ISOLAMENTO TERMICO DI PLATEE E TRAVI DI FONDAZIONE

UN APPROCCIO INGEGNERISTICO COMPLESSO NELLA REALTÀ UCRAINA

L’isolamento termico efficace delle strutture di fondazione, in particolare delle platee e delle travi di fondazione, è un aspetto di importanza critica nell’edilizia moderna, specialmente nelle condizioni del clima ucraino. La sottovalutazione di questa fase porta a perdite di calore significative, a maggiori costi di riscaldamento e al rischio di danni strutturali causati dal rigonfiamento da gelo del terreno. Questo articolo offrirà una visione esperta sugli aspetti chiave dell’isolamento termico delle fondazioni, concentrandosi sulla tecnologia, sui calcoli e sulla conformità alle norme edilizie.

Analizzeremo in dettaglio l’importanza di una corretta progettazione della protezione termica, basata sulle DBN vigenti, così come la scelta dei materiali termoisolanti ottimali. Presteremo particolare attenzione all’approccio complessivo all’isolamento delle platee e delle travi di fondazione, analizzando i nodi di raccordo tipici e i metodi per contrastare i ponti termici. Esamineremo anche le strategie efficaci di protezione dal rigonfiamento da gelo del terreno, comprese la realizzazione di sistemi di drenaggio e il concetto di ‘gonna termoisolante’. Questo materiale sarà una fonte di informazioni preziosa per architetti, ingegneri e costruttori che desiderano realizzare edifici energeticamente efficienti e duraturi sul territorio dell’Ucraina.

Al centro della nostra analisi ci sarà un esame dettagliato dei nodi/tecnologie di isolamento termico delle platee e delle travi di fondazione, la progettazione della resistenza termica in base alle norme ucraine, così come la protezione dal rigonfiamento da gelo dei terreni.

IL RUOLO CHIAVE DELL’ISOLAMENTO TERMICO DI PLATEE E TRAVI DI FONDAZIONE NELLE CONDIZIONI DELL’UCRAINA

La fondazione non è solo la parte portante dell’edificio, ma anche la barriera termica primaria tra il terreno e l’ambiente interno della struttura. Nelle condizioni dell’Ucraina, dove le oscillazioni di temperatura possono essere significative e i terreni sono soggetti al rigonfiamento da gelo, un isolamento termico di qualità di platee e travi di fondazione assume un’importanza particolare. La temperatura media annua del terreno a una profondità di circa 1 metro nella maggior parte delle regioni dell’Ucraina varia da +5 a +10°C, ma in inverno la temperatura in superficie può scendere a -20°C e oltre, provocando il congelamento del terreno.

Senza un isolamento termico adeguato, attraverso la fondazione si può perdere fino al 15-20% del calore totale dell’edificio, il che aumenta significativamente i costi operativi. Ciò avviene per trasmissione termica diretta nel terreno e attraverso i cosiddetti ‘ponti termici’ nei punti di raccordo con le strutture verticali. Oltre alle perdite di calore, un isolamento insufficiente aumenta il rischio di condensazione dell’umidità sulle superfici interne della fondazione, il che può portare alla formazione di muffa e al deterioramento dei materiali da costruzione. Questo problema è particolarmente acuto per gli edifici con elementi in legno, dove un’umidità eccessiva può causare un deterioramento biologico.

Inoltre, il rigonfiamento da gelo del terreno, tipico di argille limose, argille e sabbie limose, può causare significative deformazioni della fondazione e delle pareti dell’edificio, se non viene compensato con un adeguato isolamento termico e drenaggio. Il meccanismo del rigonfiamento da gelo consiste nel congelamento dell’acqua nei pori del terreno e nella formazione di lenti di ghiaccio, che provoca un aumento del volume del terreno. Per i costruttori ucraini questa è una sfida costante, che richiede non solo la corretta scelta del tipo di fondazione, ma anche l’integrazione di soluzioni termoisolanti efficaci, conformi ai moderni standard di efficienza energetica. Un isolamento termico della fondazione progettato ed eseguito correttamente garantisce non solo il risparmio energetico, ma anche la durata e la stabilità di tutta la struttura.

PROGETTAZIONE DELLA PROTEZIONE TERMICA: CALCOLO DELLA RESISTENZA TERMICA SECONDO LA DBN V.2.6-31:2021

La progettazione della protezione termica delle strutture di fondazione, comprese platee e travi di fondazione, richiede un calcolo ingegneristico preciso, basato sulle norme edilizie vigenti. Il documento principale in Ucraina che regola queste questioni è la DBN V.2.6-31:2021 ‘Isolamento termico degli edifici’. Questo standard stabilisce i requisiti minimi di resistenza termica per le strutture di involucro, comprese le pavimentazioni su terreno e le pareti degli scantinati.

Secondo la DBN V.2.6-31:2021, la resistenza termica equivalente minima per le pavimentazioni su terreno degli edifici residenziali (coefficiente R) deve essere non inferiore a 3,5 m²·K/W. Per una fondazione non isolata questo valore è significativamente più basso, pertanto l’applicazione di un isolamento termico di qualità è obbligatoria. Il calcolo della resistenza termica equivalente è complesso e tiene conto non solo dello spessore e della conducibilità termica dell’isolante, ma anche dell’influenza del terreno, delle sue proprietà termofisiche, della profondità della fondazione e della presenza di ponti termici. Architetti e ingegneri utilizzano software specializzati o dati tabellari dettagliati per eseguire tali calcoli, tenendo conto della disomogeneità del campo termico attorno alla fondazione.

Esempio di calcolo: se si utilizza polistirene estruso (XPS) con coefficiente di conducibilità termica λ = 0,030 W/(m·K), per raggiungere R = 3,5 m²·K/W, lo spessore necessario dello strato isolante è: d = R * λ = 3,5 * 0,030 = 0,105 m, cioè 105 mm. Tuttavia, questo è un calcolo semplificato, che non tiene conto della geometria complessa e dell’interazione con il terreno. Per le platee su terreno, in particolare le platee svedesi isolate (PSI), lo spessore dell’XPS è tipicamente compreso tra 150 e 300 mm, in funzione della zona climatica e del progetto specifico. La DBN disciplina anche la zona di isolamento attorno alla fondazione per una protezione efficace dal congelamento del terreno e dal rigonfiamento da gelo.

È importante non solo garantire la resistenza termica necessaria, ma anche tenere conto della permeabilità al vapore dei materiali e del rischio di condensazione. Per le fondazioni si raccomanda l’uso di materiali con bassa permeabilità al vapore, come XPS o PIR, che non assorbono umidità e conservano le loro proprietà termoisolanti in condizioni di elevata umidità del terreno. Un calcolo dettagliato dei parametri termotecnici consente di ottimizzare i costi dei materiali e garantire la massima efficienza energetica della struttura durante tutto il suo periodo di esercizio.

SCELTA DEI MATERIALI PER L’ISOLAMENTO TERMICO DI PLATEE E TRAVI DI FONDAZIONE: XPS E PIR

La scelta dei materiali termoisolanti per la fondazione è una decisione fondamentale, che influisce sulla durata, sull’efficienza energetica e sui costi operativi dell’edificio. Per l’isolamento termico di platee e travi di fondazione si utilizzano più spesso il polistirene estruso (XPS) e i pannelli in poliisocianurato (PIR), grazie alle loro proprietà uniche.

Polistirene estruso (XPS): Questo materiale si distingue per un’elevata resistenza meccanica a compressione (da 200 a 500 kPa), che gli consente di sopportare carichi significativi provenienti dall’edificio e dal terreno. L’XPS ha un coefficiente di conducibilità termica molto basso (λ = 0,029-0,034 W/(m·K)), che garantisce eccellenti proprietà termoisolanti anche con uno spessore relativamente piccolo. La sua struttura a celle chiuse garantisce un assorbimento d’acqua praticamente nullo (meno dello 0,2% in volume), il che è determinante per l’applicazione nel terreno, dove il materiale è costantemente a contatto con l’umidità. L’XPS è resistente ai cicli di gelo-disgelo e alla decomposizione biologica, il che garantisce la sua durata. Viene solitamente utilizzato nel sistema Platea Svedese Isolata (PSI) o per l’isolamento esterno delle fondazioni a nastro.

Pannelli in poliisocianurato (PIR): Il PIR è un materiale termoisolante moderno e altamente efficiente, con un coefficiente di conducibilità termica ancora più basso (λ = 0,022-0,025 W/(m·K)) rispetto all’XPS. Ciò consente di raggiungere una resistenza termica analoga con uno spessore inferiore. Il PIR ha anche un’elevata resistenza a compressione, impermeabilità e resistenza chimica. Uno dei vantaggi chiave del PIR è la sua elevata resistenza al fuoco, che corrisponde alla classe di reazione al fuoco Euroclasse B-s1,d0 secondo la EN 13501-1, il che lo rende interessante per progetti con requisiti elevati di sicurezza antincendio. Tuttavia, va considerato che il costo del PIR è generalmente più alto dell’XPS, il che può influire sul preventivo complessivo del progetto. Nella scelta del materiale è importante anche prestare attenzione alla presenza di uno strato protettivo (alluminio o fibra di vetro) sui pannelli PIR, che può migliorarne le caratteristiche prestazionali e la protezione dall’umidità.

Entrambi i materiali dimostrano un’elevata efficacia nel contrastare le perdite di calore e nel proteggere la fondazione dagli effetti sfavorevoli del terreno. La scelta finale dipende dal budget del progetto, dai requisiti di resistenza termica, dalle condizioni specifiche del sito e dalle soluzioni ingegneristiche complessive.

TECNOLOGIA DI INSTALLAZIONE DELL’ISOLAMENTO TERMICO DELLE PLATEE DI FONDAZIONE: ANALISI DETTAGLIATA DEI NODI

L’installazione corretta dell’isolamento termico della platea di fondazione è la garanzia della sua efficienza e durata. Esaminiamo un’analisi dettagliata dei nodi chiave, in particolare nel contesto dell’applicazione della Platea Svedese Isolata (PSI).

1. Preparazione della base: Dopo l’esecuzione dei lavori di scavo e la posa del sistema di drenaggio (se previsto), la base viene accuratamente compattata. Su di essa viene posato uno strato di geotessile (densità non inferiore a 200 g/m²) per evitare la miscelazione del terreno con gli strati successivi e per proteggere il drenaggio. Successivamente viene steso un cuscino di sabbia con spessore 200-300 mm, che viene anch’esso compattato con irrigazione a strati. Sulla sabbia viene posato uno strato di livellamento in ghiaia di frazione 5-20 mm, con spessore 100-150 mm, che viene anch’esso accuratamente compattato.

2. Posa del primo strato di XPS: Sulla base preparata viene posato il primo strato di polistirene estruso (XPS) con spessore 100-150 mm. I pannelli vengono posati con giunti sfalsati, uno vicino all’altro, per evitare ponti termici. Se necessario, i giunti vengono sigillati con nastro adesivo speciale o sigillante. È importante utilizzare XPS con bordi fresati per una migliore unione.

3. Realizzazione degli elementi a L perimetrali: Lungo il perimetro della futura platea vengono formati elementi a L in XPS. Questi elementi svolgono una duplice funzione: sono una cassaforma a perdere per la gettata del calcestruzzo e garantiscono l’isolamento termico verticale dei bordi della platea, prevenendo perdite di calore significative attraverso il margine della fondazione. Dimensioni tipiche degli elementi a L: parte orizzontale – 600 mm, parte verticale – 300-400 mm, in funzione dell’altezza della platea. Questi elementi vengono fissati allo strato principale di XPS e tra loro mediante fissaggi speciali o colla-schiuma.

4. Posa degli impianti tecnici e del secondo strato di XPS: Dopo la posa del primo strato di XPS e degli elementi a L, su di essi vengono installati tutti gli impianti tecnici necessari: sistemi di approvvigionamento idrico, fognatura, cavi elettrici e, soprattutto, i tubi del pavimento radiante. Tutti questi elementi vengono fissati e verificati. Sopra gli impianti viene posato il secondo strato di XPS con spessore 50-100 mm, anche in questo caso con giunti sfalsati rispetto al primo strato. Ciò minimizza ulteriormente i ponti termici.

5. Impermeabilizzazione e armatura: Sopra l’isolamento termico viene posato uno strato di pellicola impermeabilizzante (ad esempio, pellicola in polietilene con spessore 200 μm), che protegge l’XPS dal contatto diretto con il calcestruzzo liquido e previene la fuoriuscita della boiacca cementizia. Successivamente viene installata la gabbia di armatura (due reti in barre Æ10-12 mm con passo 200 mm), che viene alzata su distanziatori speciali. È particolarmente importante che l’armatura non tocchi l’isolamento termico.

6. Gettata del calcestruzzo: La gettata del calcestruzzo (classe non inferiore a C25/30) avviene in un’unica fase, con un’accurata vibrazione per eliminare le sacche d’aria. Dopo la gettata, la superficie viene livellata e lisciata. Il processo di stagionatura del calcestruzzo (inumidimento) è obbligatorio per raggiungere la resistenza di progetto.

Questo approccio dettagliato all’installazione dell’isolamento termico delle platee di fondazione, in particolare nella realizzazione della PSI, garantisce un’elevata efficienza energetica, l’assenza di ponti termici e una protezione affidabile della fondazione per decenni.

PARTICOLARITÀ DELL’ISOLAMENTO DELLE TRAVI DI FONDAZIONE E PROTEZIONE DAI PONTI TERMICI

La trave di fondazione è, di regola, la parte superiore di una fondazione su pali o su plinti, che unisce i singoli appoggi in un’unica struttura. Il suo isolamento termico non è meno importante dell’isolamento delle platee, poiché la trave di fondazione può anch’essa essere fonte di significative perdite di calore e di formazione di ponti termici. Nelle condizioni climatiche ucraine, dove la profondità di congelamento del terreno può raggiungere 0,8-1,2 m (in funzione della regione e del tipo di terreno secondo la DBN V.2.1-10:2018), un isolamento di qualità della trave di fondazione è di importanza critica per garantire la stabilità del regime termico all’interno dell’edificio e prevenire l’effetto del rigonfiamento da gelo sulla sua struttura.

Principi fondamentali dell’isolamento della trave di fondazione:

1. Isolamento esterno: Il più efficace è l’isolamento esterno della trave di fondazione, che la avvolge completamente sul perimetro. Ciò crea un circuito termico continuo e minimizza i ponti termici. Per questo si utilizzano pannelli XPS o PIR con spessore da 100 a 200 mm, fissati alla superficie esterna della trave mediante colla-schiuma speciale e/o tasselli meccanici. La resistenza a compressione di questi materiali è sufficiente per proteggerli dalla pressione del terreno.

2. Isolamento dal lato del terreno: Se la trave di fondazione è interrata o si trova a livello del terreno, l’isolante deve essere interrato sotto il livello di congelamento del terreno. Un’aletta orizzontale dell’isolante (‘gonna termoisolante’) con larghezza 600-1200 mm, posizionata lungo il perimetro della trave a una profondità di 300-500 mm dalla superficie del terreno, riduce significativamente l’effetto del rigonfiamento da gelo. Ciò crea una zona cuscinetto, in cui il terreno non si congela fino alla profondità critica direttamente accanto alla fondazione.

3. Protezione dai ponti termici: I ponti termici sono aree in cui lo strato termoisolante è interrotto o la sua efficacia è ridotta. Per le travi di fondazione tali ponti si formano spesso negli angoli, nei punti di passaggio degli impianti tecnici e nei raccordi con le pareti. Per evitarlo, è necessario garantire la continuità dello strato termoisolante. L’isolante deve aderire perfettamente a tutte le superfici della trave, e i giunti tra i pannelli isolanti devono essere minimi e, se necessario, sigillati. Particolare attenzione va prestata ai nodi di raccordo della trave di fondazione con le pareti, dove l’isolamento dello zoccolo deve passare in modo continuo all’isolamento delle pareti, formando un unico circuito senza interruzioni. L’uso di elementi angolari dell’isolante o di profili speciali può migliorare significativamente questo nodo.

4. Impermeabilizzazione: Prima dell’installazione dell’isolante sulla trave di fondazione, è obbligatoria l’applicazione di uno strato di impermeabilizzazione. Può trattarsi di mastice bituminoso, materiali in rotoli o gomma liquida. L’impermeabilizzazione protegge il calcestruzzo dalla risalita capillare di umidità e dai composti chimici aggressivi presenti nel terreno, e previene anche l’inumidimento dell’isolante. Anche un sistema di drenaggio correttamente progettato è un elemento chiave nella protezione complessiva della trave di fondazione dall’acqua e dal rigonfiamento da gelo.

Un approccio complessivo all’isolamento della trave di fondazione, che comprenda una scelta ponderata dei materiali, un’installazione accurata e la protezione dai ponti termici, garantisce non solo l’efficienza energetica, ma anche l’integrità strutturale della fondazione per lunghi anni.

SISTEMA DI PROTEZIONE DAL RIGONFIAMENTO DA GELO: DRENAGGIO E ‘GONNA TERMOISOLANTE’

Il rigonfiamento da gelo del terreno è una delle minacce più serie per l’integrità delle fondazioni nelle regioni con basse temperature invernali, tra cui rientra la maggior parte del territorio dell’Ucraina. È causato dall’aumento del volume dell’acqua che congela nei pori del terreno, il che porta a un sollevamento non uniforme e a deformazioni delle strutture di fondazione. Un sistema di protezione efficace comprende due componenti principali: il drenaggio e la ‘gonna termoisolante’.

Sistema di drenaggio: L’obiettivo principale del drenaggio è allontanare l’acqua in eccesso dalla fondazione, riducendo il suo contenuto nel terreno, che è un presupposto per il rigonfiamento da gelo. Si distinguono due tipi principali di drenaggio:

1. Drenaggio perimetrale: Viene realizzato lungo il perimetro della fondazione al livello della sua base. Il sistema è costituito da tubi perforati, avvolti in geotessile (densità 250-300 g/m²), che vengono posati su uno strato di ghiaia con una pendenza (non inferiore a 2-3 cm su 10 m). I tubi raccolgono l’acqua e la convogliano verso un pozzetto di drenaggio o un canale. Sopra i tubi viene versata ghiaia (frazione 20-40 mm) e nuovamente ricoperta con geotessile, poi con uno strato di sabbia o terreno. La profondità di posa del drenaggio è determinata dalla profondità della base della fondazione e può raggiungere 1,5-2,0 m.

2. Drenaggio a strato: Viene utilizzato per fondazioni a platea, come la PSI, dove l’acqua viene raccolta sotto tutta la superficie della platea. Per questo, sotto la platea viene creato uno strato di sabbia grossolana o ghiaia, che garantisce il libero deflusso dell’acqua. Il drenaggio a strato viene spesso integrato con quello perimetrale.

‘Gonna termoisolante’ (marciapiede coibentato): Questa tecnologia è finalizzata a prevenire il congelamento del terreno direttamente accanto alla fondazione. La ‘gonna termoisolante’ è uno strato orizzontale di isolamento termico (solitamente XPS), che viene posato lungo il perimetro dell’edificio a una certa profondità dalla superficie del terreno e si estende per una larghezza da 600 a 1200 mm. Lo spessore dell’isolante è di 50-100 mm.

Il principio di funzionamento della ‘gonna termoisolante’ consiste nel fatto che essa intercetta il flusso termico che va dall’edificio verso il terreno, e ne impedisce la rapida dissipazione. Ciò fa sì che la temperatura del terreno sotto la ‘gonna’ rimanga superiore a zero gradi anche nei forti geli. In questo modo si previene la formazione di lenti di ghiaccio e, di conseguenza, il rigonfiamento da gelo del terreno nella zona critica accanto alla fondazione. L’installazione della ‘gonna termoisolante’ avviene solitamente insieme alla realizzazione del marciapiede perimetrale, che serve anche per l’allontanamento delle acque superficiali. In Ucraina i requisiti sulla profondità di congelamento del terreno sono regolati dalla DBN V.2.1-10:2018 ‘Basi e fondazioni delle strutture. Disposizioni fondamentali’, che devono essere considerati nella progettazione dei sistemi di drenaggio e delle ‘gonne termoisolanti’. La combinazione di un drenaggio efficace e della ‘gonna termoisolante’ è una soluzione affidabile per garantire la stabilità della fondazione su terreni soggetti a rigonfiamento.

CONTROLLO QUALITÀ ED ERRORI TIPICI NELLA REALIZZAZIONE DELL’ISOLAMENTO TERMICO DELLA FONDAZIONE

La qualità dell’isolamento termico della fondazione influisce direttamente sull’efficienza energetica dell’edificio e sulla sua durata. Pertanto, il controllo in tutte le fasi dei lavori è estremamente importante. Il rispetto della tecnologia di installazione e l’evitare errori tipici consente di prevenire problemi seri in futuro.

Fasi chiave del controllo qualità:

1. Controllo della base: Verifica della densità di compattazione del terreno e del cuscino sabbia-ghiaia. La base deve essere piana, senza sporgenze appuntite che possano danneggiare l’isolante. I requisiti sul coefficiente di compattazione del terreno devono corrispondere ai valori di progetto (solitamente non inferiore a 0,98).

2. Verifica dei materiali: Tutti i pannelli termoisolanti (XPS, PIR) devono possedere certificati di conformità, che confermino le loro caratteristiche termotecniche e fisico-meccaniche dichiarate. Si verifica l’integrità dei pannelli e l’assenza di danni meccanici.

3. Installazione dell’isolante: Si valuta la qualità dell’aderenza dei pannelli isolanti tra loro e alla base/fondazione. I giunti tra i pannelli devono essere minimi, senza fessure. Nella posa a più strati è obbligatorio lo sfalsamento dei giunti. Si verifica l’affidabilità del fissaggio degli elementi a L o dell’isolamento verticale della trave di fondazione.

4. Impermeabilizzazione e drenaggio: Si controlla la qualità dell’applicazione dell’impermeabilizzazione (senza strappi, senza tratti mancanti), così come la correttezza della realizzazione del sistema di drenaggio: pendenze dei tubi, avvolgimento in geotessile, qualità del riempimento con ghiaia.

Errori tipici e le loro conseguenze:

1. Spessore insufficiente dell’isolante: Il mancato rispetto dei valori di progetto dello spessore o l’uso di un materiale con resistenza termica inferiore porta al non raggiungimento del valore R necessario, il che causa maggiori perdite di calore e costi di riscaldamento più elevati. La DBN V.2.6-31:2021 disciplina chiaramente questi indicatori.

2. Interruzioni del circuito termoisolante (ponti termici): Pannelli posati in modo non aderente, giunti non sigillati, raccordi errati con le pareti o gli impianti creano ‘ponti termici’. Attraverso di essi si verifica un intenso deflusso di calore, che può causare condensazione di umidità e muffa sulle superfici interne della fondazione, in particolare negli angoli.

3. Danneggiamento dell’impermeabilizzazione o assenza di drenaggio: L’umidità è il principale nemico di qualsiasi isolante (eccetto XPS/PIR, che le sono resistenti, ma richiedono comunque protezione dal contatto diretto con l’acqua e dalla pressione delle acque sotterranee). L’accumulo di acqua accanto alla fondazione, le infiltrazioni attraverso un’impermeabilizzazione danneggiata portano all’inumidimento dell’isolante (se non si tratta di XPS/PIR), alla perdita delle sue proprietà, così come al deterioramento del calcestruzzo e all’aggravamento del rigonfiamento da gelo.

4. Preparazione errata della base: Una base irregolare, insufficientemente compattata può causare l’assestamento dei pannelli isolanti o il loro danneggiamento, il che compromette l’integrità del circuito termico.

5. Trascuratezza della ‘gonna termoisolante’: Sui terreni soggetti a rigonfiamento, l’assenza dell’isolamento termico orizzontale sul perimetro porta al congelamento del terreno accanto alla fondazione e, di conseguenza, al rigonfiamento da gelo e alle deformazioni.

Un controllo accurato a ogni fase e la conoscenza degli errori tipici consentono di costruire una fondazione con un elevato livello di protezione termica, che servirà in modo affidabile ed energeticamente efficiente per molti anni. L’esecuzione professionale dei lavori e il coinvolgimento di specialisti qualificati sono la garanzia del successo.

TERMOGRAFIA DELLA FONDAZIONE: METODO MODERNO DI VALUTAZIONE DELL’EFFICACIA DELL’ISOLAMENTO TERMICO

Dopo il completamento della costruzione o durante l’esercizio dell’edificio, è estremamente importante disporre di strumenti per una valutazione obiettiva dell’efficacia dell’isolamento termico della fondazione realizzato. Il controllo termografico, o termografia, è esattamente un metodo moderno e ad alta precisione, che consente di individuare difetti nascosti, ponti termici e zone con maggiori perdite di calore senza interventi distruttivi sulla struttura.

Il principio di funzionamento della termografia si basa sulla registrazione della radiazione infrarossa emessa dalle superfici dell’edificio. Le termocamere speciali (camere a infrarossi) trasformano questa radiazione in un’immagine a colori (termogramma), dove colori diversi corrispondono a temperature diverse. Le zone con temperatura più alta sulla superficie esterna della fondazione nel periodo freddo dell’anno (o con temperatura più bassa sulla superficie interna) indicano le aree in cui l’energia termica fuoriesce attivamente dall’edificio, cioè i punti di isolamento termico inefficace o la presenza di ponti termici.

Applicazione della termografia per le fondazioni:

1. Individuazione dei ponti termici: Più spesso la termografia consente di identificare i ponti termici nei raccordi della platea/trave di fondazione con le pareti, nei punti di passaggio degli impianti tecnici o in caso di aderenza non adeguata dei pannelli termoisolanti. Nel termogramma queste aree appariranno come macchie luminose e contrastanti.

2. Valutazione della qualità dell’installazione: Il rapporto termografico può mostrare una distribuzione non uniforme del calore sulla superficie della fondazione, il che è un segno di errori nell’installazione dell’isolante, ad esempio la presenza di fessure tra i pannelli o uno spessore di isolamento inadeguato in alcune aree.

3. Controllo del sistema ‘gonna termoisolante’: Con l’aiuto della termocamera si può valutare quanto efficacemente la ‘gonna termoisolante’ trattiene il calore nel terreno, prevenendo il suo congelamento e il rigonfiamento da gelo. Il termogramma può mostrare il campo termico attorno alla fondazione e confermare o smentire la correttezza del suo funzionamento.

4. Identificazione delle zone di inumidimento: Le aree inumidite dell’isolante o del terreno hanno una conducibilità termica diversa rispetto a quelle asciutte, il che si riflette nel termogramma. Ciò consente di individuare problemi con l’impermeabilizzazione o il drenaggio.

È importante effettuare l’ispezione termografica nel periodo freddo dell’anno (preferibilmente con temperatura esterna inferiore a +5°C e senza luce solare diretta), per garantire un gradiente di temperatura sufficiente tra l’ambiente interno ed esterno. Un’ispezione termografica professionale, eseguita da uno specialista certificato, fornisce informazioni obiettive sullo stato effettivo della protezione termica della fondazione, consentendo di adottare per tempo misure per eliminare le carenze individuate e aumentare l’efficienza energetica dell’edificio, il che è fondamentale per gli impianti tecnici della costruzione.

DURATA E RIPARABILITÀ DELL’ISOLAMENTO TERMICO DELLA FONDAZIONE

La questione della durata e della riparabilità dell’isolamento termico della fondazione è di estrema importanza, poiché i lavori di fondazione sono tra i più costosi e i più difficili da correggere dopo il completamento della costruzione. Pertanto, la scelta corretta dei materiali e delle tecnologie, che garantiscano una lunga durata senza necessità di intervento, è una priorità.

Durata dei materiali:

Materiali come XPS (polistirene estruso) e PIR (pannelli in poliisocianurato), raccomandati per l’isolamento di platee e travi di fondazione, si distinguono per un’elevata resistenza agli agenti esterni. La loro struttura a celle chiuse garantisce un assorbimento d’acqua minimo (meno dello 0,2% in volume), il che consente loro di conservare le proprietà termoisolanti anche a contatto costante con terreno umido. Dimostrano anche un’eccellente resistenza al gelo, resistenza a marciume, muffa e all’azione dei roditori, come confermato da numerosi test e da un esercizio prolungato. La durata di vita di pannelli XPS/PIR di qualità nel terreno può raggiungere 50-100 anni, che corrisponde alla durata di vita dell’edificio stesso.

Fattori che influiscono sulla durata:

1. Qualità dell’installazione: Il mancato rispetto della tecnologia di posa, la presenza di fessure o danni all’isolante durante l’installazione riducono significativamente la sua vita utile effettiva. I ponti termici che si formano a causa di tali errori possono portare a congelamento localizzato e degrado delle strutture adiacenti.

2. Protezione dai danni meccanici: L’isolante che si trova nel terreno deve essere protetto da oggetti appuntiti, radici delle piante e pressione meccanica. Pertanto, lo strato di geotessile, la ghiaia e una corretta compattazione del terreno sono obbligatori.

3. Drenaggio e impermeabilizzazione efficaci: Sebbene XPS e PIR siano resistenti all’umidità, un eccessivo inondamento del terreno e una pressione costante dell’acqua possono influire negativamente sulla fondazione nel suo insieme. La presenza di un’impermeabilizzazione affidabile (ad esempio, mastice bituminoso, membrane) e di un sistema di drenaggio funzionante è la garanzia dell’asciuttezza e della durata di tutta la parte sotterranea dell’edificio.

Riparabilità:

Purtroppo, la riparazione dell’isolamento termico della fondazione è un processo estremamente complesso e costoso, poiché richiede l’esecuzione di significativi lavori di scavo attorno all’edificio. Proprio per questo, gli investimenti in materiali di alta qualità e un’installazione professionale nella fase di costruzione sono economicamente giustificati. Prevenire i problemi è sempre più economico che risolverli. In caso di individuazione di problemi con l’isolamento termico della fondazione (ad esempio, mediante termografia), la riparazione può comprendere:

* Lo scavo del terreno lungo il perimetro della fondazione.

* La rimozione delle aree danneggiate dell’isolante.

* Il ripristino dell’impermeabilizzazione e del sistema di drenaggio.

* L’installazione di un nuovo isolante e il rinterro del terreno.

Questi lavori sono laboriosi e richiedono attrezzature speciali. Pertanto, il principio chiave deve essere ‘fare bene la prima volta’, basandosi su tecnologie e standard DBN verificati, e coinvolgendo progettisti strutturali e costruttori qualificati.

FAQ

Qual è lo spessore minimo dell’isolamento termico della platea di fondazione necessario in Ucraina?
Secondo la DBN V.2.6-31:2021, la resistenza termica equivalente minima per le pavimentazioni su terreno degli edifici residenziali è di 3,5 m²·K/W. In pratica ciò corrisponde a uno spessore di XPS da 150 a 300 mm, in funzione del coefficiente di conducibilità termica del materiale specifico e della regione di costruzione.
La ‘gonna termoisolante’ è obbligatoria per la protezione della fondazione dal rigonfiamento da gelo?
Sui terreni soggetti a rigonfiamento (argille, argille limose, sabbie limose) la ‘gonna termoisolante’ è un elemento altamente raccomandato del sistema di protezione dal rigonfiamento da gelo. Previene il congelamento del terreno direttamente accanto alla fondazione, stabilizzando il regime termico e riducendo il rischio di deformazioni.
Quali materiali è meglio utilizzare per l’isolamento della trave di fondazione?
I materiali più efficaci per l’isolamento della trave di fondazione sono il polistirene estruso (XPS) e i pannelli in poliisocianurato (PIR). Hanno un’elevata resistenza a compressione, bassa conducibilità termica e assorbimento d’acqua minimo, il che è di importanza critica per le condizioni del terreno.
Cosa sono i ponti termici e come evitarli nell’isolamento della fondazione?
I ponti termici sono aree della struttura attraverso le quali si verifica un intenso deflusso di calore a causa dell’interruzione del circuito termoisolante. Nell’isolamento della fondazione si evitano posando accuratamente i pannelli isolanti senza fessure, sfalsando i giunti e garantendo un passaggio continuo dell’isolamento dalla fondazione alle pareti.
Si può utilizzare la lana minerale per l’isolamento della fondazione?
L’uso della lana minerale per l’isolamento esterno della fondazione a contatto con il terreno non è raccomandato. La lana minerale ha un elevato assorbimento d’acqua, il che porta alla perdita delle proprietà termoisolanti in caso di inumidimento. È adatta solo per l’isolamento delle superfici interne delle fondazioni in ambiente asciutto o per gli zoccoli completamente protetti dall’umidità.

Glossary

  • Trave di fondazione: Parte superiore di una fondazione su pali o su plinti, che unisce i singoli appoggi in un’unica struttura, distribuendo il carico dell’edificio.
  • Rigonfiamento da gelo del terreno: Aumento del volume del terreno a seguito del congelamento dell’acqua in esso contenuta e della formazione di lenti di ghiaccio, che può causare deformazioni delle fondazioni e di altre strutture edilizie.
  • XPS (polistirene estruso): Materiale termoisolante con struttura a celle chiuse, che si distingue per elevata resistenza meccanica, bassa conducibilità termica e assorbimento d’acqua praticamente nullo, ideale per l’uso nel terreno.
  • Resistenza termica equivalente (R): Indicatore che caratterizza le proprietà termoisolanti della struttura di involucro, tenendo conto di tutti i suoi strati e disomogeneità. Si misura in m²·K/W.
  • ‘Gonna termoisolante’: Strato orizzontale di isolamento termico (solitamente XPS), che viene posato lungo il perimetro dell’edificio a una certa profondità dalla superficie del terreno, per prevenire il congelamento del terreno e il rigonfiamento da gelo.

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