Il progetto delle coperture continue per giardini pensili

 ca_oakland_kaisercenterroofgarden_tomfox.jpg
 Kaiser Center Roof Garden, Oakland, CA - United States - photo by Tom Fox  - giardino pensile a copertura del parcheggio posto di fianco e a servizio della sede di Kaiser Industries

kaiser-center-roof-garden-oakland-ca-photo-by-tom-fox.jpg

Si pensi alla differenza fra percorrere, anche per soli pochi metri, oggi 21 giugno 2018, una piazza asfaltata oppure svolgere lo stesso tipo di attività in mezzo a un giardino pensile.
Pur in presenza dello stesso irraggiamento, la sensazione o, meglio, il benessere, non sono certamente gli stessi.

Forse, nel primo caso, si cerca di effettuare il percorso nel tempo più veloce possibile, accaldandosi sempre più mentre, nel secondo caso, si può camminare con maggiore calma …

Si pensi, ancora, al fatto che questo percorso possa essere effettuato da un bambino oppure da un anziano …., cioè da persone maggiormente sensibili alla temperatura ….

Purtroppo il benessere, per così dire, urbano, relativo a spazi pubblici o semipubblici, non è molto considerato.
Questo porta a un vero e proprio disagio!

 

Perché non realizzare una copertura a verde?

La realizzazione di un giardino pensile, in spazi pubblici è, sovente, connessa alla contemporanea presenza di uno spazio interrato con varia destinazione: in genere autorimesse ma anche centri commerciali o altro.

La progettazione, la corretta progettazione, avviene seguendo le direttive indicate nella norma UNI 11235, dedicata esclusivamente a tale sistema.

Nel caso più semplice, ove la zona sottostante la copertura sia quella di un ambiente destinato ad autorimessa le prestazioni che devono essere controllate sono le seguenti:

  1. resistenza meccanica ai carichi statici;
  2. resistenza meccanica ai carichi dinamici;
  3. resistenza agli urti;
  4. comportamenti in caso di incendio;
  5. resistenza agli agenti chimici, biologici, radiativi;
  6. resistenza al gelo;
  7. tenuta all’acqua;
  8. permeabilità all’aria;
  9. capacità agronomica;
  10. capacità drenante;
  11. capacità di aerazione dello strato drenante; 
  12. capacità di accumulo idrico;
  13. capacità di aerazione dello strato colturale;

A ognuno dei requisiti sopra menzionati deve essere assegnata una specifica di prestazione.

Per i principali valgono le considerazioni seguenti:

Resistenza meccanica ai carichi statici e dinamici.

Il progetto strutturale non è trattato nel presente articolo in quanto esistono normative specifiche per la sua progettazione.
In particolare, i principali riferimenti sono:

  • DM 17/1/2018, Norme tecniche per le costruzioni;

Resistenza agli agenti chimici, biologici, radiativi

L’elemento critico che può venire a contatto con gli agenti è quello di di tenuta.
Per la tipologia di materiale scelto deve quindi essere richiesta una specifica resistenza, possibilmente comprovata tramite una prova normata.
Sono presenti, per specifiche tipologie di materiale, le seguenti norme:

  • UNI EN 1847:2002 Membrane flessibili per impermeabilizzazione - Membrane di materiale plastico e gomma per l'impermeabilizzazione delle coperture - Metodi per l'esposizione agli agenti chimici liquidi, acqua inclusa
  • UNI EN ISO 846:1999 Materie plastiche - Valutazione dell'azione dei microorganismi.
  • UNI EN 13948:2007  Membrane flessibili per impermeabilizzazione - Membrane bituminose, di materiale plastico e di gomma per l'impermeabilizzazione delle coperture - Determinazione della resistenza alla penetrazione delle radici

Si tenga presente che le maggiori criticità sono per gli elementi a base organica, quali le membrane impermeabilizzanti a base bituminosa che, sotto l’azione degli agenti radiativi possono invecchiare, cioè perdere le proprie caratteristiche meccaniche e di tenuta all’acqua.
Tuttavia l’azione degli agenti radiativi per natura stessa della tipologia, è estremamente ridotta e presente solamente durante il tempo intercorrente dalla posa alla ricopertura con gli strati successivi.

Per le coperture a verde, si deve chiedere la resistenza all’azione delle radici che si può associare unicamente all’elemento di tenuta.
Il comune uso di massetti in calcestruzzo al fine della protezione dell’elemento di tenuta dall’azione delle radici, non è ritenuto valido.
Se ne ammette l’uso solamente come elemento di protezione meccanica da urti o simili dell’elemento di tenuta, in particolari situazioni quali:

  • possibilità di deterioramento meccanico dell’elemento di tenuta durante le fasi di cantiere per urti con attrezzature, opere provvisionali, ecc. di media e forte intensità;
  • previsione di operazioni di manutenzione non qualificate.

Capacità agronomica

Per garantire l’adeguata capacità agronomica e il suo mantenimento nel tempo, si rende necessario analizzare in fase di progettazione innanzitutto il contesto climatico in cui si inserisce la copertura a verde e quindi verificare l’efficienza di alcuni fattori fondamentali per la vita delle piante e per il regolare funzionamento nel tempo del sistema: 

  • spessore dello strato colturale a disposizione dell’accrescimento dell’apparato radicale;
  • contenuto di materia organica disponibile;
  • capacità di ritenzione idrica del sistema;
  • velocità di infiltrazione del sistema;
  • cambiamenti del pH.

Capacità drenante

Il sistema deve possedere un’adeguata permeabilità verticale per allontanare la quantità d’acqua infiltrata sulla base delle caratteristiche climatiche del sito, delle proprietà idrauliche del sistema e della morfologia della copertura. 

La permeabilità verticale deve essere espressa in mm/min secondo la UNI EN 1097-6, con riferimento all’intero sistema o allo strato più critico del sistema utilizzato (considerando eventuali strati prevegetati, strato colturale e il filtro). La permeabilità deve essere 5 volte maggiore o uguale all’intensità di pioggia critica considerata a progetto.
Si ricorda che ai fini di un corretto funzionamento idraulico l’elemento filtrante deve presentare un’apertura caratteristica dei pori O90 tra 0,10 mm e 0,20 mm (determinabile secondo UNI EN ISO 12956) e almeno 10 volte più permeabile dello strato colturale.

La capacità drenante longitudinale a 20 kPa di compressione degli elementi drenanti prefabbricati deve essere ricavata secondo quanto indicato nella UNI EN ISO 12958. La capacità drenante dei drenaggi realizzati con materiale granulare sfuso va calcolata secondo quanto indicato nella UNI 11235. In entrambi i casi la capacità drenante deve essere espressa con riferimento a 1 m di fronte drenante e unità di misura l/(m×s).

Capacità di aerazione dello strato drenante

Il controllo dell’aerazione si attua attraverso la seguente prestazione, propria dello strato colturale: 

  • porosità totale >60%, per coperture di tipo intensivo, secondo la UNI EN 13041;
  • porosità totale >60%, per coperture di tipo estensivo, secondo la UNI EN 13041.

Capacità di accumulo idrico

Per definire la capacità del sistema a verde pensile al fine di supportare l’idratazione delle piante e stimolare un utilizzo efficiente dell’acqua, il progetto del requisito avviene:

  1. definendo l’evapotraspirazione potenziale giornaliera per la vegetazione desiderata nelle condizioni climatiche previste, eventualmente facendo riferimento a fonti bibliografiche.
  2. individuando un sistema che possa accumulare un volume di acqua disponibile tale da garantire alla vegetazione un’autonomia adeguata all’evapotraspirazione e al piano di gestione previsto (si suggerisce che comunque non sia inferiore ai 3 giorni).
  3. definendo l’apporto idrico di irrigazione previsto, indicando volume d’acqua da fornire e frequenza delle irrigazioni.

Le proprietà idriche del sistema nel suo complesso andranno descritte facendo riferimento a valori normalizzati per unità di superficie ed espressi dunque in l/m2.

L’efficienza e la sostenibilità di un sistema nel fornire un adeguato volano idrico devono essere descritto almeno con riferimento ai parametri espressi nel prospetto 1.

giardini-pensili-m-fiori-prospetto-1.JPG
Anche in tale caso, per il calcolo e le definizioni, si deve fare riferimento alla UNI 11235.

Scelta della tipologia di copertura

Due sono le coperture a verde principali:

  • copertura a verde estensivo, che viene normalmente utilizzata con funzioni principali di variazione delle condizioni ambientali interne ed esterne all’edificio. Normalmente, l'accessibilità della copertura è di sola manutenzione e la fruibilità è ridotta. I pesi variano da circa 100 kg/m2 a circa 200 kg/m2, gli spessori giungono fino a 15 cm e la vegetazione utilizzata è a bassissima o bassa manutenzione (sedum, erbacee, erbacee perenni e arbusti copri suolo). Le specie sono caratterizzate da una elevata esistenza agli stress idrici e termici, sia invernali che estivi;
  • copertura a verde intensivo, che viene utilizzata soprattutto ai fini di fruibilità della copertura come spazio per attività all’aperto. I pesi variano partono da circa 200 kg/m2, gli spessori da circa 15 cm fino a circa 80 cm e la vegetazione utilizzata è a media o alta manutenzione (erbacee, erbacee perenni, arbusti, suffrutici, cespugli alberi).

Si vuole precisare che la discriminante fra le due tipologie, intensiva o estensiva, non è costituita tanto da spessori, pesi o tipo di vegetazione ma dall’intensità della manutenzione.
Chiaramente è possibile avere zone di tipo intensivo accoppiate a zone di tipo intensivo.

... per continuare nella lettura scarica il pdf dell'articolo completo


Matteo Fiori
Dipartimento ABC – Politecnico di Milano
SEED LAB (Smart Envelope Energy Efficient Building and Distric)
Esperto di patologia e diagnostica edile


nella seconda parte dell'articolo:

Scelta e caratteristiche degli elementi e strati
Elemento di tenuta all’acqua
Strato colturale

Elemento drenante
Elemento filtrante
Manutenzione