L’importanza dell’isolante nel riscaldamento a pavimento

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isolante nel riscaldamento a pavimento

Il riscaldamento a pavimento è un sistema complesso i cui benefici sono innegabili ed evidenti: dal benessere ambientale impareggiabile al notevole risparmio in bolletta rispetto ai sistemi tradizionali per scaldare casa.

Però, proprio perché si tratta di un sistema complesso, tutti gli elementi che lo compongono devono essere ottimizzati per garantire la sua efficienza e per consentirti realmente di raggiungere i risparmi in bolletta promessi.

E non ti sto parlando di ottimizzare solo le parti che compongono il sistema a pavimento, ma anche tutto ciò che compone l’ambiente che l’impianto deve riscaldare:

  • L’involucro dell’edificio (isolamento e infissi);
  • La caldaia che produrrà l’acqua calda necessaria al riscaldamento (per impianti di tipo idronico);
  • La posizione dei collettori;
  • E per finire tutto il pacchetto che sta sotto al pavimento.

Questo pacchetto deve essere composto da alcuni ben precisi strati (o elementi), che sono normati a livello europeo, senza la cui presenza il riscaldamento a pavimento non potrebbe essere nemmeno certificabile.

In questo articolo parleremo di uno strato in particolare: l’isolante necessario nel riscaldamento a pavimento.

Come vedremo l’isolante non è un elemento singolo ma un sotto-pacchetto composto da vari elementi e risulta fondamentale dimensionarlo correttamente anche in funzione delle condizioni al contorno.

Sebbene sulle nostre pagine abbiamo affrontato varie volte questo aspetto, per comprendere a fondo l’importanza dello strato isolante ritengo sia importante ripetere brevemente come funziona questo sistema di riscaldamento.

 

Il principio di funzionamento di un riscaldamento a pavimento

 

Quando parliamo di riscaldamento a pavimento ci stiamo riferendo ad un sistema di riscaldamento (e anche di raffreddamento) che funziona secondo un principio completamente diverso rispetto a quello dei classici sistemi a termosifoni o ad aria.

Questi ultimi riscaldano l’ambiente per convezione: cioè viene riscaldata effettivamente solo l’aria che si trova nei pressi del termosifone (o della bocchetta dell’aria). In questo modo si creano dei moti convettivi: l’aria scaldata tende a salire e il suo spazio viene occupato da aria fredda che a sua volta verrà scaldata spostandosi verso l’alto, il tutto in un ciclo continuo (almeno fino a quando non spegni l’impianto…). È come se si creasse una corrente d’aria all’interno dell’ambiente (prova ad avvicinare un fazzoletto ad un termosifone acceso da poco e vedrai chiaramente questo effetto).

Le pecche di un sistema di questo tipo sono:

  • Necessità di portare l’acqua che scorre dentro i termosifoni a temperature molto alte (solitamente 70°), con consumi elevati;
  • Non riuscire comunque ad avere un ambiente riscaldato uniformemente (a meno di non riempire la casa di termosifoni…);
  • Avere, oltre all’aria in circolazione, anche polveri in circolazione…non il massimo per la salute, soprattutto dei soggetti allergici.

Un sistema di riscaldamento a pavimento invece funziona con un principio diverso: l’irraggiamento. In sostanza viene riscaldata uniformemente tutta la superficie del pavimento, quindi tutta l’aria a suo contatto si scalda, non solo una piccola porzione. Così facendo non c’è modo che si creino moti convettivi ma il calore viene ceduto in modo uniforme all’aria. Inoltre, con un’attenta regolazione, è possibile stabilire fino a che altezza riscaldare l’aria: è inutile infatti scaldare tutto il volume di un ambiente interno, fino ai classici 3m, quando le persone presenti saranno alte (se fossero una famiglia di Vatussi) non più di 2m.

Quindi questo sistema ha dei grossi benefici:

  • L’acqua che scorre nei tubi a pavimento necessita di temperature più basse (tra i 40° e i 45°), con notevoli risparmi energetici;
  • Gli ambienti saranno uniformemente riscaldati…non dovrai andare vicino al termosifone per trovare un po’di tepore;
  • Niente aria che gira…una manna per le persone allergiche.

Chiaramente un riscaldamento a pavimento non può essere lasciato con i tubi scoperti per ovvi motivi. È necessario ricoprire questi tubi con un massetto cementizio su cui incollare il pavimento. La conseguenza è che, affinché l’impianto funzioni correttamente, tutto il massetto debba essere scaldato uniformemente (compito svolto dall’acqua calda che scorre nei tubi). Questa caratteristica comporta due cose:

  1. Un riscaldamento a pavimento, utilizzato in regime “ordinario”, non è istantaneo come un termosifone, quindi non potrà mai essere spento, ma dovrà essere modulato nell’arco della giornata (nonostante questo ti garantisce un risparmio di almeno il 15% in bolletta!);
  2. Sarà necessario ottimizzare tutto il pacchetto perché il calore rilasciato dai tubi annegati nel massetto in cui scorre l’acqua, non venga sprecato verso direzioni che non ci interessano.

 

Perché serve l’isolante?

 

Con il secondo punto dell’elenco qui sopra credo di averti già dato una parziale risposta alla domanda che dà il titolo a questo paragrafo: l’isolante serve per non sprecare calore.

L’acqua calda che scorre nei tubi annegati nel massetto rilascia calore in modo democratico, cioè in tutte le direzioni.

Se tu mettessi i tubi del riscaldamento a pavimento direttamente a contatto con il solaio sottostante (quello che ti divide dall’inquilino del piano di sotto per capirci), finiresti per riscaldare anche casa sua (naturalmente non in modo molto efficiente perché il solaio che vi divide è molto spesso).

In sostanza ti ritroveresti con questa condizione:

  • Il calore che TU stai producendo verrebbe in gran parte sprecato, ne arriverebbe una minima parte in casa tua e la gran parte riscalderebbe inutilmente un solaio;
  • Per poter riscaldare casa tua dovresti produrre molto più calore (cioè far funzionare l’impianto a temperature più alte) con un aumento considerevole dei costi (anche più di un normale sistema di riscaldamento a termosifoni) e conseguenze gravi per la salute (stare per tempo prolungato con i piedi appoggiati ad una superficie eccessivamente calda non è il massimo per la circolazione…);
  • L’impianto sarebbe più soggetto a rotture, infatti i tubi utilizzati per gli impianti a riscaldamento sono progettati per lavorare a regime a temperature di 40° – 45° e, sebbene siano garantiti anche per temperature di 70° nessun produttore dichiarerà mai che possono lavorare a regime a tali temperature…

Tutti questi sono problemi facilmente superabili inserendo uno strato isolante tra il solaio (o il massetto degli impianti che, qualora gli impianti passino a pavimento, va messo sotto il riscaldamento a pavimento) e le tubazioni in cui passerà l’acqua calda.

O meglio: devi inserire un pacchetto isolante composto da più strati opportunamente dimensionati.

 

Le norme che ti dicono quali sono gli strati del pacchetto isolante e come dimensionarli

 

Naturalmente quelle che ti ho scritto qui sopra sono questioni note da decenni e che sono state riversate in alcune norme tecniche che tutti, produttori, installatori e progettisti di sistemi radianti a pavimento, devono conoscere e rispettare.

Le norme di nostro interesse, comuni a tutti gli Stati della Comunità Europea, sono due:

  • UNI EN 1264:2009 – Sistemi radianti alimentati ad acqua per il riscaldamento e il raffrescamento integrati nelle strutture (divisa in 4 parti)
  • UNI EN ISO 11855:2015 – Progettazione dell’ambiente costruito – Progettazione, dimensionamento, installazione e controllo dei sistemi di riscaldamento e raffreddamento radianti integrati (divisa in 5 parti)

Non credo che ti interessi conoscerne dettagliatamente i contenuti, tra l’altro sarebbe inutile, però devi sapere che le caratteristiche che deve avere il pacchetto isolante di un riscaldamento a pavimento sono contenute proprio in queste due norme.

Perché due norme? In teoria la prima dovrebbe occuparsi delle caratteristiche dei materiali che compongono i sistemi radianti mentre la seconda dovrebbe contenere i criteri di dimensionamento degli stessi. In realtà in molti punti si sovrappongono, e per quanto riguarda le caratteristiche del pacchetto isolante è così. Fortunatamente senza contraddizioni.

 

Caratteristiche dell’isolante

 

Caratteristiche isolante

Lo scopo primario del pacchetto isolante dovrebbe essere ormai chiaro: minimizzare gli sprechi di calore verso il lato che non ci interessa, cioè il basso. Ma da quali elementi è composto questo pacchetto isolante?

Secondo le norme che abbiamo richiamato sono tre:

  1. Strato di isolamento
  2. Strato di protezione
  3. Striscia perimetrale

In realtà risulta molto spesso necessario inserire un ulteriore strato, sotto tutto, cioè la barriera al vapore. Infatti, trovandosi lo strato isolante ad una temperatura maggiore rispetto al massetto (o solaio) sottostante (infatti anche se isola comunque un po’ di calore lo fa comunque passare…) potrebbero verificarsi problematiche di condensa dovuta alle differenti temperature ed umidità dei due materiali. Questo pericolo deve essere assolutamente evitato perché gli isolanti temono (e soprattutto si rovinano con) l’acqua, e lo si fa proprio inserendo una barriera al vapore.

 

Gli isolanti

 

Lo scopo principale dello strato isolante in un riscaldamento a pavimento è, naturalmente, impedire che il calore si propaghi verso il basso, quindi stiamo parlando di un isolamento termico. Le norme di cui ti ho parlato prima danno delle precise disposizioni proprio relativamente alle prestazioni di isolamento termico da raggiungere.

Prima di approfondirle però voglio evidenziarti che potrebbe essere necessario raggiungere delle prestazioni minime anche di isolamento acustico, quindi oltre all’isolante termico potrebbe essere necessario prevedere un isolante acustico (solitamente formato da un sottile tappetino di circa mezzo centimetro di spessore). Tieni presente che la legge, ormai dal 1997, prevede il raggiungimento di alcuni precisi livelli di isolamento acustico sia rispetto all’ambiente esterno che tra appartamenti di uno stesso immobile. Spesso questa verifica – sebbene dovrebbe essere obbligatoria – non viene fatta, soprattutto in sede di ristrutturazione, come ci ricorda dalle pagine di Ristrutturazionepratica.it l’Arch. Alessandro Mezzina. Per ottemperare alle disposizioni di legge nei solai che dividono due appartamenti solitamente è sufficiente inserire un tappetino fonoisolante e, nel caso di riscaldamento a pavimento, una giusta collocazione dovrebbe essere sopra l’eventuale barriera al vapore (vedi quanto scritto sopra) o, nel caso in cui mancasse, sopra il solaio (o massetto degli impianti).

Chiusa questa parentesi veniamo ora al succo del discorso: l’isolante termico.

La forma dell’isolante termico

Il pannello isolante è, insieme ai tubi in cui scorre l’acqua calda, l’elemento più importante che compone il pacchetto del riscaldamento a pavimento.

forma dell’isolante termico

Ogni produttore di riscaldamenti a pavimento studia attentamente l’accoppiamento tra questi due elementi e negli anni sono stati messi a punto due distinti sistemi che danno luogo a due forme dell’isolante di cui una molto ben riconoscibile:

  • Isolanti piani
  • Isolanti bugnati

Gli isolanti piani sono semplicemente delle lastre isolanti lisce a cui i tubi del riscaldamento vengono fissati con delle sorte di graffette.

Gli isolanti bugnati invece hanno dei rialzi, come dei tappi, in cui vengono incastrati i tubi del riscaldamento.

Questo secondo tipo di sistemi è quello più diffuso perché consente una maggiore praticità e velocità di installazione e inoltre non richiede di forare l’isolante con le graffette.

Lo spessore dell’isolante

Le norme in questo ambito sono molto precise: individuano varie condizioni dell’ambiente sottostante e di conseguenza impongono dei valori di resistenza dell’isolante (cioè, in soldoni, capacità di bloccare la trasmissione del calore), sulla base dei quali vengono tabellati gli spessori dello strato isolante minimi a seconda della tipologia di isolante scelto.

Complicato? Meno di quello che puoi pensare.

Le condizioni dell’ambiente sottostante individuate sono 5, di cui due riferite a casi in cui sotto vi siano altri ambienti chiusi (o il terreno) e tre in cui sotto vi sia l’ambiente esterno (condizione meno frequente ma comunque possibile):

  1. Ambiente sottostante riscaldato
  2. Ambiente sottostante non riscaldato o riscaldato in modo non continuativo o direttamente sul suolo
  3. Ambiente esterno con temperatura di progetto maggiore di 5°
  4. Ambiente esterno con temperatura di progetto compresa tra -5° e 0°
  5. Ambiente esterno con temperatura di progetto compresa tra -15° e -5°

Considera che la norma è europea, quindi sono state prese in considerazione situazioni climatiche anche notevolmente più rigide di quella italiana.

NB: le temperature esterne di progetto sono dati tabellati legati all’ubicazione geografica dell’immobile.

Ma veniamo a quello che ci interessa: quanto deve essere spesso l’isolante? In questo caso ti riporto direttamente la tabellina estrapolata dalla norma tecnica:

tabellina norma tecnica

Come vedi a sinistra ci sono le cinque condizioni dell’ambiente sottostante che abbiamo elencato. Procedendo verso destra trovi la resistenza dell’isolante richiesta (ma questo dato ti deve interessare relativamente) e poi gli spessori dell’isolante, divisi per tre classi differenti di isolanti.

Considera che l’isolante più diffuso in Italia è il Polistirene (che è assimilabile al normale polistirolo) seguito dagli isolanti naturali (come ad esempio può essere il sughero).

 

I casi più diffusi sono chiaramente i primi due, con spessori dell’isolante sotto i tubi che quindi vanno dai 3 ai 5 cm.

 

Strato di protezione

 

Lo strato di protezione va a diretto contatto con l’isolante: infatti il suo scopo è proprio proteggere l’isolante.

Ma proteggere da cosa?

Dal massetto che andrà a ricoprire i tubi dell’impianto di riscaldamento a pavimento.

Il motivo è che, come abbiamo già detto, gli isolanti temono l’umidità (e il massetto è decisamente umido quando viene gettato), inoltre deve esserne preservata la stabilità dimensionale dell’isolante, e caricandolo eccessivamente in alcuni parti nel momento del getto o all’atto della stesura del massetto potrebbero esserci delle rotture.

Tale strato di protezione deve essere (almeno) di polietilene dello spessore di 0,15mm e viene accoppiato con il pannello isolante. Nel caso di pannelli isolanti di tipo bugnato anche lo strato di protezione ha la forma bugnata.

 

La striscia perimetrale

La striscia perimetrale è il terzo elemento che viene prescritto dalle norme e che rientra nel pacchetto isolante.

isolante sotto tubazioni

Come dice il nome si tratta di una striscia adesiva, solitamente in polietilene, che viene fissata lungo le pareti perimetrali degli ambienti in cui si sta realizzando il riscaldamento a pavimento.

Il suo posizionamento deve essere sopra lo strato di supporto (il solaio o il massetto in cui sono stati annegati gli impianti) e deve arrivare fino alla quota finale del pavimento.

La norma la chiama striscia perimetrale di dilatazione, e questa denominazione dovrebbe chiarirti quale sia il suo scopo: serve per consentire al massetto, in cui sono annegati i tubi del riscaldamento, di dilatarsi. Per la precisione il massetto deve potersi dilatare di almeno 5mm.

Ma perché mai un massetto dovrebbe dilatarsi?

Si tratta di un fenomeno fisico a cui sono soggetti tutti i materiali: all’aumento della temperatura si “espandono” (dilatano) e alla diminuzione si contraggono. Un massetto sottoposto a cicli di riscaldamento e raffreddamento subirà esattamente questo processo e, per fare in modo che non si rompa, deve avere lo spazio per farlo. La presenza di questa striscia lo garantisce.

 

Conclusione

 

Non è certo compito tuo conoscere i dettagli tecnici di tutti i componenti di un impianto di riscaldamento, però devi sapere quali sono gli elementi indispensabili perché sia garantito il suo funzionamento, la sua efficienza e la mancanza di problemi dopo l’installazione.

Come hai potuto leggere il riscaldamento a pavimento è un sistema complesso in cui molti sotto-elementi devono interfacciarsi e collaborare nel modo corretto. Elementi che fanno parte del sistema in sé ma anche che non ne fanno parte: ad esempio il pavimento che viene incollato sul massetto in cui sono annegati i tubi del riscaldamento. Se mancasse la striscia perimetrale di dilatazione il tuo pavimento dopo poco tempo potrebbe spaccarsi o sollevarsi.

Quando chiederai un’offerta per un nuovo riscaldamento a pavimento controlla che siano presenti tutti gli elementi essenziali al suo corretto funzionamento, a partire dagli strati isolanti.

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