del posatore C) Le membrane e gli schermi sono prodotti estremamente leggeri e, pertanto facili da maneggiare da parte del posatore. D) Le membrane e gli schermi al vapore vanno fissate alla struttura (generalmente) mediante chiodi o graffettatura. Non vanno, pertanto, sfiammate con cannelli o siliconate. E) Le membrane traspiranti vanno posate sempre sopra l isolante (qualunque tipo esso sia) mentre lo schermo al vapore sempre sotto. F) Tutte la membrane traspiranti e gli schermi al vapore hanno una durata (resistenza) ai raggi UV (raggi solari) limitata nel tempo (mediamente 4/6 mesi), e pertanto, superato tale periodo, le loro capacità decadono velocemente. G) Le membrane traspiranti (in genere ) sono realizzate per essere operanti con listellature e ventilazione. Tegole fissate a malta direttamente sulla membrana, mediante schiuma poliuretanica o ancora incollate, sono delle soluzioni non garantite dalla quasi totalita dei produttori e pertanto sconsigliate. 5

6 TECNOLOGIA DELLE MEMBRANE Come vengono realizzate le membrane traspiranti e quali differenze vi sono fra i vari prodotti? Per facilitare la comprensione delle differenze esistenti tra le membrane traspiranti possiamo suddividere le stesse in tre grandi famiglie di prodotti: A - Tecnologia DuPont Tyvek B-membrane a tre strati incollate C-prodotti spalmati A) Tecnologia DuPont Tyvek In un ambiente di sicurezza, mediante pressione si rende liquido un gas altamente esplosivo, all interno del quale vengono sciolti i granuli di polietilene. Centinaia di testine spruzzatrici governate da computer spruzzano questo composto (sempre in ambiente sigillato Lacerazione di un foglio di TYVEK che evidenzia le fibre di Polietilene e non accessibile ad umani). Grazie alla pressione atmosferica il gas ritorna volatile (e viene recuperato al 99,9% - gli impianti sono certificati EMAS) ed il polietilene si trasforma in filamenti. Questi filamenti vengono raccolti, mediante carica elettrostatica, in un materassino continuo ed omogeneo. Al termine di questa lavorazione, differenti trattamenti termici trasformano questo prodotto nei diversi tipi di DuPont Tyvek. Questi prodotti sono conosciuti ed utilizzati per la protezione delle abitazioni e della persona, per abbigliamento, per impieghi grafici, medici, per il trasporto in sicurezza delle opere d arte, etc... Ogni fase della lavorazione è controllata dagli occhi instancabili a raggi laser dei computer; ogni minima differenza nello spessore delle fibre o nella loro composizione comporta lo scarto della partita prodotta, che rientra nel ciclo produttivo. Tyvek è un prodotto monostrato, dove tutta la membrana è funzionale alla traspirabilità e protezione dall acqua, ed è distribuito in tutto il mondo dalla metà degli anni 60. La membrana interna, unica protezione all acqua nelle membrane a tre strati B) Tecnologia delle membrane a tre strati Mediante un processo di incollaggio (a colla spruzzata, a polveri, ad ultrasuoni, a termo adesione) si rendono solidali due tessuti non tessuti (TNT) con una membrana plastica (polietilene o polipropilene) realizzata ed utilizzata inizialmente nel settore dell igiene intima (pannolini). Questa membrana è l unica protezione offerta al passaggio dell acqua. I tessuti esterni servono solamente quale resistenza meccanica alle sollecitazione e protezione della membrana stessa, troppo fragile per essere maneggiata. Utilizzi principali: igiene intima, membrane per tetti/pareti, abbiglia mento. Attenzione: le membrane presentate nella foto si sono lacerate durante la delaminazione manuale. L immagine non vuole avere alcuno scopo denigratorio dei prodotti. C) Tecnologia dei prodotti spalmati Su di un supporto in fibre (TNT o altro) si stende in genere per spalmatura uno o più strati di un composto poliolefinico, poliuretanico o altro. La tecnologia è simile al procedimento per la realizzazione delle cosiddette finte pelli utilizzate in calzatura, arredamento ed abbigliamento. «DuPont e Tyvek sono marchi commerciali registrati o marchi commerciali di E.I. du Pont de Nemours and Company o suoi affiliati.» 6

7 TECNOLOGIA DELLE MEMBRANE Spessore della membrana funzionale DuPont Tyvek da 175 A 220 micron Spessore della membrana funzionale nelle 3 strati da 11 a 45 micron Spessore di un capello umano nelle foto si mostra il materassino di fibre che compongono DuPont Tyvek. L intero strato è un unica guaina e offre la resistenza all acqua richiesta. Nella foto si evidenzia la sottile membrana posta fra i due tessuti non tessuti che rappresenta l unica resistenza offerta al passaggio dell acqua ed è più sottile di un capello umano In base a quali considerazioni il cliente sceglie una guaina? Quando nel mercato, fra le diverse guaine bituminose offerte dai produttori il cliente orienta la sua scelta su di una guaina da 4 mm anziché su di una da 3 mm tale scelta è dovuta al fatto che 4 mm di prodotto bituminoso monoblocco offrono resistenze e protezione superiori ad un prodotto di minor spessore. La stessa cosa non si può dire nel mercato delle membrane traspiranti, in quanto una membrana da 200 gr., pur offrendo una resistenza allo strappo superiore dovuta alla grammatura dei tessuti utilizzati, in realtà offre una tenuta all acqua uguale a quella di una membrana di grammatura inferiore, in quanto la parte funzionale è l unica resistenza al passaggio dell acqua, ed essa è la stessa membrana utilizzata in guaine molto più leggere. In poche parole se si acquista un prodotto più pesante al tatto si acquistano solo dei tessuti non tessuti più robusti ma non una maggiore resistenza all acqua od una maggiore traspirabilità. Guaina 130 gr. Guaina 155gr. Guaina 180 gr. TNT TNT TNT TNT Membrana TNT Membrana TNT Membrana Attenzione: le membrane presentate nella foto si sono lacerate durante la delaminazione manuale. L immagine non vuole avere alcuno scopo denigratorio dei prodotti. 7 «DuPont e Tyvek sono marchi commerciali registrati o marchi commerciali di E.I. du Pont de Nemours and Company o suoi affiliati.»

8 QUANDO È NECESSARIO UN FRENO AL VAPORE? Capita spesso che un cliente faccia espressamente questa domanda, o ancora che un venditore si trovi a dover consigliare i propri clienti sull utilizzo dei freno al vapore e di quale tipo. Contrariamente a quanto si pensa, questa non è una domanda facile. Per prima cosa bisogna identificare il tipo di struttura, chiarendo se ti tratta di un tetto in cemento (o laterocemento) oppure in legno. Questa suddivisione è fondamentale, in quanto le due tipologie di strutture offorno caratteristiche molto differenti per quel che concerne il passaggio del vapore, Con un tetto in legno, ad esempio, siamo in presenza di una struttura che si presenta come un leggero freno al vapore, mentre nel caso del tetto in cemento la struttura è una barriera al vapore. La seconda domana da porsi è: l isolante previsto nell utilizzo è di tipo traspirante? Infatti se su un tetto in cemento (barriera vapore) viene utilizzato un pacchetto di isolamento traspirante, quindi ad esempio lana di roccia, lana di pecora, fibra di legno, canapa o altro, sarà la struttura stessa a fungere da freno al vapore, mentre il materiale isolante al di sopra non fermando la fuoriuscita dell umidità riuscirà a disperderla senza danni. Diversamente, se vi sono materiali plastici (polistirene, polistirolo o altri) essi sono materiali scarsamente traspiranti, e anche su di un tetto in cemento diviene necessario l impiego di un freno/barriera al vapore. In ogni caso bisogna sempre ricorare che dalla parte calda (il tetto) verso l estero (sotto tegola) sia gli isolanti che le membrane utilizzate devono necessariamente fornire una resistenza decrescente al passaggio del vapore: tendendo alla condensa, infatti più ci si avvicina alla parte fredda più il passaggio del vapore deve essere facilitato dall uso di isolanti e guaine (membrane) più traspiranti. Mai mettere un freno al vapore nella parte superiore dell isolante (esterno). 8

9 COME SI IDENTIFICA LA TRASPIRABILITÀ DI UNA MEMBRANA Le membrane traspiranti attualmente in commercio sono prodotti realizzati con tecnologie molto molto diverse l una dall altra. Le uniche cose che le accomunano sono lo spessore ridotto e un dato che ne identifica la traspirabilità, chiamato Sd. Questo parametro (Sd) è un indice di riferimento che sostituisce il già citato µ. Il µ è infatti l indice di traspirabilità di materiali aventi spessore, e per questo si riferisce ad un m3 di materiale. E evidente che per membrane aventi spessori inferiori al mm questo parametro non è adeguato, e pertanto per convenzione a livello europeo la traspirabilità di una membrana viene identificato solamente tramite il suo valore di Sd. Cosa indica il valore Sd? Sd è un indice di traspirabilità che si ottiene moltiplicando il μ del materiale con lo spessore dello stesso: Sd = µ x Sp Il dato che si ottiene indica la resistenza offerta da quel materiale al passaggio del vapore. Questa resistenza viene paragonata a quella offerta da una colonna d aria equivalente. Cerchiando di semplificare: se una membrana, testata in laboratorio, risulta avere un Sd di 0,02 (2 cm) vuol dire che quella membrana offre resistenza al passaggio del vapore quanto una colonna d aria di 2 cm (molto traspirante). Se una membrana, da test di laboratorio, dimostra un Sd di 0,06 ciò vuol dire che quella membrana offre una resistenza al passaggio del vapore quanto 6 cm. d aria (mediamente traspirante). ATTENZIONE Una membrana con un reale Sd di 0,06 presenta un comportamento assolutamente diverso, nella formazione di condensa, rispetto ad una altamente traspirante con Sd 0,02. 9

10 IPOTESI DI FORMAZIONE DI CONDENSE NEL PERIODO ESTIVO Da qualche vi è tempo la convinzione che in zone calde, durante il periodo estivo, si possa creare un fenomeno inverso a quello invernale, e cioè che l aria esterna, riscaldata dal sole, possa generare una pressione verso l interno dell abitazione rinfrescata trasportando verso l interno umidità. Per risolvere questo problema, nelle zone calde si è arrivati persino a consigliare di porre all esterno dell isolante un freno vapore e porre al di sotto dell isolante la membrana traspirante. È invece certo che: Un freno vapore posto nella parte esterna dell isolante crea sicure condense in quanto l isolante, riscaldatosi durante il giorno, rilascia la propria umidità che verrà trattenuta dal freno vapore; il rinfrescamento notturno trasformerà questo vapore in acqua che resterà intrappolata. Tale ipotesi è poco credibile, in quanto nel periodo invernale l aria riscaldata crea una pressione in quanto si espande fra le pareti che la rinchiudono. Nel periodo estivo invece, l aria, riscaldata dall irraggiamento solare, non presenta vincoli nella sua espansione (può avere l intera superficie terrestre), e pertanto il fenomeno della condensazione inversa resta dubbio. 10

11 TIPI DI TETTO E UMIDITÀ Nei tetti a falda (inclinati) in genere troviamo due tipi di strutture: a) Il tetto in cemento b) Il tetto in legno I due manufatti (legno e cemento) hanno pesi specifici e sistemi di posa diversi, ma la reale differenza consiste nella loro diversa resistenza al passaggio del vapore causata dalla diversità dei materiali e dal loro spessore. Questo comporta l utilizzo di membrane differenti fra di loro. Il tetto in calcestruzzo è infatti una vera e propria barriera, con resistenza al passaggio del vapore molto elevata (passa poca umidità). Se il passaggio di questa ridotta quantità di umidità verrà bloccato da una barriera bituminosa avremo quasi certamente la formazione di condense ed umidità, ma la struttura del manufatto ne risentirà in modo limitato. Vapore passante Vapore Il legno è per sua caratteristica un materiale traspirante. Le perline che compongono il tetto sono un freno vapore naturale (lasciano passare umidità) anche grazie al loro ridotto spessore. Se questa umidità viene però trattenuta mediante l uso di schermi al vapore ad alta resistenza, al passaggio del vapore si innescheranno fenomeni di degrado della struttura stessa. Vapore passante Vapore 11

12 COME SI DISTINGUE LA TRASPIRABILITÀ? La traspirabilità dei materiali viene indicata con la lettera greca µ (leggi MU) e più il numero indicato è elevato minore è la traspirabilità del materiale. Esempio: il calcestruzzo ha µ = 70 c.a. il legno ha µ = 40 c.a. Da quanto sopra è evidente che il calcestruzzo è meno traspirante del legno; fermandoci a tale dato ancora non è evidente il differente comportamento delle due strutture (legno e cemento), aventi spessori ben diferenti l una dall altra, quando permeate dal vapore caldo che fuoriesce dall abitazione. Stando alle mie conoscnze ed sperienze, ho provato ad applicare empiricamente, anche alle strutture ed agli isolanti la semplice formula per calcolare l Sd (formula che identifica la resistenza al passaggio del vapore di un materiale con µ e spessore noti). Mettendo a confronto i dati ottenuti risulta semplice formulare un ipotesi. Provando ad applicare questa formula empirica alle strutture si ottengono valori di traspirabilità che rendono più semplice indicare le membrane (traspirante o freno al vapore) più idonea per l impiego con i vari isolanti e per diverse tipologie di costruzione. I diagrammi di Glaser riportati più avanti, relativi ad ogni singola situazione costruttiva, confermano la validità di questo semplice metodo. Tetto in cemento µ 70 ( traspirabilità ) x cm 0,20 ( spessore ) = mt 14 Tetto in legno µ 40 ( traspirabilità ) x cm 0,02 ( spessore ) = mt 0,80 Questo semplice calcolo si evidenzia come la soletta di cemento abbia una resistenza al passaggio del vapore paragonabile a 14 mt d aria, mentre la perlina in legno possiede una resistenza al passaggio del vapore pari a 80 cm d aria. È quindi evidente come sia molto diverso il comportamento dei due manufatti in presenza di vapore, ed è altresì evidente ora la necessità di utilizzare (dove necessari) schermi al vapore differenti e diverse soluzioni con membrane traspiranti nei due manufatti. Vapore passante Vapore passante Vapore Vapore 12

13 COSA UTILIZZARE PER LA PROTEZIONE DEL TETTO Vista la differenza di traspirabilità cerchiamo ora di capire quali sono le differenze tra schermi vapore, schermi freno al vapore e membrane traspiranti. Schermo al vapore (barriera) Lo schermo al vapore è una protezione che serve a bloccare il passaggio dell umidità. In genere, le vere barriere vapore sono i metalli. Guaine bituminose, polietilene e altri materiali hanno invece valori di Sd molto molto elevati. Dove si usano gli schermi al vapore? Gli schermi al vapore sono indispensabili in tutte quelle soluzioni costruttive dove non vi sia possibilità di liberare il vapore (es: un tetto protetto con guaina bituminosa senza ventilazione). Questa specifica situazione impone l utilizzo nel tetto, prima dell isolante, di una barriera totale al vapore; vale il detto dato che nulla può uscire nulla deve poter entrare nel pacchetto isolante. 13

14 COSA UTILIZZARE PER LA PROTEZIONE DEL TETTO Schermo freno al vapore È una membrana/guaina che si utilizza per rallentare il passaggio del vapore (anche in questo caso l umidità che non passa resta nelle strutture). Lo schermo freno al vapore deve essere calcolato secondo il tipo di isolante utilizzato; lo stesso freno al vapore non può essere impiegato indistintamente per ogni tipo di isolante. Quando necessario, lo schermo freno al vapore utilizzato deve essere idoneo alla soluzione costruttiva scelta. Dove si usano gli schermi al vapore? Gli schermi freno al vapore si utilizzano al di sotto di isolanti scarsamente traspiranti o in tutte quelle situazioni nelle quali vi è il rischio di ristagno del vapore e conseguente formazione di condensa. Esempio: un tetto in legno accoppiato con un isolante plastico (polistirolo, polistirene etc...), coperture realizzate al di sopra di piscine, palestre, cucine industriali e in tutte quelle situazioni dove la produzione di vapore esula dalle condizioni standard. Quando si utilizzano isolanti plastici ci troviamo nella situazione nella quale l isolante è meno traspirante delle perline del tetto, pertanto gran parte del vapore che attraversa le perline non può essere smaltito dall isolante. In questo specifico caso bisogna installare uno schermo/freno vapore sul legno per rallentare la quantità di vapore passante attraverso le perline, lasciando filtrare solo la quantità che riuscirà ad attraversare l isolante per essere poi dispersa nell atmosfera esterna. 14

15 COME SI IDENTIFICA LA TRASPIRABILITÀ DI UNA MEMBRANA Membrane/guaine traspiranti La membrana traspirante si pone a protezione degli isolanti e delle strutture. Una membrana/guaina traspirante posata su di una soletta di cemento permetterà alla stessa di continuare ad asciugarsi fino alla sua completa maturazione. Una membrana guaina traspirante posta a protezione delle perline del tetto le proteggerà mantenendole asciutte, permetteno loro di evaquare sia l umidità naturale che quella assorbita. Disegno 1 Dove si usano le membrane/guaine traspiranti? Tetto isolato con fibra di legno/sughero/lana di pecora o lana di roccia (diesgno 1): al di sopra dell isolante. Tetto in legno isolato con polistirolo, polistirene, poliuretano (disegno 2): al di sopra dell isolante avendo cura di posizionare uno schermo freno vapore fra perlina ed isolante (sotto). Tetti in cemento o latero/cemento isolato con fibra di legno/lana di roccia (disegno 3): la guaina traspirante va posizionata solo sopra l isolante. Disegno 2 Disegno 3 15

16 ESEMPI DI COSTRUZIONE 1 - tetto in legno isolato con fibra di legno Classico tetto in legno con perline da 2 cm, isolato con pannelli in fibra di legno 12 cm di spessore. Devono essere verificati i valori di traspirabilità dei due materiali per comprendere se è necessario l uso o meno di un freno al vapore: µ del legno (perline) = 40 (valore medio) μ dei pannelli in fibra di legno BIOPAN = 5 CALCOLO DELLA TRASPIRABILITA Perline µ 40 x cm 0,02 (spessore perlina) = Sd 0,80 m (indice di resistenza la passaggio del vapore) BIOPAN µ 5 x cm 0,12 (spessore dell isolante) = Sd 0,60 m Con questo semplice calcolo possiamo verificare che le perline del tetto sono meno traspiranti dell isolante che le sovrasta. Questo significa che attraverso le perline filtrerà meno umidità di quanto l isolante è in grado di disperdere; in questa soluzione costruttiva le perline del tetto sono già di per loro un freno al vapore sufficiente. Un vero schermo/freno al vapore fra perline ed isolante in questo esempio NON è necessario. Al di sotto dell isolante quale antipolvere si può utilizzare un altra membrana traspirante. Dal diagramma di Glaser sotto riportato si evince che l uso di un freno al vapore non è necessario fino ad oltre 14 cm di spessore del pacchetto isolante in fibra di legno. 20, ,00 15, ,00 Temperatura [ C] 10,00 5,00 0,00 perline 1500, ,00 Pressione di vapore [Pa] -5,00 lana legno temperatura [ C] pressione vapore [Pa] pressione saturazione [Pa] 500,00-10,00 0, Spessore [mm] 16

17 ESEMPI DI COSTRUZIONE 2 - tetto in cemento isolato con fibra di legno Tetto in cemento ( soletta ) solato con fibra di legno (BIOPAN) da 12 cm. Anche in questo caso dobbiamo verificare se l isolante è più o meno traspirante della struttura. Soletta in calcestruzzo da 20 cm μ del calcestruzzo ( valore medio) = 70m Isolante BIOPAN µ = 5 SPESSORE 12 cm CALCOLO DELLA TRASPIRABILITÀ Calcestruzzo µ= 70 x cm 0,20 (spessore)= Sd 14 m BIOPAN µ= 5 x cm 0,12 (spessore) = Sd 0,60 m Da questo semplice calcolo si conferma che la soletta in cemento è una barriera al vapore con capacità di lasciare passare l umidità inferiore di circa 28 volte alla traspirabilità dell isolante. La posa dei pannelli in fibra di legno BIOPAN senza alcun freno o barriera vapore al di sotto non solo non genererà alcuna condensa ma permetterà alla soletta di completare la sua naturale maturazione Dal diagramma di Glaser sotto riportato si evince che l uso di un freno al vapore non è necessario fino ad oltre 30 cm di spessore del pacchetto isolante in fibra di legno. 20, ,00 15, ,00 Temperatura [ C] 10,00 5,00 0,00 calcestruzzo 1500, ,00 Pressione di vapore [Pa] -5,00 lana legno temperatura [ C] pressione vapore [Pa] pressione saturazione [Pa] 500,00-10,00 0, Spessore [mm] 17

18 ESEMPI DI COSTRUZIONE 3 - tetto in legno con isolante in polistirene Tetto in legno con perline da 2 cm coibentato con 10 cm di lastre di polistirene. CALCOLO DELLA TRASPIRABILITA Polistirene = µ 180 X 0,10 ( spessore) = Sd 18 m tetto in legno = µ 40 X 0,2 (spessore) = Sd 0,80 m Deve essere utilizzato un freno al vapore? in questo caso uno schermo vapore è indispensabile, in quanto l isolante posto al di sopra delle perline è assolutamente meno traspirante delle perline stesse e, pertanto, deve essere utilizzato uno schermo al vapore con un valore di sd (indice di traspirabilità) molto alto ( 15 m minimo - 20 m ideale). Dal diagramma di Glaser sotto riportato si evince che l uso di un freno al vapore è necessario in quanto la formazione di condensa è molto probabile. 20, ,00 15, ,00 Temperatura [ C] 10,00 5,00 0,00 polistirene estruso perline 1500, ,00 Pressione di vapore [Pa] -5,00 temperatura [ C] 500,00 pressione vapore [Pa] pressione saturazione [Pa] -10,00 0, Spessore [mm] 18

19 ESEMPI DI COSTRUZIONE 4 - tetto in cemento con isolante in polistirene Classico tetto in cemento con isolante in polistirene da 35 Kgm 3. Anche in questo caso dobbiamo verificare se l isolante è meno traspirante della soletta (necessita di freno vapore) o più traspirante. Soletta di cemento da 20 cm - isolante polistirene 10 cm. CALCOLO DELLA TRASPIRABILITA indice di traspirabilità della soletta µ = 70 x cm 0,20 = Sd 14 m indice di traspirabilità di 10 cm di isolante polistirene µ = 180 x cm 0,10 = Sd 18 m Anche in questo caso si evidenzia come il polistirene in oggetto sia meno traspirante della soletta (il che vuol dire che l umidita rilasciata dalla soletta non riuscira ad essere liberata all esterno in quantità sufficiente dal polistirene. Anche in questo caso l uso di uno schermo freno vapore è necessario. (minimo 4 mt di Sd) Dal diagramma di Glaser sotto riportato si evince che l uso di un freno al vapore è consigliato. 20, ,00 15, ,00 Temperatura [ C] 10,00 5,00 0,00 calcestruzzo 1500, ,00 Pressione di vapore [Pa] -5,00 polistirene estruso temperatura [ C] 500,00 pressione vapore [Pa] pressione saturazione [Pa] -10,00 0, Spessore [mm] 19

20 ESEMPI DI COSTRUZIONE 5 - tetto in legno isolato con due materiali differenti: fibra di legno (al di sotto) e polistirene estruso (sopra) Questa stratigrafia sarebbe corretta? No, a causa della differente traspirabilita dei materiali. In questo specifico caso il prodotto meno traspirante dell intera struttura (polistirene) e posizionato nella parte superiore del pacchetto a formare una barriera al passaggio dell umidita, la quale resterebbe intrappolata nella fibra di legno. Posa corretta 20

21 GLI ISOLANTI PER IL TETTO Oggi l esigenza di isolare le coperture non è più lasciata alle preferenze del costruttore o del progettista, ma grazie al DL 311 del gennaio 2008, ogni abitazione deve contribuire al risparmio energetico con un adeguato isolamento di tetti e pareti. Limitandoci al settore delle coperture, rileviamo che questa normativa, i cui aspetti restano sconosciuti alla maggioranza, determina in base al posizionamento dell abitazione (località ) il coefficiente termico U (W/2K ) necessario per l isolamento invernale della copertura. Tale parametro, già restrittivo per il 2008, è stato incrementato nel In poche parole la nostra Penisola è stata suddivisa in zone climatiche, ognuna delle quali avente un differente coefficiente determinato dalla posizione e dall irraggiamento solare. Tali parametri sono variati ancora nel 2010, dopo aver comportato un sensibile aumento degli spessori di isolante sulle coperture negli anni precedenti. Altro dato interessante è quello riferito al rinfrescamento stivo: la normativa in questo caso prevede che, nelle zone climatiche soggette ad irraggiamento solare (calde d estate) di 290 W/m2, le abitazioni devono avere un tetto con una massa (peso) di 230 Kg m2, oppure devono utilizzare dei materiali che creino lo stesso ritardo nel passaggio del calore (inerzia termica) di un tetto di tal peso (i materiali pesanti rallentano il passaggio del calore). Per i tetti in legno questo è un problema, a meno che non vengano utilizzati isolanti dotati di massa quali la fibra di legno o similari. Tali materiali, infatti, se usati in spessori adeguati riescono a ritardare ben oltre le 8 ore il trasferimento del calore accumulato durante il giorno dal tetto, veicolandolo verso l interno dell abitazione e riducendo di molto l esigenza del condizionamento. Recentemente alcune Regioni nel nord Italia hanno modificato l esistente normativa introducendo il concetto di rinfrescamento estivo anche nelle loro zone. E evidente che in Piemonte non si hanno irraggiamenti solari diurni simili a quelli Siciliani, ma è altresì vero che il concetto di inerzia termica o ritardo nel passaggio del calore legato alla massa del tetto, ha valore per il risparmio energetico anche nel periodo invernale. Che senso avrebbe infatti utilizzare un isolante dotato di buona capacità termica se poi la mancanza di massa non riuscisse a frenare la dispersione del calore nei periodi durante i quali il riscaldamento è spento (diurni e notturni)? In poche parole, se dopo aver riscaldato l abitazione durante il giorno nel corso della notte il calore accumulato si disperde, si riduce il risparmio energetico. 21

22 MATERIALI ED INERZIA TERMICA Ecco alcuni esempi di inerzia termica: φ U (Wm2K) Ritardo (ore) (capacità termica) (Inerzia termica) tetto in legno (perlina da 2 cm in abete) isolato con 12 cm di fibra di legno da 250 Kg. /m3 (0,050) 0,337 8,5 isolato con 12 cm di fibra di legno da 160 Kg./m3 (0,040) 0,298 6,7 isolato con 12 cm di polistirene da 35 kg./m3 (0,035) 0,264 1,6 isolato con 12 cm di polistirolo da 25 Kg./m3 (0,033) 0,25 1,5 isolato con 12 cm di sughero ( pannello) 120 kg. m (0,40) 0,298 4,7 TETTO IN CEMENTO ( soletta in calcestruzzo 20 cm) isolato con 12 cm di fibra di legno da 250 Kg/m3 (0,050) 0,33 12,9 isolato con 12 cm di fibra di legno da 170 kg,/m3 (0,040) 0,298 12,4 isolato con 12 cm di polistirene da 35 kg. m3 (0,035) 0,264 7,6 isolato con 12 cm di polistirolo da 25 Kg/m3 (0,033) 0,25 6,7 isolato con 12 cm di sughero (pannello) da 120 Kg/m3 (0,040) 0,298 10,5 7,7 ore 7,7 ore 1,6 ore 22

23 COME POSARE LE MEMBRANE TRASPIRANTI Posa corretta POSA NORMALE ORIZZONTALE Le membrane traspiranti si posano parallelamente alla linea di gronda. Vengono chiodate al di sopra della linea tratteggiata superiore e poi si sovrappone il secondo strato alle chiodature. Con questa soluzione le parti forate restano sempre protette. Non chiodare mai le membrane o gli schermi al vapore al centro od al di fuori del sormonto. Ricordare sempre: dove c è un buco l acqua passa 23

24 COME POSARE LE MEMBRANE TRASPIRANTI Casi particolari POSA INGLESE (verticale) Si utilizza in tutte quelle situazioni dove non è possibile trovare dei punti di fissaggio per la membrana ( ad esempio un tetto in pianelle, in latero cemento o fibre di legno mineralizzate). In questo caso è possibile procedere con la posa verticale, fissando in gronda la membrana, scavalcando con una unica soluzione il colmo e fissando nuovamente il tutto dall altro lato del tetto. ATTENZIONE: questo tipo di posa delle membrane è rischiosa a causa possibili infiltrazioni d acqua: i sormonti fra le membrane (in questo caso verticali) devono essere sigillati mediante silicone, collante o nastro specifici. Esempio di posa verticale da gronda a gronda Sigillare con attenzione i sormonti 24

25 COME POSARE LE MEMBRANE TRASPIRANTI Listelli Al fine di ridurre al minimo ogni rischio di infiltrazioni d acqua è consigliabile posare i listelli di ventilazione avendo cura di posizionare la membrana traspirante al di sopra dei listelli verticali in modo che i fori di fissaggio dei listelli ferma tegola si trovino sempre nella parte della membrana posizionata in alto (vedi disegno). Se i listoni di ventilazione verticali vengono posati al di sopra della guaina è consigliabile apporre sempre il nastro per guarnizioni al di sotto dei listoni stessi, nei punti di passaggio delle viti (nastro/guarnizione x chiodi). ATTENZIONE: nella realizzazione di una copertura si consiglia di utilizzare sempre i listoni orizzontali di contenimento (vedi figura). 25

26 COME POSARE LE MEMBRANE TRASPIRANTI I listoni di contenimento servono a ripartire la spinta dell isolante verso il basso dovuta all inclinazione del tetto. Permettono, in caso di intervallo non omogeneo fra le travi (esempio nelle ristrutturazioni ), di potersi comunque fissare ad esse contenendo l isolante. Se utilizzati con l isolante in fibra di legno l ultimo strato di questi ultimi può essere impiegato a copertura dei listoni stessi per il taglio di ponti termici ed acustici, permettendo il fissaggio della membrana traspirante e dei listelli di ventilazione senza inserire viti o chiodi nel pacchetto d isolamento (vedi figura). In questo caso è obbligatorio utilizzare, quale ultimo strato, almeno un prodotto con densità pari a 250 kg.m3 per permettere la pedonabilità e resistere al peso della struttura senza flettere. 26

27 COME POSARE LE MEMBRANE TRASPIRANTI Classico esempio di tetto ventilato Tetto non ventilato Se non si desidera realizzare una copertura ventilata (per esempio in presenza di coperture limitrofe dove non si può alzare lo spessore della copertura) si può utilizzare la posa simil inglese, con listelli molto bassi per il fissaggio dei coppi (sulle membrane traspiranti non si possono fissare tegole o coppi a malta) come da figura esemplificativa qui sotto. 1 cm Acqua Questo tipo di soluzione costruttiva permette di avere un solido aggancio per il manto di copertura senza modificare troppo l altezza finale del tetto permettendo lo scorrimento delle eventuali infiltrazioni. 27

28 INDICAZIONI IMPORTANTI T&M Euro Case srl mette a disposizione questo documento per scopi divulgativi. Le indicazioni riportate sono frutto di una conoscenza diretta e approfondita dell argomento trattato e dell esperienza accumulata in diversi anni di attività nell ambito della produzione e commercializzazione di materiali edili specifici per le coperture; tuttavia T&M Euro Case srl e l autore dei testi non intendono in alcun modo sostituirsi alle competenze di progettisti e/o posatori. Copyright: testi, disegni e tutto il materiale contenuto nel documento Manuale di posa delle membrane traspiranti è di proprietà di T&M Euro Case srl, e se ne vieta pertanto la riproduzione totale o parziale senza specifica autorizzazione da parte dell Azienda. Per ogni informazione: info@guaina.com Per informazioni sui materiali si consiglia di visitare il sito, mentre per ogni esigenza di carattere informativo o consulenziale si consiglia di scrivere all indirizzo: info@guaina.com. 28