PLATEA SVEDESE ISOLATA (УШП)

La platea svedese isolata (УШП) è una fondazione monolitica in cemento armato di posa poco profonda, che unisce la struttura portante, l’impermeabilizzazione orizzontale, lo strato di isolamento termico e il sistema integrato di «riscaldamento a pavimento». La sua principale differenza rispetto alle normali fondazioni a platea consiste nel disporre uno spesso strato di polistirene estruso (XPS) non solo lungo il perimetro, ma sotto l’intera superficie della platea. Ciò crea una «vasca termica» che minimizza le dispersioni di calore verso il terreno e garantisce un regime termico stabile del pavimento del primo piano.

Tra i vantaggi chiave della УШП si distingue l’elevata efficienza energetica, conforme agli standard della casa passiva. Il coefficiente di trasmittanza termica (valore U) per la УШП può raggiungere 0,15 W/(m²·K), mentre per le platee tradizionali senza un adeguato isolamento è notevolmente più alto, fino a 0,4-0,5 W/(m²·K). Ciò comporta un notevole risparmio sul riscaldamento per tutta la durata di esercizio. Inoltre, l’integrazione degli impianti tecnici (approvvigionamento idrico, fognatura, elettricità, impianti tecnici dell’edificio) e del sistema di «riscaldamento a pavimento» direttamente nella fondazione permette di ridurre i tempi di costruzione e il volume degli scavi. È importante sottolineare che la УШП è adatta alla maggior parte dei tipi di terreno, compresi quelli leggermente soggetti a gelo, a condizione di una corretta progettazione e preparazione della base. Tuttavia, per i terreni con un elevato livello di acque di falda o significativi dislivelli, può essere necessario un drenaggio efficace supplementare o altri tipi di fondazione.

Il ДБН В.2.1-10:2024 «Basi e fondazioni di edifici e strutture» e il ДБН В.2.6-31:2021 «Isolamento termico degli edifici» stabiliscono i requisiti per le caratteristiche termotecniche delle strutture di tamponamento, comprese le fondazioni. La УШП permette di soddisfare facilmente queste norme grazie a un approccio sistemico all’isolamento. Lo spessore minimo raccomandato di XPS per le condizioni climatiche dell’Ucraina è di 200 mm (resistenza a compressione non inferiore a 250 kPa al 10% di deformazione), il che garantisce la resistenza termica e la durabilità necessarie.

Prima di iniziare la progettazione e la costruzione della УШП, è fondamentale eseguire un’indagine geologica completa del terreno. Ciò comprende le indagini ingegneristico-geologiche secondo il ДБН Б.1.1-13:2021, che determinano il tipo di terreno, la sua capacità portante, il livello delle acque di falda e la tendenza al gelo. Per la УШП sono ottimali i terreni con bassa suscettibilità al gelo e sufficiente capacità portante (non inferiore a 100 kPa). In presenza di terreni deboli o soggetti a gelo, può essere necessaria la sostituzione del terreno con un riempimento non soggetto a gelo (sabbia, ghiaia) di spessore fino a 0,5-1 m, che aumenta la stabilità della base e previene le deformazioni.

La preparazione del terreno prevede anche una corretta pianificazione e la realizzazione di un sistema di drenaggio. Un drenaggio efficace protegge la fondazione dall’umidità eccessiva, riduce il livello delle acque di falda e previene l’allagamento dello spazio sottoplatea. Ciò è particolarmente rilevante per l’Ucraina, dove le condizioni climatiche possono essere piuttosto umide. L’uso di drenaggio perimetrale e ad anello con tubi perforati avvolti in materiale filtrante (geotessuto, ghiaia) è una pratica standard. È importante garantire una pendenza dei tubi di drenaggio non inferiore al 2% per un deflusso efficace dell’acqua.

Dopo l’indagine geologica e il drenaggio, si procede alla rimozione dello strato fertile del terreno e alla realizzazione dello scavo secondo le quote di progetto. Seguono la compattazione strato per strato della base e il riempimento con materiali non soggetti a gelo, come sabbia e ghiaia. Ogni strato di riempimento di 200-300 mm di spessore deve essere accuratamente compattato con piastre vibranti o rulli fino a un coefficiente di compattazione non inferiore a 0,98 secondo lo standard DIN 18196. Ciò garantisce una base omogenea e stabile, elemento critico per prevenire cedimenti irregolari della platea. Trascurare queste fasi può provocare danni strutturali e ridurre l’efficacia della УШП nel lungo periodo. Maggiori dettagli sulle fasi iniziali della costruzione sono disponibili nella pagina sulla corretta scelta del terreno.

L’integrazione degli impianti tecnici è una delle caratteristiche chiave della УШП. Ciò comprende la posa dei tubi dell’approvvigionamento idrico, della fognatura, dei cavi elettrici e dei circuiti del sistema di «riscaldamento a pavimento» direttamente nello strato di riempimento sabbioso e all’interno della platea in cemento. Una corretta progettazione di questi impianti è determinante per la loro affidabilità e durabilità. Secondo la DIN 1988-2 (approvvigionamento idrico potabile) e la DIN 1986-100 (sistemi fognari), per l’approvvigionamento idrico si utilizzano tubi in PEX o polipropilene con una durata di oltre 50 anni, in grado di resistere a una pressione fino a 10 bar. Per la fognatura si utilizzano tubi speciali ad alta resistenza, in grado di sopportare il carico della platea in cemento e del terreno.

Il sistema di «riscaldamento a pavimento» viene progettato tenendo conto del carico termico dell’edificio e delle caratteristiche di isolamento termico della УШП. La disposizione dei tubi con un passo di 150-250 mm garantisce una distribuzione uniforme del calore. È importante utilizzare tubi PEX-a o PE-RT con barriera antidiffusione per prevenire l’ingresso di ossigeno nel sistema di riscaldamento, che può causare la corrosione degli elementi metallici della caldaia. Secondo la EN 1264 «Riscaldamento e raffrescamento degli ambienti integrato nel pavimento», la pressione nel sistema prima del getto del calcestruzzo deve essere verificata e mantenuta a 3-4 bar per 24 ore.

I cavi elettrici e gli altri impianti vengono posati in tubi corrugati o guaine protettive, il che consente la loro sostituzione o riparazione senza demolire la platea. Ciò è conforme alle norme di sicurezza elettrica secondo il ДСТУ Б В.2.5-38:2008 «Impianti tecnici di edifici e strutture. Realizzazione di impianti elettrici». Nella progettazione si tiene conto anche della protezione dalla condensa sui tubi freddi dell’approvvigionamento idrico, per la quale si utilizza un isolamento in polietilene espanso. Questo approccio garantisce la durabilità e il funzionamento ininterrotto di tutti gli impianti tecnici integrati nei tipi di fondazione.

La struttura della УШП è una «stratigrafia» multistrato, in cui ogni elemento svolge una funzione specifica, garantendo l’affidabilità e l’efficienza energetica della fondazione. Esaminiamo gli strati chiave, partendo dal basso:

1. Base di terreno compattata: Dopo l’indagine geologica e la preparazione, il terreno di base viene accuratamente compattato.
2. Strato di drenaggio: Solitamente composto da ghiaia con granulometria 20-40 mm, che garantisce l’allontanamento dell’acqua e la protezione dalla risalita capillare dell’umidità. Spessore dello strato: 100-200 mm.
3. Cuscinetto di sabbia: Strato di sabbia lavata (granulometria 0,16-0,315 mm) di 200-300 mm di spessore, compattato anch’esso fino a un coefficiente di 0,98. In questo strato vengono posati gli impianti principali (fognatura, adduzione idrica).
4. Geotessuto: Separa il cuscinetto di sabbia dallo strato inferiore di isolante, prevenendo la mescolanza dei materiali.
5. Strato inferiore di isolante (XPS): Polistirene estruso di 100-200 mm di spessore, posato direttamente sulla base preparata. Presenta un’elevata resistenza a compressione (non inferiore a 250 kPa) e una bassa conduttività termica (0,030-0,032 W/(m·K)).
6. Impermeabilizzazione (geomembrana): Membrana polimerica con valore Sd > 1500 m, posata sull’XPS per creare una barriera assolutamente impermeabile all’umidità. Secondo gli standard tedeschi (ad esempio RVS 08.06.01), tale membrana garantisce un’isolamento affidabile dall’umidità del terreno.
7. Strato superiore di isolante (XPS): Altri 100-200 mm di XPS, che garantiscono uno spessore complessivo dell’isolamento termico da 200 a 400 mm. Su questo strato vengono montati gli inserti per gli impianti e la gabbia di armatura.
8. Armatura: Doppia gabbia di armatura in barre di classe AIII (А500С) di diametro 10-12 mm con passo 150-200 mm. L’armatura viene eseguita secondo la EN 1992 (Eurocodice 2 – Progettazione delle strutture in calcestruzzo), garantendo l’integrità strutturale della platea.
9. Tubi del «riscaldamento a pavimento»: Posati sulla gabbia di armatura superiore con un passo di 150-250 mm.
10. Platea in calcestruzzo: Platea monolitica in cemento armato di 100-150 mm di spessore, realizzata secondo le tecniche di lavorazione del calcestruzzo di classe non inferiore a В25 (C20/25). Il calcestruzzo viene gettato in un’unica fase con obbligatoria vibrazione per eliminare i vuoti d’aria.
11. Nastro di dilatazione: Compensa le dilatazioni termiche della platea, prevenendo la fessurazione, secondo la DIN 18560-2.

Tale struttura multistrato garantisce non solo elevate prestazioni termotecniche, ma anche la durabilità e la stabilità della fondazione nelle diverse condizioni climatiche.

Garantire un regime di umidità ottimale e un’impermeabilizzazione affidabile sono aspetti di importanza critica nella costruzione della УШП, poiché la fondazione è a diretto contatto con il terreno. Un’impermeabilizzazione insufficiente può provocare la risalita capillare dell’umidità, l’inumidimento dell’isolamento termico, la riduzione della sua efficacia e persino la comparsa di muffa negli ambienti. Per la УШП si applica un approccio integrato all’impermeabilizzazione.

Il primo livello di protezione è lo strato di drenaggio in ghiaia e il cuscinetto di sabbia compattato, che interrompe la risalita capillare dell’umidità dal terreno. Tuttavia, ciò non è sufficiente per un’isolamento assoluto. Un ruolo chiave è svolto dallo strato di geomembrana, posato tra gli strati di XPS o direttamente sullo strato superiore di isolante prima dell’armatura. L’uso di geomembrane, come la pellicola in polietilene ad alta densità (HDPE) o membrane polimeriche con valore Sd > 1500 m (spessore equivalente di diffusione dell’aria), garantisce una protezione completa dall’umidità sia liquida che sotto forma di vapore. Gli standard tedeschi, ad esempio la DIN 18195 «Impermeabilizzazione degli edifici», stabiliscono requisiti elevati per i materiali e le tecnologie di realizzazione dell’impermeabilizzazione delle fondazioni.

Particolare attenzione va riservata all’impermeabilizzazione delle zone perimetrali della platea e dei punti di passaggio degli impianti tecnici. In questi punti è necessario garantire un collegamento ermetico dello strato impermeabilizzante con l’impermeabilizzazione verticale delle pareti della fondazione (se prevista) e con i manicotti per i tubi. L’uso di sigillanti idrofobici speciali e guarnizioni per i passaggi degli impianti previene l’infiltrazione d’acqua. È inoltre importante organizzare correttamente l’allontanamento delle acque piovane e di disgelo dalla fondazione mediante un marciapiede perimetrale e un efficace deflusso dell’acqua dal tetto. Garantire l’asciuttezza dello spazio sottoplatea non solo prolunga la durata di vita delle strutture, ma mantiene anche un microclima sano negli ambienti.

L’integrità strutturale della УШП è un aspetto fondamentale che garantisce la durabilità e la sicurezza dell’intero edificio. Sebbene la УШП sia una fondazione di posa poco profonda, la sua struttura deve sopportare notevoli carichi verticali e orizzontali provenienti dall’edificio, nonché l’effetto del terreno. Il calcolo dei carichi viene eseguito secondo il ДБН В.1.2-2:2006 «Carichi e azioni» e l’Eurocodice EN 1990 «Basi della progettazione strutturale».

Nel processo di progettazione si tiene conto dei seguenti tipi di carico:

1. Carichi permanenti: Il peso di tutte le strutture portanti (muri, solai, tetto), dei materiali di finitura, degli impianti tecnici e della platea di fondazione stessa.
2. Carichi temporanei (variabili): Il peso di mobili, persone, i carichi di neve sul tetto (secondo il ДБН В.1.2-2:2006, per l’Ucraina il carico di neve può raggiungere 100-240 kg/m² a seconda della regione) e i carichi del vento (fino a 85 kg/m²).
3. Carichi speciali: Carichi sismici per le regioni con la relativa attività (secondo il ДБН В.1.1-12:2014 «Costruzioni in zone sismiche»).

L’armatura della УШП viene realizzata con una doppia gabbia di armatura, composta da una rete superiore e una inferiore. Solitamente si utilizzano barre di classe А500С (in precedenza АIII) di diametro 10-12 mm con passo 150-200 mm. Le barre di armatura vengono unite con filo di legatura e non con saldatura, per preservare la resistenza del metallo. È importante garantire uno strato di copriferro non inferiore a 40-50 mm secondo la EN 1992, per prevenirne la corrosione e garantire la resistenza al fuoco. Requisiti particolari per l’armatura riguardano le zone perimetrali della platea, dove sono previste nervature di irrigidimento rinforzate per distribuire i carichi provenienti dai muri portanti.

Anche il calcolo del cedimento della fondazione è critico. Il cedimento massimo ammissibile per gli edifici residenziali non deve superare 5-10 cm, e il cedimento differenziale 2-3 cm, per evitare fessurazioni nelle strutture portanti e di tamponamento. La progettazione moderna prevede l’uso di software (ad esempio l’analisi FEM) per modellare con precisione il comportamento della platea sotto diversi carichi, il che consente di ottimizzare il consumo di materiali e aumentare l’affidabilità.

Nella scelta del tipo di fondazione per la costruzione in Ucraina, i committenti considerano spesso la УШП come alternativa alle soluzioni tradizionali, come le fondazioni a nastro o le comuni fondazioni a platea. L’analisi comparativa dimostra notevoli vantaggi della УШП su diversi parametri chiave:

1. Efficienza energetica: La УШП è leader per le prestazioni termotecniche. Grazie all’isolamento integrato (XPS 200-400 mm) e al sistema di «riscaldamento a pavimento», garantisce dispersioni di calore minime verso il terreno (valore U fino a 0,15 W/(m²·K)). Una fondazione a nastro con pavimento isolato su terreno (ad esempio 100 mm di XPS) ha un valore U di circa 0,25-0,30 W/(m²·K). Ciò significa che la УШП garantisce un risparmio fino al 20-30% sul riscaldamento.
2. Velocità e complessità del montaggio: La УШП, nonostante la sua struttura multistrato, ha un ciclo di montaggio relativamente rapido (10-14 giorni per una casa media), poiché tutti gli impianti tecnici e il «riscaldamento a pavimento» vengono montati contemporaneamente. Le fondazioni tradizionali richiedono un ciclo separato per gli impianti tecnici e il getto del massetto.
3. Costo di costruzione: L’investimento iniziale nella УШП può essere superiore del 10-20% rispetto a una semplice fondazione a nastro senza isolamento. Tuttavia, nel calcolo del TCO (Total Cost of Ownership) – il costo totale di possesso per l’intera durata di vita (oltre 50 anni) – la УШП si rivela spesso più conveniente dal punto di vista economico. Ciò avviene grazie al notevole risparmio sul riscaldamento, all’assenza della necessità di un massetto «grezzo» e a minori costi di riparazione degli impianti.
4. Idoneità per diversi terreni: La УШП dimostra un’elevata resistenza al gelo grazie alla posa poco profonda e all’isolamento integrato. Ciò la rende una soluzione interessante per i terreni soggetti a gelo, dove le fondazioni a nastro richiedono una posa profonda o una preparazione complessa.
5. Comfort: Il sistema di «riscaldamento a pavimento» garantisce un riscaldamento uniforme e confortevole su tutta la superficie del primo piano, cosa difficile da ottenere con i tradizionali sistemi a radiatori senza costi aggiuntivi.

In base all’analisi, la УШП è una soluzione altamente tecnologica e promettente per l’edilizia moderna energeticamente efficiente in Ucraina, in particolare per le case a basso consumo energetico.

La Germania è uno dei leader nell’implementazione di tecnologie edilizie energeticamente efficienti, e la УШП (nota come «Thermobodenplatte» o «Gedämmte Bodenplatte») è ampiamente utilizzata nella costruzione di case passive e a basso consumo energetico. L’approccio tedesco alla УШП si distingue per il rigoroso rispetto delle norme, che garantiscono la massima efficacia e durabilità.

I principali standard e raccomandazioni tedeschi relativi alla УШП:

1. DIN 4108 «Isolamento termico e risparmio energetico negli edifici»: Questo standard stabilisce i requisiti per le caratteristiche termotecniche delle strutture di tamponamento, comprese le fondazioni. Per raggiungere gli standard KfW Effizienzhaus (il programma tedesco di finanziamento dell’edilizia energeticamente efficiente) o Passivhaus, il valore U della fondazione non deve superare 0,15 W/(m²·K), traguardo facilmente raggiungibile con la УШП grazie a uno strato sufficiente di XPS (200-300 mm).
2. DIN 18195 «Impermeabilizzazione degli edifici»: Disciplina l’applicazione e la qualità dei materiali impermeabilizzanti. Per la УШП ciò significa l’uso di geomembrane di alta qualità con un elevato valore Sd, che garantiscono una protezione affidabile dall’umidità del terreno e dal radon.
3. EN 1264 «Riscaldamento e raffrescamento degli ambienti integrato nel pavimento»: Descrive in dettaglio la progettazione, il montaggio e il collaudo dei sistemi di «riscaldamento a pavimento» integrati nella УШП. Richiede il bilanciamento idraulico e la prova di pressione del sistema prima del getto del calcestruzzo.
4. DIN EN 1997 (Eurocodice 7) «Progettazione geotecnica»: Definisce i requisiti per le indagini ingegneristico-geologiche e i calcoli della capacità portante dei terreni, che costituiscono la base per la progettazione della УШП.

Le imprese edili tedesche prestano particolare attenzione alla minimizzazione dei ponti termici nelle zone perimetrali della УШП, utilizzando speciali blocchi a L in XPS o un isolamento supplementare delle parti verticali. È inoltre importante un controllo di qualità rigoroso in tutte le fasi del montaggio, dalla preparazione della base al getto del calcestruzzo. Grazie a questo approccio, la УШП in Germania si è affermata come un elemento affidabile e altamente performante dell’edilizia energeticamente efficiente, che contribuisce al raggiungimento degli obiettivi di consumo energetico zero.