Sistema radiante a pavimento: conoscere la tecnologia

07/06/2023 - Un sistema radiante a pavimento si basa su un circuito idraulico, a pannelli con tubi a serpentina, al cui interno circola un fluido termovettore.
 
La temperatura sempre piacevole in casa e il risparmio sulla bolletta sono solo due tra i principali vantaggi di questi sistemi. L’installazione di un sistema radiante, peraltro, si adatta sia agli edifici nuovi che agli interventi di recupero ed efficientamento degli immobili esistenti.
 
Sul mercato oggi sono disponibili moltissime tipologie di sistemi che assecondano le necessità degli edifici,  in particolare ridotti spessori per le ristrutturazioni, bassa inerzia per gli edifici efficienti, eliminazione dei ponti termici e molto altro ancora.
 
Per comprendere al meglio questa tecnologia, capire come è cambiata nel tempo e conoscere le potenzialità che offre, abbiamo intervistato la dott.ssa Clara Perretti, segretario di Q-RAD, il consorzio italiano produttori sistemi radianti di qualità, nonché autrice di diversi libri sull'argomento.

Cos’è un sistema radiante?

Un sistema radiante è una tecnologia invisibile che riscalda e raffresca gli ambienti interni (ma anche quelli esterni in casi speciali); è composto da da tubazioni in materiale plastico all’interno delle quali circola acqua ad una temperatura definita “bassa” in riscaldamento ovvero intorno ai 30-38°C e “alta” in raffrescamento, ovvero circa 18°C.
 
É una tecnologia invisibile perché nascosta all’interno dei pavimenti, delle pareti o dei soffitti, adatta alla maggior parte delle destinazioni d’uso quali il residenziale, gli uffici, le scuole, gli ospedali ma anche i campi da calcio e le rampe esterne delle macchine in climi freddi.
 

 
Perché il sistema radiante sta sostituendo quasi del tutto i sistemi tradizionali come i termosifoni e/o i fan coil? 
 
Le motivazioni sono molteplici: oltre al comfort e alla bassa inerzia già prima descritte, queste sono le principali:
 

• Ottimizzazione dei costi di installazione: ho un unico impianto per fare sia caldo che freddo.
• Possibilità di sfruttare tutto lo spazio: con i sistemi radianti incremento l’area utile.
• Perfetto abbinamento con i sistemi di generazione efficienti come le pompe di calore.
• Adattabilità sia agli edifici nuovi che alle ristrutturazioni
• Assenza di correnti d’aria e di manutenzione continua e frequente.

 

Tipologie di sistemi radianti a pavimento

Alla luce della UNI EN 1264-1:2021, quali sono le tipologie di sistemi radianti a pavimento più utilizzate?
 
La norma UNI EN 1264 riguarda i sistemi radianti annegati, che sono la tecnologia più diffusa (a pavimento, parete e soffitto). Sono in grande aumento le installazioni di controsoffitti radianti descritti nella norma ISO 18566.
 
Le tipologie descritte nelle UNI EN 1264-1:2021 sono:
 

• Tipo A - sistema con le tubazioni annegate nel massetto: Tipo A1 con isolante liscio e Tipo A2 con isolante bugnato.
• Tipo B - sistema con le tubazioni annegate all’esterno del massetto.
• Tipo C - con le tubazioni annegate nel massetto con strato separatore
• Tipo D - sistema a sezioni piane
• Tipo E - attivazione termica della massa - TABS
• Tipo F - sistemi con tubi capillari
• Tipo G - sistemi con solai in legno (UNI EN ISO 11855)
• Tipo H - sistemi per le riqualificazioni fresati: Tipo H1 con isolante, Tipo H2 senza.
• Tipo I  - sistemi per le riqualificazioni con elementi in plastica di ancoraggio anche definiti sistemi in ancoraggio
• Tipo J  - sistemi per le riqualificazioni (senza isolante) ma con uno strato di disaccoppiamento.

 
I sistemi per le riqualificazioni sono adatti anche per gli edifici nuovi e sono caratterizzati da ridottissimi tempi di risposta, sono anche definiti sistemi a bassa inerzia. Questi sistemi, insieme ai controsoffitti radianti stanno incrementando ogni anno la loro percentuale di installazione.
 

Schema stratigrafico delle tipologie di sistemi radianti a pavimento e a soffitto
 
Quali delle tipologie citate sono maggiormente indicate per le nuove costruzioni e quali per le ristrutturazioni?
 
Ogni tipologia deve trovare la sua corretta applicazione in funzione delle caratteristiche costruttive e delle esigenze degli occupanti. È infatti fondamentale comprendere i requisiti di comfort e le aspettative degli occupanti prima di scegliere un sistema oppure un altro.
 

 
Attualmente il mercato dei sistemi radianti si sta orientando verso le soluzioni a bassa inerzia, sia per gli edifici nuovi che per quelli da riqualificare. La rapidità di risposta infatti è il principale vantaggio di questa tecnologia che trova la sua declinazione sia a pavimento, che a parete che a soffitto.
 

Vantaggi e Svantaggi di un sistema radiante a pavimento

Abbiamo chiesto all’ing. Perretti di elencarci sinteticamente tutti i vantaggi di un sistema radiante a pavimento, ma anche gli eventuali svantaggi, spiegando perché possono essere considerati tali:
 
- Vantaggi:

• Elevato comfort termico.
• Unico impianto per riscaldare e raffrescare.
• Integrabili con generatori efficienti.
• Adattabili a moltissime tipologie di edifici.
• Aumentano il valore dell'immobile.
• Migliorano la classe energetica.
• Insieme a sistemi VMC, assicurano un’elevata qualità dell’aria.

 
- Svantaggi:

• Le loro prestazioni sono limitate dalle normative sul comfort (sono gli unici impianti che le devono rispettare perché sono anche gli unici impianti che realmente garantiscono il comfort).
• Devono essere progettati, studiati e realizzate con competenza: tutte le fasi, dal progetto alla realizzazione, dalla posa alla manutenzione devono essere pensate e eseguite con qualità.
• Integrano le competenze di figure diverse (idraulico, massettista, posatore del pavimento o cartongessista) che devono essere coordinate.

 
Qual è il generatore maggiormente indicato da associare ad un pavimento radiante? 
 
La risposta più corretta sarebbe: dipende dalle condizioni climatiche e dal fabbisogno dell’ambiente da climatizzare. Possiamo però elencare le tecnologie più utilizzate oggi (e tra queste anche quelle più utilizzate in futuro):
 

• Pompe di calore elettriche (ad aria, geometriche).  Saranno il generatore di caldo e di freddo più utilizzato anche nel futuro.
• Teleriscaldamento (di quarta o quinta generazione). Saranno un’altra tecnologia utilizzata anche nel futuro per il di caldo (teleriscaldamento) e per il freddo (teleraffrescamento)
• Caldaie a condensazione. Attualmente sono in fase di definizione le tempistiche per il divieto di immissione sul mercato.

Riscaldare e raffrescare con un pavimento radiante

Qual è la differenza tra raffrescamento radiante e aria condizionata?
 
Il raffrescamento radiante, similmente al riscaldamento, ha come obiettivo la variazione della temperatura interna del locale da climatizzare. Nelle tubazioni del circuito radiante circolerà acqua ad una temperatura di circa 15/18°C. Questa è la prima differenza con l’aria condizionata, nella quale circola acqua a circa 6°C.
 
Per tutte le soluzioni (a pavimento, parete e soffitto) è necessario evitare la formazione di condensa superficiale, mantenendosi lontani dal punto di rugiada. Tale aspetto avviene mediante l’utilizzo di un sistema di deumidificazione che risulta sempre indispensabile per tutte le destinazioni d’uso, residenziale compreso.
 
Dovendo prevedere un sistema di deumidificazione lo si può scegliere anche con ricambio dell’aria, ovvero con la funzionalità aggiuntiva di ricambio controllato dell’aria interne che viene scambiata con quella esterna attraverso un recuperatore di calore.
 
Ecco, quindi, la seconda differenza con l’aria condizionata: radiante a pavimento con deumidificazione e ricambio possono garantire elevata qualità dell’aria interna.
 
Infine, i consumi: la soluzione radiante enfatizza le prestazioni delle pompe di calore grazie all’elevata temperatura in raffrescamento andando così a ridurre drasticamente i consumi.
 
Cosa può dirci degli impianti radianti a pavimento per il solo riscaldamento e per quelli che riscaldano e raffrescano? Ci sono dei consigli progettuali che vorrebbe dare ai progettisti? 
 
Spesso vedo il timore da parte dei progettisti nell’utilizzo in raffrescamento dei sistemi a pavimento. Non so se sia legato ad una insicurezza sulle capacità dell’impianto (facilmente questa si può smentire, lo vediamo di seguito) oppure alla necessità di progettare correttamente il sistema.
 
Questo ultimo punto, infatti, non è semplice come nel caso del riscaldamento che con un semplice foglio di calcolo realizzo in poche ore. Il raffrescamento necessita prima di tutto di un corretto calcolo del fabbisogno, aspetto complesso, ma tutt’altro che impossibile da determinare.
 
Bisogna ricorrere a codici di calcolo dinamici, ma ne esistono di gratuiti, serve solo pazienza per imparare ad utilizzarli e prenderci mano.
 
Sul tema delle prestazioni in freddo la fisica tecnica ci viene in aiuto, per calcolarle l’operazione è semplice: un pavimento in raffrescamento fornirà all’ambiente fino a 45 W/m². Questo valore non dipende dalla tecnologia, ma dal limite di temperatura superficiale indicato nella normativa UNI EN ISO 7730: per garantire il comfort degli occupanti il pavimento radiante dovrà avere una temperatura media superficiale di almeno 19°C.
 

Sistemi radianti a pavimento, dettagli tecnico - costruttivi

Quali sono le caratteristiche che dovrebbe avere un solaio su cui si installa un pavimento radiante? 
Negli edifici nuovi il sistema radiante viene solitamente posato su uno strato definito “sottofondo” realizzato da un materiale alleggerito che ha funzione di copertura degli impianti (idraulici ed elettrici). Questo aspetto è in fase di discussione e approfondimento nella norma sui massetti che vedrà la luce il prossimo anno.
 
Gli aspetti che verranno dettagliati sono:

• Tolleranza massima della quota del sottofondo
• Tolleranza massima della planarità del sottofondo
• Stabilità e compattezza del sottofondo
• Contenuto di umidità del sottofondo.

 
Quanto influisce la termoregolazione sull'efficienza di un sistema radiante? E il bilanciamento idraulico? 
Termoregolazione e bilanciamento idraulico sono due componenti necessarie per garantire comfort ed efficienza. Il bilanciamento è legato alla corretta progettazione che parte dalla corretta determinazione dei fabbisogni, in particolar modo quelli estivi. Per quanto riguarda la termoregolazione quella a più alta efficienza è la regolazione PID (Proporzionale, Integrale e Derivativo) con un sensore in ogni ambiente e una sonda climatica che gestisce le temperature di mandata in inverno.
 

Sistemi radianti a pavimento, approfondimenti successivi

Con Q-RAD parleremo, in un successivo approfondimento, di strato di supporto e tipologie di pavimenti per sistemi radianti. 
 
Nei sistemi di riscaldamento/raffrescamento a pavimento lo strato di supporto può essere realizzato ad umido (massetto) o a secco. Lo strato di supporto ha il compito, come dice il nome stesso, di supportare il carico superiore (sia distribuito che puntuale) e di accogliere la pavimentazione.
 
Ci soffermeremo in particolare sulle soluzioni a basso spessore come:
 

• Le livelline e gli autolivellanti (massetti per sistemi radianti a bassa inerzia);
• Le lastre a ridotto spessore e ad elevata conducibilità termica.