Calcolo delle pendenze delle falde di copertura: i parametri da tenere in considerazione

Cos’è la pendenza della falda

La pendenza della falda (o spiovente) è data dal rapporto, espresso in percentuale, tra il dislivello tra linee di gronda e di colmo e la loro distanza in proiezione orizzontale. (FIG. 1)

Nella Tabella 1 è riportata la relazione tra pendenza in gradi e pendenza in percentuale, mentre la Tabella 2 riporta il rapporto tra sviluppo in pianta e sviluppo in falda in relazione alla pendenza. Ciò può servire per avere un'idea delle quantità di materiali da utilizzare per la realizzazione della copertura e quindi del peso gravante sul sistema strutturale.

Gli elementi di tenuta

La tipologia degli elementi costituenti lo strato di tenuta è vincolante ai fini della scelta della pendenza da assegnare alla copertura. (FIG. 2)
La pendenza di falda deve essere scelta essenzialmente in rapporto alla idoneità della copertura a smaltire l’acqua meteorica (quindi in relazione agli elementi di tenuta).

L’importanza della regolarità geometrica

In via generale è bene considerare che una copertura caratterizzata da regolarità geometrica e semplicità semplifica le operazioni esecutive e quindi riduce i costi di costruzione, offrendo migliori garanzie di tenuta all'acqua.

Una copertura regolare comporta un disegno caratterizzato da uguale pendenza di tutte le falde e linee di gronda alla stessa quota, ovvero giacenti tutte sul medesimo piano orizzontale.
Come determinare la pendenza della falda

La determinazione della pendenza in sede progettuale deve tener conto di diversi fattori che interessano aspetti strutturali, formali e di tenuta all’acqua.
In localizzazioni geografiche caratterizzate da nevicate intense e frequenti, la pendenza deve essere tale da evitare ritorni d’acqua in fase di disgelo e nel contempo limitare la componente verticale del carico per ridurne l’incidenza statica sulla struttura, agevolando il lento scivolamento della neve lungo le falde senza provocare traslocazioni anomale degli elementi di tenuta.

Analogamente, in rapporto alla tenuta all’acqua della copertura, la scelta della pendenza viene ad essere influenzata dall’eventualità che si verifichino piogge intense in presenza di vento forte (ad esempio in zone costiere o interessate da fenomeni temporaleschi), situazione questa che, influenzando il normale ruscellamento lungo le linee di massima pendenza, può provocare infiltrazioni per pompaggio a livello dei giunti fra gli elementi di tenuta. A titolo orientativo si possono considerare i seguenti valori: per pressione cinetica q=60, 75, 100, 120 [Pa] la pendenza minima consigliabile è rispettivamente del 30%, 35%, 40%, 45%.
In ogni caso tali considerazioni assumono rilevanza specifica in relazione al materiale e alle caratteristiche morfologiche dello strato di tenuta.

Così, ad esempio, per l’impiego di tegole in laterizio sono consigliabili pendenze comprese tra il 30% e il 40%: valori inferiori possono provocare infiltrazioni idriche e richiederebbero uno strato aggiuntivo impermeabile, valori superiori impongono particolari accorgimenti per la posa in opera.

Accanto a queste valutazioni, la determinazione della pendenza è anche influenzata da consuetudini locali e da scelte compositive connesse alle forme dell’architettura.

In generale, l'utilizzo di elementi di piccole dimensioni giustapposti per semplice appoggio impone pendenze superiori rispetto a manufatti di grandi dimensioni, così come gli elementi impermeabili (metallici o a matrice bituminosa) possono consentire pendenze minori.
Ciò in ragione della velocità di scorrimento dell'acqua meteorica, che deve essere maggiore negli elementi piccoli per evitare la rifluizione all'interno del giunto, specie in presenza di vento battente.

L'impiego di pannelli metallici a tutta falda (cioè una lastra unica da colmo a gronda, senza soluzione di continuità) risulta funzionale anche con pendenze modeste, quasi assimilabili a quelle delle coperture continue piane (dal 6% in su), a condizione di porre attenzione ai punti estremi, cioè i raccordi con il colmo e con la gronda, per scongiurare il pericolo di riflusso in caso di modesta pioggia e forte vento.

In presenza di deboli pendenze aumenta il rischio di infiltrazione laterale attraverso il giunto tra elementi parallelo alla falda, laddove la presenza di vento può creare sovrapressioni che spingono l'acqua a penetrare trasversalmente superando il risalto tra gli elementi.
Per pendenze modeste risulta conveniente l'adozione di tegumenti in pannelli metallici che presentano lateralmente un giunto a tenuta idrica: in tal caso, il funzionamento all'acqua è del tutto assimilabile agli elementi di tenuta usati nelle coperture continue.

In ogni caso, per pendenze inferiori a quelle minime generalmente suggerite in funzione dei prodotti di tenuta diventa necessario adottare uno strato di tenuta integrativo, collocato appena al di sotto del tegumento e costituito da membrane continue impermeabili bituminose o sintetiche.

La pendenza della falda riveste un significato anche sotto l'aspetto strutturale: nel caso di coperture a struttura spingente, minori pendenze determinano un maggiore carico orizzontale da contrastare a causa dell'aumento della componente normale dello sforzo; in ogni caso, a minore pendenza corrisponde una maggiore sovrapposizione degli elementi di tenuta e quindi un peso maggiore a mq di copertura (FIG. 3).

Anche la fruibilità del vano di sottotetto influisce sulla scelta della pendenza delle falde: pendenze maggiori permettono un'abitabilità superiore.
Da ultimo, la pendenza può essere vincolata dai limiti urbanistici sull'altezza del colmo, in relazione all'altezza del fabbricato.
Occorre tenere presente che la pendenza condiziona la lunghezza di sovrapposizione degli elementi di tenuta e le modalità di fissaggio.
A causa della sovrapposizione degli elementi, la pendenza effettiva del tegumento (detta “pendenza di esercizio”) è minore della pendenza di falda.