Il riscaldamento a pavimento

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1. Impianti a pavimento
IL RISCALDAMENTO A PAVIMENTO
Il riscaldamento a pavimento rappresenta forse il più antico sistema ideato dall’uomo per
la distribuzione del calore nelle abitazioni; dall’esame di diversi siti archeologici si è infatti
accertato che Egiziani, Romani e Cinesi utilizzavano focolari a legna e condotti posti sotto
il pavimento per riscaldare gli ambienti già diverse centinaia di anni prima dei primi
impianti di riscaldamento ad acqua calda.
Ai nostri giorni realizzare un impianto a pavimento è molto più semplice che nel remoto
passato e qualsiasi tipo di abitazione può esserne dotata.
La principale caratteristica del sistema riscaldamento a pavimento consiste nel fatto che
per lo scambio termico si utilizza una superficie molto estesa (il pavimento riscaldato)
questo assicura una uniforme distribuzione del calore che si trasferisce prevalentemente
per irraggiamento, riducendo fortemente la formazione di moti convettivi dell’aria,
situazione che migliora la sensazione di benessere termico e diminuisce il movimento del
pulviscolo.
Gli impianti a pavimento offrono numerosi vantaggi tecnici rispetto ai sistemi tradizionali,
motivo per cui negli ultimi anni si sono molto diffusi nel mercato. Inoltre visto che il
pavimento non dovrà superare una temperatura di circa 29°C sono particolarmente adatti
all’accoppiamento con i generatori a condensazione, infatti questi generatori hanno il
massimo della resa termica in presenza di temperature di esercizio basse.
Figura 1 Distribuzione della temperatura nei diversi sistemi di riscaldamento
Le norme tecniche secondo cui realizzare gli impianti pavimento sono fondamentalmente
rappresentate dalla UNI EN 1264 che risulta suddivisa in 4 fascicoli. Queste norme
trovano specifica applicazione per gli impianti di riscaldamento a pavimento alimentati ad
acqua calda posti in edifici residenziali, uffici ed altri edifici il cui uso corrisponde o è simile
a quello degli edifici residenziali.
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Il primo fascicolo contiene le definizioni (davvero numerose), il secondo definisce il metodo
di calcolo per la determinazione della potenza termica dell’impianto, il terzo fascicolo
specifica il dimensionamento dei componenti, infine il quarto fascicolo stabilisce le
prescrizioni per l’installazione.
Essendo la presente guida destinata agli installatori, le parti relative al calcolo e al
dimensionamento non sono sviluppate, mentre è più diffusamente trattato il quarto
fascicolo relativo alle disposizione finalizzate all’installazione degli impianti.
Ogni impianto deve essere progettato da un professionista iscritto al relativo albo
professionale, e deve essere realizzato da imprese abilitate ai sensi della legge 46/90 che
hanno l’obbligo di osservare il progetto, mettere in atto le prescrizioni delle norme e
osservare le istruzioni fornite dai produttori dei materiali.
Le prestazioni dell’impianto sono fortemente condizionate da parametri tipici dei materiali e
prodotti utilizzati, ad esempio dalle caratteristiche dei massetti, ed per questo motivo che
le aziende fornitrici di materiali offrono la totalità dei materiali e componenti che devono
essere utilizzati nella realizzazione dell’impianto. Al fine di poter garantire il massimo
dell’efficienza di funzionamento spesso sono forniti dalle stesse aziende anche i sistemi di
regolazione e controllo dell’impianto ed è diffusa la consuetudine di verificare del
dimensionamento dell’impianto direttamente con l’azienda fornitrice del sistema.
Occorre comunque evidenziare alcuni limiti alla realizzazione degli impianti che devono
essere considerati dai progettisti , ma che non possono essere ignorati anche dagli
installatori.
Nella realizzazione degli impianti la temperatura massima prevista del
pavimento non deve superare i 29 °C la temperatura superficiale può
arrivare fino a 35 °C per le zone perimetrali delle stanze (fascia di 1 m),
dove solitamente non sono presenti persone (spesso questo spazio è
occupato dal mobilio).
Devono essere previste delle bande perimetrali che consentano la dilatazione del
pavimento, così come dei giunti del massetto nel caso di stanze di ampie dimensioni.
Componenti impianti a pavimento
In generale i componenti di un impianto a pavimento sono:
Banda perimetrale
-
Strati di isolamento (per l'isolamento termico e acustico);
-
Strato di protezione (per proteggere lo strato di isolamento, nella maggior parte dei
casi è già integrato nello strato isolante);
-
Tubi di riscaldamento o elementi riscaldanti a sezioni piane;
-
Strato di ripartizione del carico e dell’emissione termica (massetto);
-
Rivestimento del pavimento;
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-
Collettori di distribuzione;
-
Altri componenti quali diffusori, rete antiritiro, elementi aggiuntivi, ecc.
La norma suddivide gli impianti in tre tipologie;
 impianti con tubi nello strato di supporto, di tipo A ;
 impianti con tubi sotto lo strato di supporto, di tipo B, con tubi riscaldanti posti nello
strato di isolante termico, sotto lo strato di supporto e impianti con sezioni piane
(assimilabile al tipo B) con circolazione parallela e/o perpendicolare in una sezione
cava posta su tutta la superficie;
 impianti di tipo C con tubi annegati in uno strato livellante, in cui lo strato aderisce
ad un doppio strato di separazione
Figura 2 Esempi di strati di supporto UNI EN 1264
Strati e componenti edilizi
Base di supporto
La base di supporto, generalmente rappresentata dalla caldana del pavimento, deve
essere piana e non devono essere presenti avvallamenti o buche, perché su di essa
andranno appoggiati gli strati successivi dell’impianto, che dovranno avere uno spessore
omogeneo al fine di evitare difetti dovuti alla dilatazione.
Piccoli difetti come dossi, crepe o avvallamenti devono essere convenientemente eliminati
prima di procedere alle operazioni successive.
Gli elementi di impianti diversi (impianto idrico, impianto elettrico, impianto allarme, ecc.),
eventualmente presenti, devono essere precedentemente incassati o inseriti in un loro
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specifico strato posto sotto gli strati dell’impianto a pavimento. La risalita degli impianti
deve essere eseguita con la tecnica della posa in traccia nei muri.
Strati di isolamento
Gli strati di isolamento devono presentare un’adeguata resistenza termica in funzione delle
condizioni termiche della struttura sottostante, nella tabella seguente sono riportati i valori
prescritti di resistenza termica verso il basso:
Resistenza termica degli strati di isolamento (m2 K/W) posti sotto l’impianto di
riscaldamento
Resistenza
Ambiente
sottostante
riscaldato
Ambiente
sottostante non
riscaldato
in
modo continuo o
suolo
Temperatura
esterna
sottostante
> 0°C
Temperatura
esterna
sottostante
> -5°C e < 0°C
Temperatura
esterna
sottostante
> -15°C e < 5°C
0,75
1,25
1,25
1,50
2,0
In linea generale i produttori di materiali per impianti a pavimento propongono oltre alle
tubazioni anche tutti i materiali necessari alla realizzazione degli impianti e tra questi
anche gli isolanti, è comunque importante verificare che, oltre alle istruzioni del costruttore,
siano verificate le prescrizioni della norma in merito alla resistenza termica dell’isolamento,
condizione che influenza il rendimento dell’impianto.
Quando si installa l’isolamento è necessario che i pannelli siano uniti saldamente e, se si
utilizzano più strati isolanti, questi devono essere sfalsati o posizionati in modo tale che i
giunti tra i vari elementi di uno strato non siano allineati con lo strato successivo.
E’ bene ricordare che una resistenza termica maggiore tra il piano di riscaldamento e la
parte inferiore del pavimento (superficie del soffitto delle eventuali strutture sottostanti)
migliora la possibilità di ridurre la temperatura della stanza sottostante (per esempio
camera da letto) e che nelle case plurifamiliari è consigliato scegliere una resistenza
termica più alta di quella normalmente indicata.
Prescrizioni di legge (D.Lgs. 311/06) possono richiedere valori di isolamento termico
ancora più elevati.
In commercio esistono due principali tipologie di isolamenti: i pannelli lisci e i pannelli con
rilievi preformati, in linea generale ambedue i sistemi sono realizzati in polistirene a cellula
chiusa e comprendono lo strato di protezione. I pannelli che presentano degli incastri
preformati consentono di realizzare molto più facilmente e velocemente l’installazione
dell’impianto.
Fascia perimetrale
L’impianto a pavimento si realizza quando sono stati intonacati i muri interni.
Prima della posa dello strato di isolante, deve essere posata una fascia perimetrale allo
scopo di consentire la dilatazione del supporto (massetto); a questo scopo lo spessore
deve essere tale da permettere un gioco al massetto di almeno 5 mm.
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La fascia deve essere posata lungo i muri e gli altri componenti edilizi che penetrano nel
massetto. L’altezza della fascia deve essere tale da terminare almeno alla stessa altezza
del pavimento finito.
Quando si utilizzano più strati di isolante la fascia può avere inizio dall’ultimo
Durante la posa del massetto, la fascia di isolamento perimetrale deve essere fissata in
modo che rimanga ferma in posizione (è molto comodo utilizzare fasce perimetrali
autoadesive).
La parte di fascia che eventualmente supera il pavimento finito non deve essere tagliata
fino al completamento della posa del rivestimento.
Strato di protezione
Prima della posa del massetto, lo strato di isolamento deve essere ricoperto con una
pellicola di polietilene (o altro materiale equivalente) dello spessore di almeno 0,15 mm.; è
bene precisare che molti produttori integrano questo strato direttamente nella parte
superiore dell’isolante.
Nel caso in cui si utilizzino soluzioni separate (isolante e poi strato di protezione) gli
elementi dello strato di protezione devono essere posati con i lati sovrapposti per almeno
8 centimetri e devono essere raccordati alla fascia perimetrale.
Massetto (di ripartizione del carico)
Lo spessore dello strato di supporto è calcolato sulla base della norma ed definito dal
progettista dell’impianto, prendendo in considerazione anche la capacità di carico e la
classe di resistenza alla flessione.
E’ importante ricordare che occorre verificare con attenzione le quote
disponibili tra il piano delle tubazioni ed il futuro livello del pavimento, ogni
produttore individua spessori minimi di massetto in funzione delle varie
tipologie di impianto e prevede gli eventuali accorgimenti per pose con
massetti di altezza ridotta.
La composizione del massetto (sabbia, ghiaino e cemento) è definita dal produttore del
sistema, così come l’aggiunta di eventuali sostanze fluidificanti.
Il getto deve essere sufficientemente fluido da penetrare in tutti gli interstizi e deve
essiccare lentamente.
Gli eventuali strati di supporto anidro (senza acqua) e di cemento utilizzati come strati
livellanti devono essere idonei all’impiego previsto e condizionati al fine di rispondere ai
requisiti del rivestimento per pavimentazioni previsto.
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L'applicazione dello strato di supporto e l'installazione degli elementi riscaldanti deve
essere accurata, evitando di danneggiare i componenti e compromettere il funzionamento
dell’impianto.
Prima del getto del massetto è necessario mettere in pressione l’impianto (6 Bar) e
mantenere la pressione fino al termine delle opere di getto; l'assenza di perdite e la
pressione della prova devono essere specificate in un resoconto di prova.
L’impianto deve rimanere in pressione fino all’ultimazione della posa del massetto.
Se vi è il pericolo che l’acqua nei tubi possa gelare occorre utilizzare un prodotto antigelo;
se nel normale funzionamento dell’impianto non è previsto l’utilizzo dell’antigelo sarà
necessario provvedere allo svuotamento: tutto il contenuto dell’impianto dovrà essere
scaricato e le tubazioni dovranno essere risciacquate facendo scorrere almeno tre volumi
di acqua al loro interno.
Sopra ai tubi è opportuno posare una rete elettrosaldata antiritiro, che contribuirà alla
ripartizione dei carichi ed eviterà possibili fessurazioni durante la fase di maturazione del
massetto.
Indicativamente la maglia della rete dovrà essere di circa 10 x 10 cm con un filo di circa 2
mm.
Alcuni produttori prevedono l’utilizzo di altri materiali finalizzati a contenere i difetti da ritiro.
Durante la posa dello strato di supporto la temperatura dello stesso e la
temperatura ambiente non devono scendere sotto i +5 °C tale temperatura
deve essere mantenuta per almeno i 3 giorni successivi. Il cemento deve
essere sufficientemente fluido da riempire tutti gli interstizi e non deve
essiccarsi prima dei tre giorni quindi è sempre opportuno utilizzare gli
additivi appositamente forniti dai produttori di sistemi e seguire con attenzione le istruzioni
d’uso fornite dai fabbricanti.
Lo strato di supporto di cemento colato può essere posato ad una temperatura minima
pari ad almeno 0 °C.
Giunti
I giunti di dilatazione separano il massetto in verticale fino al pannello isolante e hanno lo
scopo di permettere al dilatazione degli strati per effetto del calore.
Il progettista deve indicare nella planimetria dell’impianto la collocazione dei giunti che in
generale devono essere posizionati:
 in corrispondenza dei giunti di assestamento di edifici

nelle zone di confine tra pavimenti di diversi locali
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
come giunti perimetrali dove esistono componenti strutturali contigui ed intorno a
tutte le pareti e alla parti sporgenti e agli spigoli della soletta
In corrispondenza dei giunti non dovrebbero transitare i tubi dell’impianto di riscaldamento,
ma se tale evenienza non può essere evitata è necessario, in corrispondenza
dell’attraversamento, rivestire i tubi con un manicotto di protezione per almeno 30 cm.
Per gli strati di supporto idonei all’applicazione di rivestimenti in pietra o ceramica (rigidi
e fragili) le parti di pavimento comprese tra i giunti dovrebbero essere con superficie
massima di 40 m2, con una lunghezza massima di lato di 8 metri; nel caso di ambienti di
forma rettangolare le superfici tra i giunti possono superare queste dimensioni, con un
rapporto massimo in lunghezza di 2 a 1.
Fascia perimetrale
Pavimento
Massetto
Giunto di dilatazione
Tubazione riscaldamento
Isolante
Sottofondo in calcestruzzo
Cavidotti
Solaio
Figura 3 Esempio di collocazione dei giunti di dilatazione e cavidotti
Tubazioni e raccordi
La Norma UNI EN 1264-4 prevede due tipologie di tubazioni, le tubazioni in materiale
plastico e le tubazioni in rame; la norma non indica altri tipi di materiale , ma in riferimento
alle tubazioni in materiale plastico viene evidenziata la raccomandazione di utilizzare
tubazioni con barriera all’ossigeno.
In merito alla distribuzione dei tubi la norma non precisa le tecniche adottabili
ed esistono diverse possibilità di realizzazione, di regola è il tecnico che in
fase di progetto definisce la conformazione in funzione delle esigenze dei
fabbricato, definendo anche il diametro della tubazione, il passo e le
temperature di mandata.
I sistemi di distribuzioni più usati sono detti a “serpentina” e a “chiocciola”; all’interno
dello stesso ambiente, se richiesto dal dimensionamento.
E’ possibile realizzare impianti a pavimento diversi nelle varie zone di un’abitazione o di un
locale, in particolare è possibile variare il passo delle spire, ad esempio è possibile
adottare un passo più stretto in prossimità della parete con finestra e più largo verso
l’interno della stanza.
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Le indicazioni relativa alla conformazione e al passo delle spire sono fornite dal progettista
dell’impianto.
Generalmente la tubazione di mandata dal generatore fa capo ad uno o più
collettori di distribuzione(per esempio zona giorno e zona notte). Inoltre
possono essere presenti delle tubazioni per le parti di impianto che
eventualmente necessitano di temperature superiori, come ad esempio i
radiatori per i bagni.
Tubazioni di plastica
La norma cita tre diverse tipologie di prodotti; tubazioni in:
PE-X
PB
PP
secondo prEN ISO 15875-1:2001
secondo prEN ISO 15876-1:2001
secondo prEN ISO 15874-1:2001
Per le tubazioni lo spessore minimo della parete deve essere calcolato utilizzando le
norme di prodotto e considerando una pressione maggiore di 4 Bar ed una durata
superiore a 50 anni.
In ogni caso lo spessore di parete dei tubi deve essere:
D < 12 mm
s R,min = 1,1 mm
12 mm < D < 16 mm s R,min = 1,5 mm
D > 16 mm
s R,min = 1,9 mm
Tubazioni di rame
Le tubazioni di rame devono essere conformi ai requisiti della EN 1057:1996 (tubi) e EN
1254 (raccordi) .
Conservazione e installazione delle tubazioni
Dopo l'arrivo sul luogo di lavoro, i tubi devono essere trasportati, conservati e movimentati
in modo da essere:
 protetti da eventuali elementi potenzialmente dannosi;
 i tubi di plastica devono essere conservati a riparo dalla luce solare diretta.
I tubi devono essere posizionati a oltre:
 50 mm di distanza dalle strutture verticali;
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
200 mm di distanza dalle canne fumarie e dai caminetti aperti.
Il raggio di curvatura non deve essere minore di quello minimo definito nelle norme (di
prodotto) e precisato dal produttore.
Raccordi
Tutti i raccordi all'interno della costruzione a pavimento devono essere esattamente ubicati
e indicati sul disegno depositato; per quanto possibile è da evitare la realizzazione di giunti
sulla tubazione posta sotto traccia o sotto pavimento.
Ancoraggio dei tubi
Lo scopo del sistema si fissaggio e quello di assicurare il rispetto della posizione di posa
così come definito dal progetto.
La distanza tra gli ancoraggi dipende dal materiale del tubo, dalle dimensioni e dagli
impianti. Il fabbricante deve specificare la distanza massima ammessa tra i punti di
ancoraggio.
Apparecchiature di controllo e sicurezza
In ogni impianto, o parte di impianto, facente capo ad un sistema di mandata, deve essere
presente un dispositivo di sicurezza in grado di interrompere l’apporto di calore al circuito
di riscaldamento a pavimento se la temperatura di mandata raggiunge i limiti fissati in
norma (55 °C per strati di supporto in cemento, valori anche inferiori per altri materiali: i
limiti possono essere indicati dai produttori).
Ogni circuito deve essere dotato di due valvole di arresto e un dispositivo di bilanciamento.
Le funzioni di arresto e bilanciamento devono essere indipendenti.
Deve essere installato almeno un circuito per ambiente riscaldato, al fine di consentire il
controllo della temperatura in modalità manuale o automatica.
Avviamento iniziale del riscaldamento
Il primo avviamento del riscaldamento deve avvenire almeno ventuno giorni dopo il getto
del massetto cementizio, e/o secondo le istruzioni fornite dal fabbricante.
Il riscaldamento iniziale comincia con una temperatura di alimentazione compresa tra 20 e
25 °C, mantenuta per almeno tre giorni. Successivamente si innalza la temperatura di 4°C
al giorno sino a raggiungere la temperatura massima di progetto, che deve essere
mantenuta per almeno quattro giorni.
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Posa del rivestimento del pavimento
Nei calcoli del sistema di riscaldamento è necessario considerare la resistenza al calore
degli strati del rivestimento.
La posa dei rivestimenti di pavimento deve avvenire almeno due o tre giorni dopo lo
spegnimento dell’impianto di riscaldamento.
I rivestimenti di pavimento devono essere conservati e installati in conformità alle norme
pertinenti e/o alle istruzioni dei fabbricanti.
Prima della posa il posatore deve verificare l’idoneità alla posa del rivestimento e dello
strato di supporto (l’umidità residua del massetto deve conforme alle necessità).
Bilanciamento idraulico
Un’operazione importante negli impianti a pavimento è quella del bilanciamento idraulico.
Ogni circuito deve avere una propria portata e perdita di carico; tali condizioni vengono
assicurate dal detentore micrometrico, che viene tarato in base al calcolo del
termotecnico.
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