dalle radici
MEMBRANA IN BITUME-POLIMEROMEMBRANA SINTETICA
(IN PVC O A BASE DI POLIOLEFINE)
si realizza il compound sono di due tipi: il polipropilene atattico (APP) e lo
stirene-butadiene-stirene (SBS). Questi due materiali presentano caratteristi- che differenti: dal polipropilene atattico si ottengono membrane così dette plastomeriche, il cui comportamento è paragonabile a quello di un materiale plastico. Tali membrane presentano stabilità alle temperature elevate, flessi- bilità a freddo e leggere deformazioni a trazione.
Dal butadiene-stirene-butadiene, invece, si ottengono membrane elastome- riche, il cui comportamento è paragonabile a quello di un materiale elastico, per cui capaci di elevate deformazioni a trazione e flessibilità a freddo; per contro queste membrane si danneggiano se esposte ai raggi ultravioletti e sottoposte alle alte temperature.
Alcune delle membrane in bitume-polimero presenti nel mercato derivano dall’unione di queste due tipologie, per cui si ha un foglio sovrastante in APP, che resiste bene al calore, e un foglio sottostante in SBS, che resiste alle lacerazioni.
Per migliorare le proprietà meccaniche di una membrana in bitume- polime- ro si inserisce al suo interno un’armatura che è normalmente composta di poliestere stabilizzato con fibra di vetro.
Le membrane sintetiche sono di due tipi: in polivinilcloruro (PVC) e a base di poliolefine (TPO o FPA). Esse derivano dalla raffinazione delle benzine. Le membrane sintetiche, a differenza delle membrane in bitume-polimero, possono essere armate o meno.
Tabella III.9: Caratteristiche tecnologiche dei materiali per membrane impermea- bilizzanti
Le membrane impermeabilizzanti sono costi- tuite da due differenti tipologie di materiali: il bitume (polipropilene atattico e stirene- butadiene-stirene) e i materiali sintetici (polivinilcloruro e poliolefine). Ciascuna di queste due famiglie di materiali dà origine a tipi di membrane dalle proprietà tecnologi- che diverse: nelle coperture a verde le prime vengono stese in doppio strato (uno funge da elemento di tenuta e l’altro da elemento di protezione dall’azione delle radici) mentre le secondo vengono stese in strato singolo (che assume entrambe le funzioni di imper- meabilizzazione e protezione dall’azione delle radici). CARATTERISTICHE DEL COMPOUND ARMATURA FINITURA SUPERFICIALE POSA MEMBRANE IN BITUME-POLI- MERO Polipropilene Atattico - APP
Stabilità alle tempe- rature elevate Flessibilità a freddo Basse deformazioni a trazione In tessuto non tessuto da filo di poliestere In filo di vetro stabilizzate, cioè miste in filo di poliestere e filo di vetro
Inferiore: film termo- distruttibile (in fase di posa) per evitare l’incollaggio durante lo stoccaggio Superiore: pellicole di protezione (in scaglie di ardesia o alluminio) dai raggi del sole In adesione In semi-indipen- denza In indipendenza Con fissaggio meccanico Stire-Butadiene- Stirene SBS Elevate deformazioni a trazione Flessibilità a freddo Non resistenti ai raggi Ultra-Violetti Non resistenti alle temperature elevate MEMBRANE SINTETICHE Polivinilcloruro PVC Non necessaria, ma frequente Assenti In indipendenza Con fissaggio meccanico Poliolefine TPO - FPA Non necessaria e non frequente Assenti
Nelle coperture a verde le membrane in bitume polimero si posano in doppio strato, mentre le membrane sintetiche in un unico strato.
La scelta dell’elemento di tenuta è legata fondamentalmente allo strato sul quale tale elemento vada posato: su massetti di calcestruzzo si posano normalmente le membrane in bitume-polimero (in doppio strato) secondo le modalità più tradizionali, invece al di sopra di impalcati legnei vengono applicate membrane sintetiche in polivinilcloruro o a base di poliolefine perchè la loro posa può avvenire in completa indipendenza, evitando così la sfiammatura.
Pur essendo la progettazione dell’elemento di tenuta di una copertura a ver- de del tutto simile a quello delle tradizionali coperture continue, la normati- va pone in evidenza alcune specificità:
1. i risvolti verticali della membrana devono superare di 15 centimetri la quota dello strato colturale;
2. in ambienti dove le precipitazioni nevose siano abbondanti tale misura dev’essere opportunamente incrementata;
3. nei casi in cui non sia possibile risvoltare la membrana su un supporto verticale è necessario predisporre elementi di drenaggio addizionali; 4. i risvolti verticali devono essere opportunamente protetti.
La posa dell’elemento di tenuta ha un’importanza fondamentale ai fini del corretto funzionamento della copertura.
Le membrane in bitume-polimero si posano in quattro modi differenti: - in completa adesione: modalità che in caso di guasto, evita il movimen-
to dell’acqua in zone che non siano immediate al guasto stesso; - in semi-indipendenza: modalità che vincola la membrana;
- in indipendenza totale: modalità che svincola la membrana dal suppor- to e da eventuali movimenti dello stesso;
- con fissaggio meccanico: la membrana è vincolata per punti o per linee, quindi risulta limitatamente vincolata al supporto.
Esistono inoltre membrane autoadesive che consentono una posa in totale aderenza senza fiamma, applicabili quindi su elementi di supporto in polisti- rene o poliuretano.
Le membrane sintetiche invece si posano: - in indipendenza totale;
- con fissaggio meccanico.
La precisione della posa dell’elemento di tenuta è fondamentale per evitare danni derivati dalle infiltrazioni dell’acqua. L’elemento di protezione dal- l’azione delle radici è predisposto proprio per garantire un’ulteriore sicurez- za rispetto alla fessurazione dello strato di impermeabilizzazione.
I requisiti richiesti alle membrane impermeabilizzanti, così come agli elementi di protezione dall’azione delle radici, sono molteplici e fondamen- talmente identici a quelli degli elementi di tenuta delle coperture continue. L’elemento di tenuta di una copertura a verde deve essere resistente anche agli attacchi biologici, in quanto evidentemente esposto ai micro-organismi che proliferano negli strati umidi del sistema.
progeTTazIone
poSa
Tabella III.10: Requisiti delle membrane impermeabilizzanti e norme di riferi- mento
Fonte: UNI 11235: 22. Figure III.8 e III.9: Elementi metallici di
ancoraggio
Tutti gli elementi che perforano l’elemento di tenuta, per andare a fissarsi alla struttura portante o all’impalcato della copertura, devono essere protetti da fazzoletti di mem- brana opportunamente sagomati e sigillati all’elemento di tenuta sottostante.
MATERIALI REQUISITI NORME DI RIFERIMENTO
MEMBRANE
IN BITUME-POLIMERO IN POLIVINILCLORURO A BASE DI POLIOLEFINE
Stabilità dimensionale UNI EN 1107-1; UNI EN 1107-2
Resistenza al carico statico UNI EN 12730
Determinazione della piegabilità alle basse temperature UNI EN 495-5; EN 1109
Tenuta dell’acqua UNI EN 1928
Resistenza alla penetrazione delle radici UNI EN 13948; UNI EN 8202-24
Invecchiamento artificiale tramite esposizione a lungo termine ad elevate temperature
UNI EN 1296
L
’elemento di protezione meccanica ha la funzione di proteggere la membrana impermeabilizzante da tutti i carichi statici e dinamici sovrastanti, sia durante la cantierizzazione della copertura, in cui il deteriora- mento meccanico può essere causato da urti, uso improprio di attrezzature oppure da opere provvisorie, sia durante la vita utile della copertura. Per queste ragioni il posizionamento dell’elemento di protezione meccanica deve avvenire immediatamente dopo la posa dell’elemento di tenuta.I materiali che vengono normalmente utilizzati per l’elemento di pro- tezione meccanica sono tre:
1. geocomposti e geotessili; 2. polistirene;
3. calcestruzzo.
Con maggiore frequenza vengono impiegati materiali geocompositi e geotessili, che vengono stesi immediatamente sopra l’elemento di tenuta e l’elemento di protezione dall’azione delle radici.
Il polistirene, oltre a fungere da protezione meccanica, conferisce una certa capacità di isolamento termico; i pannelli possono inoltre essere conformati per l’accumulo idrico, assolvendo così tre funzioni nello stesso tempo: la protezione meccanica, il drenaggio e l’accumulo idrico.
Il calcestruzzo, soluzione impiegata normalmente in passato nella realiz- zazione di giardini pensili, non è più utilizzato frequentemente, poichè comporta un elevato carico e, in caso di guasto alla membrana impermeabi- lizzante, ne impedisce la riparazione a meno della sua demolizione totale. Il
FunzIone maTerIale progeTTazIone
la protezione
meccanica
GEOTESSILE IN POLIESTERE PANNELLI IN POLISTIRENE SOLETTA IN CALCESTRUZZOcoSTruzIone
Tabella III.11: Requisiti degli elementi di protezione meccanica
I componenti che costituiscono l’elemento di protezione meccanica appartengono a tre tipologie. La prima e più diffusa è costituita da materassini di geotessuti. La seconda è invece costituita dai più tradizionali massetti in calcestruzzo (che al giorno d’oggi non viene quasi mai utilizzato, poichè incrementa significativamente il carico permanente della copertura). Infine la terza tipologia è rappre- sentata dai pannelli di polistirene che, oltre a svolgere la funzione di protezione meccani- ca, fungono anche da elementi di isolamento termico (se di polistirene a celle chiuse, cioè incapace di assorbire acqua).
Fonte: UNI 11235: 24.
Figura III.10: Materiali alternativi Molte aziende stanno testando nuovi mate- riali per ottenere capacità di accumulo idrico anche da elementi della stratigrafia preposti ad altre funzioni. In questo caso una stuoia in tessuto polimerico di spessore e densità consistenti è in grado sia di proteggere meccanicamente l’elemento di tenuta, sia di assorbire elevati volumi d’acqua.
calcestruzzo come elemento di protezione meccanica viene ancora impiega- te nella costruzione di inverdimenti di elevato spessore.
I geotessili o geocompositi vengono distribuiti dai produttori in grandi bobine che vengono semplicemente srotolate e posate sopra la membrana impermeabilizzante, prestando attenzione a far combaciare perfettamente i lembi (le bobine sono larghe da 1 a 2 metri) fra un pezzo e quello affiancato e non risvoltando il materiale in corrispondenza di elementi verticali.
I pannelli di polistirene vengono semplicemente appoggiati, mentre il calcestruzzo viene gettato per uno spessore di 10 centimetri, non diretta- mente sulla membrana impermeabilizzante ma su uno strato di separazione precedentemente steso sopra la membrana.
MATERIALI REQUISITI NORME DI RIFERIMENTO
GEOCOMPOSITI E GEOTESSILI
Resistenza all’azione dei carichi statici e dinamici --- CALCESTRUZZO
POLISTIRENE
Spessore minimo di 3 centimetri, resistenza a compressio- ne >150kPa, al 10% di deformazione massimo
L
’elemento portante ha la funzione di sopportare i carichi permanenti e i sovraccarichi della copertura previsti dal progetto.Gli strati funzionali che costituiscono il sistema a verde (il substrato di coltivo, gli elementi di accumulo idrico e le piante stesse), incrementando in modo significativo il peso proprio della copertura, influiscono sul dimen- sionamento della struttura portante. Fra tutte le tipologie di copertura, il tetto verde è una delle più pesanti e questa caratteristica comporta delle ricadute significative non solo sulla dimensione delle strutture resistenti, ma anche sulla scelta stessa dei materiali e delle tipologie strutturali che vanno a costituire gli elementi portanti. Infatti i sistemi inverditi, in particolare quelli intensivi, vengono applicati preferenzialmente su strutture in calce- struzzo armato: ciò accade in primo luogo per la resistenza del materiale alle sollecitazioni ai carichi in rapporto al suo spessore, e in secondo luogo per la caratteristica di indeformabilità dei solai in calcestruzzo rispetto ad altri materiali, importantissima per coperture continue, come nel caso delle coperture a verde.
Sebbene la tipologia strutturale del calcestruzzo armato sia preferibile in quanto indeformabile e capace di supportare ogni tipo di membrana imper- meabilizzante, i sistemi a verde possono essere applicati anche su coperture costituite da un elemento portante in legno o in metallo opportunamente dimensionati. Tali soluzioni vengono peraltro adottate frequentemente nelle coperture inclinate o curve.
FunzIone