Tetti e pareti: meglio se verdi

19/07/2024 - Sono state pubblicate a luglio 2024 le Linee Guida per la Pubblica Amministrazione e gli Enti territoriali “Tetti e pareti verdi per gli edifici” redatte dal Dipartimento Unità Efficienza Energetica di Enea, nell’ambito di Italia in Classe A (vedi articolo Tetti e pareti verdi, da Enea le Linee Guida). Un utile strumento di riflessione per progettare al meglio questo tipo di involucro in relazione alle esigenze microclimatiche interne e in ottica di efficienza energetica.

Abbiamo già parlato su questo portale di tetti verdi, attraverso una sintetica Guida alla progettazione dei tetti verdi e sappiamo dalla Guida ENEA - nonchè da esperimenti condotti al Politecnico di Milano - che il verde su copertura e pareti degli edifici possono ridurre la temperatura interna in estate fino a 3 °C e abbattere di quasi il 50% il flusso termico, attraverso l’ombreggiamento e la traspirazione degli elementi vegetali che proteggono dalla radiazione solare diretta.
 
Affronteremo qui seguito i reali benefici di queste tecnologie per capirne i ritorni economici ed ambientali.

Le città sono isole di calore
Sempre di più le nostre città sono investite dal fenomeno dell’isola di calore (Urban Heat !sland - UHI), causato principalmente dall'assorbimento della radiazione solare da parte degli edifici e dei materiali da costruzione e dalla successiva re-irradiazione nell'ambiente, nonché dal riscaldamento dovuto alle unità esterne degli impianti di climatizzazione che trasferiscono il calore dagli ambienti interni verso l’esterno.

È necessario contrastare questo fenomeno anche per ottimizzare i consumi energetici degli impianti che quel calore devono sottrarlo dall’interno degli edifici con maggiori potenze in gioco. Per questo esistono tecnologie “passive” come le pareti e i tetti ventilati o l’uso del verde come elemento di finitura (Green Roof - GR e Vertical Greenery System - VGS) che, non solo ombreggia, ma trattiene CO₂ rilasciando ossigeno, quindi diminuisce le emissioni inquinanti riducendo le temperature superficiali, favorendo la circolazione dell’aria e filtrando il 70% delle polveri presenti all’esterno.
 
Il quadro legislativo
Nella Comunicazione della Commissione “Rafforzare il capitale naturale in Europa” del 6 maggio 2013, (COM(2013) 249 final), la Ue ha cominciato ad adottare le misure strategiche per le infrastrutture verdi.

La più recente Relazione della Commissione “Riesame dei progressi compiuti nell'attuazione della Strategia dell'UE per le infrastrutture verdi” del 24 maggio 2019 (COM (2019)236 final) ha analizzato i progressi e le criticità nell’attuazione delle strategie previste dalla COM(2013) 249 e suggerisce le azioni per il futuro, riprese anche dal G20 italiano del 2021.

Anche la Direttiva 2018/844 del 30 maggio 2018 che modifica la direttiva 2010/31/UE sulla prestazione energetica nell’edilizia e la direttiva 2012/27/UE sull’efficienza energetica, nella premessa riconosce il valore degli investimenti per le soluzioni tecnologiche di tipo naturale, come la vegetazione stradale, tetti e pareti verdi.

La COM/2020/662 final “Un'ondata di ristrutturazioni per l'Europa: inverdire gli edifici, creare posti di lavoro e migliorare la vita” annuncia che nel prossimo decennio i nostri edifici avranno un aspetto diverso, gli edifici saranno più verdi e più connessi e orientati al riutilizzo dei materiali e dei rifiuti, garantendo un’economia molto più circolare.

A livello italiano la legge 14/2013 è quella che mette le basi normative per la gestione del verde nelle città (Art. 6 “Promozione di iniziative locali per lo sviluppo degli spazi verdi urbani”). Tra le tecnologie suggerite si trovano i tetti verdi e il consiglio di sostituire i lastricati solari con tetti giardino, nonché di adottare misure di rinverdimento delle pareti verticali.

Viene assegnata al “Comitato per lo Sviluppo del Verde” (ora presso il MASE) la responsabilità di proporre una “Strategia Nazionale del Verde Urbano - Foreste urbane resilienti ed eterogenee per la salute e il benessere dei cittadini”.

Attualmente esiste la norma tecnica UNI 11235:2015 utile per la progettazione di tetti verdi e giardini pensili, che ne definisce i criteri progettuali, nonché di esecuzione, controllo e manutenzione.

Nei CAM (Criteri ambientali minimi - DM n. 256 del 23 giugno 2022) non vengono direttamente citate le tecnologie verdi, ma vengono date indicazioni sulla riduzione dell’effetto isola di calore che fanno riferimento anche ai tetti verdi come strumento di mitigazione.

Bonus verde
Istituito dall’Art. 1 commi 12-15 della Legge 205/2017 e con la Legge di Bilancio 2022 ha prorogato fino al 2024, il bonus verde prevede la possibilità di detrazione dall’Irpef lorda il 36% delle spese sostenute, fino a un massimo di 5.000 euro per la sistemazione a verde di aree scoperte private e realizzazione di tetti verdi e giardini pensili.
 
Benefici ambientali ed economici
Mihalakakou et al. 2023 in “Green roofs as a nature-based solution for improving urban sustainability: Progress and perspectives”, definiscono le infrastrutture verdi di copertura e di facciata come progettate e realizzate come “ecosistemi artificiali” che svolgono numerose funzioni e forniscono una vasta gamma di servizi e benefici ambientali, sociali ed economici interagenti a varie scale, migliorando le prestazioni degli edifici (benefici su scala edificio), e dell'ambiente urbano (benefici su scala urbana). In Tabella 1 sono sintetizzati i benefici e la scala di intervento.
 
Tabella 1 - Benefici delle infrastrutture verdi  
Bevilacqua in “Experimental investigation of the thermal performances of anextensive green roof in the Mediterranean area” (Energy & Buildings”, 2016) ha affermato che i tetti verdi possono riflettere circa il 27% della radiazione solare, assorbirne il 60% attraverso la fotosintesi e trasmettere fino al 13% del resto al terreno di coltura. Campiotti in “Vertical Greenery as Natural Tool for Improving Energy Efficiency of Buildings” (2021) ha affermato che la temperatura dei tetti verdi può essere dai 15 ai 25 °C più bassa rispetto ai tetti convenzionali.
 
Fra gli altri benefici dei tetti verdi, si contano una maggiore efficienza degli impianti fotovoltaici, che possono condividere il tetto con manti erbosi e piante basse, il cui effetto rinfrescante sull’aria aumenta l’efficienza dei moduli (da un minimo medio dell’1,5% a un massimo medio del 3,35%). 
 
Anche il rivestimento del tetto può beneficiarne, infatti, la durabilità di una guaina impermeabilizzante, solitamente compresa fra 10 e 20 anni, può aumentare fino a 50 anni e oltre se protetta da uno strato verde. Anche la riduzione del rumore interno ed esterno è un valore aggiunto che i tetti verdi hanno rispetto a quelli tradizionali. Da non sottovalutare neanche la riduzione del rischio di incendio e il valore aggiunto per l’edificio.

Alcuni autori hanno studiato il potenziale delle pareti verdi per migliorare l'efficienza energetica degli edifici, grazie alla riduzione della temperatura superficiale e all'ombreggiamento fornito dalle piante, infatti, rispetto a una parete convenzionale la facciata verde può avere un'efficienza energetica maggiore del 34%.

In sintesi, ENEA sottolinea che:
·      i tetti verdi contribuiscono a una sostanziale riduzione del carico di raffreddamento e a un aumento del risparmio energetico annuale;
·      il carico di raffreddamento può arrivare fino al 70%, mentre il risparmio energetico annuale varia dal 10 al 60%;
·      i tetti verdi possono ridurre significativamente la temperatura dell'aria interna. In diversi casi, questa riduzione è stata misurata o prevista fino a 15 °C;
·      i tetti verdi con alberi hanno superato i tetti verdi semplici, anche quando questi ultimi realizzano una copertura estesa;
·      ombreggiando un edificio con alberi vicini, è stato possibile ridurre ulteriormente la temperatura interna;
·      la combinazione di tetti verdi e pareti verdi può ottenere una maggiore riduzione della temperatura interna e migliorare il comfort termico.

Esiste un valore aggiunto anche economico per edifici che hanno pareti e tetti verdi, da un aumento intorno al 16% dei prezzi di affitto a un aumento del 2-5% del valore dell’immobile sul mercato, soprattutto grazie al cappotto verde.

Le tipologie di tetto verde
I Tetti Verdi (Green Roof) rappresentano una soluzione basata sulla natura di infrastruttura verde sulle coperture degli edifici. Bisogna ricordare, già in fase di progettazione, che è necessario garantire un rapido ed efficace drenaggio e allontanamento dell'acqua in eccesso attraverso un'adeguata permeabilità verticale e lo strato drenante deve essere calibrato per allontanare la quantità d'acqua infiltrata, sulla base delle caratteristiche climatiche del sito, delle proprietà idrauliche del sistema e della morfologia della copertura.

Gli elementi di una copertura a verde sono (dall’interno verso l’esterno):
• elemento portante;
• elemento di tenuta;
• elemento di protezione all'azione delle radici;
• elemento di protezione meccanica;
• elemento drenante;
• strato colturale;
• strato di vegetazione.

In base allo spessore del substrato, i tetti verdi possono essere distinti in estensivi e intensivi. Lo spessore caratterizza queste tipologie anche per quanto riguarda le specie vegetali utilizzabili e il loro peso, parametro fondamentale da considerare in fase progettuale, incidendo di conseguenza sullo sforzo manutentivo richiesto.

I tetti verdi estensivi sono progettati principalmente per funzioni di guadagno termico, protezione ambientale e per aumentare il valore estetico dei contesti urbani. Sono leggeri, a bassa manutenzione e solitamente poco accessibili alle persone. Caratterizzati da una profondità del substrato tra gli 8 e i 15 cm, adatta alla coltivazione di una vegetazione per lo più bassa e piantata uniformemente, richiedendo pertanto costi di realizzazione e interventi di manutenzione contenuti.

Sono particolarmente adatti per edifici che non possono sopportare carichi molto elevati, con un peso medio con substrato saturo dell'ordine di 90-150 kg/m². L'apporto idrico per il mantenimento della vegetazione è affidato principalmente alle piogge; tuttavia, è consigliato comunque un sistema di irrigazione di supporto, specialmente nelle regioni caratterizzate da livelli variabili di siccità nei mesi estivi. Per quanto riguarda le piante, si utilizzano tipicamente specie perenni e dalla capacità di svilupparsi e crescere senza troppo aiuto da parte dell'uomo.

Sono preferibilmente piante con radici poco profonde e autorigeneranti che richiedono un minimo apporto di nutrienti. Si tratta di erbacee, erbacee perenni e arbusti coprisuolo. Le specie del genere Sedum risultano particolarmente adatte ai tetti verdi estensivi in area mediterranea per la loro resistenza alla siccità, nonché per l'elevato livello di idratazione dei tessuti che le rende piante resistenti al fuoco e la manutenzione di questa tipologia di piante può essere effettuata anche da personale non specializzato.

I tetti verdi intensivi sono giardini pensili destinati a essere praticabili, soprattutto ai fini della fruibilità della copertura come spazio per attività all'aperto, molto spesso con scopi estetici, che consistono in una moltitudine di piante, a portamento erbaceo, arbustivo e anche arboreo con vegetazione più imponente. Il terreno di coltura ha una profondità superiore rispetto ai tetti verdi estensivi, che può raggiungere anche i 100 cm. In questo caso, si parla di veri e propri giardini e orti, che richiedono di conseguenza interventi di manutenzione frequenti e di intensità maggiore rispetto alla tipologia di tetto estensivo.

I tetti verdi intensivi sono ideali per edifici che possono sopportare carichi particolarmente elevati, circa 180-500 kg/m² di peso medio con substrato saturo. La capacità di accumulo idrico del substrato è dell'ordine dei 50-150 litri/m². Per un tetto verde intensivo sono innumerevoli le specie vegetali da poter coltivare tra erbacee perenni, cespugli, arbusti e alberi.

Le tipologie di parete
Il termine pareti verdi si riferisce a tutti i sistemi che consentono l'inverdimento di una superficie verticale con una selezione di specie vegetali. Le pareti verdi possono essere realizzate utilizzando due principali sistemi costruttivi: le Facciate Verdi (Green Façade) e le Pareti Viventi (Living Wall).


Figura 1 - Classificazione delle pareti verdi in base alla tipologia costruttiva (fonte: ENEA)

C'è una distinzione evidente tra le due tipologie: per le facciate verdi vengono utilizzate per la copertura della parete piante di natura rampicante e/o ricadente, appoggiate direttamente o indirettamente alle pareti dell'edificio; per le pareti viventi vengono utilizzate tecnologie e materiali di più recente concezione, per supportare una più ampia varietà di piante, creando una crescita uniforme lungo la superficie.

La tecnica delle facciate verdi (Green Façade) si distinguono in facciate verdi dirette, in cui le piante rampicanti crescono appoggiandosi direttamente alle pareti dell'edificio e indirette, caratterizzate dalla presenza di strutture di sostegno per la vegetazione ancorate al muro e dallo strato di vegetazione separato dalla facciata. In entrambi i casi le piante possono avere dimora in piena terra oppure essere collocate in vasi.

I sistemi di inverdimento indiretto si distinguono in soluzioni continue (unica struttura di supporto che dirige lo sviluppo delle piante lungo l'intera superficie dell'edificio) e soluzioni modulari (installazione di più elementi modulari lungo la superficie). Tutte le strutture indirette per essere realizzate devono avere il progetto corredato da un calcolo statico dei carichi, generati dalla struttura e dalla vegetazione sull'edificio.

Le pareti viventi possono essere classificabili in continue e modulari. Nelle pareti viventi continue le piante crescono in leggeri pannelli assorbenti come uno strato di feltro in cui sono ricavate delle tasche per ospitare substrato e piantine; nelle pareti viventi modulari sono presenti dei pannelli di dimensioni ridotte portanti specifici elementi di supporto della vegetazione che possono essere già predisposti con alloggi per le radici o avere tasche, vasi, fioriere o contenitori riempiti con substrati che possono essere organici o inorganici con buona capacità di ritenzione idrica.

Nelle pareti viventi continue non è richiesto un substrato di terriccio, ma le piante crescono in leggeri pannelli assorbenti come uno strato di feltro in cui sono ricavate delle tasche. Questo strato è poi seguito da altri strati permeabili, flessibili e una schermatura anti­ radice, il tutto ancorato a una cornice e a un supporto metallico fissato alla parete in modo indiretto. Normalmente i fabbisogni idrici e nutrizionali dei vegetali sono coperti grazie a un sistema di fertirrigazione installato sulla sommità della struttura, grazie allo strato permeabile e alla gravità, l'acqua si distribuisce sull'intero muro verde.

Nelle pareti viventi modulari l'impianto irriguo viene installato tra i pannelli e l'acqua in eccesso viene raccolta da una canaletta di scolo e stoccata. La struttura modulare permette la pre-coltivazione dei pannelli con la possibilità di una rapida messa in opera oltre che la rapida sostituzione di eventuali moduli rovinati. Inoltre, è più semplice comporre i moduli secondo un disegno estetico che rispetti forma e volume delle diverse specie.
 
Manutenzione e possibili criticità
Vale la pena menzionare alcuni aspetti progettuali e realizzativi che possono fare la differenza circa l’esito degli interventi nel corso degli anni.
 
Vi sono molte tipologie di tetti verdi, in base a quella scelta, le esigenze di manutenzione sono diverse, ma è bene fare particolare attenzione ai sistemi di drenaggio dell’acqua, all’impermeabilizzazione e alle “funzioni anti-radice” del tetto verde, per la protezione della soletta sottostante, oltre al tipo di vegetazione in base alla pendenza del tetto, al peso complessivo della copertura, comprensivo cioè del suo strato verde, all’integrazione fra il verde e la particolare conformazione degli altri elementi costruttivi del tetto.
 
Da considerare poi gli effetti del vento, la disponibilità di acqua sul tetto e i sistemi per l’irrigazione, senza dimenticare illuminazione e manutenzione.
 
La maggior parte delle pareti verdi richiedono una potatura annuale per mantenere le piante ed è noto che le pareti “viventi” spesso richiedono l'irrigazione delle piante e la sostituzione del 5-10% delle specie vegetali ogni anno; mentre i sistemi con irrigazione automatizzata possono richiedere la sostituzione dei tubi dell'acqua ogni 7,5 anni a causa della possibile cristallizzazione del sale.
 
ENEA ha fatto una stima di tempi di manutenzione necessari per diversi tipi di inverdimento di un tetto con una superficie di almeno 500 metri quadri, riassunti in Tabella 2 e 3.
 
Tabella 2 - Impegno medio richiesto per la manutenzione di un tetto verde con superficie maggiore di 500 m² (Fonte: ENEA in UNI 11235: 2015)  
 
Tabella 3 - Criteri utili per un'ottimale manutenzione di un tetto verde con superficie maggiore di 500 m (Fonte: rielaborazione dati ENEA)