Come progettare un tetto, le linee guida

Progettare un tetto rappresenta una delle fasi più importanti dell’iter progettuale di un edificio dal momento che, insieme alle tamponature, è proprio alla copertura che spetta il compito di proteggere gli ambienti interni dagli agenti atmosferici.

Ma come si progetta un tetto? Quali sono le caratteristiche da tenere in considerazione?

In questo focus tracceremo le linee guida alla progettazione del tetto, trattando degli elementi che lo costituiscono, delle varie tipologie e delle norme di riferimento per individuare quale sia il sistema di copertura più adatto da scegliere, mantenendo l’attenzione sulla parte architettonica.

Realizzeremo un primo esempio in cui, con un software di progettazione architettonica BIM, eseguiremo la progettazione di un tetto a due falde in diversi materiali: calcestruzzo armato, legno, acciaio. Un secondo esempio riguarderà la progettazione di tre diverse tipologie di tetto, in relazione al numero di falde; ognuna verrà realizzata in un materiale differente. In entrambi i casi renderemo disponibili per il download gratuito tutti file dei modelli 3D realizzati.
Concluderemo questo focus con un pratico video e le consuete slide.

Come progettare un tetto – Sezione di un tetto in c.a.

Norme per la progettazione di un tetto

La parte normativa è sempre una parte fondamentale dell’iter progettuale. Nella progettazione di un tetto occorre fare riferimento a norme e disposizioni locali o regionali.

Non vanno mai dimenticate, tuttavia, indicazioni di carattere generale normate a livello nazionale, come ad esempio aspetti strutturali (che non sono trattati in questo focus) o caratteri generali di progettazione.

• UNI 9460/2008 – Coperture discontinue – Istruzioni per la progettazione, l’esecuzione e la manutenzione di coperture realizzate con tegole di laterizio e calcestruzzo;
• NTC 2018 – Norme tecniche per le costruzioni (scarica);
• norme locali e regionali.

Struttura di un tetto: elementi e parti principali

Ecco alcuni elementi caratterizzanti il tetto:

• Linea di colmo – è la linea di intersezione delle falde nella parte più alta del tetto;
• Linea di compluvio – è la linea orizzontale o inclinata che rappresenta l’intersezione di due falde con pendenze convergenti (angolo < 180°) dove le acque tendono a confluire;
• Linea di displuvio – è la linea orizzontale o inclinata che rappresenta l’intersezione di due falde con pendenze divergenti (angolo > 180°) da cui le acque tendono ad allontanarsi;
• Linea di gronda – è la linea che delimita la falda nella sua parte inferiore ed è anche la parte su cui viene inserito il canale di gronda per la raccolta delle acque meteoriche;
• Linea di raccordo – è la linea che unisce due falde con pendenze diverse ma non opposte;
• Linea di bordo – è la linea inclinata che delimita il lato della falda;
• Cornicione – è la parte del tetto che sporge rispetto ai muri perimetrali.

Nomenclatura degli elementi che costituiscono il tetto

Tipologie di tetti e classificazione

Nel progettare un tetto è indispensabile valutarne la distinzione tipologica. Tale distinzione dipende da diversi fattori:

Pendenza – Uno dei principali fattori da prendere in esame, in quanto ad essa sono subordinate le diverse scelte tecnologiche che dovranno essere fatte per garantire una giusta protezione dalle azioni degli agenti esterni. Un’errata progettazione della pendenza, infatti, potrebbe favorire l’accumulo o l’infiltrazione di acqua o il deposito eccessivo di neve. In relazione ad essa si possono avere (pendenza 45° = 100%):

• Tetti a falde: sono tutte le coperture che presentano un’inclinazione superiore al 5%. Questa tipologia rappresenta la maggior parte delle coperture presenti sul territorio nazionale e può assumere caratteristiche differenti in relazione al posto in cui viene prevista (si va da una pendenza di circa il 30% in zone con clima asciutto fino ad arrivare a pendenze superiori al 150% per aree dove abbonda la neve).
• Tetti piani: sono, secondo la norma UNI,  le coperture che non superano il 5%. Quindi presentano una pendenza minima (generalmente tra il 2-3%) sufficiente unicamente a garantire il deflusso dell’acqua fino agli scarichi. Questa tipologia di tetto potrà essere praticabile (aumentando la superficie utilizzabile dell’edificio) o non praticabile (accessibili solo agli addetti alla manutenzione).

Come progettare un tetto – Grafico pendenza espressa in gradi e in percentuale

Smaltimento delle acque – È un altro elemento che consente di effettuare una distinzione tipologica dei tetti. In questo caso è presa in considerazione la modalità con cui vengono smaltite le acque meteoriche. Distingueremo:

• tetti a leggio o a una falda: il deflusso delle acque avviene lungo una sola falda che è posta su pareti con altezze differenti. Questa tipologia può essere definita “modulo base” che permette di ottenere sistemi più complessi con la somma di diversi sistemi a leggio.
• tetti a capanna: il deflusso avviene lungo due falde contrapposte che si uniscono nella linea di colmo. Ai lati, invece, la giunzione con le pareti avviene seguendo la linea di bordo; in questo modo si ottiene un elemento triangolare denominato ‘timpano’.
• tetti a padiglione: il deflusso avviene lungo tutto il perimetro in cui si sviluppo tutta la linea di gronda. Le intersezioni che si ottengono, possono creare displuvi e compluvi.

Materiale struttura portante – distinguiamo le differenti tipologie in funzione della struttura portante della copertura, ossia del materiale che la compone. Avremo coperture in:

• calcestruzzo: la tipologia maggiormente diffusa in Italia, almeno per quanto riguarda l’edilizia residenziale. È rappresentata dalla struttura intelaiata in calcestruzzo composta da travi che poggiano su pilastri che reggono un solaio in laterocemento; quest’ultimo risulta a sua volta composto da pignatte, travetti, soletta, massetto e rivestimento di copertura. Una variante è rappresentata dalle capriate in calcestruzzo, diffuse prevalentemente in strutture industriali. Scopri EdiLus-CPT PRO, il software calcolo capriate in legno e acciaio;

Tetto in calcestruzzo a 2 falde

• legno: nei tetti in legno distinguiamo tetti:
  • a puntoni,
  • ad arcarecci,
  • a capriate,
  • a intelaiatura.

• In tutti i casi abbiamo una struttura principale (costituita dagli elementi sopracitati) e una struttura secondaria costituita da travetti posti in maniera trasversale sopra la struttura principale, e utile a creare supporto per le tegole;

Tetto in legno a 2 falde

• acciaio: con l’acciaio distinguiamo tetti:
  • ad intelaiatura (travi e pilastri) che, generalmente, sorregge pannelli di copertura prefabbricati,
  • a capriata,
  • a travi reticolari.

Tetto in acciaio a 2 falde

Come fare un tetto: criteri e considerazioni progettuali

La progettazione di un tetto non è un’attività standardizzata per tutte le tipologie. Obiettivo di questo paragrafo è, perciò, quello di indicare i caratteri comuni tra le varie strutture. È il caso di pendenza e dell’interruzione di falda.

Calcolo della pendenza del tetto

Per calcolare correttamente la pendenza del tetto da progettare occorre valutare diversi aspetti, quali i materiali che si intende utilizzare, la zona climatica o l’eventuale uso del sottotetto.

Dal punto di vista normativo non esiste un’unica indicazione che impone valori minimi o massimi di pendenza (solitamente indicati nei regolamenti comunali), ma piuttosto vi sono indicazioni generali che portano a individuare le pendenze più idonee alle condizioni di progetto.

Un metodo molto semplice per calcolare la pendenza è determinato dalla seguente formula (prendendo in esame un triangolo rettangolo):

P (%) = PQ/OQ x 100

dove:

P(%)= pendenza espressa in percentuale

PQ=sen α;

OQ=cos α;

OP=1;

P’Q’= tgα = pendenza (P)

Come progettare un tetto – Grafico della pendenza

Interruzione di falda: quando e perché usarla

L’interruzione di falda rappresenta una soluzione utile per poter garantire un miglior deflusso dell’acqua verso il canale di gronda. Così facendo, si evitano una pressione elevata e immissioni eccessive di acqua che difficilmente potrebbero essere smaltite o intercettate dal canale di gronda. Questo perché il primo tratto di falda avrà anch’esso un canale di gronda che aiuta a smaltire il carico di acqua.

L’interruzione dipende dalla zona geografica in cui è situata la struttura e dal tipo di manto di copertura utilizzato. Secondo la norma UNI 9460/2008:

Come progettare un tetto – Interruzione di falda

Scelta dei materiali per la copertura

In ragione del materiale utilizzato nel progettare un tetto, possiamo valutare pro e contro. Vediamoli:

Acciaio

Vantaggi

• Caratteristiche che lo rendono perfetto per spazi molto ampi. A pari geometrie con gli altri materiali, le strutture in acciaio permettono di coprire luci maggiori.
• Tempi di messa in opera molto bassi, soprattutto in relazione alle strutture tradizionali in laterocemento.
• Margini di errore più bassi in quanto vengono utilizzati elementi prefabbricati.
• Elementi strutturali più leggeri rispetto al laterocemento.
• Durabilità: buona resistenza alla corrosione, a muffe, ad animali (come le termiti); ecc.
• Per la sua caratteristica naturale di essere un cattivo conduttore di umidità e con l’aggiunta di materiale isolanti, può raggiungere buone prestazioni termiche in piccoli spessori.

Svantaggi

• Costo delle materie prime, anche se occorre valutare la marginalità di questo aspetto dal momento che i costi possono essere ammortizzati dal risparmio generato da messa in opera e manutenzione.

Legno

Vantaggi

• Materiale ecosostenibile.
• Possibilità di smaltirlo con facilità nella fase finale del ciclo di vita.
• Leggerezza, tanto da renderlo tra le soluzioni migliori per interventi su strutture esistenti.
• Trattandosi di un materiale traspirante, evita facilmente l’accumulo di umidità e la formazione di condensa.
• Elevata elasticità del materiale che consente di resistere bene alle scosse sismiche.

Svantaggi

• Necessita di manutenzione continuativa per evitare che la struttura sia attaccata da infiltrazioni d’acqua, da sole, da insetti, ecc.

Calcestruzzo armato

Vantaggi

• Trattandosi di un materiale largamente utilizzato da tantissimo tempo, basse possibilità di incorrere in errore e di danni dovuti all’inesperienza.
• Garantisce buone condizioni di confort igro-termico.
• Presenta buone capacità di assorbimento delle scosse sismiche.
• Ottima resistenza al passare del tempo e all’aggressione degli agenti atmosferici, essendo un composto di due materiali inerti (calcestruzzo e acciaio).

Svantaggi

• Tempi di messa in opera più elevati.

In conclusione ecco alcuni piccoli accorgimenti da tener presente nel progettare un tetto che possono rendere più agevole l’intero procedimento:

• pensare all’utilizzo di falde che abbiano la stessa pendenza;
• la linea di gronda che giace lungo lo stesso piano orizzontale;
• l’utilizzo minimo delle linee d’impluvio, siccome queste sono delle zone che hanno come rischio principale danni per infiltrazione d’acqua;
• che lo smaltimento delle acque avvenga esternamente e nella maniera più facile e veloce possibile.

Infine potrebbe essere di tuo interesse l’approfondimento sul “Rifacimento copertura tetto“.

Esempi pratici di progettazione con software BIM

La sezione che segue è dedicata al download dei modelli architettonici del progetto di un tetto, del software di progettazione architettonica BIM utilizzato per produrli e di slide di sintesi e video esplicativi del progetto.

Modello 3D BIM del progetto

Modello 3D BIM (file .edf) delle tipologie di tetto da scaricare: tetto a una falda in legno, a due falde in acciaio, a padiglione in C.A.

Slide

Come progettare un tetto

Video

In questo video Michele ci mostra come progettare un tetto: il quadro normativo di riferimento, le caratteristiche progettuali, componenti, tipologie e i diversi materiali, con la realizzazione di un esempio pratico con un software di progettazione architettonica BIM.

FAQ sulla progettazione del tetto

Come si progetta un tetto?

Per progettare un tetto è necessario considerare elementi strutturali, tipologie di copertura, materiali, pendenza, modalità di smaltimento delle acque meteoriche e normative di riferimento. Ogni scelta dipende da fattori climatici, estetici, funzionali e normativi.

Quali sono le norme di riferimento per la progettazione di un tetto?

Le principali norme da considerare sono la UNI 9460/2008 per le coperture discontinue e le NTC 2018 per gli aspetti strutturali, oltre alle normative locali e regionali.

Quali sono gli elementi principali di un tetto?

Gli elementi principali di un tetto includono la linea di colmo, compluvio, displuvio, gronda, raccordo, bordo e il cornicione. Questi definiscono la geometria e la funzionalità del sistema di copertura.

Quali sono le principali tipologie di tetti?

Le principali tipologie di tetti sono tetti a falde (inclinate), tetti piani (con pendenza inferiore al 5%), tetti a leggio, a capanna e a padiglione. La scelta dipende da fattori funzionali, estetici e climatici.

Quali materiali si possono usare per la struttura portante del tetto?

I materiali principali sono calcestruzzo armato, legno e acciaio. Ognuno presenta vantaggi e svantaggi in termini di peso, sostenibilità, durabilità e tempi di realizzazione.

Come si calcola la pendenza del tetto?

La pendenza del tetto si calcola usando la formula P(%) = PQ/OQ x 100, dove PQ è il seno dell’angolo e OQ è il coseno. La pendenza viene scelta in base a clima, materiali e destinazione d’uso.

Cos’è l’interruzione di falda e quando si utilizza?

L’interruzione di falda è una soluzione progettuale che migliora lo smaltimento delle acque meteoriche riducendo la pressione sul canale di gronda. È utile in zone piovose o con tetti di grandi dimensioni.

Quali sono i vantaggi e svantaggi dei tetti in acciaio, legno e calcestruzzo?

I tetti in acciaio sono leggeri e veloci da montare, ma più costosi. I tetti in legno sono ecologici e leggeri ma richiedono manutenzione. I tetti in calcestruzzo sono duraturi e resistenti ma richiedono tempi lunghi di posa.

Quali accorgimenti adottare nella progettazione di un tetto?

È consigliabile usare falde con la stessa pendenza, posizionare la linea di gronda sullo stesso piano, ridurre le linee d’impluvio e progettare uno smaltimento delle acque efficiente ed esterno.

Indirizzo articolo: https://biblus.acca.it/come-progettare-un-tetto/