SISTEMA “FONDAZIONE CALDA” KOLEO
UN APPROCCIO INTEGRATO ALL’EFFICIENZA ENERGETICA E AL COMFORT
Nell’edilizia moderna, la ricerca della massima efficienza energetica e durata è fondamentale. Il sistema “fondazione calda” KOLEO rappresenta una soluzione innovativa che integra la struttura portante, l’isolamento termico e il sistema di riscaldamento in un unico complesso monolitico. Questa tecnologia, basata sui principi della Platea Svedese Isolata (PSI), garantisce perdite di calore minime attraverso la base dell’edificio e crea un microclima ottimale all’interno degli ambienti.
Questo articolo è dedicato a un’analisi dettagliata del sistema “fondazione calda” KOLEO, illustrandone gli aspetti architettonici, termotecnici e ingegneristici. Esamineremo i componenti chiave della PSI, condurremo un’analisi esperta dei calcoli termotecnici secondo le norme edilizie ucraine ДБН В.2.6-31:2021, e approfondiremo le sottigliezze della progettazione. Particolare attenzione sarà dedicata all’integrazione degli impianti tecnologici, alla scelta degli isolanti ottimali e allo studio dettagliato dei nodi critici. Il nostro obiettivo è fornire una comprensione completa e pratica di questa tecnologia costruttiva all’avanguardia, che consente di realizzare edifici affidabili, duraturi e altamente efficienti dal punto di vista energetico nelle condizioni climatiche dell’Ucraina. Esamineremo in dettaglio i principi di funzionamento, i componenti chiave, le particolarità del calcolo termotecnico, i metodi di progettazione, nonché studieremo in dettaglio i nodi critici e gli errori tipici da evitare nella realizzazione di questo sistema. Scoprirai come la “fondazione calda” KOLEO non solo garantisca un isolamento termico eccezionale, ma serva anche come base solida per l’edificio, minimizzando i rischi legati alle acque sotterranee e al rigonfiamento da gelo del terreno. Questo approccio integrato consente di ridurre notevolmente i costi operativi di riscaldamento e di aumentare il comfort abitativo complessivo, il che è criticamente importante per gli edifici moderni che aspirano allo standard Zero Energy Building (ZEB).
COS’È IL SISTEMA “FONDAZIONE CALDA” KOLEO: I VANTAGGI DELLA PSI
Il sistema “fondazione calda” KOLEO si basa sui principi della Platea Svedese Isolata (PSI) – una lastra monolitica in cemento armato che è al contempo la fondazione dell’edificio, il pavimento grezzo del primo piano e, grazie al sistema di tubi integrato, l’elemento principale di riscaldamento. A differenza delle fondazioni a nastro o su pali tradizionali, la PSI crea un involucro termico continuo sotto l’intera superficie edificata, eliminando i ponti termici e garantendo una distribuzione uniforme del calore.
I principali vantaggi della PSI, realizzati da KOLEO, includono: un’elevata efficienza energetica, poiché la lastra è completamente isolata dal terreno, il che porta a una significativa riduzione delle perdite di calore; una costruzione accelerata, poiché fondazione, isolamento e pavimento con riscaldamento si formano contemporaneamente; un microclima confortevole grazie al sistema di ‘pavimento radiante’, che garantisce un riscaldamento uniforme degli ambienti; e la durata, poiché la struttura monolitica della lastra è resistente a deformazioni e agli agenti esterni. L’indicatore medio ponderato di resistenza termica (valore R) per la PSI KOLEO è solitamente non inferiore a 5,0 m²·K/W, il che risponde ai requisiti più elevati della ДБН В.2.6-31:2021 per le strutture di involucro.
Grazie al completo isolamento della base, la PSI previene efficacemente l’effetto del rigonfiamento da gelo del terreno, poiché il congelamento sotto la lastra è minimizzato o completamente escluso. Ciò consente di utilizzare tale fondazione sulla maggior parte dei tipi di terreno, compresi quelli soggetti a rigonfiamento, a condizione di un drenaggio adeguato. Inoltre, l’integrazione degli impianti tecnologici (approvvigionamento idrico, fognatura, alimentazione elettrica) direttamente nella struttura della lastra in fase di getto semplifica il successivo montaggio degli impianti, riduce i tempi di lavoro e garantisce una protezione aggiuntiva di questi sistemi dagli agenti esterni. Questo sistema integrato è la soluzione ideale per chi desidera costruire non semplicemente una casa, ma uno spazio altamente efficiente e confortevole. Scopri di più sui diversi progetti che possono essere realizzati sulla base di tale fondazione.
Va inoltre sottolineato che il sistema “fondazione calda” KOLEO aumenta notevolmente l’attrattiva d’investimento dell’immobile. Le case ad alta efficienza energetica hanno un valore di mercato immobiliare più elevato, oltre a costi mensili di utenze inferiori, il che rappresenta un argomento importante per i potenziali acquirenti. In Ucraina, dove il costo dell’energia è in costante aumento, tali soluzioni diventano non semplicemente desiderabili, ma criticamente necessarie per garantire la convenienza economica dell’esercizio abitativo. La possibilità di controllare il regime di temperatura di singole zone grazie all’integrazione di moderni sistemi di automazione consente di ottimizzare ulteriormente il consumo energetico, adattandolo alle reali esigenze degli abitanti. Ciò crea i presupposti per l’implementazione dei concetti di ‘casa intelligente’, dove tutti gli impianti tecnologici lavorano in modo coordinato per raggiungere il massimo comfort con i costi minimi.
PRINCIPI DELLA PSI: ARCHITETTURA E COMPONENTI CHIAVE KOLEO
L’architettura della Platea Svedese Isolata (PSI) KOLEO prevede una struttura multistrato che garantisce sia le funzioni portanti sia elevate proprietà termoisolanti. Questo sistema è composto da diversi componenti chiave, ognuno dei quali svolge un ruolo importante.
1. **Strato preparatorio e drenaggio:** La prima fase è la preparazione della base. Dopo la rimozione dello strato fertile del terreno, si realizza un sistema di drenaggio lungo il perimetro della futura fondazione. È composto da tubi perforati, ricoperti di ghiaia e avvolti in geotessile, che previene l’intasamento e garantisce un efficace smaltimento delle acque sotterranee. Sopra si realizza uno strato di livellamento in sabbia, compattato e bagnato con acqua. La fondazione è la base della casa, pertanto la sua qualità è fondamentale.
2. **Strato termoisolante:** È il cuore della PSI. Si utilizza polistirene estruso (XPS) ad alta densità (minimo 35 kg/m³, resistenza a compressione non inferiore a 250 kPa al 10% di deformazione), posato in due o tre strati con giunti sfalsati. Lo spessore totale dell’isolamento per le case residenziali in Ucraina è solitamente compreso tra 200 e 300 mm, il che consente di raggiungere un valore U non superiore a 0,15 W/(m²·K), superando notevolmente i requisiti normativi della ДБН В.2.6-31:2021.
3. **Impermeabilizzazione e barriera al vapore:** Tra lo strato di terreno e l’isolante, nonché tra l’isolante e la lastra in calcestruzzo, vengono posati strati di impermeabilizzazione e barriera al vapore. Si tratta di teli o membrane polimeriche ad alta resistenza, che impediscono la penetrazione dell’umidità dal terreno verso l’isolante e la lastra in calcestruzzo, proteggendola dalla risalita capillare dell’umidità. Una corretta impermeabilizzazione è estremamente importante per la durata e le caratteristiche termotecniche della fondazione.
4. **Impianti e sistema di riscaldamento:** Nella fase di montaggio dell’isolante e dell’impermeabilizzazione, all’interno del perimetro della lastra vengono posati i tubi di approvvigionamento idrico, fognatura, cavi elettrici e, elemento chiave per la ‘fondazione calda’, i tubi del pavimento radiante ad acqua. Questi tubi sono disposti con un determinato passo (solitamente 150-200 mm) e collegati a collettori, che successivamente saranno integrati nel sistema di riscaldamento dell’edificio. L’uso di tubi in polietilene reticolato (PEX) con barriera all’ossigeno garantisce la durata e l’affidabilità del sistema.
5. **Gabbia di armatura e lastra in calcestruzzo:** Sopra tutti gli impianti posati e l’isolamento si realizza una gabbia di armatura in acciaio (solitamente di classe АIII, diametro 10-12 mm) con due reti. Successivamente viene gettata una lastra monolitica in cemento armato con calcestruzzo di classe non inferiore a С20/25 (В25), spessore 100-150 mm. Ciò garantisce un’elevata capacità portante e una distribuzione uniforme del carico dell’edificio sulla base. La qualità del calcestruzzo e il suo compattamento sono fondamentali per la resistenza e la durata in esercizio dell’intera fondazione.
CALCOLO TERMOTECNICO DELLA FONDAZIONE: VALORE U E REQUISITI DELLA ДБН В.2.6-31:2021
Il calcolo termotecnico della fondazione è la pietra angolare per garantire l’efficienza energetica dell’edificio, specialmente utilizzando il sistema ‘fondazione calda’ KOLEO. L’indicatore principale è il coefficiente di trasmittanza termica (valore U, W/(m²·K)) o il suo inverso – la resistenza termica (valore R, m²·K/W). Secondo la ДБН В.2.6-31:2021 ‘Isolamento termico degli edifici’, la resistenza termica minima ammissibile per i pavimenti su terreno negli edifici residenziali è compresa tra 3,5 e 4,5 m²·K/W, a seconda della zona climatica dell’Ucraina. Per raggiungere elevati standard di efficienza energetica, si raccomanda un valore U obiettivo per le fondazioni PSI KOLEO nell’intervallo 0,12 – 0,18 W/(m²·K), corrispondente a un valore R da 5,5 a 8,3 m²·K/W.
Il calcolo del valore U tiene conto dello spessore e della conducibilità termica di ogni strato nella struttura della fondazione. Per l’XPS (polistirene estruso), il coefficiente di conducibilità termica (λ) tipico è di 0,032 W/(m·K). Se, ad esempio, si utilizzano 250 mm di XPS, il suo valore R sarà R_xps = 0,25 m / 0,032 W/(m·K) = 7,81 m²·K/W. Aggiungendo la resistenza degli altri strati (calcestruzzo, letto di sabbia) e tenendo conto dei coefficienti di scambio termico superficiale, si ottiene il valore R complessivo della struttura.
Oltre al valore U statico, è importante l’analisi dell’influenza dei ponti termici, specialmente ai bordi della lastra e nei punti di passaggio degli impianti. Il progetto KOLEO prevede soluzioni integrate per minimizzare questi ponti termici, incluso l’uso di elementi a L in XPS lungo il perimetro della lastra. Grazie a ciò si garantisce uno strato termoisolante continuo, che impedisce le perdite di calore orizzontali. Per impianti tecnologici complessi, come il sistema di ventilazione, vengono inoltre eseguiti calcoli termotecnici separati per garantirne l’efficienza. Inoltre, i coefficienti di perdita di calore della fondazione possono essere notevolmente ridotti utilizzando isolanti con minore conducibilità termica, come il vetro cellulare (λ ≈ 0,040 – 0,045 W/(m·K)), sebbene sia più costoso. L’uso di software per la modellazione dei flussi termici (ad esempio, THERM) consente di determinare con precisione il valore U e identificare potenziali ponti termici, ottimizzando la struttura già in fase di progettazione.
Un aspetto importante è anche la valutazione della classe energetica dell’edificio. L’applicazione del sistema ‘fondazione calda’ KOLEO consente di raggiungere le classi A o A+, il che significa una significativa riduzione del fabbisogno energetico per il riscaldamento (fino a 50 kWh/m² all’anno) e, di conseguenza, una riduzione delle emissioni di CO2, contribuendo a ridurre l’‘impronta di carbonio’ dell’edificio. Questa conformità agli standard elevati diventa sempre più rilevante in Ucraina, specialmente nel contesto dell’integrazione europea e dell’armonizzazione delle norme edilizie con le direttive europee sull’efficienza energetica degli edifici (EPBD).
PROGETTAZIONE DEL SISTEMA “FONDAZIONE CALDA” KOLEO: DALLE INDAGINI GEOLOGICHE AGLI IMPIANTI TECNOLOGICI
La progettazione del sistema “fondazione calda” KOLEO è un processo complesso che richiede calcoli precisi e coordinamento tra diversi specialisti. Inizia molto prima dell’avvio dei lavori edili, con un’indagine geologica dettagliata del terreno.
1. **Indagini geologiche e studi del terreno:** Questa fase è criticamente importante. Vengono condotte indagini geologico-ingegneristiche per determinare il tipo di terreno, la sua capacità portante, il livello della falda freatica, la profondità di gelo e altre proprietà fisico-meccaniche. Questi dati consentono di determinare i parametri ottimali della lastra di fondazione, lo spessore necessario dell’isolamento e la necessità di un sistema di drenaggio. Ad esempio, per i terreni gelivi potrebbe essere necessario aumentare lo spessore del letto di sabbia e ghiaia e rinforzare il sistema di drenaggio.
2. **Sviluppo della parte architettonico-strutturale:** Sulla base dei dati ottenuti, architetti e progettisti sviluppano i disegni della lastra, incluse le sue dimensioni, lo spessore, l’armatura e la disposizione delle nervature di rigidità (se previste dal progetto). È importante tenere conto dei carichi delle pareti portanti e degli altri elementi dell’edificio, per garantire un’adeguata resistenza e stabilità. Le case modulari hanno spesso soluzioni standardizzate, il che semplifica la progettazione.
3. **Calcoli termotecnici e scelta dell’isolante:** Gli ingegneri termotecnici eseguono calcoli dettagliati del valore U e del valore R per l’intera struttura della fondazione, tenendo conto delle condizioni climatiche della regione e dei requisiti delle ДБН. La scelta del tipo e dello spessore dell’isolante (XPS, EPS, vetro cellulare) si basa su questi calcoli, cercando di raggiungere un equilibrio ottimale tra efficienza energetica e costo. Per l’Ucraina, nella maggior parte delle regioni, secondo la ДБН В.2.6-31:2021, per i pavimenti su terreno si raccomanda una resistenza termica Rq min ≥ 3,5-4,5 m²·K/W, ma per il sistema PSI KOLEO ci orientiamo verso R ≥ 5,0 m²·K/W.
4. **Integrazione degli impianti tecnologici:** Nella fase di progettazione vengono definiti i percorsi per i tubi di approvvigionamento idrico, fognatura, cavi elettrici, nonché i circuiti del sistema di ‘pavimento radiante’. Vengono sviluppati gli schemi di posa dei tubi, il calcolo della lunghezza dei circuiti e la disposizione dei collettori. È importante prevedere la possibilità di accesso ai nodi chiave degli impianti per la manutenzione, sebbene la maggior parte degli impianti nella lastra sia progettata per un funzionamento senza guasti per l’intera durata di esercizio dell’edificio. Tutti gli impianti tecnologici devono essere posati prima del getto della lastra in calcestruzzo, per evitare danni e garantire un funzionamento ininterrotto del sistema.
5. **Sviluppo dei nodi dettagliati:** Ciò include i disegni del raccordo della fondazione alle pareti, degli strati impermeabilizzanti, del sistema di drenaggio e di altri elementi criticamente importanti, che garantiscono l’integrità e la durata dell’intera struttura. La definizione dettagliata dei nodi consente di evitare errori durante la costruzione e garantire la conformità del progetto a tutti i requisiti normativi. Ad esempio, un nodo correttamente progettato per l’uscita dei tubi fognari attraverso la lastra di fondazione previene la formazione di ponti termici e garantisce la tenuta del sistema. In generale, una progettazione di qualità è la garanzia della riuscita realizzazione della “fondazione calda” KOLEO.
SCELTA DELL’ISOLANTE PER LA PSI KOLEO: XPS, EPS E VETRO CELLULARE
La scelta dell’isolante è una delle decisioni più importanti nella progettazione del sistema ‘fondazione calda’ KOLEO, poiché influisce direttamente sulle caratteristiche termotecniche, sulla durata e sul costo della fondazione. Sul mercato sono presenti diversi tipi principali di materiali, ognuno con vantaggi e particolarità di applicazione nella PSI.
1. **Polistirene estruso (XPS):** È la scelta più diffusa per la PSI grazie alle sue caratteristiche eccezionali. L’XPS ha una struttura a cellule chiuse, che garantisce un basso coefficiente di conducibilità termica (λ ≈ 0,030-0,034 W/(m·K)), un’elevata resistenza a compressione (da 250 a 500 kPa al 10% di deformazione) e un assorbimento d’acqua praticamente nullo (inferiore allo 0,2% in volume). Queste proprietà lo rendono ideale per l’applicazione in condizioni di elevata umidità e carichi significativi, tipici delle fondazioni a contatto con il terreno. L’XPS non marcisce, è resistente ai cicli di gelo-disgelo ed è duraturo. Il sistema KOLEO utilizza prevalentemente XPS grazie alla sua affidabilità e stabilità per tutta la durata di esercizio dell’edificio.
2. **Polistirene espanso (EPS) ad alta densità:** Sebbene l’EPS (polistirolo) sia un’opzione più economica, per la PSI si utilizza solo la sua variante ad alta densità (ПСБ-С 35 o ПСБ-С 50). Il suo coefficiente di conducibilità termica è leggermente più alto rispetto all’XPS (λ ≈ 0,037-0,042 W/(m·K)), e l’assorbimento d’acqua può essere maggiore (fino al 2-4% in volume). Anche la resistenza a compressione è inferiore, solitamente nell’intervallo 100-200 kPa. L’uso dell’EPS nella PSI richiede una progettazione più accurata del sistema di drenaggio e dell’impermeabilizzazione, e può richiedere un aumento dello spessore dello strato isolante per raggiungere caratteristiche termotecniche analoghe. Per i progetti con budget limitato, l’EPS ad alta densità può essere preso in considerazione, ma tenendo conto di tutte le limitazioni tecniche.
3. **Vetro cellulare:** È un isolante premium, ecologico e molto duraturo, con struttura a cellule chiuse, prodotto da vetro riciclato. Il suo coefficiente di conducibilità termica è simile o addirittura leggermente più alto rispetto all’XPS (λ ≈ 0,040-0,045 W/(m·K)), ma è assolutamente incombustibile, chimicamente inerte, non soggetto a decomposizione biologica, ha una resistenza a compressione eccezionale (fino a 1600 kPa) e assorbimento d’acqua nullo. Lo svantaggio principale è l’elevato costo. Il vetro cellulare è la scelta ideale per immobili con requisiti elevati di sostenibilità ambientale, sicurezza antincendio e durata, ma il suo utilizzo aumenterà gli investimenti iniziali. KOLEO può integrare il vetro cellulare nelle proprie soluzioni per i clienti più esigenti, garantendo la massima affidabilità.
La scelta del materiale specifico per il sistema ‘fondazione calda’ KOLEO si basa sempre su un’analisi complessiva: requisiti di efficienza energetica, condizioni di esercizio, vincoli di budget e desideri del committente. Per raggiungere il risultato ottimale, gli esperti KOLEO eseguono calcoli termotecnici individuali, che consentono di scegliere la soluzione migliore.
ANALISI DETTAGLIATA DEI NODI: RACCORDO ALLE PARETI E IMPERMEABILIZZAZIONE
Nella struttura del sistema “fondazione calda” KOLEO, particolare attenzione è dedicata alla definizione dettagliata dei nodi, criticamente importanti per garantire l’omogeneità termotecnica, l’impermeabilizzazione e la resistenza strutturale. Nodi eseguiti in modo errato possono diventare fonte di ponti termici e portare a problemi di umidità.
1. **Nodo di raccordo tra parete e lastra di fondazione:** Questo nodo è uno dei più critici. Per garantire la continuità dell’involucro termoisolante, i pannelli XPS dell’isolante sotto la lastra di fondazione vengono estesi oltre il suo perimetro, creando una ‘gonna’ o ‘grembiule’ di larghezza non inferiore a 600-1000 mm, e vengono inoltre risvoltati verticalmente lungo il perimetro esterno della lastra e delle pareti fino all’altezza dello zoccolo (solitamente 300-500 mm). Ciò previene le perdite di calore orizzontali e protegge il terreno dal congelamento in prossimità della fondazione. Tra la parete e la parte superiore della lastra viene posato uno strato di impermeabilizzazione (ad esempio, materiale bituminoso in rotoli o membrana polimerica), che previene la risalita capillare dell’umidità dalla fondazione alle pareti. Il collegamento deve essere ermetico, per evitare infiltrazioni di umidità che potrebbero influire negativamente sulle proprietà termoisolanti dell’isolante.
2. **Impermeabilizzazione e circuito di drenaggio:** Un’impermeabilizzazione efficace è fondamentale per la durata della PSI. Il sistema KOLEO prevede un approccio multistrato. Il primo strato è un rilevato compattato di sabbia e ghiaia, sul quale viene posato il geotessile, che separa il terreno dagli strati successivi. Successivamente viene installata la membrana impermeabilizzante principale (ad esempio, EPDM o PVC), che può essere posata direttamente sulla base preparata, e poi su di essa viene posizionato l’isolante. È importante che i bordi dell’impermeabilizzazione siano risvoltati verticalmente lungo il perimetro della futura lastra e siano saldamente fissati. Il sistema di drenaggio, realizzato lungo il perimetro della fondazione, è composto da dreni perforati, avvolti in geotessile e ricoperti di ghiaia, che allontanano l’umidità in eccesso dalla base, prevenendone l’accumulo e riducendo il rischio di rigonfiamento da gelo. L’efficacia del drenaggio è particolarmente critica nelle regioni con falda freatica elevata o precipitazioni intense, condizione tipica della maggior parte delle regioni dell’Ucraina.
3. **Nodo di passaggio degli impianti attraverso la lastra:** Tutti gli impianti tecnologici (tubi idrici e fognari, cavi elettrici) vengono posati all’interno dello strato termoisolante, per poi attraversare la lastra in calcestruzzo attraverso apposite guaine. I punti di passaggio degli impianti devono essere accuratamente sigillati (ad esempio, con sigillanti speciali o manicotti espandibili), per prevenire la formazione di ponti termici e infiltrazioni di umidità. Una sigillatura insufficiente può causare condensazione dell’umidità, comparsa di muffa e notevoli perdite di calore. Per garantire la massima affidabilità possibile, KOLEO utilizza soluzioni standardizzate per la sigillatura, conformi ai requisiti della ДСТУ Б В.2.7-19-95 ‘Materiali da costruzione. Tubi polimerici’. Questi dettagli sono determinanti per la funzionalità e la durata complessiva del sistema ‘fondazione calda’ KOLEO.
INTEGRAZIONE DEL SISTEMA DI RISCALDAMENTO NELLA LASTRA DI FONDAZIONE KOLEO
Una delle caratteristiche chiave del sistema ‘fondazione calda’ KOLEO è l’integrazione del sistema di pavimento radiante ad acqua direttamente nella lastra monolitica in cemento armato. Non si tratta semplicemente di riscaldamento, ma di una soluzione fondamentale che garantisce una distribuzione uniforme del calore su tutta la superficie del primo piano, creando un livello di comfort ed efficienza energetica senza pari.
1. **Posa dei tubi:** I tubi per il pavimento radiante, realizzati in polietilene reticolato di alta qualità (PEX-A o PEX-B) con barriera all’ossigeno, vengono posati sullo strato di isolamento termico (XPS) secondo lo schema sviluppato. Il passo di posa tipico è di 150-200 mm, il che garantisce una distribuzione ottimale del calore. I circuiti dei tubi sono collegati a collettori di distribuzione, solitamente posizionati in nicchie tecniche o armadietti speciali. La lunghezza di ogni circuito è calcolata con precisione, per evitare un’eccessiva resistenza idraulica e garantire un flusso uniforme del fluido termovettore. Solitamente la lunghezza del circuito non supera gli 80-100 metri.
2. **Getto della lastra in calcestruzzo:** Dopo la posa e la verifica della tenuta del sistema di riscaldamento, nonché il montaggio della gabbia di armatura, viene gettata la lastra in calcestruzzo. Il calcestruzzo, oltre alle funzioni portanti, svolge il ruolo di accumulatore termico, il che consente al sistema di riscaldamento di funzionare con elevata inerzia, attenuando le oscillazioni di temperatura e garantendo un regime termico stabile. La classe di calcestruzzo С20/25 (В25) è il minimo ammissibile per tali strutture, poiché garantisce la resistenza e la durata necessarie.
3. **Collegamento alla fonte di calore:** La ‘fondazione calda’ KOLEO si abbina perfettamente a fonti di calore ad alta efficienza, come le pompe di calore (aria-acqua, terra-acqua) o le caldaie a gas a condensazione. Questi sistemi funzionano nel modo più efficiente con un regime a bassa temperatura del fluido termovettore (30-45°C), che risponde perfettamente ai requisiti del pavimento radiante. Il regime di riscaldamento a bassa temperatura aumenta notevolmente il coefficiente COP (Coefficient of Performance) delle pompe di calore, consentendo di raggiungere il massimo risparmio energetico.
4. **Sistemi di automazione e controllo:** Per ottimizzare il funzionamento del sistema di riscaldamento vengono utilizzati moderni sistemi di automazione. I sensori di temperatura, installati in ogni ambiente, trasmettono i dati a un controller centrale, che regola il flusso del fluido termovettore in ogni circuito. Ciò consente di creare zone di temperatura individuali, garantendo il massimo comfort e un ulteriore risparmio energetico. Ad esempio, durante la notte o in assenza degli abitanti, la temperatura può essere automaticamente abbassata, e prima del loro ritorno — aumentata. Ciò rende il sistema molto flessibile e adattabile alle esigenze degli utenti, integrandosi nel concetto di ‘casa intelligente’. Un’efficace integrazione di questo sistema nel concetto generale del progetto della casa è un fattore chiave di successo.
L’integrazione del sistema di riscaldamento nella lastra di fondazione KOLEO consente di creare una struttura monolitica, affidabile e altamente efficiente dal punto di vista energetico, che è il cuore di un edificio moderno ad alta efficienza energetica. Non si tratta solo di calore, ma anche di comfort, durata e notevole risparmio sui costi operativi.
RIGONFIAMENTO DA GELO DEI TERRENI E SISTEMI DI DRENAGGIO NEL CONTESTO DELLA PSI KOLEO
Il problema del rigonfiamento da gelo dei terreni è uno dei più distruttivi per le fondazioni in Ucraina. Questo fenomeno si verifica quando l’acqua nei pori del terreno gela, aumentando di volume e causando il sollevamento del terreno, che può portare a deformazioni non uniformi della fondazione, crepe nelle pareti e altri danni. Il sistema ‘fondazione calda’ KOLEO dispone di meccanismi integrati per contrastare efficacemente questo fenomeno.
1. **Meccanismo del rigonfiamento da gelo:** Il rigonfiamento da gelo è tipico dei terreni gelivi – argille, argille limose, sabbie fini con alto contenuto di particelle limose – in presenza di umidità sufficiente e temperature inferiori a 0°C. La profondità di gelo del terreno in Ucraina varia da 0,8 m al sud a 1,2-1,5 m al nord e nelle zone montuose. Le fondazioni tradizionali vengono posate al di sotto di questa profondità, il che non è sempre economicamente conveniente.
2. **Protezione dal rigonfiamento da gelo nella PSI KOLEO:** Nel caso della PSI, la protezione principale è garantita dallo strato termoisolante continuo in XPS sotto la lastra e lungo il suo perimetro. Questo strato taglia efficacemente il freddo dal terreno sotto la fondazione, mantenendo la sua temperatura al di sopra del punto di congelamento. Anche in caso di gelo profondo del terreno circostante, la zona sotto la lastra rimane non congelata, il che esclude completamente il rigonfiamento da gelo direttamente sotto l’edificio. Inoltre, la presenza del sistema di ‘pavimento radiante’ nella lastra riscalda ulteriormente il terreno sotto la fondazione, creando una barriera termica aggiuntiva. È proprio grazie a ciò che la PSI è considerata una delle strutture più affidabili sui terreni gelivi.
3. **Sistemi di drenaggio KOLEO:** Nonostante l’efficacia dell’isolamento, il controllo dell’umidità del terreno rimane critico. Il sistema KOLEO prevede la realizzazione di un efficace sistema di drenaggio lungo il perimetro della fondazione. È composto da dreni perforati (diametro 110-160 mm), posati con pendenza in trincee, ricoperti di ghiaia di granulometria 20-40 mm e avvolti in geotessile. Il drenaggio allontana le acque superficiali e sotterranee in eccesso verso appositi pozzetti di drenaggio o la fognatura per le acque piovane, prevenendone l’accumulo in prossimità della fondazione. Oltre alla protezione dal rigonfiamento, ciò protegge anche le strutture da un’eccessiva umidificazione, che può peggiorarne le proprietà termotecniche.
4. **Importanza degli studi del terreno:** La scelta e la progettazione del sistema di drenaggio si basano sempre su dettagliate indagini geologico-ingegneristiche. La determinazione del livello della falda freatica, della sua composizione chimica e del coefficiente di filtrazione del terreno consente di sviluppare uno schema di drenaggio ottimale, adatto alle condizioni specifiche del sito. L’applicazione della PSI in combinazione con un sistema di drenaggio accuratamente progettato da KOLEO garantisce l’affidabilità della fondazione per decenni, indipendentemente dal tipo di terreno e dalle condizioni climatiche dell’Ucraina. Ciò è particolarmente rilevante per i siti con falda freatica elevata, dove le fondazioni tradizionali richiedono costi notevolmente maggiori per l’impermeabilizzazione e la protezione. Maggiori informazioni sulle soluzioni costruttive integrate sono disponibili alla pagina progetti KOLEO.
CASO STUDIO: REALIZZAZIONE DELLA “FONDAZIONE CALDA” KOLEO NELLE CONDIZIONI DELLA REGIONE DI KYIV
Per illustrare l’applicazione pratica e i vantaggi del sistema ‘fondazione calda’ KOLEO, esaminiamo un caso studio di realizzazione di un immobile nella regione di Kyiv. Questa regione è caratterizzata da un clima moderatamente continentale con inverni piuttosto freddi e una profondità di gelo del terreno fino a 1,0-1,2 metri, nonché dalla diffusione di terreni gelivi (argille limose, argille) e da un livello variabile della falda freatica.
**Immobile:** Casa residenziale privata di 180 m² nel distretto di Obukhiv, regione di Kyiv.
**Condizioni iniziali:**
- Tipo di terreno: Argilla limosa pesante con basso coefficiente di filtrazione, soggetta a rigonfiamento da gelo.
- Livello della falda freatica: Oscillazioni da 1,5 a 2,5 metri dalla superficie.
- Zona climatica: II (secondo la ДБН В.1.1-12:2014), che richiede requisiti maggiori di isolamento termico.
**Soluzione KOLEO:**
1. **Indagini geologiche e progettazione:** Dopo dettagliate indagini geologico-ingegneristiche, si è deciso di realizzare la PSI. Il progetto prevedeva un sistema di drenaggio integrato lungo il perimetro e uno spessore di isolamento XPS di 250 mm (due strati da 125 mm con giunti sfalsati) per raggiungere un valore U obiettivo di 0,14 W/(m²·K) (corrispondente a R ≈ 7,14 m²·K/W). Ciò supera notevolmente i requisiti minimi della ДБН В.2.6-31:2021 per la zona climatica II (Rq min = 4,0 m²·K/W).
2. **Sistema di drenaggio:** È stato realizzato un sistema di drenaggio anulare con tubi perforati di diametro 160 mm, posati a una profondità di 1,8 m con pendenza dello 0,005 verso il pozzetto di raccolta. Le trincee di drenaggio sono state ricoperte di ghiaia di granulometria 20-40 mm e avvolte in geotessile di densità 200 g/m² per prevenire l’intasamento. Ciò ha garantito un efficace smaltimento dell’umidità in eccesso dalla base della fondazione.
3. **Isolamento e impermeabilizzazione:** Sul letto di sabbia e ghiaia preparato, dello spessore di 300 mm, è stata posata una membrana impermeabilizzante EPDM, e poi 250 mm di XPS. Lungo il perimetro della fondazione l’isolante è stato risvoltato per 400 mm, ed è stato inoltre realizzato un ‘grembiule’ termoisolante orizzontale in XPS di larghezza 800 mm per una protezione aggiuntiva dal congelamento laterale del terreno.
4. **Integrazione del riscaldamento:** Nella lastra sono stati integrati 12 circuiti di pavimento radiante con tubi PEX di diametro 16 mm, con passo 150 mm. Il sistema di riscaldamento è stato collegato a una pompa di calore di tipo ‘aria-acqua’ con potenza di 10 kW. Ciò ha permesso di ottenere il riscaldamento completo della casa senza l’uso di radiatori.
**Risultati e conclusioni:**
- **Efficienza energetica:** I costi annuali per il riscaldamento e l’acqua calda sanitaria sono diminuiti del 60-70% rispetto a case analoghe su fondazioni tradizionali con riscaldamento a radiatori. Il consumo energetico per il riscaldamento è di circa 35 kWh/m² all’anno, il che corrisponde allo standard di casa a consumo energetico ultra-basso.
- **Comfort:** Il sistema di ‘pavimento radiante’ ha garantito una distribuzione uniforme della temperatura negli ambienti, eliminando zone fredde e correnti d’aria.
- **Affidabilità:** Grazie al sistema integrato di isolamento e drenaggio, non si riscontra alcun segno dell’effetto del rigonfiamento da gelo o della risalita capillare dell’umidità, il che garantisce la durata della struttura.
Questo caso dimostra che il sistema ‘fondazione calda’ KOLEO è una soluzione altamente efficiente, affidabile ed economicamente giustificata per la costruzione di case moderne a efficienza energetica in Ucraina, specialmente nelle regioni con condizioni del terreno sfavorevoli e clima rigido. Grazie a uno sviluppo integrato e a un controllo dettagliato in ogni fase, KOLEO crea fondazioni che superano le aspettative dei clienti in termini di risparmio energetico e comfort. Ulteriori materiali su questa soluzione sono disponibili alla pagina dei kit di case in legno lamellare, che spesso vengono costruite su PSI.
FAQ
Cos’è la PSI e in cosa differisce dalla fondazione tradizionale?
Quali vantaggi offre il sistema ‘fondazione calda’ KOLEO per l’efficienza energetica?
È possibile utilizzare la ‘fondazione calda’ KOLEO su terreni gelivi in Ucraina?
Quali impianti tecnologici si possono integrare nel sistema ‘fondazione calda’ KOLEO?
Quali materiali isolanti si utilizzano nella PSI KOLEO?
Quanto tempo richiede la costruzione della fondazione KOLEO?
Glossario
- PSI (Platea Svedese Isolata): Lastra monolitica in cemento armato che è al contempo fondazione, pavimento termoisolato del primo piano e sistema di riscaldamento integrato (‘pavimento radiante’).
- XPS (Polistirene estruso): Materiale termoisolante ad alte prestazioni con struttura a cellule chiuse, caratterizzato da bassa conducibilità termica, elevata resistenza a compressione e assorbimento d’acqua praticamente nullo, ideale per le fondazioni.
- Valore U (Coefficiente di trasmittanza termica): Indicatore delle proprietà termotecniche di una struttura di involucro, misurato in W/(m²·K), che esprime la quantità di calore che attraversa 1 m² di struttura con una differenza di temperatura di 1 Kelvin.
- Rigonfiamento da gelo del terreno: Aumento di volume del terreno quando l’acqua nei suoi pori gela, che porta a deformazioni delle fondazioni e di altre strutture edilizie.
- Ponte termico: Zona di una struttura di involucro con maggiore conducibilità termica, attraverso la quale si verifica un’intensa perdita di calore. Una corretta progettazione della PSI ne riduce al minimo la presenza.









