Impianto di riscaldamento a pavimento

Quale riscaldamento per una casa moderna?

Dalle camere da letto fredde...

Forse non sai che, qualche anno fa, anche qui in Veneto, si tenevano "al fresco" nelle stanze da letto i salami e le soppresse ed altri numerosi ed immancabili prodotti della macellazione del maiale, che avveniva nella stagione fredda. Ed i salumi si conservavano bene, grazie alla mancanza del riscaldamento!
Cucina e sala da pranzo erano più calde grazie alle cucine economiche con cui le nostre nonne cucinavano a lungo e contemporaneamente scaldavano i locali. 
Insomma i concetti di comfort, di regolazione della temperatura e di climatizzazione erano del tutto sconosciuti! 

...ai moderni impianti di climatizzazione...

I tempi cambiano velocemente ed oggi, nelle tua nuova casa, hai la possibilità di regolare la temperatura in ogni singolo ambiente ed in ogni momento della giornata. 
Oggi siamo probabilmente arrivati ad esagerare: oggi il reparto notte di una casa è fin troppo riscaldato d'inverno e fin troppo raffrescato d'estate e viviamo molti mesi dell'anno in una situazione di radicale differenza tra clima interno ed esterno, in case estremamente isolate e fin troppo sigillate.

... e di ricambio dell'aria!

I medici mettono in guardia da queste situazioni che possono creare, in particolare, problemi respiratori se non opportunamente contrastate con efficaci sistemi di ventilazione meccanica controllata, a cui abbiamo dedicato un approfondimento.

Leggi anche: La Ventilazione Meccanica Controllata nelle case moderne

Ma dando per scontato che gli ambienti debbano essere opportunamente ventilati... quali sono i migliori metodi per riscaldare la casa?

Riscaldamento a pavimento o tradizionale?

 

Termosifoni o impianto a pavimento?

I due sistemi più diffusi, per riscaldare una abitazione, sono quello a termosifoni e l'impianto radiante a pavimento. Se stai costruendo una casa moderna sicuramente vuoi evitare di occupare porzioni di pareti con corpi scaldanti e sono quasi certo che sceglierai di installare un riscaldamento a pavimento. Questo sistema di riscaldamento è di gran lunga il sistema più richiesto ed utilizzato anche nelle nostre zone, in Veneto.

 

Il riscaldamento più usato!

Tanto che qui, a Vicenza, quando i clienti vengono a chiederci consigli su come fare il riscaldamento in una casa danno già per scontato che si tratti di un impianto radiante a pavimento ed i consigli richiesti sono, piuttosto, sulla tipologia di tubazione, piuttosto che su quali pannelli, collettori, o caldaie da utilizzare per allestire questo tipo di impianto. 

 

Vantaggi e svantaggi?

Ma perché l'impianto a pavimento si è diffuso in modo così importante anche qui, a Vicenza e Verona? quali sono le caratteristiche, i vantaggi e quali le criticità? 
Le scopriremo assieme, ma prima facciamo un passo indietro. Un passo di circa 2.000 anni (!)

 

Impianti radianti di oltre 2000 anni fa

L'impianto a pavimento radiante ha, infatti, radici storiche antiche.
Già ai tempi dei romani venivano realizzati sotto le ville cunicoli di convogliamento di aria e fumi caldi prodotti in queste stesse strut­ture sotterranee.
Si trattava del cosid­detto hypocaustum.
 

Nelle foto si vede un pavimento di epoca romana in una villa, in Sicilia, sopraelevato con delle piastre in laterizio per consentire la creazione di una intercapedine che poi veniva riscaldata mediante fumi caldi che circolavano all'interno. Un precursore dei moderni impianti a pavimento anche se, invece dell'acqua, a circolare sotto il pavimento era aria calda.  

Guarda il video: come funzionava l'Hypocaustum? 

Riscaldamento a pavimento con l'acqua

Londra 1909: tubi in acciaio e acqua calda

I primi ad avere l'in­tuizione di riscaldare la struttura con un sistema ad acqua anziché ad aria furo­no alcuni progettisti inglesi all'inizio del '900. Un impianto con tubazioni in acciaio anne­gate nel cassetto, in cui scorreva acqua calda, fu realizzato per ri­scaldare il palazzo Royal River a Lon­dra nel 1909.
Anche se i primi impianti risalgo­no a quell'epoca, una reale diffusione si ebbe soltanto nel secondo dopoguerra.

Si fa di necessità virtù!

In quegli anni la costante carenza di cor­pi scaldanti e la facilità di inserimento dei pannelli nelle solette prefabbricate portarono al diffondersi del riscaldamen­to a pavimento. La tecnica adottata era quella di annegare nel massetto di so­stegno della pavimentazione, senza strati sottostanti di materiale isolante, tubi in ferro o acciaio.
Negli anni che vanno dal 1945 al 1950 con tale tecnica si riscaldarono più di 100.000 fabbricati, ma iniziarono i primi problemi...

I problemi dei primi impianti di riscaldamento a pavimento

Problemi di installazione...

I problemi che si verificarono con questi primi impianti di riscaldamento a pavimento fecero declinare l'interesse per questa tipologia di riscaldamento e sostanzialmente furono: 
► scarsi risultati ottenuti in termini di efficienza degli impianti,
► costi elevati di realizzazione,
► difficoltà pratiche incontrate nella realiz­zazione in cantiere.

E problemi di salute!

Ma, soprattutto, ciò che decretò l'iniziale fallimento di que­sta tecnologia furono i numerosi distur­bi fisiologici provocati, quali, in particolare:
► cattiva circolazione sanguigna
► innalzamento della pressione arteriosa,
► mal di testa,
► eccessiva sudorazione.

Questi disturbi furono gravi e documentati, al punto che, in al­cuni Paesi europei, vennero istituirono apposite commissioni per studiarne le cause.
 

Quale temperatura massima per l'impianto a pavimento?

Occorre ridurre la temperatura superficiale!

I risultati delle varie commissioni di inchiesta concordarono nel sostenere che negli impianti realizzati le condizioni di malessere fisiologico erano da ad­debitarsi ai valori troppo elevati di tem­peratura superficiale del riscaldamento a pavimento e all'inerzia termica delle solette. Questi studi dimostrarono che, per evitare sen­sazioni di malessere, la temperatura su­perficiale del pavimento non deve su­perare i 28-29 °C.

Per questo gli impianti moderni vengono detti "a bassa temperatura"

Una volta dimostrato che i problemi erano dovuti ad impianti che prevedevano temperature superiori anche ai 40 °C, i produttori modificarono il sistema fino ad arrivarei ai moderni impianto di riscaldamento a pavimento che hanno sistemi costruttivi completamente differenti da quelli del dopoguerra.
L'adattamento dei moderni impianti a queste disposizioni e l'adozione di materiali e tecniche di installazione differenti hanno permesso di eliminare queste problematiche ed è grazie a questi studi che oggi gli impianti di riscaldamento a pavimento si definiscono "impianti a bassa temperatura".

Il riscaldamento a pavimento fa male alle gambe?

Dipende dal sistema usato!

Le criticità trovate nel sistema aiutarono a migliorarlo e negli impianti recenti è dimostrato che quando la tecnologia dell'impianto radiante opera a bassa temperatura superfi­ciale e ad inerzia termica non troppo ele­vata, non solo supera i problemi iniziali ma riesce ad offrire un comfort termico sen­sibilmente superiore a quello ottenibile con gli impianti a radiatori o a convettori.
Il maggior benessere si può facilmente comprendere confrontando i due tipi di riscaldamenti nello schema qui di seguito: 
 

Pregiudizi

Nonostante ciò si erano creati dei pregiudizi ostili verso questa forma di riscaldamento e si dovettero aspettare diversi anni prima di assistere ad un significativo ri­torno degli impianti di riscaldamento a pavimento, sia perché, comunque, gli studi effettuati venivano letti come un forte disincentivo alla realizzazione di questi impianti, sia, soprattutto, perché l'assenza di norma­tive tecniche di sostegno nella progetta­zione e nella realizzazione in cantiere non contribuiva alla loro diffusione.
Le prime norme venne­ro emanate in Germania con la DIN 4725 ed oggi l'installazione dell'impianto radiante è normato dalla Uni En 1264 che è stata recentemente rivista e pubblicata nel 2021.

Riscaldamento a pavimento e cappotto termico

Fu con la crisi energetica degli anni '70 che si ritornò a concentrare l'attenzione sugli impianti radianti a pavimento. 
 

L'isolamento diventa legge

Sotto la spinta di tale crisi quasi tutti i Paesi europei emanarono leggi che im­posero un buon isolamento termico de­gli edifici: questo elemento fu determinante per il rilancio dell'impianto a pavimento.  
Infatti rese possibile riscaldare i locali con:

• minori costi energetici e
• con temperature significativamente inferiori
   

Introduzione dei pannelli isolanti

Inoltre venne perfezionato il sistema, ad esempio inserendo sotto ai tubi dei pannelli isolanti/radianti che costituiscono non solo un supporto in grado di facilitare il fissaggio della tubazione ma che sono in grado di garantire anche una elevata capacità isolante e riflettente.
I pannelli isolanti sono progettati per ridurre la dispersione termica verso il basso, cioè verso il solaio. Questo evita che una certa quantità di calore venga dispersa riducendo l'efficienza del sistema di riscaldamento. I pannelli isolanti agiscono, insomma, come una barriera termica, garantendo che quasi tutto il calore generato dalle tubazioni sia diretto e orientato verso l'alto.

L'arrivo della norma Uni

La norma UNI EN 1264 segna una svolta nella storia dell'impianto a pa­vimento. Rispettare i requisiti minimi è divenuto indispensabile sia per garanti­re un buon funzionamento dell'impian­to, ma anche per garantire un notevole risparmio energetico, soprattutto in con­fronto ad altri sistemi di riscaldamento. La norma UNI EN 1264 specifica i requisiti per la progettazione, l'installazione e la verifica dei sistemi di riscaldamento a pavimento ad acqua calda. Questa norma (o standard) si articola in più parti, ognuna delle quali affronta aspetti specifici del sistema:

• UNI EN 1264-1: Tratta delle definizioni e dei simboli.
• UNI EN 1264-2: Si concentra sui metodi di prova e sui calcoli per determinare la resa termica dei sistemi.
• UNI EN 1264-3: Fornisce le linee guida per la progettazione dei sistemi.
• UNI EN 1264-4: Descrive le procedure di installazione.
• UNI EN 1264-5: Definisce i criteri di verifica e di certificazione dei sistemi.

Perchè la norma è importante?

Uno dei principali benefici dell'introduzione della norma UNI EN 1264 è la standardizzazione dei sistemi di riscaldamento a pavimento. Prima della sua adozione, le pratiche di progettazione e installazione variavano notevolmente tra i diversi paesi europei, portando a disparità nella qualità e nell'efficienza degli impianti. La norma ha stabilito un quadro comune di riferimento, garantendo che i sistemi installati rispettino criteri rigorosi di qualità e prestazioni. Questo soprattutto a garanzia del committente finale che non è più in balia della "fantasia" dell'installatore.
La norma UNI EN 1264 specifica delle linee guida per l'installazione dei sistemi di riscaldamento a pavimento assicurando che vengano evitati problemi come perdite, malfunzionamenti o inefficienze che potrebbero compromettere la sicurezza degli edifici e la salute degli occupanti. Inoltre, la norma stabilisce criteri per la verifica e la certificazione degli impianti, garantendo che i sistemi installati siano affidabili e conformi agli standard di qualità.

Non solo impianto a pavimento

Il pavimento radiante sicuramente ha contribuito all'obiettivo di risparmiare sul riscaldamento ma per ottimizzare le performance delle case ma una nuova sensibilità ha portato a considerare l'importanza di isolare le pareti opache con un cappotto termico, sostituire vetrate e finestre con vetri ad alto isolamento termico, isolare il sottotetto, utilizzare condizionatori o caldaie di alta qualità (a condensazione o ibride), installare una ventilazione meccanica controllata insomma devi considerare tutte le questioni che ti consentono di ottenere un risparmio energetico per la tua abitazione.
Inoltre è di fondamentale importanza, per poter ottimizzare al meglio il risparmio in bolletta, scegliere anche un fornitore di energia adatto alle tue esigenze il quale ti veicolerà verso la migliore offerta presente sul mercato libero dell'energia.

Leggi anche: IL CAPPOTTO TERMIco, caratteristiche, vantaggi, problematiche

Quali sono i componenti del riscaldamento a pavimento?

Ti ho accennato all'importanza che ebbe l'introduzione dei pannelli isolanti nel sistema di riscaldamento a pavimento. 
Ma l'impianto di riscaldamento si compone di altri elementi.  
Esso consiste in:
► anelli chiusi di tubazioni (generalmente in materiale pla­stico) fissati a
► dei pannelli isolanti.

Nei tubi circola l'acqua calda pro­dotta dal
► generatore di calore, generalmente una caldaia a condensazione o una pompa di calore

Questi cir­cuiti sono annegati nel
► massetto del pavimento dei locali da riscaldare e vengono alimentati da uno o più
► collet­tori di distribuzione.

La posizione dei collettori è fondamentale per il buon funzionamento dell'impianto e deve es­sere più centrale possibile rispetto alla planimetria degli ambienti.  

Cliccando su dettagli avrai informazioni più specifiche su come si dimensionano i differenti elementi dell'impianto radiante a pavimento

I pannelli isolanti nel riscaldamento a pavimento

Abbiamo già visto come sia stata una evoluzione fondamentale, sia in termini di efficienza che di costi, l'introduzione dei pannelli isolanti, posizionati al di sotto delle tubazioni. Questi pannelli svolgono un ruolo cruciale nel miglioramento dell'efficienza energetica e nel funzionamento complessivo del sistema di riscaldamento in quanto evitano la dispersione di energia termica verso il basso.

Distribuzione Uniforme del Calore

Oltre ad essere fondamentali nell'orientare il calore verso l'alto, un altro vantaggio dei pannelli isolanti è la loro capacità di assicurare una distribuzione uniforme del calore. Grazie alle proprietà isolanti, il calore viene mantenuto a livello delle tubazioni e diffuso in modo omogeneo attraverso il pavimento. Questo elimina i punti freddi e garantisce una temperatura costante e confortevole in tutta la stanza. Una distribuzione uniforme del calore è essenziale per il comfort abitativo e rappresenta uno dei principali motivi per cui i sistemi di riscaldamento a pavimento sono così apprezzati.

Riduzione del Tempo di Riscaldamento

Un'altra funzione dei pannelli isolanti è quella di accellerare il processo di riscaldamento degli ambienti. Il calore viene diretto in modo più efficiente, riducendo il tempo necessario per raggiungere la temperatura desiderata negli ambienti. Questo significa che gli ambienti si riscaldano più rapidamente, migliorando il comfort abitativo e riducendo l'energia necessaria per mantenere il calore, con conseguenti risparmi energetici.

Isolamento Acustico

Oltre ai benefici termici, i pannelli isolanti offrono anche vantaggi in termini di isolamento acustico. Posizionati sotto le tubazioni, questi pannelli aiutano a ridurre i rumori di calpestio e i suoni provenienti dai piani inferiori. Questo contribuisce a creare un ambiente domestico più tranquillo e silenzioso, migliorando il benessere complessivo degli occupanti.

Protezione della Struttura

L'installazione di pannelli isolanti può anche contribuire a proteggere la struttura dell'edificio. Isolando efficacemente le tubazioni, si riduce il rischio di danni causati da fluttuazioni termiche e dall'umidità. Questo può prolungare la durata del pavimento e della struttura sottostante, riducendo la necessità di interventi di manutenzione e riparazione nel lungo termine.

Materiali Utilizzati

I pannelli isolanti per sistemi di riscaldamento a pavimento sono realizzati con materiali specifici, scelti per le loro proprietà termoisolanti e la loro resistenza. Tra i materiali più comunemente utilizzati negli impianti che vengono realizzati oggigiorno troviamo il polistirene espanso (EPS), il polistirene estruso (XPS) e altri pannelli compositi, stratificati, che abbinano le proprietà di diversi materiali.
Questi materiali sono pensati per offrire un'ottima resistenza termica, per consentire all'idraulico una facilità di installazione e per non dare problemi nel tempo.

Se vuoi approfondire il tema dei pannelli isolanti clicca qui sotto su dettagli

Quale spessore per il pannello isolante del riscaldamento a pavimento?

Gli spessori di tabella derivano dalla conducibilità termica dichiarata dal produttore secondo gli standard sta­biliti dalle normative europee di riferi­mento.

È chiaro, quindi, che al momento della stesura dell'impianto a pavimento devono essere disponibili spessori che tengano conto di:

• ingombro del pannello isolante secondo UNI EN 1264-4;
• diametro della tubazione;
• spessore del massetto;
• spessore della pavimentazione.

Tali spessori devono considerarsi al netto della posa delle tubazioni idrau­liche e/o elettriche e, quindi, escluden­do lo strato di livellamento (il cosiddetto sottofondo) che viene normalmente fatto per la copertura di queste tubazioni.

Lo spessore del pannello può va­riare da un valore minimo di 19 mm a- un valore massimo di 80 mm a seconda della qualità del pannello isolante e del­la severità delle condizioni di tempera­tura sottostanti ai locali da riscaldare.

Il tubo per l'impianto di riscaldamento a pavimento

La scelta della tubazione da appoggiare sul pan­nello isolante coinvolge la costruzione del tubo ed il diametro dello stesso.
L'impianto funziona con prestazioni migliori se il diametro è maggiore per­ché una sezione di passaggio maggiore per l'acqua calda dell'impianto compor­ta minore difficoltà per la stessa nel per­correre l'impianto e, quindi, minore spe­sa energetica nel funzionamento della pompa e minore rischio di erosione meccanica della tubazione.

Se vuoi approfondire l'argomento tubazioni potete andare direttamente all'articolo:

Quali tubazioni per l'impianto radiante a pavimento?

Quale massetto per l'impianto di riscaldamento a pavimento?

Il cassetto per l'impianto a pavimento dovrà avere spessore minimo pari a 30 mm sopra la tubazio­ne dell'impianto (secondo le norme Uni). 

Noi consigliamo uno spessore maggiore, circa 45 mm. sopra al punto più alto del sistema, per garantire anche una sufficiente  resistenza meccanica necessaria per sopportare i carichi del pavimento e dei successivi elementi che vi verranno sovrapposti.

È possibi­le ridurre tale spessore utilizzando massetti autolivellanti. Troverai tutte le informazioni sui cassetti autolivellanti nell'articolo qui di seguito:
 

massetti autolivellanti

In alcuni casi siamo costretti ad utilizzare gli autolivellanti ma, se puoi scegliere, insisti per avere il massetto tradizionale: è la scelta migliore. 

Se vuoi approfondire questo argomento ti consiglio di leggere questo (lunghissimo ma interessante) articolo:

Il massetto per l'impianto di riscaldamento a pavimento

Quanto spessore serve per un impianto a pavimento?

Non è detto che a casa tua sia possibile realizzare l'impianto di riscaldamento a pavimento. La fattibilità dell'impianto è legata alla disponibilità di uno spessore totale tra il solaio ed il pavimento finito che consenta di inserire gli impianti elettrici e per l'adduzione dell'acqua sanitaria e, al di sopra di questi:

• 19-80 mm di pannello isolante a seconda della qualità dell'isolante e delle condizioni sottostanti;
• 18-20 mm per la tubazione che veicola acqua a bassa temperatura;
• 45 mm sopra tubo per realizzare il massetto su cui incollerai la pavimentazione;
• 15 mm (mediamente) di pavimentazione, ad esempio piastrelle in ceramica+collante o parquet+collante.

Quindi un totale di almeno 10/12 centimetri sopra allo strato di sottofondo che copre l'impianto elettrico e quello dell'acqua sanitaria. 

Perché l’impianto radiante a pavimento assicura il benessere ideale?

Per poter assicurare in un locale condi­zioni di benessere termico si devono mantenere zone leggermente più calde a pavimento e più fredde a soffitto. Gli impianti che meglio si prestano ad offri­re tali condizioni sono quelli a pavimen­to radiante, sia grazie alla specifica po­sizione (a pavimento) dei pannelli, sia grazie al fatto che essi cedono calore principalmente per irraggiamento, evi­tando così il formarsi di correnti convettive d'aria calda a soffitto e fred­da a pavimento.

Se si traccia il profilo di tempera­tura di un locale riscaldato con impianto a radiatori e di un altro locale riscaldato con impianto a pavimento, si può vede­re che in quest'ultimo caso la curva meglio si approssima a quella del benesse­re ideale.
 

L'aria uniformemente alla stes­sa temperatura impedisce che si inne­schino fastidiosi moti convettivi che cau­sano la circolazione delle polveri, spes­so motivo di fastidiose allergie, negli am­bienti riscaldati a radiatori. Avere una temperatura dell'aria limitata è di note­vole vantaggio per il comfort degli occu­panti, in primo luogo perché aria meno calda è anche meno secca e ciò va a beneficio del sistema respiratorio.

Valori di umidità relativa in ambien­te inferiori al 40% e superiori al 60% comportano l'insorgere di diversi proble­mi alla qualità dell'aria.
Pur non esisten­do un rigoroso criterio di benessere come per la temperatura ambiente, è consigliabile mantenere i valori di umi­dità relativa all'interno del range sopra menzionato.

È noto inoltre quanto sia im­portante, negli ambienti riscaldati con i tradizionali radiatori, umidificare gli ambienti (tutti ricordiamo le vaschette piene d'acqua agganciate al termosifone). 

Inoltre, una tempera­tura contenuta dell'aria permette di au­mentare lo scambio termico per convezione a cui è sottoposto il corpo umano, mentre fa diminuire quello per irraggiamento con la struttura della casa, rendendo le proporzioni di scambio ter­mico più vicine ai rapporti ideali già con­siderati. In questo modo l'uomo è sotto­posto a condizioni climatiche più natu­rali e meno "forzate".

Per chi sceglie di posare un pavimento in legno il rispetto della combinazione temperatura/umidità oltre a favorire il confort di chi abita garantisce una perfetta conservazione del pavimento in legno. 

Le condizioni climatiche perfette per un pavimento in legno

Quando installare il riscaldamento a pavimento

L'impianto a pavimento va appli­cato:
► su locali intonacati e
► chiusi con in­fissi onde evitare una rapida e anomala asciugatura del successivo massetto.
Eventualmen­te si può valutare la copertura del massetto stesso, appena realizzato, con un foglio in polietilene per aiutare una asciugatura omogenea.

Pre-condizioni per poter installare l'impianto radiante a pavimento

Prima di procedere all'installazio­ne dell'impianto, devono essere verifi­cate le condizioni di cantiere. 

► Deve essere già presente la barrie­ra a vapore laddove le norme tecniche la prevedono e
► i passaggi di tubazioni idrauliche e/o elettriche devono essere opportunamente coperti con un sottofondo, in modo da ga­rantire la superficie planare di base per la ste­sura del pannello isolante dell'impianto a pavimento.

Al momento della stesura dell'im­pianto a pavimento devono essere di­sponibili spessori che tengano conto di:

► ingombro del pannello isolante;

► diametro della tubazione;

► spessore del massetto (nel caso di massetto tradizionale lo spessore minimo è di 30 mm anche se raccomandiamo sia almeno di 45 mm);

► spessore della pavimentazione.
 

Una volta verificate le "quote" e cioè appurato che lo spessore sia sufficiente, si passa a verificare il sottofondo.

La superficie del sottofondo dovrà:
► risul­tare orizzontale,
► non dovrà presentare avvallamenti,
► dovrà essere sgomberata dai calcinacci e
► priva di incrostazioni.

Va verificato che i collettori siano
► posizio­nati laddove previsto dal progetto ese­cutivo e che
► siano correttamente mon­tati.

Prima di posare i pannelli isolanti dell'impianto

► Le tubazioni di collegamento del collettore alla centrale termica devono essere adeguatamente isolate per mi­gliorare il rendimento di distribuzione dell'impianto di riscaldamento. A mag­gior ragione deve essere prevista una guaina isolante adeguata se si intende utilizzare l'impianto anche per il raffrescamento estivo.

► Va steso al di sopra del sottofondo una barriera al vapore (è sufficiente anche un foglio in polietilene) avendo cura di eseguire un risvolto sulle pareti di al­meno 10 cm. I fogli dovranno essere sovrapposti per almeno 25 cm.

► Va posata una striscia perimetrale lungo tutto il perimetro dei locali da ri­scaldare e attorno a tutti gli elementi della struttura che penetrano il massetto di copertura dell'impianto, come pilastri, scale, ecc. La stesura deve avvenire in modo che la posizione della striscia pe­rimetrale non vari con il getto del massetto. Nel caso di più strati isolanti, la striscia perimetrale deve essere fis­sata prima della posa dello strato supe­riore. A massetto ultimato, la striscia perimetrale non deve essere tagliata se non dopo la posa del pavimento, così come indicato dalla UNI EN 1264-4.

I pannelli isolanti del riscaldamento a pavimento

A questo punto va posata la lastra isolante, appoggiandola alla striscia perimetrale e accostando bene i pannelli fra loro. Il buon accostamento dei pan­nelli è garantito con varie metodologie a seconda del sistema adottato (linee di giunzione chiuse con apposito nastro coprigiunto, pannelli a incastro).

Sullo strato superiore del pannel­lo isolante potrà essere stesa una pelli­cola protettiva di polietilene con spes­sore pari a 0,15 mm, operazione inutile se tale pellicola è già presente ed integrata al pannello stesso.
Tale foglio di protezione va po­sato sovrapposto e deve essere risvoltato alle pareti in corrispondenza della stri­scia perimetrale qualora la stessa non sia dotata di doppio elemento.  

Nel caso sia prevista la posa di due o più strati di pannelli isolanti sovrapposti, essi dovran­no essere posati in maniera sfalsata in modo che le linee di accostamento non siano direttamente riprese tra i due. La posa del tubo dovrà rispettare il progetto sia come passi (distanze fra i tubi), sia come tipo di posa e lunghezza degli anelli.

La posa delle tubazioni dell'impianto a riscaldamento

Dopo avere consultato il pro­getto esecutivo di posa si dovrà indivi­duare il punto da cui partire e il relativo attacco sul collettore, in modo tale che le tubazioni in partenza e arrivo abbiano una distribuzione a raggiera senza alcun accavallamento.

Si dovrà scegliere il ro­tolo di tubo di lunghezza conveniente in­serendo la guaina isolante all'estremità esterna e allacciando, quindi, il tubo alla relativa valvola sul collettore di ritorno con l'ausilio di un raccordo. Si svolgerà il tubo, posandolo sull'isolante, bloccandolo con sistemi di fissaggio nei punti e nella quan­tità necessaria a garantirne il completo ancoraggio.

Impianto a pavimento radiante misto con raffrescamento estivo

L’impianto a pavimento, tradizionalmente progettato per il riscaldamento, può essere dimensionato anche per il raffrescamento estivo, diventando un sistema radiante misto. Questa soluzione consente di ottenere comfort uniforme in tutte le stagioni, sfruttando la stessa rete di tubazioni per il passaggio sia dell’acqua calda in inverno sia dell’acqua fredda in estate. Tuttavia, l’adozione del raffrescamento radiante introduce alcune criticità tecniche e richiede accorgimenti specifici nella progettazione e nella scelta dei materiali.

Principi di funzionamento del raffrescamento radiante

Nel raffrescamento estivo, l’acqua circolante nel pavimento ha temperatura inferiore rispetto all’ambiente interno, assorbendo calore dai locali. In questo modo, le superfici del pavimento, del massetto e della pavimentazione diventano elementi attivi di raffrescamento.

Il vantaggio principale rispetto ai sistemi ad aria è la distribuzione uniforme del freddo, senza correnti d’aria fastidiose o differenze di temperatura tra pavimento e soffitto. Inoltre, l’inerzia termica del massetto riduce la necessità di cicli frequenti di accensione/spegnimento.

Il rischio di condensa

Il problema più importante nell’uso estivo di un impianto radiante è il rischio di condensa superficiale. Se la temperatura del pavimento scende sotto il punto di rugiada dell’aria interna, l’umidità relativa provoca goccioline d’acqua sul pavimento, con rischio di danni ai rivestimenti, muffe e discomfort.

Per prevenire la condensa occorre:

• Monitorare la temperatura del pavimento e non scendere sotto i limiti di sicurezza (tipicamente 1–2 °C al di sopra del punto di rugiada).

• Controllare costantemente l’umidità relativa dell’ambiente, tramite sensori o sistemi di monitoraggio centralizzati.

• Eventualmente integrare un deumidificatore o un sistema di ventilazione meccanica controllata (VMC) con recupero di calore, per mantenere umidità sotto il 60%.

Stratigrafie e isolamento per impianti misti

Un impianto radiante progettato per raffrescamento richiede particolare attenzione alla stratigrafia del pavimento:

1. Isolamento termico inferiore: è fondamentale ridurre le dispersioni verso il basso, sia con acqua calda sia con acqua fredda. Pannelli isolanti di alta qualità prevengono dispersioni e minimizzano la necessità di interventi correttivi.

2. Spessore e materiali del massetto: il massetto deve avere capacità di accumulo adeguata ma non eccessiva, per consentire rapida risposta sia in riscaldamento che in raffrescamento. Massetti troppo spessi rallentano la reattività del sistema.

3. Rivestimenti: materiali con buona conduttività termica, come gres o marmo, favoriscono la trasmissione del calore/freddo. Pavimenti in legno richiedono attenzione a umidità e temperatura, per evitare deformazioni.

La stratigrafia deve quindi bilanciare inerzia, conducibilità e isolamento, tenendo conto sia della stagione invernale sia di quella estiva.

Scelta della temperatura e gestione dinamica

• Riscaldamento invernale: mandate basse (tipicamente 30–45 °C) per pavimenti radianti.

• Raffrescamento estivo: temperatura del fluido leggermente superiore al punto di rugiada (≈18–20 °C), regolata in base all’umidità interna e alla temperatura ambiente.

Un impianto misto richiede regolazioni precise e sensori distribuiti: temperatura del pavimento, temperatura ambiente e umidità relativa. I sistemi moderni possono integrare algoritmi di controllo intelligenti, che modulano la temperatura del fluido e attivano deumidificazione quando necessario.

Ruolo dei deumidificatori e ventilazione

Nei sistemi misti, il raffrescamento radiante da solo non controlla l’umidità. Senza deumidificazione, in giornate calde e umide, il pavimento rischia di condensare.

L’integrazione di un deumidificatore o di un sistema VMC consente di:

• Ridurre il rischio di condensa sulle superfici radianti.

• Migliorare il comfort percepito dagli occupanti.

• Ottimizzare la risposta del pavimento: con aria secca, è possibile operare con temperature del pavimento più basse senza rischio di condensa.

Vantaggi e limiti dell’impianto radiante misto

Vantaggi:

• Comfort uniforme e costante in tutte le stagioni.

• Minore stratificazione di temperatura rispetto a sistemi a radiatori o aria.

• Possibilità di integrare fonti rinnovabili (pompa di calore, solare termico).

Limiti:

• Necessità di attenta progettazione della stratigrafia e dell’isolamento.

• Rischio di condensa che richiede sistemi di controllo dell’umidità.

• Tempi di risposta più lunghi rispetto a sistemi a ventilazione forzata; la reattività dipende dalla massa del massetto.

Accortezze per il raffrescamento a pavimento

Un impianto radiante a pavimento progettato per essere misto riscaldamento/raffrescamento rappresenta una soluzione efficiente e confortevole, soprattutto se combinato con regolazioni intelligenti e sistemi di controllo dell’umidità.

Per un corretto dimensionamento occorre:

• Scegliere stratigrafie adatte e pannelli isolanti performanti.

• Selezionare materiali del massetto e pavimento compatibili con il raffrescamento.

• Integrare sensori di temperatura e umidità, e deumidificazione se necessario.

• Regolare la temperatura dell’acqua in base alla stagione e al punto di rugiada per evitare condensa.

Così l’impianto radiante diventa una soluzione versatile e ad alte prestazioni, capace di garantire comfort in tutte le stagioni, risparmio energetico e protezione dei materiali.

Quale caldaia per un impianto a pavimento?

Un impianto di riscaldamento a pavimento funziona tipicamente con acqua a basse temperature (tra 30 e 45 °C), molto più bassa rispetto ai radiatori tradizionali. La scelta del generatore è quindi cruciale per garantire comfort, efficienza energetica e durata dell’impianto. Non tutte le fonti di calore tradizionali sono adatte a basse temperature: occorre valutare attentamente prestazioni, costi, durata nel tempo e compatibilità con il sistema radiante.

Caldaia a condensazione

La caldaia a condensazione è una delle soluzioni più diffuse per impianti a pavimento. Grazie alla capacità di recuperare calore dai fumi di combustione, consente di ottenere elevate rese anche a basse temperature.

Vantaggi:

• Elevata efficienza, soprattutto con temperatura di mandata bassa.

• Ampia diffusione e compatibilità con impianti esistenti.

• Risposta rapida alle richieste di calore.

Svantaggi:

• Necessità di scarichi e condensati dedicati.

• Dipendenza da combustibili fossili (gas metano, GPL) se non integrata con soluzioni rinnovabili.

• In caso di impianti a bassa potenza, il rendimento può diminuire se la caldaia non è modulante o sovradimensionata.

Pompa di calore

Le pompe di calore sono ideali per impianti radianti, perché producono calore a temperature contenute in modo efficiente, sfruttando fonti rinnovabili come aria o acqua.

Vantaggi:

• Elevato rendimento (COP elevato), soprattutto in abbinamento a basse temperature di mandata.

• Possibilità di integrare raffrescamento radiante estivo.

• Riduzione dei costi energetici e delle emissioni di CO₂.

Svantaggi:

• Rendimento influenzato dalla temperatura esterna (nelle pompe aria/acqua).

• Costi iniziali più elevati rispetto a caldaie tradizionali.

• Necessità di valutare correttamente la potenza invernale nei climi freddi.

Pompe geotermiche

Le pompe di calore geotermiche sfruttano il terreno come sorgente di calore costante, garantendo prestazioni molto stabili durante tutto l’anno.

Vantaggi:

• Efficienza elevata e costante indipendentemente dalla temperatura esterna.

• Bassi costi di gestione.

• Possibilità di raffrescamento estivo senza ulteriori sistemi.

Svantaggi:

• Investimento iniziale molto alto per perforazioni e scambiatori geotermici.

• Necessità di spazio esterno o autorizzazioni per sonde verticali.

• Pianificazione accurata della stratigrafia e del dimensionamento dell’impianto.

Pannelli solari termici

I pannelli solari termici possono integrare l’impianto radiante fornendo acqua calda per il riscaldamento o per l’acqua sanitaria.

Vantaggi:

• Energia gratuita e rinnovabile.

• Riduzione significativa dei consumi fossili.

• Possibilità di funzionamento in abbinamento a caldaie o pompe di calore.

Svantaggi:

• Energia intermittente: richiede un generatore ausiliario per coprire i periodi senza sole.

• Necessità di sistemi di accumulo per ottimizzare la produzione.

• Dimensionamento e orientamento dei pannelli influenzano direttamente la resa.

Soluzioni ibride

Le soluzioni ibride combinano diverse tecnologie, ad esempio una pompa di calore integrata con caldaia a condensazione o pannelli solari termici. Questi sistemi sfruttano le caratteristiche migliori di ogni generatore in funzione della stagione, della richiesta di potenza e della disponibilità di energia rinnovabile.

Vantaggi:

• Ottimizzazione dei consumi: ogni fonte viene utilizzata nella condizione più efficiente.

• Maggiore flessibilità nella gestione delle temperature di mandata.

• Possibilità di ridurre il dimensionamento dell’impianto di picco.

Svantaggi:

• Maggiore complessità di progettazione e di gestione.

• Investimento iniziale più alto.

• Necessità di sistemi di controllo sofisticati.

Ruolo della regolazione climatica

La regolazione climatica è il cuore dell’efficienza in un impianto radiante a basse temperature. Essa consente di modulare la temperatura dell’acqua in funzione della temperatura esterna e interna, evitando sprechi e garantendo comfort costante.

Elementi chiave della regolazione climatica:

• Sensori esterni e interni: misurano temperatura e, eventualmente, umidità per adattare la mandata.

• Algoritmi intelligenti: calcolano la temperatura ottimale dell’acqua in base alla curva climatica preimpostata e alla risposta termica dell’edificio.

• Gestione dei sistemi ibridi o integrati: la regolazione può decidere quale generatore attivare (pompa di calore, caldaia, solare) in base a disponibilità e costo dell’energia, massimizzando l’efficienza.

Con sistemi moderni, la regolazione climatica può anche prevedere anticipazioni di accensione, modulazioni di portata e priorità tra generatori, ottimizzando il comfort e i consumi energetici durante tutto l’anno.

Criteri per la scelta del generatore

La scelta del generatore per un impianto a pavimento a basse temperature deve essere guidata da:

• Tipo di edificio e potenza necessaria.

• Efficienza energetica e costi di gestione.

• Possibilità di integrazione con fonti rinnovabili o sistemi ibridi.

• Compatibilità con regolazioni climatiche avanzate.

La combinazione di generatori adeguati e una regolazione intelligente consente di ottenere il massimo rendimento dell’impianto, comfort uniforme e riduzione dei consumi, facendo diventare il riscaldamento radiante una soluzione moderna, efficiente e sostenibile.

Manutenzione dell'impianto a pavimento

Un impianto di riscaldamento a pavimento, per garantire efficienza, comfort e lunga durata, richiede manutenzione regolare. Sebbene gli impianti radianti siano generalmente affidabili e duraturi, controlli periodici, pulizie e interventi tempestivi consentono di prevenire problemi, ottimizzare il consumo energetico e preservare la funzionalità del sistema.

Controlli periodici fondamentali

La manutenzione ordinaria comprende una serie di controlli che dovrebbero essere eseguiti almeno una volta l’anno, preferibilmente prima della stagione di utilizzo intensivo (autunno/inverno per il riscaldamento, primavera/estate per eventuale raffrescamento):

• Verifica della pressione dell’impianto: controllare la pressione sul collettore e sul vaso di espansione. Valori troppo bassi o troppo alti indicano perdite o problemi di tenuta.

• Controllo dei collettori: ispezionare che non vi siano ostruzioni, perdite o usura dei raccordi. Verificare la corretta apertura e chiusura delle valvole di bilanciamento.

• Regolazioni dei termostati e delle valvole di zona: assicurarsi che ogni circuito risponda correttamente ai setpoint impostati.

• Verifica dei sensori e della regolazione climatica: sensori di temperatura interna ed esterna devono essere funzionanti e correttamente posizionati.

Pulizia e manutenzione dei collettori

I collettori costituiscono il cuore idraulico dell’impianto radiante e devono essere mantenuti puliti:

• Rimozione di depositi e sedimenti: alcuni sistemi prevedono la possibilità di smontare e pulire filtri o cartucce interne.

• Lubrificazione e verifica delle guarnizioni: per evitare perdite e garantire una lunga durata dei raccordi.

• Controllo del corretto bilanciamento: assicurarsi che ogni circuito riceva la portata prevista, regolando le valvole di bilanciamento se necessario.

Trattamenti antialghe e protezione dell’impianto

Nei sistemi chiusi, soprattutto se contengono acqua a bassa temperatura e funzionano saltuariamente, è consigliabile utilizzare prodotti antialghe e inibitori di corrosione:

• Prevengono la formazione di biofilm all’interno dei tubi.

• Proteggono le superfici metalliche e plastica dei collettori e delle tubazioni.

• Vanno dosati secondo le indicazioni del produttore e con verifica periodica della concentrazione.

Individuazione di perdite e verifica della pressione

Il rilevamento tempestivo di perdite è essenziale:

• Controllo visivo: ispezionare i collettori, i raccordi e i punti di passaggio dei tubi.

• Monitoraggio della pressione: un calo progressivo della pressione può indicare una perdita interna.

• Test di tenuta: in caso di sospetto, l’impianto può essere isolato per singoli circuiti e sottoposto a pressione di prova, eventualmente con l’ausilio di gas inerte o coloranti idonei.

Interventi di riparazione

Gli interventi su impianti a pavimento richiedono attenzione, poiché i tubi sono incassati nel massetto:

• Riparazioni localizzate: possibile tramite trivellazione mirata del massetto o utilizzo di sistemi di “riapertura” dei circuiti mediante canaline prefabbricate in ristrutturazioni.

• Sostituzione di valvole o componenti del collettore: facilmente eseguibile senza intaccare il pavimento.

• Interventi su tubazioni danneggiate: si possono realizzare giunzioni meccaniche o collegamenti temporanei, ma la sostituzione completa del circuito può essere necessaria nei casi gravi.

Durata media dell’impianto

Un impianto a pavimento ben progettato e manutenuto può durare anche oltre i 50 anni, a seconda dei materiali delle tubazioni, della qualità della posa e della manutenzione. Componenti come collettori, valvole e pompe di circolazione hanno vita più breve e devono essere sostituiti periodicamente (10–15 anni per le pompe, 15–20 per i collettori, in media).

Problemi più comuni e soluzioni

To be continued...

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