Chi desidera ristrutturare una mansarda, sopraelevare una casa o semplicemente far entrare più luce naturale in un tetto a falda, non può fare a meno di ricorrere all’abbaino. Costruire un abbaino significa effettuare uno degli interventi più complessi sull’involucro edilizio: un elemento costruttivo che funge contemporaneamente da finestra, parete, tetto e passaggio verso la struttura portante deve resistere in modo duraturo a pioggia, vento, neve, calore e umidità, senza compromettere la statica del tetto principale. Chi ne conosce i fondamenti prende decisioni migliori in fase di progettazione, realizzazione e scelta dei materiali.
- Cosa definisce un abbaino dal punto di vista strutturale e funzionale e in che modo si differenzia dalle altre aperture del tetto
- Quali sono le forme di abbaini esistenti, in cosa differiscono dal punto di vista costruttivo e quando è opportuno utilizzare una forma piuttosto che un’altra
- Quali requisiti statici, di fisica delle costruzioni e artigianali devono essere rispettati nella realizzazione di un abbaino
- Come classificare i lucernari dal punto di vista delle autorizzazioni e quali norme si applicano
- Quali materiali sono adatti per la copertura, la vetrata e i dettagli di raccordo
- Come realizzare correttamente l’isolamento termico, la barriera al vapore e l’impermeabilizzazione dei raccordi
- Quali sono gli errori tipici che si verificano nella costruzione degli abbaini e come evitarli
- Come si utilizzano i lucernari dal punto di vista progettuale e quali tradizioni architettoniche vi stanno dietro
Che cos’è un abbaino: definizione, delimitazione e concetti fondamentali
Un abbaino, chiamato in alcune regioni anche «Dachgaupe», «Dachaufbau» o semplicemente «Gaube», è una struttura verticale che sporge dalla superficie del tetto in un tetto a falda, che contiene almeno una finestra e forma un corpo di copertura autonomo con una propria copertura. Si differenzia quindi sostanzialmente dalla finestra da tetto, che viene installata a filo con la pendenza del tetto e non possiede una propria superficie muraria. L’abbaino crea una superficie finestrata verticale o quasi verticale, che di norma consente una maggiore illuminazione naturale e una vista migliore rispetto a una finestra da tetto inclinata di dimensioni comparabili.
Dal punto di vista strutturale, un abbaino è costituito da tre elementi essenziali: la parete frontale con la finestra, le superfici laterali (chiamate anche fianchi o guance) e il tetto proprio dell’abbaino, che deve essere integrato nella superficie del tetto principale circostante. Questa zona di integrazione, detta «zona di giunzione» o «collegamento dell’abbaino», è la parte dell’intero elemento costruttivo più complessa dal punto di vista strutturale e dell’impermeabilizzazione. Qui si incontrano due superfici di tetto con pendenze diverse e l’acqua piovana deve essere convogliata in modo affidabile senza penetrare nella struttura.
L’abbaino si distingue da un abbaino trasversale, che sporge anch’esso oltre la superficie del tetto, per la sua larghezza: un abbaino trasversale si estende per l’intera o quasi l’intera larghezza dell’edificio e costituisce un piano autonomo, mentre un abbaino rimane un elemento puntuale e limitato all’interno della superficie del tetto. Nella pratica i confini sono fluidi e la distinzione non è sempre netta, ma riveste importanza dal punto di vista della normativa edilizia, poiché in molti Länder i tetti trasversali vengono valutati in modo diverso rispetto agli abbaini.
Panoramica delle forme degli abbaini: struttura, aspetto e idoneità
L’abbaino a due falde, detto anche abbaino triangolare, è la forma più classica e più diffusa. Il suo tetto è un piccolo tetto a due falde, il cui colmo è perpendicolare a quello del tetto principale. La parete frontale è verticale, i fianchi sono triangolari e seguono l’inclinazione del tetto principale. Questa forma è facilmente realizzabile dal punto di vista costruttivo, si integra in quasi ogni tipo di tetto e offre un’altezza sufficiente direttamente dietro la finestra. È la forma di abbaino preferita nei centri storici e viene spesso indicata dalle autorità preposte alla tutela dei beni culturali come l’unica variante ammessa.
L’abbaino a strascico ha un tetto proprio, realizzato come un prolungamento piano della superficie del tetto principale, ma con una pendenza minore. La parete frontale è verticale, mentre i fianchi sono trapezoidali. Gli abbaini a strascico hanno un aspetto più sobrio e piatto rispetto agli abbaini a due falde, si prestano bene a essere raggruppati in file e sono molto diffusi nell’edilizia residenziale moderna. La loro pendenza più bassa del tetto pone requisiti più elevati per la copertura, poiché il deflusso dell’acqua piovana è meno favorito dalla forza di gravità. Al di sotto di una pendenza compresa tra circa dodici e quindici gradi, le tegole tradizionali non sono più adatte; in questi casi si ricorre a coperture metalliche o a speciali sistemi di impermeabilizzazione per tetti piani.
L’abbaino a pipistrello, detto anche «ala di pipistrello», è una forma speciale ricurva in cui la superficie del tetto dell’abbaino si fonde organicamente con la superficie del tetto principale circostante, senza formare spigoli vivi. La copertura deve essere modellata in tre dimensioni, il che richiede una grande maestria artigianale ed è realizzabile solo con materiali di copertura a pezzi piccoli come l’ardesia, le tegole a coda di castoro o la lamiera di rame. Questa forma è frequente nell’Art Nouveau e nell’architettura riformista tedesca dei primi del Novecento ed è considerata un capolavoro particolarmente impegnativo dell’arte della copertura.
L’abbaino a botte presenta un tetto semicircolare o a arco segmentato e conferisce all’edificio un carattere espressivo e scultoreo. È più raro nel patrimonio edilizio esistente, ma sta vivendo una certa rinascita nell’architettura contemporanea, soprattutto in combinazione con lamiera di zinco o rame come materiale di copertura. Dal punto di vista costruttivo, richiede una struttura del tetto curva, che può essere realizzata in legno lamellare, profili in acciaio o elementi prefabbricati. Infine, esiste l’abbaino a padiglione, in cui il tetto dell’abbaino è realizzato come un piccolo tetto a padiglione, ovvero è inclinato anche sul lato anteriore. Appare più massiccia e chiusa rispetto all’abbaino a due falde ed è tradizionalmente radicata in determinate culture architettoniche regionali, ad esempio nella Germania meridionale e in Austria.
Costruzione di abbaini: statica, struttura e nozioni di base sull’arte artigianale
L’intervento su un tetto a falda esistente per la realizzazione di un abbaino inizia sempre con l’analisi statica della struttura del tetto esistente. Travi, arcarecci e travi di colmo formano un sistema calibrato sulla distribuzione originale dei carichi. Se una trave viene tagliata per realizzare l’apertura dell’abbaino, la sua funzione deve essere assunta da travi di collegamento (travi trasversali orizzontali che deviano i carichi sulle travi adiacenti). Questa struttura di collegamento deve essere verificata dal punto di vista statico, il che richiede solitamente l’intervento di un ingegnere strutturale. Chi salta questo passaggio rischia deformazioni, formazione di crepe e, nel peggiore dei casi, danni strutturali all’intera struttura del tetto.
La parete anteriore dell’abbaino viene realizzata come una leggera struttura a telaio in legno, che poggia sulle travi di collegamento e assorbe i carichi provenienti dal tetto dell’abbaino. Anche i fianchi vengono realizzati con la tecnica a telaio in legno e collegati alle travi adiacenti del tetto principale. Tutti i collegamenti devono essere a forza di aderenza, ovvero devono trasmettere le forze in modo affidabile senza deformarsi sotto carico. In particolare, il collegamento tra la parete laterale dell’abbaino e le travi del tetto principale è un punto in cui la cura artigianale è determinante per la durata dell’intero elemento strutturale.
Il tetto dell’abbaino stesso viene realizzato come struttura autonoma, integrata nella superficie del tetto principale. Le grondaie, ovvero i bordi interni tra il tetto dell’abbaino e la superficie del tetto principale, sono i punti più critici per il deflusso dell’acqua. Qui si raccoglie l’acqua piovana proveniente da entrambe le superfici del tetto e deve essere convogliata in modo controllato. Questa funzione è svolta da travi di gronda o lamiere di gronda in metallo, preferibilmente in zinco-titanio, rame o acciaio rivestito. Il dimensionamento della gronda dipende dalla superficie del tetto da drenare e dal volume delle precipitazioni nella zona. Una gronda troppo stretta può traboccare in caso di forti piogge e causare infiltrazioni d’acqua.
Negli ultimi decenni hanno acquisito importanza gli elementi prefabbricati per abbaini realizzati con struttura a telaio in legno. Vengono prodotti con precisione in fabbrica, preassemblati con isolamento, barriera al vapore e rivestimento di facciata e installati in cantiere in un’unica operazione. I vantaggi risiedono nel controllo di qualità effettuato in fabbrica, nei brevi tempi di montaggio e nella ridotta esposizione della struttura agli agenti atmosferici durante l’installazione. Per le nuove costruzioni e i progetti di ristrutturazione di grandi dimensioni, tali sistemi rappresentano una valida alternativa alla realizzazione interamente artigianale in loco.
Fisica delle costruzioni dell’abbaino: isolamento, barriera al vapore e dettagli di collegamento
I requisiti di fisica delle costruzioni nella realizzazione di abbaini sono elevati, poiché l’abbaino è un elemento costruttivo con numerosi punti di raccordo e variazioni geometriche. Ogni angolo, ogni transizione tra la parete frontale, il montante e il tetto rappresenta un potenziale ponte termico e una potenziale perdita nel livello di tenuta all’aria. L’isolamento termico deve essere posato senza interruzioni attraverso tutti gli elementi costruttivi dell’abbaino e collegarsi senza soluzione di continuità all’isolamento del tetto principale circostante. Le interruzioni nel livello di isolamento comportano maggiori perdite di calore e, se la temperatura superficiale sul lato interno scende al di sotto del punto di rugiada dell’aria interna, causano condensa e formazione di muffa.
La barriera al vapore, costituita da una pellicola o da un pannello con una resistenza alla diffusione del vapore definita (espressa come valore sd in metri), deve essere posizionata sul lato caldo dell’isolamento, rivolto verso l’interno, ed essere incollata in modo ermetico in tutti i punti di raccordo. Soprattutto nei punti di transizione tra il fianco dell’abbaino e le travi principali del tetto, tra la parete anteriore e il telaio della finestra, nonché tra il tetto dell’abbaino e la superficie principale del tetto, si verificano situazioni geometricamente complesse in cui la barriera al vapore deve essere piegata, tagliata e incollata nuovamente. Qualsiasi difetto in questo strato consente all’aria calda e umida dell’ambiente di penetrare nella struttura, dove può condensarsi sulle superfici più fredde e danneggiare gli elementi in legno.
Lo strato di ventilazione posteriore tra la copertura e l’isolamento è un altro elemento essenziale. Esso consente che l’umidità penetrata o la condensa che si forma sul lato inferiore della copertura venga allontanata grazie al movimento dell’aria. Questa ventilazione posteriore deve poter entrare alla gronda dell’abbaino ed uscire dal colmo o dal punto di raccordo con il tetto principale. Se viene bloccata da un’intelaiatura di dimensioni errate o da materiale isolante che sporge nello strato di ventilazione posteriore, perde la sua funzione. Nella pratica, una ventilazione posteriore insufficiente è una delle cause più frequenti di danni da umidità alle strutture degli abbaini.
La finestra dell’abbaino deve essere installata nella parete anteriore in modo tale che il giunto di raccordo tra il telaio e la struttura della parete sia permanentemente a tenuta di vento e di pioggia battente, consentendo al contempo la diffusione del vapore dall’interno verso l’esterno. Anche in questo caso vale la regola «più a tenuta all’interno che all’esterno»: il giunto di raccordo interno viene sigillato con una pellicola frena-vapore o un nastro sigillante precompresso, mentre quello esterno con un nastro permeabile al vapore e a tenuta contro la pioggia battente. I telai delle finestre in legno, legno-alluminio o PVC sono ugualmente adatti, a condizione che la vetrata soddisfi i requisiti energetici. Per gli abbaini in posizioni esposte, ad esempio in alta montagna o sulla costa, si raccomandano in particolare profili dei telai a tenuta di pioggia battente e dettagli di raccordo certificati.
Autorizzazioni, diritto edilizio e normative regionali
La questione relativa alla necessità di un permesso di costruzione per gli abbaini è di competenza dei singoli Länder in Germania ed è disciplinata dai rispettivi regolamenti edilizi regionali. In molti Länder i lucernari fino a una determinata larghezza o superficie non sono soggetti a procedura, ovvero possono essere realizzati senza autorizzazione formale, purché rispettino i requisiti del regolamento edilizio regionale e del piano regolatore. Tale esenzione dalle procedure non esonera tuttavia dall’obbligo di rispettare tutte le norme di diritto sostanziale, ovvero distanze minime, protezione antincendio, stabilità strutturale e risparmio energetico.
I piani regolatori contengono spesso disposizioni relative alla forma ammessa del tetto, all’altezza massima della gronda e alla configurazione delle sovrastrutture del tetto. Nei centri storici, nelle aree soggette a tutela del complesso edilizio o in prossimità di monumenti possono essere in vigore ulteriori regolamenti urbanistici che prescrivono in modo vincolante la forma e la larghezza degli abbaini, la distanza tra gli stessi e la scelta dei materiali. Chi desidera realizzare abbaini in tali aree dovrebbe rivolgersi tempestivamente all’autorità edilizia competente e, se del caso, all’ente preposto alla tutela dei beni culturali, al fine di evitare costose modifiche al progetto.
Se l’edificio si trova in un’area priva di piano regolatore, si applicano le disposizioni dell’articolo 34 del Codice edilizio, secondo cui il progetto deve integrarsi nell’ambiente circostante. Spetta all’autorità competente valutare se un abbaino progettato si integri nel contesto, tenendo conto degli edifici esistenti. Un abbaino a strascico in una strada con abbaini esclusivamente a due falde può essere considerato non integrato, anche se tecnicamente impeccabile. La richiesta preventiva di autorizzazione edilizia garantisce sicurezza nella progettazione prima che sorgano costi per la progettazione e la pianificazione dettagliata.
Materiali per la copertura, la facciata e i raccordi
La scelta della copertura per il tetto dell’abbaino dipende dalla pendenza, dalla forma del tetto e dall’aspetto complessivo dell’edificio. Nel caso di abbaini a due falde con una pendenza sufficiente, compresa tra almeno venti e venticinque gradi, è possibile utilizzare le stesse tegole o tegole in calcestruzzo impiegate sul tetto principale, ottenendo così un effetto complessivo armonioso dal punto di vista estetico. In caso di pendenze più piatte, come quelle tipiche degli abbaini a falda unica, si ricorre a coperture metalliche in zinco-titanio, rame, alluminio o acciaio verniciato. Se posati a regola d’arte, questi materiali sono durevoli, richiedono poca manutenzione e possono essere utilizzati su pendenze molto piatte, fino a quasi zero gradi.
Le superfici laterali dell’abbaino vengono solitamente rivestite con lo stesso materiale della copertura oppure con un rivestimento di facciata in legno, fibrocemento, ardesia o pannelli metallici. I rivestimenti in legno di larice, douglasia o legno trattato termicamente sono durevoli e invecchiano in modo esteticamente gradevole, ma richiedono una manutenzione regolare a seconda del tipo di legno e del trattamento superficiale. Le lastre di ardesia sono il rivestimento tradizionale dei fianchi in molte regioni storiche e hanno una durata molto elevata. Le lastre in fibrocemento sono economiche, durevoli e non richiedono manutenzione, ma hanno un aspetto meno vivace rispetto ai materiali naturali.
Le lamiere di raccordo alle grondaie e al punto di transizione tra la parete anteriore dell’abbaino e la superficie principale del tetto sono fondamentali per la durata dell’intero elemento costruttivo. Devono essere realizzate in materiale resistente alla corrosione, avere dimensioni sufficientemente ampie da non causare problemi di ristagno anche in caso di forti piogge ed essere progettate in modo da poter assorbire i movimenti termici del materiale senza presentare perdite. I giunti a aggraffatura verticale in zinco-titanio o rame rappresentano la soluzione di più alta qualità artigianale; consentono le variazioni di lunghezza dovute agli sbalzi di temperatura e, se realizzati a regola d’arte, non richiedono manutenzione per decenni.
Progettazione e integrazione architettonica degli abbaini
Gli abbaini non sono un prodotto della modernità. Sono presenti nella storia dell’architettura europea fin dal Medioevo, inizialmente come aperture funzionali per l’illuminazione e la ventilazione delle soffitte, successivamente come elemento architettonico progettato consapevolmente. Nel periodo barocco, gli abbaini divennero elementi rappresentativi delle facciate, che con la loro disposizione in fila e il loro design ornamentale sottolineavano la dignità di un edificio. L’abbaino mansardato, che prende il nome dall’architetto francese François Mansart, è un esempio di come un elemento costruttivo possa diventare un tratto stilistico distintivo di un’intera epoca.
Nello storicismo del XIX secolo, gli abbaini venivano utilizzati come richiami a stili storici e decorati con frontoni, volute, pilastri e ornamenti. L’architettura riformista e lo stile regionale dell’inizio del XX secolo reagirono a ciò con un ritorno alla semplicità artigianale e ai materiali regionali. L’abbaino a pipistrello di quel periodo testimonia la ricerca di un’integrazione organica di questo elemento nella forma complessiva del tetto. Il Modernismo del XX secolo ha a lungo evitato l’abbaino, in quanto considerato un relitto storicista; tuttavia, a partire dagli anni Novanta, esso è tornato a essere presente anche nell’architettura contemporanea, spesso in una forma astratta e attenta ai materiali.
Dal punto di vista progettuale, nella realizzazione degli abbaini sono determinanti il rapporto tra la larghezza dell’abbaino e la distanza tra gli abbaini, la proporzione tra la superficie della finestra e quella della parete frontale e l’armonia dei materiali con l’edificio nel suo complesso. Un abbaino troppo largo, che occupa più di un terzo della superficie del tetto, appare come un corpo estraneo sovrapposto e compromette la leggibilità del profilo del tetto. Troppi abbaini disposti in fila ravvicinata possono frammentare visivamente il tetto. La regola classica, secondo cui la larghezza complessiva degli abbaini non dovrebbe superare la metà della lunghezza della gronda, si è dimostrata un valido orientamento progettuale, anche se non costituisce uno standard vincolante.
Errori tipici nella costruzione degli abbaini e come evitarli
L’errore più frequente e con conseguenze più gravi nella costruzione degli abbaini è una formazione insufficiente della gronda. Lamiere di colmo troppo strette, mancanza di lamiere di raccordo (lamiere che vengono inserite sotto la copertura adiacente) o un’inclinazione del colmo troppo piatta fanno sì che l’acqua piovana penetri nella struttura in presenza di determinate direzioni del vento o in caso di forti piogge. Spesso tali danni si manifestano solo dopo anni, quando il legno è già notevolmente impregnato d’umidità. Una progettazione accurata dei dettagli della gronda e la loro realizzazione da parte di copritetti esperti sono in questo caso imprescindibili.
Un altro errore comune è l’interruzione del livello di tenuta all’aria nei punti di raccordo dell’abbaino. Se la barriera al vapore del tetto principale non viene collegata correttamente a quella delle pareti e del tetto dell’abbaino, si creano delle perdite attraverso le quali l’aria calda dell’ambiente penetra nella struttura. La conseguenza è la formazione di condensa all’interno dell’intelaiatura in legno, che non è visibile dall’esterno e viene rilevata solo aprendo la struttura o effettuando misurazioni dell’umidità. Il livello di tenuta all’aria deve essere verificato prima della chiusura della struttura mediante una misurazione Blower-Door (misurazione della differenza di pressione per verificare la tenuta dell’edificio).
Spesso si verificano errori statici quando la struttura di collegamento nel tetto principale non è sufficientemente dimensionata o quando i mezzi di collegamento tra la parete laterale dell’abbaino e le travi principali non sono progettati per sopportare le forze effettive. I carichi del vento sulla parete frontale dell’abbaino generano notevoli forze orizzontali che devono essere trasferite alla struttura portante del tetto. Chi sottovaluta queste forze o non esegue un calcolo statico rischia deformazioni che si manifestano sotto forma di crepe nel rivestimento o di finestre difficili da aprire e chiudere. Infine, trascurare la protezione antincendio è un errore che sarebbe facile evitare nella fase di progettazione: gli abbaini in edifici al confine o vicini a edifici limitrofi possono comportare requisiti tecnici antincendio per il rivestimento delle pareti laterali e per le vetrate, che devono essere integrati nella progettazione sin dalle prime fasi.
L’abbaino come elemento architettonico duraturo
La realizzazione di abbaini è uno dei compiti più impegnativi nel campo della ristrutturazione dei sottotetti e del risanamento degli edifici, poiché questo elemento edilizio riunisce contemporaneamente, in uno spazio ristrettissimo, requisiti strutturali, di fisica delle costruzioni, artigianali e progettuali. Chi tiene conto di tutte queste dimensioni fin dall’inizio otterrà un elemento costruttivo che funzionerà in modo affidabile per decenni, valorizzerà notevolmente la mansarda e conferirà all’edificio una fisionomia inconfondibile.
La scelta di una determinata forma di abbaino non dovrebbe essere guidata esclusivamente da preferenze estetiche, ma dovrebbe tenere conto fin dall’inizio delle conseguenze strutturali, dei requisiti di fisica delle costruzioni e del quadro normativo in materia edilizia. Un architetto esperto, che conosca la tradizione edilizia regionale e al contempo padroneggi gli attuali standard energetici, non è un lusso in questo progetto, ma un investimento nella sicurezza progettuale e nella qualità. Altrettanto indispensabile è la collaborazione con un’impresa specializzata in coperture, che abbia esperienza nei collegamenti degli abbaini e nella lavorazione dei metalli.
Se progettati e realizzati correttamente, gli abbaini non rappresentano un punto debole del tetto, ma una dimostrazione della maturità artigianale e progettuale di un progetto edilizio. Essi coniugano funzione e forma in un modo che è stato reinterpretato più volte nel corso della storia dell’architettura e che non ha perso nulla della sua rilevanza nemmeno negli edifici contemporanei. Chi conosce i fondamenti, chi comprende i dettagli e chi coinvolge i giusti specialisti può creare, con un abbaino, un valore aggiunto che va ben oltre i metri quadrati di superficie abitabile guadagnati.