УШП CONTRO PLATEA MONOLITICA CONTRO PALI

La platea svedese isolata (УШП) è una soluzione integrata che riunisce la fondazione, il sistema di riscaldamento a pavimento e il completo isolamento dello zoccolo. Non è semplicemente una fondazione, ma un primo piano già pronto per la finitura. I componenti principali della УШП sono uno strato di sabbia e ghiaia compattata, un sistema di drenaggio, un isolamento orizzontale e verticale in polistirene estruso (XPS) con conduttività termica λ non superiore a 0,035 W/(m·K), una platea in cemento armato di 100-150 mm di spessore, nonché i tubi integrati del sistema di riscaldamento a pavimento e gli impianti (fognatura, acquedotto).

Il vantaggio chiave della УШП è la sua elevata efficienza energetica. Grazie allo strato continuo di isolante, minimizza le dispersioni di calore verso il terreno, raggiungendo un coefficiente di resistenza termica R₀ a partire da 4,0 (m²·K)/W, che supera notevolmente i requisiti del ДБН В.2.6-31:2021 per le strutture di tamponamento. Ciò rende la УШП una base ideale per edifici a basso consumo energetico, come le case in classe A+ o le case passive. L’assenza di ponti termici e la distribuzione uniforme del calore dal sistema di riscaldamento integrato creano un microclima confortevole negli ambienti e permettono di risparmiare fino al 30% sul riscaldamento. Tuttavia, la progettazione della УШП richiede un calcolo ingegneristico scrupoloso, in particolare per quanto riguarda la capacità portante del terreno e l’integrazione degli impianti tecnici. Non è una soluzione universale per tutti i tipi di terreno, in particolare per quelli con bassa capacità portante o significativi dislivelli.

La tradizionale platea monolitica è uno dei tipi di fondazione più diffusi grazie alla sua semplicità, versatilità ed elevata capacità portante. Si tratta di una struttura continua in cemento armato che distribuisce il carico dell’edificio su una vasta superficie di terreno. Lo spessore tipico di tale platea varia da 200 a 400 mm, a seconda dei carichi, delle campate e delle caratteristiche del terreno. L’armatura viene realizzata con due reti di barre di classe А500С o А400С, di diametro 10-16 mm, con un passo di 200 mm. Si utilizza calcestruzzo delle classi М250 (В20) o М300 (В22,5).

La platea monolitica è efficace su terreni disomogenei, così come su terreni a bassa capacità portante, poiché funge da disco rigido, prevenendo cedimenti irregolari. Tuttavia, rispetto alla УШП, presenta notevoli svantaggi termotecnici. Senza un isolamento supplementare (orizzontale sul perimetro e sotto il pavimento del primo piano), la platea monolitica costituisce un significativo ponte termico, attraverso il quale si verificano notevoli dispersioni di calore. I requisiti del ДБН В.2.1-10:2018 «Basi e fondazioni di edifici e strutture» relativi alla costruzione delle fondazioni devono essere rigorosamente rispettati, in particolare per quanto riguarda la profondità di posa, che deve essere inferiore alla profondità di congelamento del terreno oppure garantire una protezione affidabile dal gelo mediante misure aggiuntive. Inoltre, l’organizzazione del drenaggio attorno alla platea monolitica è di importanza critica per l’allontanamento delle acque superficiali e di falda, il che può aumentare il costo complessivo dei lavori di fondazione.

Le fondazioni su pali, spesso abbinate a una trave di collegamento (ростверк, a nastro o a platea), sono una soluzione insostituibile su terreni deboli, comprimibili, con un elevato livello di acque di falda o quando è necessario trasferire carichi significativi da edifici pesanti. Il principio della fondazione su pali consiste nel trasferire il carico dell’edificio verso strati di terreno più densi e portanti, situati a una profondità considerevole, oppure tramite l’attrito sulla superficie laterale dei pali.

Esistono diversi tipi di pali: trivellati, elicoidali, infissi. La scelta dipende dalle condizioni ingegneristico-geologiche del terreno e dalla convenienza economica. Ad esempio, i pali trivellati sono in grado di sopportare carichi significativi, il loro diametro può raggiungere 300-800 mm e la profondità di posa fino a 10-20 metri. Il calcolo della capacità portante dei pali viene eseguito secondo il ДСТУ Б В.2.1-27:2010 «Pali. Metodi di calcolo della capacità portante», tenendo conto della resistenza del terreno sotto la punta del palo e lungo la sua superficie laterale. La trave di collegamento (ростверк), che unisce le teste dei pali, può essere un elemento monolitico in cemento armato, che garantisce una distribuzione uniforme dei carichi sui pali e funge da base per i muri. Dal punto di vista termotecnico, le fondazioni su pali con trave di collegamento richiedono un isolamento supplementare della trave e del pavimento del primo piano, poiché, come la platea monolitica non isolata, possono essere fonte di notevoli dispersioni termiche. Una protezione efficace dall’umidità e dal gelo è fondamentale, soprattutto su terreni soggetti a gelo.

Il gelo del terreno e l’elevato livello delle acque di falda sono tra i fattori più critici che determinano la scelta del tipo di fondazione in Ucraina. Secondo il ДБН В.2.1-10:2018, sono considerati soggetti a gelo i terreni che, congelando, aumentano di volume, provocando un sollevamento irregolare della fondazione e il cedimento delle strutture. La profondità di congelamento in Ucraina varia da 0,8 m nel sud a 1,5 m nel nord e nei Carpazi, il che richiede soluzioni ingegneristiche adeguate.

La УШП minimizza l’effetto del gelo grazie a un isolamento efficace sul perimetro e sotto la platea, che mantiene la temperatura del terreno sotto la fondazione sopra lo zero. Ciò crea un «cuscino termico» che previene il congelamento del terreno direttamente sotto la base della fondazione. Per le platee monolitiche, così come per le travi di collegamento su pali che si trovano al di sopra della profondità di congelamento, è necessario applicare un insieme di misure: drenaggio, isolamento dello zoccolo e rinterro con materiali non soggetti a gelo (sabbia, ghiaia). L’elevato livello delle acque di falda richiede l’obbligatoria organizzazione di un drenaggio perimetrale e un’impermeabilizzazione affidabile della fondazione. Per le fondazioni su pali, l’elevato livello delle acque di falda può complicare la trivellazione e la getto del calcestruzzo, richiedendo l’uso di tubi di rivestimento o tecnologie speciali, come l’abbassamento della falda. Ignorare questi fattori può provocare deformazioni significative della fondazione e il crollo dell’edificio, sottolineando l’importanza di un’accurata elaborazione delle soluzioni progettuali.

La fase di progettazione e calcolo è la più delicata nel processo di realizzazione della fondazione. Inizia con le indagini ingegneristico-geologiche, che forniscono informazioni complete sul tipo di terreno, sulla sua capacità portante (resistenza di calcolo R₀), sul modulo di deformazione (E), sulla presenza di acque di falda, sul loro livello e sulla loro aggressività. Secondo il ДБН А.2.1-1:2008 «Indagini ingegneristiche per l’edilizia», questi dati sono obbligatori per l’elaborazione del progetto.

Per la УШП il calcolo comprende non solo la resistenza della platea stessa, ma anche il bilancio termotecnico, nonché la corretta disposizione del drenaggio e degli impianti. È importante tenere conto del carico combinato dell’edificio e dell’impianto di «riscaldamento a pavimento». Per la platea monolitica, l’aspetto chiave è il calcolo dello spessore della platea e dello schema di armatura, tenendo conto dei carichi dell’edificio, del manto nevoso, delle sollecitazioni del vento e della distribuzione uniforme della pressione sul terreno. Le dimensioni della platea e la sua armatura devono garantire l’assenza di frecce e fessurazioni. Per le fondazioni su pali, l’aspetto critico è il calcolo della capacità portante di ciascun palo e della trave di collegamento. Si determinano la lunghezza ottimale del palo, il suo diametro, il numero di pali e il passo della loro disposizione, in base al carico di calcolo e alle condizioni geologiche. Tutti i calcoli devono essere eseguiti da ingegneri strutturisti qualificati in conformità con i ДБН vigenti, come il ДБН В.2.1-10:2018, per garantire l’integrità strutturale e la durabilità dell’edificio.

Per dimostrare in modo chiaro le differenze tra УШП, platea monolitica e fondazioni su pali, esaminiamo i criteri di scelta chiave, presentati nella tabella:

Questo benchmark sottolinea che non esiste una fondazione «migliore» in assoluto. La scelta è sempre un compromesso tra opportunità ingegneristica, budget e condizioni specifiche del terreno. Uno studio accurato di tutti i fattori e una consulenza con specialisti esperti sono obbligatori per prendere la decisione giusta, che rispetti tutti i requisiti del ДБН e garantisca la durabilità dell’edificio.

Un’efficace integrazione degli impianti tecnici e dei sistemi di drenaggio è di importanza critica per la durabilità e la funzionalità di qualsiasi fondazione, indipendentemente dal suo tipo. Per la УШП, tutti gli impianti — acquedotto, fognatura, impianto elettrico — vengono posati direttamente nello strato di preparazione in sabbia o nell’isolante prima del getto della platea. Ciò richiede una pianificazione dettagliata nelle prime fasi della progettazione, poiché dopo il getto della platea l’accesso a questi impianti diventa estremamente complicato. Il sistema di «riscaldamento a pavimento» è anch’esso parte integrante della УШП e richiede un calcolo idraulico preciso e un montaggio dei tubi di qualità. Le moderne case in legno lamellare, basate sulla УШП, beneficiano di un sistema di riscaldamento integrato già a partire dalla fase della fondazione.

Per le platee monolitiche e le fondazioni su pali con trave di collegamento, gli impianti vengono solitamente posati attraverso apposite guaine nel corpo della fondazione oppure, successivamente, nella preparazione del pavimento del primo piano. Ciò offre una maggiore flessibilità nella posa, ma può aumentare il volume degli scavi o dei lavori di realizzazione del pavimento. Il sistema di drenaggio è obbligatorio per tutti i tipi di fondazione su terreni con un elevato livello di acque di falda o soggetti a gelo. Garantisce l’allontanamento dell’acqua dalla base della fondazione, prevenendo la pressione idrostatica e il gelo. Un drenaggio efficace attorno alla fondazione deve essere composto da tubi drenanti, avvolti in ghiaia e geotessuto, con scarico dell’acqua in un pozzetto o in un canale di drenaggio. Senza un drenaggio adeguato, anche la fondazione più solida può essere soggetta agli effetti distruttivi dell’acqua e del gelo.