Tecnica costruttiva Pozzanghere addio se l'acqua se ne va

TECNICA COSTRUTTIVA

POZZANGHERE ADDIO SE L’ACQUA SE NE VA

Le soluzioni ottimali per il drenaggio delle superfici? Sono le pavimentazioni permeabili, con le quali il ristagno superficiale della pioggia è virtualmente eliminato. Sono particolarmente indicate nel caso della realizzazione di nuove costruzioni

di Massimo Colombo *

Differenza tra pavimentazione permeabile e non permeabile

Le pavimentazioni permeabili sono un sistema idoneo a sopportare un certo livello di traffico ma, allo stesso tempo, agire anche come un efficace sistema di drenaggio delle acque. Sulle superfici impermeabili l’acqua inumidisce il materiale superficiale, al crescere dell’intensità si ferma nelle eventuali depressioni in superficie fino a riempirle. Quindi, si muove verso i punti di scarico o nei corsi d’acqua aperti: questa acqua in movimento determina il quantitativo di scorrimento (run-off), mentre quella rimasta nelle depressioni può solo essere assorbita o evaporare in tempi successivi. Il tempo necessario all’acqua per passare dal punto più lontano, dove precipita, fino al punto di ingresso nei sistemi di scarico è definito «tempo di entrata»: nel caso di superfici impermeabili la distanza tra il punto più lontano e il punto di scarico potrebbe raggiungere anche i 20-30 metri.

IL CONTROLLO

Sulle pavimentazioni permeabili il tempo di entrata è appena quello che occorre alla goccia di pioggia per colpire la superficie, quindi il ristagno superficiale delle acque è virtualmente eliminato: questo meccanismo, definito anche «controllo della fonte», è un elemento fondamentale per la realizzazione di Sistemi sostenibili di drenaggio urbano (Suds). Si riducono, infatti, la velocità massima, il volume totale e la frequenza di

Schema di elementi necessari per l’invarianza idraulica di un suolo scorrimento (run-off) contribuendo a replicare il comportamento di superfici a verde naturale anche per le aree urbanizzate, e si fornisce un importante contributo alla pulizia e rimozione degli inquinanti delle acque meteoriche, riducendo la concentrazione degli stessi prima che queste confluiscano nei sistemi di scarico.

TUBAZIONI MAGGIORI

Le pavimentazioni permeabili sono particolarmente indicate qualora si tratti di interventi di realizzazione di nuove costruzioni che comportino l’aumento delle superfici impermeabili, in aree nelle quali i sistemi di drenaggio sono già esistenti: in tali condizioni infatti, per adeguarsi ai nuovi maggiori regimi di scarico, la sostituzione delle tubazioni con altre a diametro maggiore è spesso non economicamente conveniente, ma addirittura inammissibile perché aumenta le portate di deflusso, quindi i conseguenti fenomeni di maggiore erosione e rischio di inondazioni. Altri benefici si possono identificare in particolare nelle pavimentazioni di parcheggi nei centri commerciali trafficati da pedoni con carrelli, come effetto positivo dell’eliminazione delle pozzanghere, della formazione di superfici ghiacciate e assenza di eventuali spruzzature di acqua dovute al transito dei veicoli. Risulta del tutto evidente che stiamo assistendo a grandi variazioni del clima del pianeta, con inverni che diventano più mitigati e umidi, ma con precipitazioni sempre più intense (fino alle cosiddette bombe d’acqua). Condizioni climatiche estreme, come pure lunghi periodi di forti piogge, diventano sempre più frequenti. La previsione e la realizzazione di efficaci misure di drenaggio è indispensabile e deve essere subito attuata per proteggere nel futuro le aree urbane da fenomeni di inondazioni.

INVARIANZA IDRAULICA

A tal fine, le pavimentazioni permeabili sono un elemento ormai imprescindibile nei progetti di calcolo della invarianza idraulica, cioè della limitazione imposta dalle recenti normative regionali alle portate di scarico per nuovi insediamenti e/o modifiche dei fabbricati esistenti: la combinazione con una opportuna massicciata, in grado di svolgere una funzione di accumulo, consente di risparmiare sensibilmente sui volumi e quindi sui costi dei bacini di laminazione, addirittura in certe condizioni fino a renderli addirittura non necessari.

L’inquinamento sulle superfici carrabili è causato da perdite di olii e carburanti, usura di pneumatici, polveri atmosferiche. Questo tipo di inquinamento è originato da cause molto diverse e si distribuisce sull’intera area urbana per diffusione: la pioggia ha l’effetto di dilavare questi inquinanti dalla superficie. I sistemi di drenaggio convenzionali, così come le vasche di accumulo, concentrano gli inquinanti, che sono riversati direttamente nel sistema durante la pioggia e quindi poi nei corsi d’acqua superficiali o sotterranei: conseguenza è la riduzione della qualità ambientale di queste acque. Le direttive europee richiedono invece che le acque di scarico vengano gestite in modo da ridurre l’impatto sull’ambiente che le riceve. L’obiettivo è di proteggere le acque e controllare l’inquinamento da fonti diffuse in ambito urbano.

GLI INQUINANTI

Le pavimentazioni permeabili sono molto efficaci nella rimozione dei solidi direttamente dalle acque di scorrimento superficiale, a differenza dei sistemi di accumulo. Gli inquinanti possono restare sulla superficie (se senza pendenza) o essere filtrati attraverso gli strati sottostanti che provvedono a intrappolarli e, nel caso degli idrocarburi, a degradarli nel tempo. Altri inquinanti invece, come in particolare i metalli pesanti, non degradano, ma restano comunque nella struttura per un lungo periodo di tempo. Studi hanno dimostrato una riduzione dei solidi totali sospesi nelle acque, per esempio, limo dal 60% al 95% e degli idrocarburi dal 70% al 90%. Se sottoposta a un occasionale e limitato stillicidio di olio, come accade nei parcheggi, la struttura della pavimentazione permeabile può biodegradare gli idrocarburi per un tempo infinito, evitando la necessità di separatori di olii. Le pavimentazioni permeabili possono essere realizzate secondo due differenti metodi costruttivi: con la stesura di un manto continuo in calcestruzzo, bitumato o in graniglie naturali legate con resine oppure con utilizzo di elementi modulari posati a secco. Per tutti i metodi costruttivi, la scelta della tipologia di pavimentazione da utilizzare per consentire un corretto drenaggio rappresenta solo il completamento di una struttura complessiva di massicciata: massicciata che funziona correttamente solo se tutti gli strati

Attività di filtrazione degli inquinanti di una pavimentazione permeabile Pavimentazione continua in calcestruzzo drenante

Pavimentazione continua drenante in graniglia naturale legata a resina

Tipologie di pavimentazioni modulari drenanti

svolgono perfettamente la loro funzione: in particolare, ciascuno di essi, tranne il suolo naturale sul quale occorre considerare la caratteristica non modificabile, deve presentare una permeabilità maggiore di quello sovrastante, per evitare un effetto imbuto nel flusso delle acque. Occorre poi considerare due ulteriori elementi: l’altezza massima

di falda e l’eventuale presenza di inquinanti nel suolo naturale, tali da sconsigliarne l’immissione di acque: in funzione di questi tre elementi, si progetta di realizzare massicciate a filtrazione totale, filtrazione parziale, oppure senza filtrazione nel suolo naturale.

Tipologie di strutture per pavimentazioni drenanti

La scelta della tipologia più idonea deve necessariamente partire dalla conoscenza del livello di precipitazione massimo previsto nell’area di realizzazione dell’opera, in modo da ottenere l’obiettivo di ridurre quanto più possibile o ancora meglio azzerare il coefficiente di deflusso verso gli scarichi. A differenza di altri Paesi, peraltro caratterizzati da poche differenze di aree climatiche per la configurazione del territorio, non esiste in Italia un’unica indicazione del livello di precipitazione sulla base del quale calcolare permeabilità e deflusso di una pavimentazione: la recente introduzione delle normative regionali per il rispetto della invarianza idraulica può peraltro essere estremamente utile per trovare questa indicazione progettuale. Una volta definito questo fondamentale parametro, spesso trascurato nell'informazione tecnica dei fornitori di prodotti che forniscono

Coefficienti di permeabilità e di scorrimento superficiale

Livelli di precipitazione da progetto (Italia da regolamenti regionali)

Andamento della permeabilità nel tempo

solo un dato in percentuale senza precisare rispetto a quale precipitazione, occorre tenere presente che la caratteristica di permeabilità di una struttura ha una tendenza alla riduzione progressiva nel tempo in funzione del livello di traffico e di potenziale occlusione delle porosità per effetto di detriti e/o inquinamento. Quello che dunque risulta fondamentale da definire a livello progettuale non è tanto la permeabilità a nuovo, quanto il livello limite sotto il quale, in un tempo successivo, occorre disporre di metodi e/o processi per ripristinare tale livello, senza essere costretti a sostituire l’intera pavimentazione.

DIECI ANNI

Studi condotti su diverse tipologie di pavimentazioni modulari negli ultimi anni hanno verificato riduzioni di permeabilità iniziale nel periodo di dieci anni da un minimo del 10% (pavimentazioni ciclo-pedonali, poca o nulla tendenza all’intasamento) fino a un massimo del 90% (carichi elevati, molto sporco e/o inquinamento). Nel processo di scelta tra le diverse tipologie di pavimentazione e di materiali offerti dal mercato è molto opportuno farsi guidare dalle recenti disposizioni normative sul rispetto dei Criteri ambientali minimi (Cam) in edilizia e dai protocolli volontari di sostenibilità in edilizia (Leed, Breeam, Itaca), che di tale normativa sono stati i virtuosi precursori. In tutto questo corpo normativo, la realizzazione di superfici a elevata permeabilità è un requisito sempre fortemente valorizzato e sempre richiesto quando possibile. Ma ci sono comprese ulteriori indicazioni che aiutano a scegliere la tipologia più sostenibile: 1) scegliere materiali prodotti con limitato uso di risorse naturali. Sotto questo aspetto, è preferibile utilizzare dunque calcestruzzo piuttosto che pietre naturali. 2) Scegliere materiali prodotti con limitato uso di energia ed emissioni di CO2. Preferibile, dunque, ancora il calcestruzzo rispetto a soluzioni molto energivore per la produzione come laterizio e ceramica. 3) Scegliere soluzioni costruttive e materiali completamente riutilizzabili dopo eventuale smontaggio: le pavimentazioni modulari con posa a secco sono dunque preferibili ai materiali gettati in opera. 4) Utilizzare superfici di tipo «freddo» ad alta riflettanza, che restituiscano meno calore all’ambiente. Le pavimentazioni in calcestruzzo sono da preferire alle pavimentazioni scure in conglomerato bituminoso. 5) Scegliere materiali contenenti riciclato e completamente riciclabili dopo un'eventuale dismissione: il calcestruzzo attuale ha anche questa caratteristica.

IL CALCESTRUZZO

Dall’analisi dei punti precedenti è evidente come la migliore soluzione per esterni permeabili è costituita da una pavimentazione in calcestruzzo di colore chiaro, contenente riciclato, costituita da elementi modulari posabili a secco, completamente riutilizzabili e/o riciclabili in caso di dismissione: dunque si consigliano fortemente le pavimentazioni in masselli o lastre autobloccanti in calcestruzzo vibro-compresso che, a differenza delle altre soluzioni, sono anche adattabili a ogni livello di carrabilità richiesto, da esclusivamente ciclo-pedonale fino a veicolare anche pesante. * Ingegnere civile e ambientale, libero professionista

Pavimentazione in masselli autobloccanti in calcestruzzo vibro-compresso