Le coperture metalliche a bassa pendenza hanno geometrie semplici, e sono più facili e meno costosi da installare che i tetti a pendenza media e ripida. I tetti metallici a bassa pendenza richiedono meno materiale, il che riduce il carico complessivo sulla struttura dell’edificio. I tetti a bassa pendenza non sono totalmente piatti, la loro pendenza varia generalmente da 1/4:12 a 3:12. La pendenza minima del tetto in metallo dipende dal profilo del tetto, dal design dell’edificio, dal clima e dalla posizione del sito. Tipicamente, i magazzini a un solo piano e le costruzioni metalliche pre-ingegnerizzate utilizzano sistemi di tetti metallici a bassa pendenza.
Jim Bush, vice presidente delle vendite di ATAS International, Allentown, Pa., ritiene che le grandi costruzioni con lunghe pendenze siano spesso le migliori applicazioni per i tetti a bassa pendenza, poiché l’altezza complessiva della costruzione può essere minimizzata con sistemi a bassa pendenza. Frank Resso, PE, presidente, Resso Engineering, Newnan, Ga., è d’accordo, dicendo che (generalmente) i tetti metallici a bassa pendenza tendono ad essere usati su edifici che sono più grandi nell’area complessiva con lunghe corse dalla gronda al colmo, per ridurre l’altezza totale del tetto e per minimizzare i requisiti strutturali dell’intelaiatura di supporto. “Gli edifici con tetti metallici a bassa pendenza tendono ad essere più interessati alle prestazioni del sistema che al beneficio estetico che una linea del tetto più visiva potrebbe promuovere”, dice Resso. “Da un punto di vista economico ed estetico, i retrofit di coperture piane costruite (BUR) in metallo sono i primi candidati per le coperture metalliche a bassa pendenza”.
Charlie Smith, responsabile nazionale del recupero presso McElroy Metal, Bossier City, La., sostiene che le migliori installazioni a bassa pendenza sono su edifici di forma quadrata, senza anse o valli, con dimensioni che consentono lunghezze di pannelli a corsa singola senza gradini. “La formatura del sito con il pannello e la clip corretti può consentire corse singole fino a 300 piedi”, dice. Le strutture convenzionali con un ponte d’acciaio con un’installazione rigida sotto il tetto di metallo forniscono i migliori risultati”. Gli edifici metallici a struttura aperta con isolamento a stecca sono i più comuni, ma creano la maggior parte delle sfide di impermeabilizzazione e di installazione durante l’installazione iniziale. Una pendenza di mezzo pollice è molto meglio di una pendenza di 1/4 di pollice. Con una pendenza di 1/4 di pollice c’è troppa possibilità di acqua stagnante, a causa delle irregolarità nella struttura, specialmente vicino alla gronda. Una struttura edilizia in metallo è progettata per avere un tetto in metallo su di essa perché il tetto in metallo incanala il flusso d’acqua e mantiene un carico uguale su tutta la struttura. La chiave qui è che l’acqua rimane incanalata e mantiene uguale il carico degli arcarecci.”
Potenziale di acqua stagnante
Per evitare danni, i tetti a bassa pendenza devono essere progettati e installati correttamente per deviare l’umidità sotto forma di pioggia, neve, condensa e ghiaccio lontano dall’edificio. L’acqua stagnante troverà la sua strada in un edificio nelle giunture, nei punti di fissaggio e nelle penetrazioni.
“I dettagli a bassa pendenza devono incorporare elementi impermeabili all’interno del loro design per accogliere il potenziale di acqua stagnante”, dice Bush. “Una grande quantità di sigillante è usata all’interno di tutti i dettagli per assicurare la tenuta alle intemperie. I tetti a forte pendenza si basano su principi di dispersione dell’acqua e tipicamente contano su più canali di deviazione all’interno dei gruppi di scossaline.”
Resso concorda che le coperture metalliche a bassa pendenza differiscono dalle coperture a forte pendenza in quanto la resistenza alle infiltrazioni d’acqua attraverso le cuciture dei pannelli è un aspetto ancora più cruciale della progettazione del sistema. “Molte volte, la bassa pendenza è dettata dalla geometria dell’edificio: aree del tetto di ampia larghezza che devono semplicemente essere a bassa pendenza per limitare l’altezza complessiva del tetto/edificio come una questione pratica”, dice. “Così, le coperture metalliche a bassa pendenza comportano tipicamente pannelli metallici molto lunghi che dirigono un grande volume di pioggia e drenano l’acqua a una velocità più lenta a causa della superficie del tetto relativamente più piatta. Tutto questo porta a un rischio molto più elevato che la falegnameria dei pannelli metallici venga inondata, o addirittura sommersa dall’acqua.”
Snap Together Versus Seamed
Anche se alcuni pannelli del tetto con cuciture a scatto o fissate attraverso, sovrapposti siano utilizzati su tetti metallici a bassa pendenza in applicazioni non critiche, il metodo preferito è quello di utilizzare un sistema meccanicamente aggraffato che spesso incorpora sigillanti all’interno del design della cucitura. “I sistemi meccanicamente aggraffati si basano sulle pieghe multiple del metallo con il sigillante per creare un design del giunto resistente alle intemperie”, dice Bush. Le cuciture sono anche elevate al di sopra della superficie del tetto, comunemente 2 pollici o più per ridurre al minimo il potenziale di acqua stagnante che cerca di penetrare nelle cuciture”. I principi di progettazione delle cuciture a scatto si basano sulla pendenza per disperdere l’acqua e non sono considerati progetti di cuciture resistenti alle intemperie”. I pannelli a scatto non hanno lo stesso livello di tenuta alla compressione del sigillante nella cucitura dopo l’installazione come un pannello cucito meccanicamente. Alex R. Detmer, manager dei servizi tecnici sul campo di Kingspan Insulated Panels, Deland, Florida, sostiene che la sigillatura con un aggraffatore stringe completamente la cucitura.
Resso sottolinea che questo sigillante per cuciture dovrebbe essere applicato in fabbrica. “Il sigillante installato in cantiere, manualmente o a macchina, può essere incoerente e può essere compromesso da sporco e detriti se installato in un ambiente esterno non controllato”, aggiunge. Inoltre, “I pannelli a scatto che sono progettati per andare sopra l’intelaiatura aperta, vengono compressi mentre vengono fatti scattare insieme, ma si rilassano una volta che l’impegno del pannello è completo, allentando il sigillo di compressione”, dice Smith. Quando fuori fa freddo, molte volte il sigillante è molto difficile da comprimere, quindi è difficile impegnare correttamente la cucitura”. C’è stata almeno una causa legale significativa sull’uso di pannelli snaptogether sopra l’intelaiatura aperta in bassa pendenza”. Resso cita lo standard di prova ASTM E2140, che è stato sviluppato in gran parte con l’intento di stabilire un punto di riferimento delle prestazioni per i sistemi di pannelli installati a bassa pendenza, compresi i sistemi che possono potenzialmente essere sottoposti a cuciture di pannelli sommersi dall’acqua durante eventi temporaleschi pesanti.
Prevenzione delle infiltrazioni
Oltre ad aumentare la pendenza del tetto nella progettazione, cosa si può fare per prevenire lo stagno e le infiltrazioni d’acqua sui tetti in metallo a bassa pendenza? Detmer suggerisce di assicurarsi di eliminare qualsiasi giunzione finale in cui un pannello ne lambisce un altro. “Un pannello a goccia singola dal colmo alla gronda eliminerà molti problemi di perdite”, aggiunge. “
Anche Ben King, responsabile dei contratti presso Kingspan Insulated Panels, sottolinea l’importanza del sigillante e come applicarlo per la tenuta all’aria e all’acqua. “Questo è fondamentale da stabilire poiché la natura isolata del prodotto separa due ambienti che potrebbero condensare l’acqua se non rimangono separati.”
L’attenzione al posizionamento del sigillante all’interno dei disegni delle scossaline è davvero una preoccupazione critica per l’installazione sui tetti metallici a bassa pendenza. Poiché i tetti metallici a bassa pendenza hanno una maggiore possibilità che il vento trattenga l’acqua sul tetto e la trattenga contro le scossaline di terminazione, tutti i dettagli delle scossaline, tra cui la gronda, l’inclinazione, il colmo, la parete di testa, la parete laterale e i dettagli di penetrazione, devono essere a tenuta stagna. “Per realizzare questo, queste condizioni richiederanno l’uso di elementi di fissaggio a vista che tengono insieme due o tre strati di metallo con un nastro butilico sigillante compresso tra di essi”, aggiunge Smith.
Smith ritiene che, poiché la possibilità che l’acqua vada oltre la cima delle cuciture ha una probabilità molto più alta sui tetti a bassa pendenza che su pendii più ripidi – specialmente quando la lunghezza della corsa dalla gronda al colmo aumenta – può essere necessario un sistema di tetto strutturale, idrostatico con dettagli di installazione idrostatici. “I sistemi strutturali sono progettati per andare sopra l’intelaiatura aperta e l’idrostatica significa che sono a tenuta d’acqua”, dice. “Inoltre, la maggior parte dei pannelli strutturali asimmetrici richiederà un ulteriore sigillante per tubi applicato sul campo intorno alla clip per essere a tenuta stagna. Questo anche se nella maggior parte dei casi c’è del sigillante applicato in fabbrica nella cucitura e all’interno della clip. C’è ancora una rottura nel sigillante intorno alla clip che deve essere affrontata con il sigillante applicato sul campo.”
Consigli per le basse pendenze
Smith è stato coinvolto nel recupero di milioni di metri quadrati di coperture metalliche a bassa pendenza e ha sviluppato molte soluzioni creative ai problemi ricorrenti che ha visto. Il suo consiglio per un’installazione di successo di un tetto metallico a bassa pendenza include:
– Eliminare le sovrapposizioni finali, se possibile, usando un pannello formato in loco se la distanza dalla gronda al colmo è più lunga di quella che è spedibile.
– Eliminare la grondaia interna – per i migliori risultati l’acqua dovrebbe essere fatta defluire dalla fine dei pannelli in una grondaia esterna.
– Se ci sono valli su un tetto metallico a bassa pendenza, dovrebbero essere lasciati cadere sotto il piano del tetto; questo può essere fatto utilizzando una clip alta nella maggior parte dei casi.
– Se ci sono condizioni di anca o valle, utilizzare un pannello a costola verticale, fornisce la massima flessibilità durante e dopo l’installazione su tetti metallici a bassa pendenza.
– Per i cordoli, utilizzare dettaglio cordolo idrostatico che è shingled nel tetto. Non installare un cordolo sopra/sopra che è installato dopo che il tetto è stato installato o un cordolo sotto/sotto che è installato prima che il tetto sia installato.
Durante l’installazione, Resso consiglia di fare particolare attenzione a limitare il traffico pedonale sul tetto, anche durante l’aggraffatura, perché camminare sul tetto può causare depressioni localizzate che possono raccogliere acqua. “Il traffico pedonale non necessario può causare la separazione tra il materiale di chiusura del colmo e il piano del pannello del tetto”, dice.
Per un’installazione di successo del tetto metallico a bassa pendenza, Mark Graham, vice presidente dei servizi tecnici presso la National Roofing Contractors Association, Rosemont, Ill, consiglia agli installatori di essere pienamente consapevoli dei requisiti dei produttori di pannelli metallici. “L’installatore deve davvero seguire e attenersi alle istruzioni dei produttori”, dice. “Ci sono differenze significative tra i singoli produttori di pannelli. Fate i vostri compiti e controllate le configurazioni dei pannelli. L’installazione di ogni produttore è un po’ diversa. Fate ricerche e qualifiche in anticipo”. Bush è d’accordo, dicendo che i dettagli raccomandati dai produttori durante il processo di installazione avranno alla fine la responsabilità generale del design per la tenuta alle intemperie dell’edificio. “Se i dettagli raccomandati non vengono seguiti, le garanzie associate al progetto saranno annullate”, avverte.
