Le coperture a verde estensivo sono caratterizzate da un ridotto spessore del substrato, costituito in prevalenza da componenti minerali, e da specie vegetative impiegate generalmente costituite da Sedum, piante perenni, erbacee, accomunate da elevata capacità di rigenerazione e autopropagazione e resistenza allo stress idrico e termico.
Generalmente lo spessore del substrato nelle stratificazioni è ridotto e varia tra i 7 e i 15 cm.
Parimenti contenuto è il loro peso che ammette valori da circa 75 kg/m² a 200 kg/m².
Gli inverdimenti estensivi vengono utilizzati particolarmente su coperture piane di grandi dimensioni /capannoni commerciali ed industriali), in luogo delle usuali zavorre in ghiaia o delle eventuali pavimentazioni a secco o allettate, come pure su falde anche con pendenza elevata.
Gli spessori minimi del substrato rendono compatibile questa soluzione anche con coperture priv e di parapetti e ne consentono l’installazione con costi contenuti.
Le specie impiegate sono erbacee perenni, prative, suffrutici, cespugli, fino a comprendere, laddove sia possibile, anche alberi (nota).
Tra gli aspetti innovativi di questa tipologia devono essere innanzitutto citati il ridotto spessore dello strato colturale che, oggi, grazie alla disponibilità di specifici substrati colturali, può variare da un minimo di 15 cm ad un massimo che in genere non supera i 50 cm.
Il peso proprio a saturazione d'acqua delle stratificazioni (peso proprio strutturale escluso) parte dai 150 kg/m² delle soluzioni con minimo spessore di substrato e può superare i circa 700 kg/m² di quelle con substrato colturale di circa 50 cm. In casi particolari si possono registrare valori più elevati.
L’inverdimento intensivo viene impiegato per la realizzazione di veri e propri giardini su qualsiasi tipo di superficie pensile: tetti, terrazze, parcheggi interrati, box.
Queste soluzioni sono accomunate dall'elevata e permanente capacità di apportare ossigeno alle radici, dalla possibilità di disporre di drenaggi, efficienti e sicuri, e dalla presenza di dispositivi per l'alimentazione idrica che consentano di mantenere il substrato in condizioni di umidità ideale, con spessori e pesi propri notevolmente inferiori a quelli tipici delle soluzioni tradizionali.
Tutto questo estende il campo di applicazione delle coperture a verde anche ad edifici dotati di strutture ordinarie.
Ossigenazione, equilibrio igrometrico ed alimentazione idrica del substrato di coltura
Per ben comprendere le modalità di funzionamento delle moderne coperture a verde è necessario conoscere i processi con cui gli strati colturali possono garantire il corretto apporto di ossigeno, di acqua e di sostanze nutritive alle specie vegetali.
Lo strato colturale deve garantire:
- una corretta aerazione e ritenzione idrica;
- l'alimentazione idrica per diffusione e capillarità;
- l'effetto volano igrometrico;
- una efficace percolazione per favorire il drenaggio;
- una equilibrata massa volumica a secco e a saturazione;
- un adeguato isolamento termico.
In natura gli strati più bassi di terreno, anche in assenza di falda acquifera poco profonda, costituiscono un volano idrico in grado di fornire alla vegetazione un prolungato apporto di umidità attraverso il fenomeno della diffusione del vapore verso l'esterno, connessa all'evaporazione dalle parti profonde del terreno.
Nel caso delle coperture a verde tale effetto volano risulta ridotto a causa della necessaria limitazione degli spessori e quindi della ridotta capacità di accumulo.
Per questo motivo le coperture a verde impiegano specifici substrati e strati funzionali specializzati; che riproducono le condizioni naturali di alimentazione idrica secondo uno dei modelli seguenti:
- alimentazione dall'alto con aspersione a pioggia o distribuzione a goccia;
- integrazione idrica mediante alimentazione dal basso.
Alimentazione dall'alto con aspersione a pioggia o distribuzione a goccia
È il sistema adottato tradizionalmente.
Lo strato colturale è alimentato mediante annaffiature periodiche a pioggia o a goccia. Si attiva quindi una prima fase temporale di saturazione ed una successiva di essiccamento.
Particolare attenzione dovrà essere rivolta ai cicli di annaffiatura in rapporto alle condizioni ambientali esterne e al grado di umidità presente nel substrato.
Integrazione idrica mediante alimentazione dal basso
Tale sistema prevede la presenza di acqua libera accumulata nel sistema.
Con l’alimentazione idrica dal basso, gli strati superiori non devono infatti essere alimentati per risalita capillare ma tramite fenomeni di adsorbimento, deadsorbimento, condensazione capillare ed evaporazione, dipendenti dal costante riequilibrio igroscopico dello strato colturale con il vapore che migra dal sistema con accumulo di acqua libera.
Un modello intermedio fra i due precedenti è quello con alimentazione idrica dall'alto e strato di accumulo e compensazione igrometrica sotto lo strato colturale che favorisce il drenaggio dell'acqua in eccesso e la successiva restituzione al substrato di umidità con modalità simili a quelle del modello di alimentazione idrica dal basso ma di fatto dipendenti dal regime meteorico e/o dall'annaffiatura.
Esistono in commercio sistemi di alimentazione idrica costituiti da serbatoi per la raccolta dell'acqua piovana collegati a pompe che funzionano ad energia solare e che quindi realizzano l'irrigazione in modo ecologico. L’acqua piovana o di irrigazione in eccesso viene accumulata nei serbatoi e condotta, all'occorrenza, negli impianti automatici di irrigazione.
Il sistema ed i suoi elementi primari e secondari
Gli elementi o strati primari sono quelli necessari per la corretta configurazione ed il buon funzionamento di tutte le coperture a verde a prescindere dal modello funzionale che si intende realizzare:
- l'elemento di supporto;
- l'elemento di tenuta;
- I'elemento di protezione dall'azione delle radici (integrata o meno nell’elemento di tenuta all’acqua) (nota);
- l'elemento di protezione meccanica (nota) ;
- l'elemento drenante (nota) ;
- l'elemento di accumulo idrico;
- l'elemento filtrante (nota);
- lo strato colturare;
- lo strato di vegetazione.
Gli strati secondari e gli impianti complementari, cioè richiesti solo da particolari situazioni per integrare le funzioni svolte dagli elementi e strati primari, sono:
- lo strato di pendenza;
- lo strato di isolamento termico;
- lo strato di barriera /schermo al vapore;
- i pozzetti di ispezione in sezione corrente;
- il drenaggio localizzato (nelle diverse sezioni di dettaglio);
- l'impianto di irrigazione.