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Superbonus, negli edifici collabenti la presenza dell’impianto si può autocertificare
NORMATIVA Superbonus, negli edifici collabenti la presenza dell’impianto si può autocertificare
FOCUS

Bacini di infiltrazione e tetti verdi: soluzioni per contenere situazioni di eccesso d’acqua

di Rosa di Gregorio

Superficiali o sotterranei, i bacini di infiltrazione facilitano il processo di trasferimento dell'acqua attraverso la superficie del terreno; estensivi o intensivi, i tetti verdi riducono il deflusso delle acque meteoriche

Vedi Aggiornamento del 05/07/2022
Foto: Jessica Kirsh©123RF.com
28/06/2021 - L’assetto della maggior parte delle città influenza negativamente l’equilibrio del ciclo naturale dell’acqua: precipitazione, evaporazione, alimentazione della falda acquifera e deflusso superficiale.
 
In un momento storico come quello attuale, in cui il cambiamento climatico, la riduzione della risorsa idrica, l’avanzamento della desertificazione ecc. sono una reale minaccia alla sopravvivenza, un cambio di rotta è un atto obbligatorio. Ne parla apertamente e con un tono di forte preoccupazione la bozza del nuovo rapporto dell’Ipcc, il Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici, svelata lo scorso 23 giugno dall'Agence France-Presse.

È importante favorire il ciclo naturale dell’acqua nelle aree urbanizzate; serve superare la tradizionale canalizzazione dei deflussi e privilegiare la permeabilizzazione del suolo, l’infiltrazione delle acque meteoriche o il loro recupero per la riutilizzazione.
 
Tra i principi chiave della gestione sostenibile delle acque meteoriche troviamo:
1) contenimento dei deflussi;
2) recupero e riutilizzo;
3) infiltrazione;
4) immissione delle acque meteoriche in acque superficiali.
 
In un precedente focus abbiamo fatto una panoramica sui sistemi e soluzioni per la gestione delle acque meteoriche: tra le soluzioni adatte al contenimento dei deflussi, ossia contenere situazioni di eccesso d'acqua, troviamo le pavimentazioni permeabili e drenanti e i tetti verdi. Il recupero delle acque meteoriche fa risparmiare l'acqua potabile per usi in cui l'acqua meteorica va più che bene, come l’irrigazione.  

Per l'infiltrazione ci sono sistemi superficiali, sistemi sotterranei o combinati; essi facilitano il processo di trasferimento dell'acqua attraverso la superficie del terreno limitandone la perdita, ad esempio nei condotti fognari, e il fenomeno del ruscellamento. Dopo un processo di ritenzione e filtrazione l’acqua meteorica, depurata dagli agenti inquinanti, può essere immessa nelle acque di superficie.
 
Ci concentreremo in questo articolo su due soluzioni, idonee al contenimento dei deflussi e all’infiltrazione: tetti verdi e bacini di infiltrazione.
 
Parleremo di sistemi di infiltrazione con Giuseppe Zelioli, Water Management di REHAU Italia, filiale italiana del gruppo internazionale impegnato nell’ideazione e realizzazione di soluzioni per rendere il futuro più sostenibile.
 
Con Stefano Bombino, Responsabile Tecnico Commerciale di Perlite Italiana, ci soffermeremo sul tema dei tetti verdi. Perlite Italiana è un'azienda italiana che da 70 anni propone prodotti e soluzioni a base di perlite espansa per edilizia, industria, agricoltura e paesaggistica, con particolare attenzione alla sostenibilità.
 

Bacini di infiltrazione

Differenza tra un sistema di infiltrazione superficiale ed uno sotterraneo
 
“I sistemi di infiltrazione possono essere superficiali o sotterranei, la differenza principale tra i due riguarda la capacità di accumulo e di smaltimento:
 
- il sistema di infiltrazione superficiale, ad accezione dei rain garden, non ha accumulo, pertanto, per essere performante, il terreno sottostante deve poter garantire un’elevata capacità di assorbimento dell’acqua relativa all’evento meteorico, senza che si formino pozzanghere o addirittura allagamenti sulla superficie stradale;
 
- il sistema di infiltrazione/drenaggio interrato offre, invece, la possibilità di accumulare l’intera quantità d’acqua prodotta durante l’evento meteorico, per rilasciarla gradualmente nel terreno nelle ore successive, evitando che la superficie stradale si allaghi.
 
La scelta di un sistema rispetto all’altro dipende dalla quantità di acqua da smaltire, dalla capacità di smaltimento istantanea, ovvero, dal grado di permeabilità del terreno. Un sistema interrato ha una capacità di smaltimento del 100% mentre quella di un sistema superficiale, variando a seconda di diversi fattori, non può essere stabilita.”

Bacini di infiltrazione e tetti verdi: soluzioni per contenere situazioni di eccesso d’acqua  Schematizzazione grafica di bacino di infiltrazione/drenaggio, RAUSIKKO ©REHAU

Sistemi di infiltrazione sotterranei

Come funziona un sistema di infiltrazione interrato?
 
“Il principio di funzionamento di un sistema di infiltrazione interrato, più correttamente detto infiltrazione/drenaggio, è quello di consentire alle acque meteoriche di essere accumulate in bacini sotterranei per essere assorbite naturalmente dal terreno, evitando in questo modo che gli eventi meteorici provochino allagamenti, dovuti all’impermeabilizzazione sempre maggiore delle superfici nei centri urbani.
 
Contestualmente, permettono il reintegro naturale dell’acqua nella falda acquifera.
 
I sistemi di infiltrazione/drenaggio, così come quelli di accumulo e laminazione, sono soluzioni che lavorano nel rispetto dell’invarianza idraulica e idrogeologica. Come indicato nel art 7 della L.R. Lombardia 4/2016, il criterio dell’invarianza idraulica ed idrologica prevede che il deflusso risultante dalle superfici impermeabili ed il relativo drenaggio di un’area debba rimanere invariato dopo una qualunque trasformazione d’uso del suolo all’interno dell’area stessa.
 
Bacini, pavimentazioni porose, canali e pozzi sono sistemi di infiltrazione. Tuttavia, sono soluzioni che non possono essere paragonate tra loro in quanto hanno delle capacità di accumulo e smaltimento decisamente diverse tra loro.”
 
Il fattore “permeabilità” del terreno:
 
“Il dimensionamento di un sistema di infiltrazione/drenaggio, oltre ad essere calcolato in base all’area di raccolta dell’evento meteorico ed al tipo di superficie (Superficie Scolante Impermeabile Totale), è strettamente legato alla permeabilità del terreno (valore espresso in m/s, ad indicare la velocità di passaggio dell’acqua nel terreno) dove viene realizzata l’opera.
 
Più alta è la permeabilità del terreno, maggiore è il volume di accumulo da realizzare. Questo perché il volume di accumulo - calcolato anche in base alle curve pluviometriche - deve poter essere svuotato entro le 48 ore dalla fine dell’evento meteorico o garantire un volume libero di accumulo pari almeno a quanto richiesto dalle norme, come il Il Regolamento Regionale della Lombardia 19 aprile 2019, n.8.
 
Pertanto, prima si svuota il volume di acqua accumulato, meno volume bisogna prevedere oltre a quello imposto dalle norme. In presenza di terreno ghiaioso, avremo una permeabilità bassa con una velocità di passaggio elevata (10 -2 m/s); diversamente, con un terreno argilloso, avremo una permeabilità elevata ed una velocità di passaggio ridotta (10 -6 m/s).
 
Se il terreno presenta valori di permeabilità elevati (> 10 -8 m/s), è preferibile optare per delle vasche di accumulo e laminazione”
 
Profondità di un sistema di infiltrazione sotterraneo:
 
“La profondità di posa di un bacino di infiltrazione sotterraneo varia in funzione dell’area superficiale disponibile e in relazione al volume di accumulo da realizzare. Se l’area di superficie disponibile è contenuta, si rende necessario andare in profondità per ottenere la cubatura richiesta e necessaria.”
 
Un esempio di sistema idoneo ad essere impiegato per la realizzazione di bacini interrati per la gestione delle acque meteoriche è rappresentato da RAUSIKKO Box: celle modulari componibili, realizzate interamente in Polipropilene vergine (PP). Le celle RAUSIKKO Box H possono essere installate normalmente fino a 6 metri di profondità, previa verifica statica.
 
Bacini di infiltrazione e tetti verdi: soluzioni per contenere situazioni di eccesso d’acqua Realizzazione di un bacino di infiltrazione/drenaggio, RAUSIKKO ©REAHU
 
Realizzazione di un bacino di infiltrazione in aree in cui l'approvvigionamento idrico viene effettuato utilizzando l'acqua di falda
 
“L'acqua che percola nel sottosuolo non è priva di inquinanti, ed essi variano a seconda della provenienza dell’acqua: da strade, parcheggi, marciapiedi, ecc. (trattamenti di prima pioggia) e quelle provenienti dai tetti e coperture in genere.
Quando si opera in aree in cui l’approvvigionamento idrico viene effettuato utilizzando l'acqua di falda, bisogna considerare la qualità delle acque che vengono immesse nel sottosuolo. Occorre, pertanto, prevedere dei sistemi controllo e gestione della portata, oltre a dei sistemi di pulizia delle acque in ingresso al sistema di infiltrazione.”
 
Per garantire la qualità dell’acqua immessa nel sottosuolo, REHAU ha sviluppato i sistemi di pulizia SEDICLEAN e HYDROCLEAN, che hanno ottenuto la certificazione dall’istituto indipendente IKT (Institut für Unterirdische Infrastruktur) per le prestazioni di depurazione certificate e verificate secondo le indicazioni dal DIBt (Deutsches Institut für Bautechnik).
 
Uso della superficie al di sopra del bacino
 
Un altro vantaggio di un sistema di infiltrazione sotterraneo è la possibilità di poter utilizzare la superficie al di sopra del bacino. Il sistema di drenaggio verrà avvolto completamente con un tessuto geotessile (tessuto non tessuto) e ricoperto con la stessa terra dello scavo, se presenta caratteristiche tali da poter garantire il carico d’uso destinato dell’area sovrastante; diversamente si ricoprirà con materiale idoneo allo scopo, come materiale ghiaioso.
 
La superficie sopra il bacino può essere destinata ad usi che non superino determinati valori di carico massimo come previsto da normativa DIN 1072/1985.
 
Ad esempio, nel caso della realizzazione di un centro commerciale in Lombardia, in cui c’è stata inevitabilmente la trasformazione d’uso del suolo, nel rispetto del principio di invarianza idraulica e idrogeologica, nell'area esterna è stato realizzato un Sistema di Accumulo e Drenaggio a 2 livelli, con capacità di 526 m3 e dimensioni (B x L x H) 30,8 x 12,8 x 1,3 m.
 
Sono state utilizzate 656 celle RAUSIKKO e il pozzetto di scarico AWASCHACHT PP DN 1000 con sistema di regolazione e controllo per il mantenimento costante della portata dell’acqua di scarico a 10 l/s per il rispetto della normativa in materia. Dopo le fasi di scavo, è stato steso un telo in geotessuto e sono stati posizionati ed allineati il pozzetto e il canale di distribuzione e successivamente le celle, distribuite su due livelli.
 
Tutto il sistema di drenaggio è stato coperto con uno strato di ghiaia e successivamente con terreno e destinato ad essere utilizzato come area a parcheggio. Nella planimetria e sezione di progetto che seguono è possibile visionare la stratigrafia del sistema:
 
Bacini di infiltrazione e tetti verdi: soluzioni per contenere situazioni di eccesso d’acqua 
 
La superficie in questo caso può sopportare carichi fino a SLW 60 (secondo le DIN 1072, camion con un carico massimo di 60 t ed un carico per ruota di 100 KN, rispettivamente un carico per area di 33,3 KN/m2).
 

Tetti verdi 

Il tetto verde, noto anche come green roof, verde pensile o tetto giardino è una soluzione che rientra tra le infrastrutture verdi urbane e produce diversi vantaggi:
1) Miglioramento delle condizioni dell'edificio:
- limita l'isola di calore ripristinando parte della massa biologica sostituita dal cemento.
2) Miglioramento delle condizioni dell'ambiente circostante:
mitiga gli inquinanti grazie alle specie vegetali;
riduce e contiene il deflusso delle acque meteoriche verso gli scarichi.
 
Un green roof può essere realizzato a verde estensivo o verde intensivo. “Estensivo ed Intensivo sono aggettivi che si riferiscono al tipo di vegetazione che viene prevista sulla copertura o soletta, ha affermato Perlite Italiana, e che di conseguenza comporta maggiore o minore manutenzione del sistema.”
 
Il verde estensivo è un rivestimento ideale per tutte le tipologie di copertura. La sua vegetazione
è di tipo superficiale pari a 15/20 cm di profondità, pertanto un green roof estensivo ha una capacità di carico ridotta. Per quelli spioventi ed a botte occorrono sistemi di ancoraggio e di trattenimento del terriccio.

Bacini di infiltrazione e tetti verdi: soluzioni per contenere situazioni di eccesso d’acqua  Giardino pensile estensivo a sedum PERLIROOF © Perlite Italiana

Il verde intensivo è applicabile sui tetti piani con portanza superiore ai 150 kg; in questo caso la varietà vegetativa è ampia.
 
Bacini di infiltrazione e tetti verdi: soluzioni per contenere situazioni di eccesso d’acqua Giardino pensile intensivo con alberi di III grandezza PERLIROOF © Perlite Italiana
 

Contenimento dei deflussi: come lavora un tetto verde

Un tetto verde, a differenza di un tetto tradizionale, definito rigido, ha la capacità di trattenere un certo volume di acqua. Grazie a questo, il tetto verde cambia il deflusso delle acque piovane rispetto ad un tetto rigido attraverso l'abbassamento (attenuazione) ed il ritardo del picco del deflusso.
 
Un tetto verde, quindi, favorisce l’attenuazione del deflusso superficiale delle acque piovane in quanto una parte di esse è assorbita dal terreno e un’altra parte è restituita al ciclo idrologico naturale mediante la traspirazione.
 

Green roof: il coefficiente di deflusso e lo spessore del terriccio

La capacità del verde pensile di regimare le acque meteoriche viene misurata con il “coefficiente di deflussoΨ che rappresenta, per una determinata superficie, il rapporto tra l’acqua piovana che viene rilasciata e l’acqua piovana che viene captata in uno specifico intervallo di tempo.
 
Il coefficiente Ψ varia tra 0 e 1. A coefficiente uguale a zero corrispondono superfici per le quali è nulla la quantità di acqua rilasciata. A coefficiente uguale a 1 corrispondono superfici che rilasciano il 100% dell’acqua captata. Più basso è il valore di Ψ maggiore è la capacità di contenimento della stratigrafia.
 
La Norma UNI 11235, riferimento per la realizzazione dei giardini pensili, sottolinea l’importanza del coefficiente di deflusso come parametro sintetico della funzionalità idraulica ed ecologica del sistema. Di seguito una schematizzazione dei valori dei valori massimi di Coefficienti di deflusso (Ψ), stabiliti dalla norma, in relazione allo spessore (S) del terriccio espresso in cm:
 
- 8 < S < 10_ Ψ 0,60
- 10 < S < 15_ Ψ 0,45
- 15 < S < 25_ Ψ 0,35
- 25 < S < 35_ Ψ 0,25
- 35 < S < 50_ Ψ 0,20
- S > 50_ Ψ 0,10
 
Lo spessore dello strato colturale o più semplicemente del terriccio è l’elemento determinante ai fini del contenimento dei deflussi delle acque meteoriche. Secondo Perlite Italiana: “la vegetazione prevista implica spessori di terriccio maggiori o minori in funzione dell’importanza della pianta e del suo apparato radicale. Questi spessori sono standardizzati per le varie tipologie di vegetazione con opportuni spessori indicati dalla norma UNI 11235.
 
Maggiore è lo spessore del pacchetto, maggiore è il trattenuto d’acqua e minore sarà il deflusso. Minore è il deflusso, maggiore sarà l’acqua trattenuta dal pacchetto e di conseguenza quella messa a disposizione delle piante con minori costi di manutenzione.
 
La stratigrafia con uno spessore più elevato è maggiormente indicata per un'elevata capacità di drenaggio. Ad esempio, ipotizzando due pacchetti pensili realizzati con gli stessi prodotti ma con spessori diversi, quello con spessore maggiore avrà un coefficiente di deflusso inferiore e, quindi, una percentuale maggiore di acqua trattenuta.”
 
La soluzione di Perlite Italiana è Perliroof, sistema sottoposto a prove estreme di evento meteorico, “bombe d’acqua”, secondo il protocollo di test FLL (Linee guida per la progettazione, esecuzione e manutenzione dei tetti verdi). Il valore di Ψ ottenuto, ad esempio per una stratigrafia con spessore di terriccio da 25 cm, è stato di 0,06.
 
Un tetto verde contribuisce anche alla depurazione dell’acqua. Perlite Italiana ha affermato che, “così come avviene in natura, l’acqua che attraversa il pacchetto pensile viene filtrata dal terriccio, riducendo il contenuto di inquinanti”.

 

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