SCHEMA DI RISCALDAMENTO A PAVIMENTO RADIANTE NELLA USP

La Platea Svedese Isolata (USP) è una soluzione fondazionale completa, che unisce struttura portante, isolamento termico e impianti tecnici, incluso il sistema di riscaldamento a pavimento radiante. Alla base della struttura vi è uno strato di terreno compattato, su cui viene posato un tessuto non tessuto geotessile, quindi uno strato drenante di ghiaia con granulometria 20-40 mm, di importanza critica per lo smaltimento delle acque di falda e la prevenzione della risalita capillare dell’umidità. Lo strato successivo è un cuscino di sabbia con spessore di 150-300 mm, che serve a livellare la superficie e a proteggere ulteriormente dal rigonfiamento del terreno. L’elemento chiave della USP è l’isolamento termico orizzontale in polistirene estruso (XPS) con densità da 35 kg/m³ e spessore 200-300 mm, posato direttamente sotto la platea e lungo il suo perimetro sotto forma di elementi a L o a U.

Proprio su questo strato isolante viene posata l’impermeabilizzazione (solitamente un film in polietilene con spessore di 200 micron) e la gabbia di armatura, composta da due reti. Tra queste reti, o direttamente sulla rete inferiore fissati con appositi collari, vengono posizionati i tubi del sistema di riscaldamento a pavimento radiante (PEX, PE-RT o multistrato) con diametro 16-20 mm. È importante garantire un passo di posa uniforme dei tubi, generalmente compreso tra 150 e 300 mm, a seconda delle dispersioni termiche calcolate del locale e della temperatura superficiale desiderata del pavimento. Prima del getto della miscela di calcestruzzo, tutti gli impianti, comprese le tubazioni fognarie e idriche, devono essere posati e collaudati. La platea in calcestruzzo ha generalmente uno spessore di 100-155 mm ed è realizzata con calcestruzzo di classe non inferiore a B20 (M250), il che garantisce la necessaria capacità portante e inerzia termica del sistema. In questo modo, la USP non è semplicemente una fondazione, ma un sistema multifunzionale che forma un accumulatore termico e garantisce un riscaldamento efficace. Per saperne di più sui diversi tipi di fondazioni, visitate la pagina tipi di fondazioni.

L’efficienza del sistema di riscaldamento a pavimento radiante nella USP dipende direttamente dalla corretta posa dei tubi e della gabbia di armatura. Dopo il montaggio e il livellamento degli strati di drenaggio, del cuscino di sabbia e dell’isolamento principale in XPS, è necessario posare lo strato impermeabilizzante. Questo strato è generalmente costituito da un film in polietilene rinforzato con spessore non inferiore a 200 micron, che deve essere posato con una sovrapposizione di almeno 100-150 mm sulle pareti e avere giunti ermetici, sigillati con nastro speciale. Questo garantisce la protezione dall’umidità capillare e previene la penetrazione della boiacca cementizia nell’isolamento termico.

La fase successiva è il montaggio della gabbia di armatura. Solitamente si utilizzano due reti in acciaio con diametro 8-10 mm e passo 150×150 o 200×200 mm. La rete inferiore viene posata su distanziatori in plastica (sedie) alti 20-30 mm, garantendo lo strato di copriferro. I tubi del sistema di riscaldamento a pavimento radiante vengono fissati alla rete di armatura superiore mediante apposite clip o collari in plastica. È importante garantire un fissaggio affidabile dei tubi affinché non risalgano durante il getto del calcestruzzo. Il passo di posa dei tubi viene calcolato individualmente per ogni zona di riscaldamento, tenendo conto delle dispersioni termiche e della destinazione d’uso del locale, ma generalmente è di 150-250 mm per le stanze abitabili e di 100-150 mm per i bagni o i locali con grandi finestre. La lunghezza del circuito non deve superare gli 80-100 metri per i tubi con diametro 16 mm, per evitare una resistenza idraulica eccessiva. Tutti i tubi che attraversano i giunti di dilatazione (se previsti nella platea, ad esempio per superfici superiori a 40 m² o forme a L), devono essere protetti con una guaina corrugata per compensare le dilatazioni termiche. Dopo la posa e il fissaggio dei tubi, si esegue obbligatoriamente una prova idraulica del sistema a una pressione di 4-6 bar per 24 ore, per verificare l’assenza di perdite prima del getto del calcestruzzo. Questo garantisce l’integrità strutturale e l’affidabilità dell’intero sistema.

Garantire un regime di umidità ottimale della USP è di importanza critica per la durabilità sia della fondazione stessa sia del sistema di riscaldamento a pavimento radiante in essa integrato. Nonostante i vantaggi della USP, il rischio di umidità elevata può derivare dalla risalita capillare delle acque di falda, da un drenaggio scorretto o da un’impermeabilizzazione insufficiente. La progettazione del sistema di drenaggio inizia con l’analisi delle condizioni del terreno del lotto. Per le regioni dell’Ucraina con falda acquifera alta o terreni argillosi soggetti a rigonfiamento, è obbligatoria la realizzazione di un drenaggio anulare efficace attorno alla fondazione. Questo comprende la posa di tubi drenanti forati in trincee riempite di ghiaia, con pendenza verso un pozzetto di drenaggio o un campo di assorbimento.

Direttamente sotto la platea USP, lo strato di ghiaia, che fa parte del cuscino preparatorio, svolge anch’esso una funzione drenante, impedendo la risalita dell’umidità capillare. Sopra la ghiaia viene posata la sabbia, compattata fino a un coefficiente di compattazione non inferiore a 0,98. L’impermeabilizzazione è la barriera successiva. Come già menzionato, il film in polietilene con spessore di 200 micron, con giunti sigillati e risvolto sulle pareti, garantisce la protezione dall’umidità dal basso. Tuttavia, non meno importante è la barriera al vapore, che viene posata sopra l’isolante (XPS) prima del montaggio dell’armatura e dei tubi di riscaldamento. Questo previene la penetrazione del vapore acqueo dalla platea in calcestruzzo nell’isolante, che potrebbe ridurne le proprietà termoisolanti. Il rispetto della ДБН В.2.6-14-97 ‘Protezione delle strutture, degli edifici e delle costruzioni dalla corrosione’ e della ДБН В.2.6-31:2021 ‘Isolamento termico degli edifici’ è garanzia di una corretta progettazione e realizzazione di tutte le misure di protezione dall’umidità.

Il processo di montaggio e getto del calcestruzzo per la USP con pavimento radiante integrato richiede una rigorosa sequenza e un controllo in ogni fase. Dopo il completamento dei lavori di scavo preparatori, la posa del cuscino drenante e di sabbia, nonché dell’isolamento in XPS, inizia la fase chiave. Innanzitutto, il perimetro della platea USP viene rivestito con elementi a L o a U in XPS, che fungono da cassaforma a perdere e isolamento aggiuntivo. Sopra lo strato principale di XPS viene posata la pellicola impermeabilizzante, con un’accurata sigillatura dei giunti e risvolto sugli elementi laterali. Questo strato garantisce tenuta e protezione dall’umidità capillare.

Successivamente si monta la gabbia di armatura, composta da due reti. Alla rete superiore vengono fissati, mediante distanziatori e collari in plastica, i tubi del sistema di riscaldamento a pavimento radiante, secondo lo schema di posa di progetto. È importante garantire il corretto passo tra i tubi (generalmente 150-300 mm) e la distanza dai bordi della platea. Prima del getto del calcestruzzo si eseguono obbligatoriamente le prove idrauliche del sistema di riscaldamento a una pressione di 4-6 bar per 24 ore. La pressione viene mantenuta anche durante il getto del calcestruzzo, affinché i tubi conservino la loro forma. Il getto del calcestruzzo di classe non inferiore a B20 (M250) viene eseguito in un’unica soluzione per garantire la monoliticità della platea. Lo spessore della platea è generalmente di 100-155 mm. Il calcestruzzo deve essere adeguatamente compattato (con staggia vibrante o vibratore ad ago) per eliminare le bolle d’aria e garantire la massima densità. Dopo il getto, è necessario eseguire la lisciatura della superficie e quindi garantire una corretta stagionatura del calcestruzzo per 7-28 giorni, compresa l’umidificazione e la protezione dall’essiccazione rapida e dai raggi solari diretti, il che previene la formazione di crepe. Questo processo garantisce la formazione di una base solida e funzionale, come avviene anche con altre tecnologie costruttive, su cui si può approfondire, ad esempio, sulla pagina azienda di costruzioni KOLEO.

L’ottimizzazione del sistema di riscaldamento a pavimento radiante nella USP per le condizioni climatiche dell’Ucraina richiede di tenere conto sia degli standard paneuropei sia delle norme edilizie nazionali. Secondo la ДБН В.2.6-31:2021 ‘Isolamento termico degli edifici’, il valore minimo della resistenza termica R per i pavimenti su terreno negli edifici residenziali è di almeno 3,5 m²·K/W. Per la USP, grazie allo spesso strato di XPS (200-300 mm), questo valore è facilmente raggiungibile, garantendo un coefficiente di trasmittanza termica U inferiore a 0,15 W/(m²·K), conforme agli standard per edifici a energia quasi zero (ZEB – Zero Energy Building). Il clima ucraino è caratterizzato da significative escursioni termiche e da una lunga stagione di riscaldamento, il che rende i sistemi di riscaldamento a bassa temperatura, come il pavimento radiante, particolarmente efficaci. Funzionano perfettamente in abbinamento a pompe di calore (aria-acqua, terra-acqua) o caldaie a gas a condensazione, garantendo un elevato coefficiente di efficienza (COP).

Per garantire il comfort ottimale e minimizzare il consumo energetico, è necessario progettare con attenzione lo schema di posa dei tubi. Il passo di posa dei tubi (100-300 mm) deve essere adattato alle dispersioni termiche calcolate di ogni locale, nonché al regime di temperatura del fluido termovettore (generalmente 30-45°C). Per l’Ucraina, dove la temperatura esterna di progetto nel periodo più freddo di cinque giorni può raggiungere i -22°C, è importante disporre di un adeguato margine di potenza del sistema. Si raccomanda di utilizzare un’automazione che consenta di regolare in modo indipendente la temperatura nelle diverse zone (stanze) per il massimo comfort e risparmio energetico. Va inoltre considerato che la temperatura superficiale del pavimento non deve superare i 29°C nelle zone abitative e i 33°C nei bagni, secondo le norme sanitarie. Tenere conto di tutti questi aspetti nella fase di progettazione e montaggio garantisce la massima efficienza e comfort durante l’esercizio della USP con pavimento radiante nelle condizioni ucraine.

Il mancato rispetto della tecnologia nell’integrazione del sistema di riscaldamento a pavimento radiante nella USP può causare problemi significativi, dalla riduzione dell’efficienza di riscaldamento fino al danneggiamento della struttura stessa. Uno degli errori più comuni è il calcolo errato delle dispersioni termiche e, di conseguenza, la scelta sbagliata del passo di posa dei tubi. Questo può causare un riscaldamento non uniforme degli ambienti, le cosiddette ‘zone fredde’, oppure, al contrario, un surriscaldamento. Soluzione: eseguire obbligatoriamente il calcolo termotecnico secondo la ДБН В.2.6-31:2021, che tenga conto della superficie vetrata, dell’orientamento rispetto ai punti cardinali e delle caratteristiche termoisolanti dell’involucro edilizio.

Un altro errore critico è ignorare i giunti di dilatazione (termici) nella platea in calcestruzzo. Per superfici ampie (oltre 40 m²) o in caso di fondazione a forma di L, l’assenza di tali giunti può provocare la fessurazione del calcestruzzo a causa delle dilatazioni termiche. Raccomandazione: creare giunti di dilatazione, tagliandoli per tutto lo spessore della platea fino all’isolamento in XPS, e proteggere i tubi che li attraversano con guaine corrugate. Altrettanto pericolosa è la compattazione insufficiente del calcestruzzo durante il getto, che provoca la formazione di vuoti, la riduzione della resistenza della platea e il potenziale danneggiamento dei tubi. Soluzione: utilizzare vibratori ad ago e staggia vibrante. Si dimentica spesso anche il bilanciamento idraulico dei circuiti, che causa una distribuzione non uniforme del fluido termovettore. È importante anche la qualità dei materiali: l’uso di tubi economici di dubbia provenienza può causare perdite e riparazioni complesse. È opportuno scegliere tubi certificati PEX o PE-RT di produttori affidabili, con una garanzia di almeno 10 anni. Ignorare le prove idrauliche del sistema prima del getto del calcestruzzo è un errore fatale; qualsiasi perdita dopo l’indurimento del calcestruzzo richiederà costi significativi in termini di tempo e denaro per la riparazione. Bisogna sempre ricordare l’importanza di utilizzare materiali di qualità, come il calcestruzzo della classe appropriata, e di rispettare tutte le fasi del montaggio.

Uno schema efficace di riscaldamento a pavimento radiante nella USP richiede non solo un montaggio corretto, ma anche una scelta ottimale delle apparecchiature e la loro integrazione negli impianti generali della casa. L’elemento chiave è la fonte di calore. Per i sistemi a bassa temperatura, come il pavimento radiante, la soluzione ideale sono le pompe di calore (soprattutto aria-acqua o terra-acqua), che funzionano con un elevato coefficiente di conversione dell’energia (COP) anche a basse temperature del fluido termovettore (30-45°C). Anche le caldaie a gas a condensazione mostrano un’elevata efficienza in questo regime. La scelta della fonte di calore deve basarsi sul calcolo termotecnico dell’edificio, sulla disponibilità di vettori energetici e sulla convenienza economica. Ad esempio, per una casa di 150-200 m² con un elevato livello di isolamento termico, può essere sufficiente una pompa di calore da 8-12 kW.

Un componente importante è il collettore di distribuzione. Comprende i collettori di mandata e ritorno del fluido termovettore, i misuratori di portata per il bilanciamento di ogni circuito, le valvole termostatiche o i servomotori, nonché la pompa di circolazione. L’uso di sistemi di gestione automatizzati consente di regolare con precisione la temperatura in ogni zona della casa, ottimizzando il consumo energetico. Tali sistemi possono essere integrati nel sistema generale della ‘smart home’, garantendo gestione e monitoraggio da remoto. Tutti questi elementi devono essere progettati e montati in modo professionale, per garantire un funzionamento continuo ed economico. Per informazioni dettagliate su altre soluzioni impiantistiche, visitate la pagina impianti tecnici.

La realizzazione dello schema di riscaldamento a pavimento radiante nella USP è un processo sequenziale che richiede attenzione ai dettagli. Questa guida aiuterà i costruttori ucraini a orientarsi nelle fasi chiave, garantendo un risultato di qualità.

1. Preparazione della base: dopo il completamento dei lavori di scavo e la compattazione del terreno, è necessario formare un cuscino di ghiaia compattata (20-40 mm) e sabbia (150-300 mm), ogni strato compattato fino a un coefficiente non inferiore a 0,98. Sulla sabbia viene posato uno strato di livellamento in sabbia fino a 50 mm, accuratamente costipato e livellato. Questa è la base per gli strati successivi.
2. Posa dell’isolamento termico: montaggio del polistirene estruso (XPS) con densità 35-45 kg/m³ e spessore 200-300 mm. I pannelli vengono posati sfalsati, aderendo strettamente l’uno all’altro per evitare ponti termici. Lungo il perimetro della platea si installano elementi a L o a U in XPS, che fungono da cassaforma e isolamento aggiuntivo.
3. Impermeabilizzazione e barriera al vapore: sopra l’XPS viene posato un film in polietilene con spessore di 200 micron, i cui giunti vengono accuratamente sigillati con nastro adesivo. I bordi del film vengono risvoltati sugli elementi verticali di isolamento, garantendo la protezione dall’umidità capillare e prevenendo la penetrazione della boiacca cementizia.
4. Montaggio della gabbia di armatura: installazione di due strati di rete di armatura (acciaio A500C Ø8-10 mm con passo 150×150 o 200×200 mm) su distanziatori in plastica. Questo garantisce la resistenza della platea in calcestruzzo e il punto di fissaggio dei tubi.
5. Posa dei tubi del pavimento radiante: i tubi PEX o PE-RT (Ø16-20 mm) vengono fissati alla rete di armatura superiore secondo il progetto. Il passo di posa varia da 100 a 300 mm. Tutti i tubi che attraversano i giunti di dilatazione vengono protetti con guaina corrugata. Devono essere obbligatoriamente collegati al collettore.
6. Prove idrauliche: dopo la posa dei tubi, il sistema viene riempito d’acqua e collaudato a una pressione di 4-6 bar per almeno 24 ore. La pressione viene mantenuta durante il getto del calcestruzzo.
7. Getto del calcestruzzo: utilizzo di calcestruzzo di classe B20 (M250) o superiore. Il getto viene eseguito in un’unica soluzione, distribuendo uniformemente la miscela su tutta la superficie. Il calcestruzzo viene compattato con vibratori ad ago o staggia vibrante. Spessore della platea 100-155 mm.
8. Stagionatura del calcestruzzo: per 7-28 giorni dopo il getto, è necessario garantire una corretta stagionatura: inumidimento della superficie, copertura con un telo per prevenire l’essiccazione rapida e protezione dai raggi solari diretti e dalle correnti d’aria. Questo minimizza il rischio di formazione di crepe e garantisce lo sviluppo ottimale della resistenza del calcestruzzo.

Il rispetto di questi passaggi garantirà la durabilità e l’elevata efficienza del vostro sistema di riscaldamento.