PERCHÉ È FONDAMENTALE ISOLARE LA FONDAZIONE

Gli approcci tradizionali alla costruzione delle fondazioni spesso ne sottovalutavano il ruolo nel bilancio termico complessivo dell’edificio. Si riteneva che il terreno fosse un isolante sufficiente, ma questa è una concezione fondamentalmente errata. A seconda del tipo di terreno, del livello delle acque sotterranee e della profondità di posa, la fondazione può essere fonte di significative perdite di calore, che possono raggiungere il 15-20% del volume totale delle perdite di calore attraverso le strutture di involucro. Questo valore aumenta in caso di isolamento termico insufficiente o assente delle fondazioni a nastro e delle platee.

I meccanismi principali di dispersione termica attraverso la fondazione sono la conduzione e la convezione. Il trasferimento di calore avviene dallo spazio interno più caldo dell’edificio verso il terreno e l’aria esterna più freddi. Particolarmente critici sono i cosiddetti ‘ponti termici’ – aree della struttura con maggiore conduttività termica, attraverso le quali si verifica un’intensa dispersione di calore. Tra questi rientrano i giunti tra fondazione e pareti, gli angoli dell’edificio, i punti di passaggio degli impianti. Questi ponti termici non solo causano perdite di energia, ma possono anche portare alla formazione di condensa, allo sviluppo di muffa e al degrado dei materiali da costruzione nel tempo. In Ucraina, con il suo clima continentale e le notevoli escursioni termiche, è rilevante anche il problema del sollevamento da gelo del terreno. Una fondazione non isolata è soggetta a cicli di gelo-disgelo, che possono causare deformazioni e danni alla struttura. Studi esperti dimostrano che gli investimenti in un adeguato isolamento termico della fondazione si ripagano in 5-7 anni grazie al risparmio sul riscaldamento, aumentando inoltre notevolmente la durata e il comfort dell’edificio. Ciò è particolarmente importante per i progetti di edifici a un piano, dove la superficie di contatto della fondazione con il terreno è significativa rispetto alla superficie totale dell’edificio.

Per prevenire questi fenomeni negativi, le norme edilizie moderne, in particolare la ДБН В.2.6-31:2021, impongono requisiti più elevati per l’isolamento termico delle strutture di involucro, comprese le fondazioni. Garantire la necessaria resistenza termica delle strutture fondali è obbligatorio per i nuovi edifici ed è inoltre raccomandato in caso di ristrutturazione. L’uso di materiali con un basso coefficiente di conducibilità termica (λ) e una corretta progettazione del contorno di isolamento termico sono elementi chiave per raggiungere gli obiettivi di efficienza energetica.

La Platea Svedese Coibentata (УШП) è un sistema fondale complesso, caratterizzato da isolamento termico integrato, un sistema di riscaldamento a pavimento e dalla posa degli impianti tecnologici direttamente all’interno della platea. Questo approccio si differenzia radicalmente dalle fondazioni a nastro tradizionali o da una platea separata con successivo isolamento.

Il concetto della platea svedese coibentata si basa sulla creazione di un unico contorno di isolamento termico attorno a tutta la base della casa. Invece di posare l’isolante solo sul perimetro esterno del cordolo o sotto il pavimento, la УШП prevede la formazione di un ‘thermos’ – la platea poggia interamente su uno strato di polistirene espanso estruso (XPS) ad alta densità, che avvolge anche i bordi laterali della platea. Lo spessore dello strato di XPS è solitamente compreso tra 200 e 300 mm, il che garantisce un coefficiente di trasmittanza termica U (W/(m²·K)) estremamente basso per l’intera struttura.

Caratteristiche chiave della platea svedese coibentata:

• **Isolamento completo:** Lo strato orizzontale di XPS sotto la platea e gli elementi verticali sul perimetro creano una barriera termica continua.
• **Integrazione degli impianti:** Le tubazioni fognarie, l’acquedotto e i cavi elettrici vengono posati nel letto preparato di sabbia e ghiaia, per poi essere protetti dalla platea in cemento.
• **Il riscaldamento a pavimento come standard:** Nella platea vengono montati i tubi del riscaldamento a pavimento ad acqua, che dopo la gettata di cemento diventano un unico elemento di accumulo termico dell’edificio. Ciò consente di utilizzare efficacemente fonti di calore a bassa temperatura, come le pompe di calore.
• **Riduzione al minimo degli scavi:** Grazie alla ridotta profondità di posa (praticamente sulla superficie del terreno), il volume degli scavi si riduce notevolmente rispetto alle fondazioni a nastro profonde o su pali.

La platea svedese coibentata è la soluzione ideale per le case energeticamente efficienti e passive, poiché elimina praticamente i ponti termici nella parte fondale, garantendo una temperatura stabile del terreno sotto la platea e riducendo al minimo le perdite di calore. Questa tecnologia consente di raggiungere valori elevati di resistenza termica, di fondamentale importanza per la conformità agli standard costruttivi moderni. Inoltre, è perfettamente adatta alla tecnologia della costruzione modulare, dove velocità e precisione sono i vantaggi principali.

Per garantire l’efficienza energetica dell’edificio, in particolare della parte fondale, è necessario effettuare calcoli termotecnici precisi, basati sulle norme edilizie ucraine. Gli indicatori chiave sono il coefficiente di trasmittanza termica U (conducibilità termica, W/(m²·K)) e la resistenza termica R (m²·K/W). Questi valori sono inversamente proporzionali: più basso è U, più alto è R, e migliore è l’isolamento termico.

Secondo la ДБН В.2.6-31:2021 ‘Isolamento termico degli edifici’, per gli edifici residenziali e pubblici sono stabiliti valori minimi ammissibili di resistenza termica Rq(min) per le diverse strutture di involucro, comprese le pavimentazioni su terreno (fondazioni). Per la I zona termica dell’Ucraina (la maggior parte del territorio), il valore minimo di Rq(min) per le pavimentazioni su terreno e le fondazioni a contatto con il terreno è di 3,5 m²·K/W. Di conseguenza, il valore massimo del coefficiente di trasmittanza termica U per tali strutture non deve superare 0,28 W/(m²·K).

Il calcolo della resistenza termica R per una struttura fondale multistrato (ad esempio, la platea svedese coibentata) viene eseguito secondo la formula:

R = R_sup_esterna + Σ (δ_i / λ_i) + R_sup_interna

Dove:

• R_sup_esterna, R_sup_interna – resistenze termiche superficiali (di norma standardizzate).
• δ_i – spessore dello strato i-esimo di materiale (m).
• λ_i – coefficiente di conducibilità termica dello strato i-esimo di materiale (W/(m·K)).

Ad esempio, per uno strato di XPS di spessore 250 mm (0,25 m) con λ = 0,032 W/(m·K), la resistenza termica sarà di 0,25 / 0,032 = 7,81 m²·K/W, valore che supera notevolmente i requisiti normativi, garantendo un elevato livello di protezione termica. Nella progettazione della platea svedese coibentata è necessario tenere conto dei coefficienti di conducibilità termica di tutti gli strati: il letto di sabbia e ghiaia, l’isolante (XPS), il cemento. Per un calcolo preciso si tiene conto anche della conducibilità termica del terreno sotto la fondazione, che può variare da 1,2 W/(m·K) per la sabbia asciutta a 2,5 W/(m·K) per l’argilla satura d’acqua. Proprio per questo è importante non solo scegliere correttamente l’isolante, ma anche garantire un drenaggio adeguato attorno alla fondazione.

I calcoli progettuali devono tenere conto di tutti i possibili ponti termici e garantire il valore minimo di U per l’intera struttura, incluso il perimetro della platea, dove le perdite di calore possono essere più intense. Ciò consente non solo di rispettare le norme, ma anche di superarle notevolmente, creando una casa con un consumo energetico quasi nullo per il riscaldamento della fondazione.

L’efficacia della Platea Svedese Coibentata (УШП) dipende in larga misura dalla corretta esecuzione dei suoi nodi costruttivi, che garantiscono l’integrazione dell’isolamento termico, degli impianti tecnologici e un’elevata capacità portante. Esaminiamo i nodi chiave:

1. **Preparazione della base e sistema di drenaggio:** Il primo passo consiste nella rimozione dello strato di terreno fertile e nella realizzazione di uno scavo di profondità minima (150-300 mm). Sul fondo dello scavo viene posato il geotessile, poi si forma uno strato di sabbia compattata (150-200 mm) e sopra uno strato di ghiaia (150-200 mm) con granulometria 20-40 mm. È importante garantire una pendenza per lo scolo dell’acqua. Sul perimetro dello scavo viene installato un drenaggio anulare di tubi drenanti forati, avvolti in geotessile e ricoperti di ghiaia, con scarico in un pozzetto di drenaggio o in un fosso. Questo previene l’accumulo di umidità sotto la platea e riduce il rischio di sollevamento da gelo.

2. **Contorno di isolamento termico in XPS:** Sulla base di sabbia e ghiaia preparata e compattata viene posato lo strato principale di polistirene espanso estruso (XPS) con uno spessore da 200 a 300 mm. Le lastre di XPS vengono posate in due strati con giunti sfalsati per evitare ponti termici. Sul perimetro della platea si formano elementi a L in XPS, che fungono contemporaneamente da cassero a perdere e da isolamento termico verticale delle testate della platea, prevenendo le perdite di calore sul perimetro. Dimensioni tipiche degli elementi a L: parte orizzontale 600 mm, parte verticale 300-400 mm.

3. **Posa degli impianti tecnologici:** Dopo la posa del primo strato di XPS, su di esso vengono collocati tutti gli impianti necessari: tubazioni idriche, fognarie (che attraversano la platea tramite apposite guaine), cavi elettrici. È importante garantire un’adeguata impermeabilizzazione nei punti di attraversamento dei tubi attraverso la platea. Tutti i tubi e i cavi devono essere protetti e disporre di un margine per la dilatazione termica.

4. **Sistema di riscaldamento a pavimento:** Sullo strato superiore di XPS viene posata la gabbia di armatura (rete in barre Æ10-12 mm con passo 150-200 mm). Alla rete di armatura vengono fissati i tubi del sistema di riscaldamento a pavimento ad acqua (diametro 16-20 mm, passo di posa 100-200 mm), collegati ai collettori. Questo sistema consente di distribuire uniformemente il calore su tutta la superficie del pavimento, garantendo un regime termico ottimale nell’ambiente.

5. **Gettata del cemento:** Dopo aver verificato tutti gli impianti e il sistema di riscaldamento, la platea viene gettata con cemento di classe non inferiore a B25. Lo spessore della platea è solitamente di 100-150 mm. Il cemento deve essere adeguatamente compattato (con vibratore) e livellato. È importante garantire una corretta stagionatura del cemento durante l’indurimento (bagnatura, copertura) per prevenire la formazione di crepe.

Questi nodi dettagliati sono la base per la costruzione di una platea svedese coibentata affidabile ed energeticamente efficiente, che garantisce perdite di calore minime e un elevato livello di comfort. Ad esempio, per gli edifici in costruzione in legno lamellare, dove precisione e qualità sono fondamentali, la platea svedese coibentata completa perfettamente il concetto complessivo di efficienza energetica.

La progettazione della Platea Svedese Coibentata è un processo complesso, che richiede un’analisi accurata delle condizioni geologico-ingegneristiche del terreno, il calcolo dei carichi e dei parametri termotecnici. Una progettazione di qualità è la chiave per la durata e l’efficacia della fondazione.

**Fasi principali della progettazione della platea svedese coibentata:**

1. **Indagini geologico-ingegneristiche:** Prima e più importante fase. Si determina il tipo di terreno, la sua capacità portante, il livello delle acque sotterranee, la profondità di gelo. Anche con la posa superficiale della platea svedese coibentata, la conoscenza di questi parametri è di fondamentale importanza per il calcolo del letto di posa, del sistema di drenaggio e dello spessore dell’isolamento termico. Ad esempio, su terreni gelivi o con un livello elevato di acque sotterranee è necessaria un’attenzione particolare al drenaggio e alla scelta dello spessore dell’XPS.

2. **Raccolta dei dati iniziali per i calcoli:** Il progetto architettonico dell’edificio, gli schemi di disposizione delle pareti portanti, dei solai, degli impianti. Si determinano i carichi complessivi sulla fondazione (peso proprio dell’edificio, carichi di esercizio, carichi da neve e vento). Ciò consente di determinare la classe di cemento necessaria e la configurazione della gabbia di armatura.

3. **Calcolo termotecnico:** Si determina lo spessore necessario dell’isolamento termico (XPS) per raggiungere i valori normativi di resistenza termica R e del coefficiente U secondo la ДБН В.2.6-31:2021. Si tiene conto della conducibilità termica di tutti gli strati della ‘stratigrafia’ della platea svedese coibentata. Vengono sviluppati nodi dettagliati di raccordo della platea alle pareti, per escludere i ponti termici.

4. **Progettazione del sistema di drenaggio:** Sulla base dei dati sulle acque sotterranee, si sviluppa un efficace sistema di drenaggio sul perimetro della fondazione, che comprende tubi drenanti, pozzetti di ispezione e scarico dell’acqua. Ciò è fondamentale per la stabilità della platea svedese coibentata e per prevenire l’inumidimento dell’isolante.

5. **Sviluppo dello schema degli impianti tecnologici:** Pianificazione dettagliata della disposizione delle tubazioni idriche, fognarie, dei cavi elettrici e del sistema di riscaldamento a pavimento all’interno della platea. È importante prevedere guaine per i tubi che attraversano la platea in cemento, per consentirne la riparazione e compensare le dilatazioni termiche.

6. **Calcolo strutturale della platea:** Calcolo della gabbia di armatura (quantità e diametro delle barre, passo della rete) per garantire la necessaria capacità portante della platea e la sua resistenza alle deformazioni. Di norma vengono utilizzate due reti di armatura, che formano una gabbia spaziale.

7. **Redazione della documentazione esecutiva:** Disegni dettagliati, schemi, specifiche dei materiali e delle apparecchiature, relazioni tecniche, che costituiscono la base per i lavori di costruzione. La qualità di questa documentazione influisce direttamente sulla precisione di esecuzione e sull’efficacia finale della platea svedese coibentata. Un approccio complessivo alla progettazione consente, ad esempio, di integrare progetti di case energeticamente efficienti con la platea svedese coibentata, garantendo la massima produttività ed economicità.

Gli investimenti nell’isolamento della fondazione, in particolare con la tecnologia della platea svedese coibentata, sono spesso considerati come costi iniziali significativi. Tuttavia, è importante valutarli attraverso la prospettiva della convenienza economica a lungo termine e del tempo di ritorno dell’investimento (Total Cost of Ownership, TCO). La platea svedese coibentata, nonostante un costo iniziale leggermente più elevato rispetto a una fondazione a nastro non isolata, offre vantaggi significativi che nel tempo si trasformano in un beneficio economico.

**Fattori chiave della convenienza economica:**

1. **Riduzione dei costi operativi:** Il vantaggio più evidente è la significativa riduzione dei costi di riscaldamento. Una fondazione ben isolata, come la platea svedese coibentata, riduce al minimo le perdite di calore attraverso il terreno, consentendo di ridurre la potenza del sistema di riscaldamento, il consumo energetico e, di conseguenza, le bollette. Secondo gli studi, fino al 20% delle perdite di calore può essere attribuito alla fondazione. Eliminare queste perdite permette di risparmiare migliaia di grivnie all’anno.

2. **Integrazione del riscaldamento a pavimento:** Il sistema di riscaldamento a pavimento, integrato nella platea svedese coibentata, è uno dei sistemi di riscaldamento più efficienti. Garantisce una distribuzione uniforme del calore e consente di utilizzare vettori termici a bassa temperatura (ad esempio, da pompe di calore), il che è più economico. Ciò consente inoltre di rinunciare ai radiatori tradizionali, risparmiando spazio e costi di installazione.

3. **Durata e assenza di problemi:** Grazie alla sua struttura, la platea svedese coibentata è protetta dal sollevamento da gelo del terreno, il che ne aumenta notevolmente la durata e la stabilità. L’assenza di problemi di condensa e muffa nella parte sottostante elimina la necessità di riparazioni e manutenzioni frequenti, un ulteriore vantaggio economico.

4. **Riduzione dei tempi di costruzione:** Poiché la platea svedese coibentata unisce fondazione, isolamento, base per il pavimento e sistema di riscaldamento, questo accelera i tempi complessivi di costruzione, riducendo i costi di manodopera e noleggio delle attrezzature.

**Calcolo del tempo di ritorno dell’investimento:**

Supponiamo che i costi aggiuntivi per la platea svedese coibentata rispetto a una fondazione tradizionale non isolata siano di 100.000 – 150.000 UAH. Il risparmio annuo sul riscaldamento grazie all’elevato isolamento termico può raggiungere 10.000 – 20.000 UAH (a seconda della superficie della casa, del costo dei vettori energetici, del clima). Pertanto, il tempo di ritorno dell’investimento nell’isolamento della fondazione con platea svedese coibentata è di circa 5-15 anni. Questo termine può essere ancora più breve se si considerano i minori costi di installazione del sistema di riscaldamento e l’assenza della necessità di massetti grezzi.

Oltre ai vantaggi economici diretti, vale la pena considerare il maggiore comfort abitativo, la temperatura stabile in casa e l’aumento del valore di mercato dell’immobile con una classe energetica elevata. Nel lungo periodo, l’isolamento della fondazione con la tecnologia della platea svedese coibentata è un investimento vantaggioso, che garantisce un notevole risparmio e migliora la qualità della vita.

Le condizioni climatiche dell’Ucraina sono caratterizzate da notevoli oscillazioni di temperatura, il che crea sfide particolari per le strutture edilizie, in particolare per le fondazioni. La temperatura media annua varia da +5°C a nord a +11°C a sud, e la profondità di gelo del terreno può raggiungere 1,0 – 1,8 metri a seconda della regione (secondo la ДБН В.1.1-12:2014 ‘Costruzione nelle zone sismiche dell’Ucraina’ e altre normative che definiscono questi parametri). Questi fattori rendono l’isolamento della fondazione non semplicemente consigliato, ma vitale.

**Vantaggi della platea svedese coibentata nelle condizioni dell’Ucraina:**

1. **Protezione dal sollevamento da gelo:** Il polistirene espanso estruso (XPS), utilizzato nella platea svedese coibentata, è un isolante termico efficace, che interrompe il contatto del terreno sotto la platea con l’aria fredda. Questo mantiene la temperatura del terreno sopra lo zero, prevenendone il congelamento e, di conseguenza, il sollevamento da gelo, che può causare deformazioni e danni alle fondazioni. Ciò è particolarmente rilevante per terreni come i limi argillosi e le argille, che presentano un’elevata gelività.

2. **Elevata efficienza energetica:** La platea svedese coibentata crea un contorno termico continuo attorno alla base dell’edificio, riducendo al minimo le perdite di calore attraverso il pavimento e il perimetro della fondazione. Ciò consente alle case in Ucraina di raggiungere classi energetiche elevate, conformi ai moderni standard europei ZEB (Zero Energy Building), e aumenta il valore dell’immobile sul mercato.

3. **Resistenza all’umidità:** L’XPS è un materiale con un assorbimento d’acqua molto basso (inferiore allo 0,2% in volume), un aspetto di fondamentale importanza in condizioni di possibili acque sotterranee elevate o precipitazioni intense. Ciò garantisce la stabilità delle proprietà di isolamento termico della platea svedese coibentata per tutta la sua vita utile, anche in condizioni di umidità, frequenti in molte regioni dell’Ucraina.

4. **Integrazione degli impianti tecnologici:** La possibilità di integrare i sistemi di drenaggio, fognatura, approvvigionamento idrico e riscaldamento a pavimento in un’unica struttura della platea svedese coibentata semplifica la costruzione e l’esercizio. Ciò è particolarmente importante per la costruzione in pannelli CLT, dove precisione e sincronia di montaggio svolgono un ruolo chiave.

5. **Conformità alle norme ДБН:** Grazie alle elevate caratteristiche termotecniche, la platea svedese coibentata soddisfa facilmente o supera i requisiti della ДБН В.2.6-31:2021 riguardo alla resistenza termica Rq(min) per le pavimentazioni su terreno. Ciò garantisce non solo il comfort, ma anche la conformità legale dell’esercizio dell’edificio.

Tenere conto di questi fattori nella scelta della fondazione per la costruzione in Ucraina è di fondamentale importanza per creare un’abitazione duratura, confortevole ed energeticamente efficiente.

Anche comprendendo l’importanza dell’isolamento della fondazione, nella pratica si commettono spesso errori tipici che vanificano tutti gli sforzi e gli investimenti. Evitare questi errori è fondamentale per raggiungere l’efficienza energetica e la durata desiderate della struttura.

1. **Spessore insufficiente dell’isolante:** Uno degli errori più comuni. Risparmiare sullo spessore del materiale isolante porta a un coefficiente di trasmittanza termica (U) che non soddisfa i requisiti normativi della ДБН, mentre le perdite di calore rimangono significative. Per l’Ucraina, con le sue condizioni climatiche, lo spessore minimo raccomandato di XPS per la platea svedese coibentata è di 200-250 mm, mentre per le fondazioni a nastro non inferiore a 100-150 mm, tenendo conto dell’isolamento orizzontale del marciapiede perimetrale.

2. **Scelta errata del materiale:** L’uso di materiali inadeguati, come il polistirene espanso (EPS) a bassa densità o la lana minerale, per l’isolamento esterno della fondazione. L’EPS può accumulare umidità e perdere le sue proprietà isolanti nel terreno, mentre la lana minerale non è assolutamente adatta al contatto con il terreno a causa dell’elevato assorbimento d’acqua. Solo l’XPS o altri materiali specializzati con basso assorbimento d’acqua ed elevata resistenza a compressione sono la scelta ottimale.

3. **Assenza o scarsa qualità del drenaggio:** Anche il miglior isolante sarà inefficace se si trova in un ambiente umido. L’accumulo di acqua vicino alla fondazione aumenta la conducibilità termica del terreno e dell’isolante, e porta inoltre al sollevamento da gelo. Un sistema di drenaggio efficace e un’impermeabilizzazione di qualità sono obbligatori per qualsiasi isolamento della fondazione.

4. **Ignorare i ponti termici:** I ponti termici nei punti di giunzione della fondazione con le pareti, gli angoli, o nel passaggio degli impianti possono vanificare tutti gli sforzi di isolamento. È necessario sviluppare nodi dettagliati per ogni potenziale ponte termico, garantendone l’isolamento o l’interruzione del contorno termico mediante inserti termici.

5. **Preparazione insufficiente della base:** Un terreno poco compattato sotto la fondazione o una base irregolare possono causare cedimenti, deformazioni della platea e danni allo strato di isolamento termico. La base deve essere accuratamente preparata, compattata e livellata.

6. **Assenza di un progetto:** Costruire ‘a occhio’ senza una progettazione dettagliata e calcoli termotecnici è la via diretta verso gli errori sopra menzionati. Solo un progetto qualificato, che tenga conto di tutte le particolarità del terreno e dei requisiti normativi, può garantire un isolamento di qualità della fondazione.

Evitare questi errori tipici consentirà di costruire una casa realmente energeticamente efficiente e duratura, conforme agli standard moderni di qualità e comfort.