Impermeabilizzazione e gestione delle acque in copertura: tecnologie per la resilienza climatica degli edifici

Il nuovo ruolo della copertura: multifunzionalità e adattamento climatico

Oggi il tetto non può più essere considerato come semplice elemento “chiusura”; deve essere considerato un sistema multifunzionale, capace di assolvere contemporaneamente a più funzioni:

• garantire la protezione dalle intemperie e dagli agenti atmosferici;
• contribuire alla regolazione termica dell’edificio, migliorando il comfort interno e l’efficienza energetica;
• favorire una gestione sostenibile delle acque meteoriche, anche attraverso sistemi di raccolta e riutilizzo;
• partecipare alla mitigazione dell’effetto isola di calore urbana, grazie a soluzioni come i tetti verdi o i rivestimenti ad alta riflettanza.

In questo scenario, qual è il ruolo dei sistemi di impermeabilizzazione e delle tecnologie per la raccolta e il riutilizzo delle acque piovane?

Facciamo il punto sulle soluzioni attualmente disponibili e sulle opportunità che offrono per progettare coperture più resilienti e sostenibili.

 

Coperture ad alta riflettanza solare: il contributo dei Cool Roof alla resilienza climatica

Tra le soluzioni più efficaci per ridurre il surriscaldamento estivo degli edifici e contribuire alla mitigazione dell’effetto “isola di calore urbana”, i Cool Roof rappresentano una strategia avanzata e sempre più adottata.

Si tratta di coperture progettate per mantenere una bassa temperatura superficiale anche sotto irraggiamento solare diretto, grazie a due proprietà fondamentali:

• un’elevata riflettanza solare, ovvero la capacità del materiale di riflettere la radiazione solare incidente (valore compreso tra 0 e 1);
• un’elevata emissività termica, ossia l’attitudine a dissipare il calore sotto forma di radiazione infrarossa.

Queste caratteristiche si combinano in un parametro chiave, ovvero l'Indice di Riflessione Solare (SRI).

Lo SRI (Solar Reflectance Index), calcolato secondo la norma ASTM E1980, esprime la capacità di un materiale di respingere il calore solare. Più è alto il valore SRI, più "fredda" resterà la superficie.

 

SRI (Solar Reflectance Index) "è un parametro che esprime la capacità di un materiale di respingere il calore solare, come mostrato da un piccolo incremento di temperatura. E’ definito in modo tale che per il nero standard (riflessione 0,05 – emittanza 0,90) è pari a 0 mentre per il bianco standard (riflessione 0,80 – emittanza 0,90) è 100."
Definizione contenuta nel Protocollo GBC HOME V.2

 

I principali vantaggi dei Cool Roof

 

• miglioramento del comfort termico interno durante la stagione estiva;
• riduzione dei consumi energetici per la climatizzazione;
• incremento dell’efficienza energetica dell’involucro edilizio;
• mitigazione dell’effetto “isola di calore” nelle aree urbane;
• maggiore stabilità delle stratigrafie di copertura e delle strutture sottostanti, grazie alla ridotta sollecitazione termica;
• prolungamento della vita utile dei manti impermeabili, grazie alla minore esposizione a temperature elevate che accelerano il degrado dei materiali.

Oggi il mercato offre un’ampia gamma di soluzioni impermeabilizzanti ad alta riflettanza e emissività – dalle membrane sintetiche ai manti bituminosi con finitura riflettente o autoprotetta in colore chiaro, fino alle guaine liquide – con elevati valori di SRI e migliorare significativamente le prestazioni termiche e ambientali delle coperture.

 

Cool Roof nei protocolli di sostenibilità

I Cool Roof rivestono un ruolo importante anche nell’ambito delle certificazioni ambientali degli edifici. In particolare, lo schema di certificazione volontario LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) - sviluppato negli Stati Uniti da U.S. Green Building Council e introdotto in Italia nel 2009 dal Green Building Council Italia - valuta la sostenibilità globale degli edifici sulla base di un sistema a crediti (Rating System).

Nel caso dei Cool Roof, il credito riferito alla "Riduzione dell’effetto isola di calore" (all’interno della categoria “Sostenibilità del sito”) prevede:

• SRI ≥ 82 per coperture con pendenza ≤ 15%;
• SRI ≥ 39 per coperture con pendenza > 15%.

L’impiego di materiali ad alta riflettanza e alta emissività contribuisce quindi direttamente al conseguimento di crediti LEED, migliorando la classificazione ambientale complessiva dell’edificio.

 

Il quadro normativo italiano

Anche la normativa nazionale riconosce l’efficacia dei Cool Roof nel migliorare le prestazioni energetiche estive e nel contrastare il surriscaldamento urbano.

Il D.M. 26 giugno 2015, che definisce i requisiti minimi per l’efficienza energetica degli edifici, prevede esplicitamente all’Allegato 1 l’obbligo di valutare - in termini di costo-beneficio - l’impiego di:

• materiali con riflettanza solare ≥ 0,65 per coperture piane;
• materiali con riflettanza solare ≥ 0,30 per coperture a falda.

La verifica dell’efficacia di tali soluzioni e la loro eventuale adozione devono essere documentate nella relazione tecnica prevista per ogni progetto edilizio.

Il Decreto CAM Edilizia in vigore, al criterio 2.3.3 Riduzione dell’effetto “isola di calore estiva” e dell’inquinamento atmosferico, stabilisce che quando si tratta di progetti di interventi di nuova costruzione e di ristrutturazione urbanistica, per le coperture degli edifici (ad esclusione delle superfici utilizzate per installare attrezzature, volumi tecnici, pannelli fotovoltaici, collettori solari e altri dispositivi), siano previste sistemazioni a verde, oppure tetti ventilati o materiali di copertura che garantiscano un indice SRI di:

• SRI ≥ 29 per coperture con pendenza ≥ 15%;
• SRI ≥ 76 per coperture con pendenza ≤ 15%.

  

Tetti verdi: soluzione integrata per la resilienza delle coperture

I tetti verdi, estensivi o intensivi, rappresentano una soluzione integrata che unisce isolamento termico e gestione sostenibile delle acque piovane.

Le coperture a verde, così come abbiamo specificato nel Position Paper di Ingenio (Leggilo ora) dedicato, offrono numerosi vantaggi:

• trattengono parte dell’acqua piovana, riducendo la portata verso le reti fognarie,
• migliorano l’isolamento termico estivo e invernale,
• proteggono la membrana impermeabile dall’azione diretta di radiazione, grandine e sbalzi termici,
• contribuiscono al benessere urbano e alla biodiversità.

 

PER APPROFONDIRE
Gestione dell’acqua in copertura: generare valore economico attraverso le precipitazioni con i tetti verdi
La gestione delle precipitazioni in copertura riveste un ruolo fondamentale nell'ambito del cambiamento climatico. La corretta gestione, oltre al rispetto delle imposizioni di invarianza idraulica, genera significativi benefici ambientali ed energetici. L'acqua piovana, opportunamente gestita, contribuisce infatti al raffrescamento delle strutture e anche all'aumento dell'efficienza di eventuali pannelli solari installati in copertura.

 

Quando si tratta di coperture a verde, il tema dell'impermeabilizzazione e del drenaggio diventa cruciale. A riguardo, prof. Matteo Fiori ha scritto per Ingenio un articolo di dettaglio sull'argomento disponibile al seguente LINK.

 

PER APPROFONDIRE
Il sistema di impermeabilizzazione e di drenaggio nelle coperture a verde
In questo articolo il prof. Matteo Fiori fornisce indicazioni progettuali circa il sistema impermeabile e di drenaggio delle coperture a verde.

 

Normativa tecnica e Linee Guida dedicate ai tetti verdi

L'Ente Italiano di Normazione (UNI) ha pubblicato la norma UNI 11235 “Istruzioni per la progettazione, l’esecuzione, il controllo e la manutenzione di coperture a verde”. Questa norma tecnica definisce i criteri progettuali, costruttivi e manutentivi per le coperture a verde (sia estensive sia intensive), con particolare attenzione a:

• scelta dei materiali e dei substrati;
• requisiti degli strati funzionali (impermeabilizzazione, drenaggio, filtrazione, ecc.);
• compatibilità con le funzioni isolanti e di gestione delle acque;
• durabilità e manutenibilità del sistema.

La UNI 11235 è un riferimento importante anche nei Criteri Ambientali Minimi (CAM Edilizia) per le coperture a verde, ed è spesso citata nei capitolati tecnici e nei protocolli di sostenibilità ambientale come LEED e ITACA.

Recentemente ENEA ha pubblicato delle Linee Guida per promuovere l’adozione di tetti e pareti verdi negli edifici pubblici su scala nazionale come strategie di efficientamento energetico del patrimonio immobiliare. Il documento offre un supporto pratico e normativo per l’implementazione di soluzioni di edilizia sostenibile, rivolto in particolare alle amministrazioni locali e agli enti pubblici. Le Linee Guida illustrano vantaggi, criteri tecnici e modalità applicative dei sistemi a verde, facilitandone l’integrazione nei contesti urbani e contribuendo alla transizione ecologica delle città.

 

"Alcune indagini condotte da ricercatori americani dell’EPA, su un campione di edifici in California e Florida, hanno dimostrato che soluzioni a tetto verde o freddo (cool roof) permettono riduzioni dei consumi per raffrescamento che vanno da un minimo del 20% ad un massimo del 70%." Protocollo GBC HOME V.2

 

Tecnologie di drenaggio e raccolta delle acque meteoriche

Il cambiamento climatico sta determinando un aumento significativo della frequenza e dell’intensità di piogge brevi ma violente, le cosiddette “bombe d’acqua”. I tradizionali sistemi di drenaggio risultano spesso inadeguati ad affrontare questi eventi estremi: è necessario adottare soluzioni avanzate, capaci non solo di gestire portate eccezionali, ma anche di valorizzare l’acqua piovana come risorsa.

In un contesto segnato dalla crescente scarsità idrica e da fenomeni meteorologici sempre più intensi, l’integrazione di sistemi per la raccolta, il drenaggio e il riutilizzo delle acque meteoriche diventa una priorità progettuale. L’acqua piovana, da problema potenziale, si trasforma così in un elemento strategico per migliorare l’efficienza e la sostenibilità degli edifici.

Tra i principali vantaggi di tali impianti si segnalano:

• la riduzione del carico sulle reti fognarie durante le precipitazioni intense;
• la diminuzione del rischio di allagamenti;
• il contributo alla gestione integrata delle acque urbane;
• il miglioramento complessivo delle prestazioni ambientali dell’intervento edilizio.

 

Cos’è un impianto per la raccolta dell’acqua piovana

Un impianto di raccolta dell’acqua piovana è progettato per intercettare, convogliare, filtrare e immagazzinare l’acqua che cade sulle superfici impermeabili di un edificio (coperture, terrazze, piazzali etc.). Quest’acqua può essere riutilizzata per scopi non potabili: irrigazione, scarichi WC, lavaggi industriali, impianti antincendio, contribuendo al risparmio idrico complessivo dell’edificio.

 

Componenti e tecnologie disponibili

Un sistema completo di raccolta e drenaggio comprende:

• Captatori (pluviali, grondaie, pozzetti, bocchettoni sifonici) che intercettano l’acqua in copertura;
• Tubazioni di convogliamento;
• Filtri e separatori di detriti;
• Serbatoi di accumulo (interrati o integrati in copertura);
• Eventuali dispositivi di trattamento e pompaggio.

Tra le soluzioni più avanzate rientrano i sistemi sifonici, in cui l’acqua scorre in tubazioni completamente piene, senza aria, generando un effetto di autosuzione (effetto sifone) che consente portate elevate, ingombri ridotti e installazione anche senza pendenze.

 

PER APPROFONDIRE
Utili indicazioni sul recupero e riuso delle acque meteoriche e grigie
In questo articolo le principali indicazioni contenute nel Position Paper di GBC Italia dedicato all'efficienza idrica degli edifici. Il documento analizza i diversi aspetti connessi alla gestione dell’acqua incentivando la diffusione di approcci e di tecnologie.

 

Normativa e protocolli di certificazione

La UNI/TS 11445 “Impianti per la raccolta e utilizzo dell’acqua piovana per usi diversi dal consumo umano – progettazione, installazione e manutenzione” definisce i requisiti per la progettazione, la realizzazione, l'esercizio e la manutenzione degli impianti destinati al recupero dell'acqua piovana per usi diversi da consumo umano, in ambito residenziale e similare. Nel caso di edifici in ambiti diversi della presente specifica tecnica può essere presa come riferimento in alcune delle sue parti e necessita di valutazioni tecniche aggiuntive.

La UNI 10724:2004 "Coperture - Sistemi di raccolta e smaltimento delle acque meteoriche - Istruzioni per la progettazione e l'esecuzione con elementi discontinui"  definisce i criteri di progettazione ed esecuzione dei sistemi di scarico delle acque meteoriche dalle coperture degli edifici, le caratteristiche dei prodotti e dei materiali da usare. Vengono altresì fornite indicazioni sulla manutenzione e sul collaudo del sistema.

La UNI EN 12056-3:2001 "Sistemi di scarico funzionanti a gravità all'interno degli edifici - Sistemi per l'evacuazione delle acque meteoriche, progettazione e calcolo" è la versione ufficiale in lingua italiana della norma europea EN 12056-3 (edizione giugno 2000). La norma si applica ai sistemi fognari per acque reflue che funzionano a gravità. Si applica ai sistemi fognari all'interno di abitazioni, edifici commerciali, edifici pubblici e industriali. La terza parte della norma descrive un metodo per calcolare l'adeguatezza idraulica per sistemi di drenaggio delle coperture non a sifone e fornisce requisiti prestazionali per sistemi di drenaggio delle coperture a sifone.

I Criteri Ambientali Minimi (CAM Edilizia) promuovono espressamente l’utilizzo di impianti di raccolta delle acque meteoriche, sia per ridurre il ruscellamento superficiale sia per favorire l’autonomia idrica degli edifici.

Nei protocolli di certificazione ambientale (come LEED, ITACA ecc.) l’integrazione di sistemi di raccolta e riutilizzo delle acque meteoriche contribuisce al punteggio in crediti come: Rainwater Management, Water Use Reduction, Site Sustainability, Stormwater Pollution Prevention.

  

Dimensionamento dell'impianto di raccolta delle acque piovane

La UNI/TS 11445 definisce criteri di dimensionamento basati sulle caratteristiche pluviometriche della località in cui sorge l’edificio. Una volta stimato il valore annuo delle precipitazioni, è necessario determinare la percentuale effettivamente captabile dalla copertura. A tal fine, si calcola la superficie di raccolta, definita come la proiezione orizzontale del perimetro della copertura, indipendentemente dalla sua forma o complessità geometrica.

Infine, la norma attribuisce a ciascuna tipologia di copertura – piana, tetto verde, o inclinata – un coefficiente di deflusso specifico, che riflette la capacità della superficie di trattenere o far defluire l’acqua piovana. Questo valore varia da un minimo di 0,4 per i tetti verdi, caratterizzati da elevata capacità di ritenzione idrica, fino a un massimo di 0,9 per le coperture spioventi con tegole lisce, che favoriscono il rapido scorrimento delle acque meteoriche.

 

DIMENSIONAMENTO DELL'IMPIANTO
Il prodotto tra (precipitazione media annua x superficie di raccolta x coefficiente di deflusso) consente di stimare l’apporto potenziale di acqua piovana. Questo valore, confrontato con il fabbisogno di servizio, costituisce la base per il corretto dimensionamento dell’impianto.
Come si calcola invece la capacità del serbatoio di accumulo? Per determinare il volume del serbatoio, è utile considerare il periodo secco medio - ossia il numero di giorni consecutivi senza pioggia - generalmente stimato in 21 giorni. Il volume da prevedere si calcola applicando la formula: (volume utile medio × periodo secco medio) / giorni dell’anno.

 

Sistemi impermeabili resistenti alla grandine

La grandine rappresenta una delle principali minacce per i sistemi impermeabili di copertura, soprattutto in un contesto climatico sempre più estremo.

Gli impatti violenti possono causare lacerazioni, microfratture e perdita di continuità del manto, compromettendo l’impermeabilità.

È quindi fondamentale adottare soluzioni con elevata resistenza al punzonamento dinamico (testate e certificate secondo UNI EN 13583), elasticità e protezioni superficiali efficaci, come membrane bitume-polimero autoprotette, manti sintetici armati o guaine liquide con finiture antiurto.

Una copertura progettata contro la grandine contribuisce a estendere la durabilità del sistema e a ridurre i costi di manutenzione straordinaria.

 

PER APPROFONDIRE
Danni della grandine sul sistema impermeabile: soluzioni progettuali per proteggere la stratigrafia
Con maggior frequenza le coperture degli edifici sono colpite dalla grandine che causa danni gravi, spesso irreparabili, al sistema impermeabile. Nell’articolo soluzioni progettuali, materiali e accorgimenti per la protezione della stratigrafia.

 

Requisiti chiave per la resilienza delle coperture

Per garantire una reale efficacia in ottica di resilienza climatica, i sistemi di copertura devono rispondere una serie di requisiti qui sintetizzati:

Requisito	Funzione
Alta durabilità	Resistenza a raggi UV, ai cicli termici, agli agenti chimici
Elasticità e flessibilità	Adattabilità ai movimenti del supporto
Resistenza al punzonamento	Protezione contro urti (es. grandine)
Compatibilità ambientale	Materiali riciclabili, basso impatto LCA
Ispezionabilità e manutenibilità	Controllo periodico dei sistemi progettati
Integrazione con soluzioni sostenibili	Tetti verdi, pannelli solari, sistemi di raccolta acqua piovana

  

In un’edilizia sempre più orientata alla sostenibilità ambientale e alla resilienza climatica, il tetto si conferma elemento centrale di protezione, adattamento e mitigazione. Le moderne tecnologie di impermeabilizzazione e drenaggio non solo aumentano la sicurezza e durabilità degli edifici, ma consentono di rispondere in modo proattivo alle sfide climatiche attuali e future, contribuendo alla trasformazione delle città in ambienti più vivibili, efficienti e sostenibili.