Le membrane sintetiche di copertura monostrato sono una scelta popolare per l'impermeabilizzazione dei tetti piani in virtù della loro durata, del peso limitato, dell'economicità e della facilità di installazione. Queste membrane vengono assicurate al supporto utilizzando uno dei seguenti metodi di vincolo: meccanico, per zavorramento e per adesione. Ogni metodo offre vantaggi distinti e pone sfide uniche.
Che si tratti di realizzare un nuovo tetto piano o di ristrutturare o rinnovare uno esistente, proprietari, architetti e appaltatori devono valutare quale sistema sia più adatto alle specifiche esigenze del progetto. Questo può includere aspetti come l'accessibilità o meno alla copertura, o la volontà di aggiungere un giardino pensile o un impianto fotovoltaico.
I primi tetti zavorrati realizzati con manti sintetici di copertura monostrato risalgono agli anni '60 e sono ancora oggi ampiamente utilizzati per le loro prestazioni e l'efficienza dei costi. Su una copertura zavorrata, lo strato isolante e la membrana impermeabilizzante vengono posati liberamente sopra il solaio e vincolati posizionando sopra la membrana materiale di zavorramento (ad es. ghiaia lavata di fiume, piastrelle in cemento, ecc.), di solito interponendo uno strato di protezione. Questo metodo di posa si adatta particolarmente ai tetti con un limitato numero di aperture e attraversamenti.
L'installazione di un sistema zavorrato risulta relativamente semplice. I tempi di lavoro sono ridotti, il che porta a costi di installazione inferiori rispetto ad altri sistemi. Quanto più grande è la dimensione dei teli della membrana di copertura, tanto più veloce può essere l'installazione. Inoltre, i sistemi zavorrati si possono installare in quasi tutte le condizioni atmosferiche. Se progettati correttamente, offrono un'eccellente resistenza all'azione di estrazione del vento, poiché il peso della zavorra mantiene la membrana saldamente in posizione.
Oltre ad essere semplici e veloci da installare, le coperture zavorrate sono anche sostenibili ed efficienti dal punto di vista energetico. Non essendo necessari elementi di fissaggio, l'incidenza dei ponti termici è praticamente nulla. Le membrane sintetiche di copertura che hanno una maggiore durata, come quelle in EPDM, possono essere riutilizzate se vengono installate in un'applicazione zavorrata: possono essere facilmente rimosse e usate su un altro tetto.
Le principali sfide poste da una copertura zavorrata sono legate al suo peso. La pendenza, l'altezza e il supporto strutturale del tetto possono essere fattori limitanti. Il solaio deve essere in grado di sostenere il peso della zavorra e questo può richiedere l'esecuzione di rinforzi strutturali che possono aumentare il costo complessivo del progetto. I vecchi edifici potrebbero quindi non essere adatti, a meno di costosi interventi.
La zavorra, in particolare la ghiaia, può anche rendere difficile l'ispezione e la manutenzione di un tetto. Eventuali danni all'elemento di tenuta possono essere più difficili da rilevare e foglie e detriti possono accumularsi invisibili sotto la zavorra.
Su un sistema di copertura posato in totale aderenza, la membrana impermeabilizzante viene incollata sull'elemento termoisolante, o direttamente sul supporto di base, mediante adesivo. Questo metodo di vincolo offre un aspetto liscio ed esteticamente gradevole ed è applicabile su coperture con pendenze variabili e forme complesse, anche quando la struttura non è affatto piana. Quasi ogni tetto è un buon candidato per un sistema in aderenza, grazie alla flessibilità e al peso limitato che lo caratterizzano.
Un vantaggio molto importante di un sistema di copertura posato in totale aderenza è che la forte connessione adesiva, su un solido supporto, fornisce un'eccellente resistenza all'azione d'estrazione del vento, e questo lo rende ideale per le regioni soggette a venti forti.
L'aspetto negativo è che può richiedere più manodopera rispetto ai sistemi zavorrati o fissati meccanicamente. L'applicazione degli adesivi è sensibile alle condizioni atmosferiche, quindi se la temperatura è troppo fredda o l'umidità troppo alta, l'adesione potrebbe non avvenire correttamente e questo potrebbe influire sui tempi di installazione.
La recente comparsa di membrane sintetiche di copertura autoadesive, dotate sulla faccia inferiore di un forte adesivo applicato in fabbrica, elimina la necessità di applicare adesivi in loco e di attendere che si asciughino, fornendo un'alternativa che consente di risparmiare tempo.
Nei sistemi di copertura vincolati meccanicamente, lo strato isolante viene per lo più fissato al solaio di copertura mediante placchette e viti o tasselli di fissaggio. La membrana impermeabile di copertura viene quindi posata sopra l'isolamento e a sua volta fissata meccanicamente allo stesso supporto strutturale, usando diversi possibili sistemi di fissaggio e nella maggior parte dei casi in corrispondenza del sormonto di giunzione dei teli adiacenti. I risvolti verticali si possono fissare meccanicamente o incollare, gli attraversamenti e le aperture vengono rivestiti e sigillati.
La posa mediante fissaggio meccanico è possibile in molteplici condizioni atmosferiche. La temperatura e l'umidità non influiscono sul processo di installazione, il che significa meno ritardi e maggiore flessibilità nella programmazione. È un sistema leggero che offre valenza estetica.
Questa metodologia di vincolo è relativamente conveniente ma presenta alcuni svantaggi. Molti dei sistemi di fissaggio utilizzati possono agire da ponti termici, permettendo la fuoriuscita del calore.
Varianti senza perforazione al fissaggio meccanico sotto i sormonti di giunzione sono il sistema di saldatura a induzione per le membrane termoplastiche e il sistema di fissaggio lineare con apposite strisce per quelle in EPDM. Nel sistema di fissaggio a induzione, la membrana termoplastica di copertura viene saldata a caldo su speciali placchette metalliche rivestite, mediante uno strumento per la termo-induzione. Con questo metodo, in cui le placchette di induzione vengono fissate al supporto strutturale secondo uno schema simmetrico, possono essere ottenuti elevati valori di resistenza all'azione d'estrazione del vento e si riducono i costi di manodopera e materiale.