Architettura ed efficienza del tetto a farfalla

Tetto a farfalla: una soluzione di architettura bioclimatica interessante ed efficiente. Scopri, caratteristiche, vantaggi e soluzioni tecniche appropriate

Il tetto a farfalla, noto anche come tetto a doppia falda inversa o shed roof, è un tipo di copertura molto interessante e versatile che si ispira alle forme organiche. Questa struttura architettonica è diventata sempre più popolare negli ultimi anni, non solo per il suo aspetto unico, ma anche per la sua funzionalità e le sue prestazioni eccezionali. La capacità di produrre energia pulita e raccogliere le acque piovane lo rendono una scelta vincente verso la sostenibilità e l’architettura bioclimatica.

Questo articolo tecnico si propone di esplorare in dettaglio l’architettura dei tetti a farfalla, fornendo informazioni fondamentali per tutti i professionisti del settore tecnico.

Cos’è un tetto a farfalla?

Un tetto a farfalla è una struttura a due falde, ma con un’inclinazione invertita rispetto ai tradizionali tetti a due falde. Questo significa che le falde sono inclinate verso l’interno della struttura anziché verso l’esterno. Questo design crea una forma a “V” o ad ala di farfalla, da cui deriva il nome. Un tetto a farfalla può essere utilizzato sia su edifici residenziali che commerciali e offre diverse vantaggi. In fase di progettazione e realizzazione, però, occorre riuscire a gestire anche gli svantaggi di questa inusuale soluzione tecnologica. Vediamo quali sono.

Render di un tetto a farfalla realizzato con Edificius

Vantaggi e svantaggi

I tetti a farfalla offrono numerosi vantaggi. Uno dei principali è la capacità di raccogliere l’acqua piovana nelle zone centrali, che può essere poi utilizzata per l’irrigazione delle colture, gli scarichi o altri scopi, senza necessità di purificazione. Inoltre, la struttura permette la presenza di pareti più alte sui lati dell’edificio, consentendo l’installazione di ampie finestre e porte in vetro che favoriscono l’ingresso di luce solare. Ciò crea un ambiente aperto e luminoso all’interno degli ambienti. Un ulteriore beneficio dei tetti a farfalla è la loro adattabilità all’energia solare. Grazie alla loro struttura, è possibile installare pannelli fotovoltaici in modo efficiente, sfruttando al massimo l’esposizione al sole. Questa soluzione contribuisce non solo a una maggiore efficienza energetica dell’edificio ma anche al risparmio sui costi di energia.

Render edificio con tetto a farfalla

In sintesi, i tetti a farfalla offrono numerosi vantaggi:

• riducono la dipendenza dalla luce artificiale, massimizzando l’uso della luce naturale. Grazie alle pareti esposte a ovest ed est, che possono essere costituite da vetrate a triplice vetro, le stanze sotto il tetto a farfalla diventano luminosissime e panoramiche. Questo permette l’impiego ottimale della luce naturale, rendendo questi spazi ideali per uffici, sale lettura, cucine, palestre o sale da pranzo;
• contribuiscono al risparmio idrico domestico grazie alla raccolta dell’acqua piovana. Il tetto a farfalla può essere progettato per raccogliere e stoccare l’acqua piovana, contribuendo all’autosufficienza idrica dell’edificio;
• ottimizzano la ventilazione naturale, migliorando il comfort interno. L’uso di scale e pozzi di luce con aperture di aerazione consente di ottimizzare la ventilazione naturale interna. Questo sistema può ridurre la necessità di condizionatori d’aria e migliorare il comfort interno;
• aumentano l’efficienza complessiva dei sistemi fotovoltaici grazie alla disposizione speciale dei pannelli solari. Uno dei vantaggi principali dei tetti a farfalla è la loro capacità di aumentare l’efficienza dei sistemi fotovoltaici. La disposizione speciale dei pannelli solari contribuisce a questo scopo. La disposizione dei pannelli fotovoltaici in due file, una rivolta verso est e l’altra verso ovest con inclinazioni variabili da 45 a 65 gradi, crea un effetto di riflessione della luce solare tra i pannelli. Ciò aumenta l’efficienza complessiva del sistema fotovoltaico. Questo approccio è noto come “tetti con le ali” ed è particolarmente efficace per sfruttare al massimo l’energia solare insieme all’uso di illuminazione e ventilazione naturali. Un esempio di questa pratica si trova a Chicago, dove i tetti a farfalla fotovoltaici stanno diventando sempre più diffusi.

Render tetto a farfalla

Questa combinazione di elementi rende i tetti a farfalla una scelta affascinante per progetti architettonici orientati all’efficienza energetica e alla sostenibilità ambientale. Inoltre, la loro versatilità e la capacità di integrare tecnologie ecocompatibili li rendono una scelta intelligente per progetti residenziali e commerciali all’avanguardia e per esempi avanzati di architettura bioclimatica.

Tuttavia, i tetti a farfalla non sono privi di svantaggi. In particolare, la gestione del drenaggio può diventare problematica in zone con precipitazioni abbondanti. L’acqua può accumularsi nel centro del tetto, causando problemi di sovraccarico strutturale e potenziali infiltrazioni. Inoltre, la struttura può comportare soffitti più bassi nella parte centrale, creando sfide relative all’illuminazione e all’arredamento.

Per affrontare al meglio tutte le sfide di design del tetto a farfalla, può essere molto d’aiuto utilizzare un software BIM di progettazione edilizia.

In questo modo hai la possibilità di lavorare direttamente in 3D e verificare il confort degli ambienti interni, in relazione alla particolare forma del tetto a farfalla. Generi infinite sezioni del modello 3D in tempo reale, verifichi le altezze, il posizionamento degli arredi, la dimensione delle aperture, ecc. Inoltre, puoi navigare il modello 3D in prima persona anche utilizzando la realtà virtuale, per avere un’anteprima realistica del risultato finale del progetto.

Infine, il modello 3D BIM può essere anche utilizzato per verificare il comportamento energetico dell’intero edificio in base alla stratigrafia scelta e per elaborare calcoli strutturali in conformità con le richieste delle norme tecniche delle costruzioni vigenti in materia.

Render edificio con tetto a farfalla

Come evitare infiltrazioni in un tetto a farfalla

Il corretto smaltimento delle acque meteoriche è il primo punto da considerare nel progetto di un tetto a farfalla.

Per prevenire infiltrazioni in un tetto a farfalla, è necessario adottare soluzioni tecnologiche e materiali adeguati insieme a particolari costruttivi specifici. Ecco alcune considerazioni chiave:

• Corretta pendenza e drenaggio: La prima misura per prevenire infiltrazioni è garantire che il tetto a farfalla abbia una pendenza adeguata per consentire il corretto drenaggio delle acque piovane. Le falde dovrebbero inclinarsi verso i punti più bassi del tetto, dove sono previsti adeguati sistemi di drenaggio, come grondaie e pluviali correttamente dimensionate. Questi sistemi devono essere progettati per gestire efficacemente il flusso d’acqua. Le falde interne del tetto a farfalla dovrebbero essere progettate in modo da evitare ristagni d’acqua. La corretta pendenza e la disposizione delle superfici interne devono favorire il deflusso delle acque piovane verso i sistemi di drenaggio. La pendenza del tetto va scelta in funzione della zona in cui l’opera si inserisce e tenendo conto dell’intensità delle precipitazioni piovose e nevose.
• Sistema di Guarnizione e Sigillatura: Tutte le giunzioni, le crepe e le connessioni, in particolare tra il tetto e le pareti laterali dell’edificio, devono essere sigillate accuratamente. L’uso di guarnizioni impermeabili, come mastici a tenuta d’acqua o membrane impermeabilizzanti e scossaline, è fondamentale per impedire l’ingresso di acqua. Le guarnizioni dovrebbero essere controllate e, se necessario, sostituite periodicamente.
• Materiali di Copertura di Qualità: La scelta dei materiali di copertura è fondamentale. Le tegole, le membrane impermeabilizzanti o altri materiali utilizzati dovrebbero essere di alta qualità e adatti alle condizioni climatiche locali. Assicurarsi che i materiali siano installati correttamente e che non vi siano rotture o fessure che potrebbero favorire infiltrazioni.
• Sistema di Ventilazione: Un sistema di ventilazione adeguato sotto il tetto può aiutare a prevenire la formazione di condensa che potrebbe portare a problemi di umidità e infiltrazioni. Il corretto flusso d’aria deve essere mantenuto attraverso l’uso di aperture di ventilazione.
• Progettazione Adeguata delle Finestre e delle Vetrate: Le finestre e le vetrate installate sul tetto a farfalla devono essere progettate per resistere alle infiltrazioni. L’uso di serramenti di alta qualità con guarnizioni impermeabili e la corretta inclinazione delle finestre per evitare il ristagno dell’acqua sono essenziali.
• Ispezione e Manutenzione Regolare: Infine, una manutenzione regolare è essenziale per prevenire infiltrazioni. Controlli periodici per individuare danni, guasti o usura dei materiali sono fondamentali. Qualsiasi problema rilevato deve essere affrontato tempestivamente.

Il tetto a farfalla può essere adatto anche in zone molto piovose, a condizione che sia progettato e costruito con le considerazioni climatiche appropriate (giusta pendenza, sistema di drenaggio ben dimensionato, impermeabilizzazione correttamente installata, ecc.).

Catalogo online | Come assegnare una stratigrafia con un software BIM

In generale, la prevenzione delle infiltrazioni in un tetto a farfalla richiede una combinazione di progettazione accurata, selezione di materiali di alta qualità e attenzione costante alla manutenzione. Collaborare con professionisti esperti nella progettazione e nell’installazione dei tetti a farfalla è fondamentale per garantire la durabilità e l’affidabilità della struttura nel tempo.

Materiali e stratigrafia dei tetti a farfalla

La progettazione di un tetto a farfalla richiede una cura particolare nella selezione dei materiali e nella definizione della stratigrafia, poiché questi aspetti influenzano direttamente l’efficienza termica, la durabilità e la funzionalità della struttura.

Ecco un esempio dei materiali più utilizzati:

• Struttura Portante
  • Legno Lamellare: Il legno lamellare è una scelta comune per la struttura portante del tetto a farfalla. Le travi in legno, grazie alla loro forza e versatilità, sono in grado di sopportare i carichi imposti dalla struttura. La struttura portante deve essere progettata con attenzione per garantire una distribuzione uniforme dei carichi e prevenire deformazioni indesiderate.
• Isolamento Termico:
  • Pannelli di Isolamento: Sopra la struttura portante, vengono posizionati pannelli di isolamento termico ad alta densità. Questi pannelli sono realizzati in materiali come polistirene espanso o poliuretano espanso, fibre naturali o minerali e servono a limitare le perdite di calore attraverso il tetto. La scelta del materiale isolante dipende dalle specifiche esigenze termiche del progetto.
• Manto di copertura:
  • Tegole: Le tegole sono spesso utilizzate come copertura esterna per i tetti a farfalla. Possono essere realizzate in una varietà di materiali tra cui ardesia, cemento, terracotta, metallo e legno. La scelta del materiale delle tegole può influenzare l’estetica dell’edificio e la durabilità del tetto.
• Impermeabilizzazione:
  • Membrane impermeabilizzanti: Se il tetto a farfalla ha una pendenza molto bassa o è pianificato per ospitare coperture piane, vengono utilizzate membrane impermeabilizzanti come il bitume modificato o il PVC. Queste membrane forniscono un’efficace barriera all’acqua e sono essenziali per prevenire infiltrazioni.

La stratigrafia e la scelta dei materiali in un tetto a farfalla devono essere progettate con attenzione per garantire le prestazioni desiderate in termini di resistenza strutturale, efficienza termica ed estetica. Gli ingegneri e gli architetti devono collaborare attentamente per sviluppare un sistema di copertura che soddisfi tutte le specifiche del progetto.

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