Problemi
Climatizzare in modo uniforme, equilibrato e salubre un ambiente, è un obiettivo assolutamente da raggiungere se si vuole parlare di benessere. E se al benessere associamo la soggettiva percezione che ogni individuo ha quando desidera caldo nella stagione invernale e quando desidera fresco nella stagione estiva, comprendiamo quanto possa essere determinante compiere scelte ponderate e consapevoli. Scelte che, nel caso di un impianto di riscaldamento, tendenzialmente possono incontrare 3 opzioni tecniche: i termosifoni o radiatori, il radiante (a pavimento, parete o a soffitto) i ventilconvettori.
Se la percezione di benessere è un principio soggettivo, quali sono gli aspetti oggettivi che possiamo classificare tra i più negativi e da evitare nel riscaldare o raffrescare un ambiente abitativo? Senza entrare troppo in un’analisi approfondita, possiamo elencarne i più riconosciuti:
- Consumo energetico eccessivo
- Moti convettivi di polvere
- Secchezza delle vie respiratorie
- Distribuzione disomogenea del caldo o del fresco
- Limiti nell’arredo degli ambienti
- Difficoltà di controllo e gestione
- Costi di funzionamento e mantenimento
Un sistema con termosifoni si basa sul principio della trasmissione del calore per convezione e in parte per irraggiamento. I termosifoni o radiatori a parete emettono “onde calde” verso l’ambiente circostante, tramite la loro particolare forma che favorisce lo scorrimento dell’aria al loro interno. Per poter scaldare l’aria in questo modo serve una certa differenza di temperatura tra l’aria ambiente e quella del termosifone. L’acqua all’interno dei termosifoni dovrà avere una temperatura di almeno 70°C, in modo che il termosifone riesca adeguatamente a cedere calore all’aria, la quale a sua volta deve essere messa in movimento per distribuirsi negli ambienti. Il movimento dell’aria porta inevitabilmente anche al movimento della polvere.
Quando, invece, si vive in una casa con un impianto di riscaldamento realizzato con un sistema radiante si ottiene un effetto completamente diverso, ossia un benessere senza scaldare eccessivamente l’aria! Per comprendere questo, basta fare un confronto. Rispetto alla percezione di calore del corpo, con un impianto radiante, alla temperatura di 17-18°C si ottiene lo stesso comfort pari a quello raggiungibile con un impianto tradizionale a 22°-23°C.
Prima di scegliere un sistema di riscaldamento e raffrescamento è necessario conoscere e studiare le caratteristiche dell’edificio, sia per una nuova costruzione edilizia (situazione più favorevole) sia in un intervento di ristrutturazione (situazione a volte più complessa ma vantaggiosa dal punto di vista degli incentivi fiscali). È di fondamentale importanza studiare l’impianto termico in concomitanza con la struttura edilizia, per evitare spiacevoli soprese, sia in ambito tecnico, sia nel comfort atteso dagli utenti.
Norme
Nel vasto panorama di norme tecniche e disposizioni legislative, i sistemi radianti sono suddivisi in due categorie:
- Sistemi radianti annegati (a pavimento, parete e soffitto)
- Sistemi radianti con intercapedine di aria (a soffitto oppure a parete)
Una ulteriore e successiva suddivisione a livello normativo riguarda l’applicazione dei sistemi radianti, ovvero una suddivisione tra norme di prodotto e norme di sistema. Lenorme di prodotto definiscono i requisiti e le prestazioni dei sistemi radianti che i produttori devono seguire. Le norme di sistema invece, sono utilizzate dai progettisti per la realizzazione dei calcoli e del dimensionamento; norme, quindi, che contengono le prescrizioni per l’utilizzo di sistemi radianti negli edifici.
Le principali normative di prodotto sono elencate di seguito:
UNI EN 1264 – Sistemi radianti alimentati ad acqua per il riscaldamento e il raffrescamento integrati nelle strutture. La norma è composta da 5 parti.
UNI EN 14037 – Pannelli radianti sospesi a soffitto per riscaldamento e raffrescamento alimentati con acqua a temperatura minore di 120°C. La norma è composta da 5 parti.
UNI EN 14240 – Ventilazione degli edifici – Soffitti freddi – Prove e valutazione (rating).
La norma specifica le condizioni e i metodi di prova per determinare la potenza frigorifera dei soffitti radianti in raffrescamento.
Le principali normative di sistema sono elencate di seguito:
UNI EN ISO 11855 – Progettazione dell’ambiente costruito – Progettazione, dimensionamento, installazione e controllo dei sistemi di riscaldamento e raffreddamento radianti integrati. La norma è composta da 5 parti.
ISO 18566 – Building environment design – Design, test methods and control of hydronic radiant heating and cooling panel systems. La norma è composta da 4 parti. La norma ISO 18566 riguarda i pannelli radianti a soffitto composti da una parte attiva (elementi con tubazioni nelle quali circola acqua) e una intercapedine d’aria retrostante.
Nel 2016 i nItalia è stata pubblicata la norma UNI/TR 11619:2016dal titolo “Sistemi radianti a bassa temperatura – Classificazione energetica”. La norma descrive il calcolo dell’indice di efficienza definito RSEE (Radiant System Energy Efficiency), che rappresenta un indicatore complessivo che coinvolge la stratigrafia, i componenti del sistema radiante, le logiche di regolazione e gli ausiliari. Oggetto della classificazione sono i sistemi radianti a bassa differenza di temperatura a pavimento, soffitto e parete in riscaldamento invernale.
La determinazione dell’indice globale RSEE prevede il seguente iter:
- Valutazione dell’efficienza di emissione
- Valutazione dell’efficienza di regolazione
- Valutazione del bilanciamento e dell’efficienza dei circolatori
- Calcolo dell’indice di efficienza globale del sistema RSEE
Lo strumento più utilizzato in Italia per il calcolo delle prestazioni energetiche degli impianti. Questa specifica tecnica si applica a sistemi di nuova progettazione, ristrutturati o esistenti: per il solo riscaldamento, misti o combinati per riscaldamento e produzione acqua calda sanitaria, per sola produzione acqua calda per usi igienico-sanitari, per i sistemi di sola ventilazione, per i sistemi di ventilazione combinati alla climatizzazione invernale, per i sistemi di illuminazione negli edifici non residenziali.
UNI/TS 11300-2:2014 -Prestazioni energetiche degli edifici – Parte 2: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale, per la produzione di acqua calda sanitaria, per la ventilazione e per l’illuminazione in edifici non residenziali. Specifica i dati e i metodi di calcolo per la determinazione dei fabbisogni di energia termica utile per il servizio di produzione di acqua calda sanitaria, nonché di energia fornita e di energia primaria per i servizi di climatizzazione invernale e acqua calda sanitaria. La norma UNI/TS 11300 fornisce inoltre il metodo di calcolo per la determinazione del fabbisogno di energia primaria per il servizio di ventilazione e le indicazioni e i dati nazionali per la determinazione dei fabbisogni di energia primaria per il servizio di illuminazione in accordo con la UNI EN 15193.La specifica tecnica fornisce dati e metodi per il calcolo dei rendimenti e delle perdite dei sottosistemi di generazione alimentati con combustibili fossili liquidi o gassosi.
UNI 11741:2019 – Attività professionali non regolamentate – Installatori di sistemi radianti idronici a bassa differenza di temperatura – Requisiti di conoscenza, abilità e competenza. La norma definisce i requisiti di conoscenza, abilità e competenza per gli installatori di sistemi radianti a bassa differenza di temperatura (sistemi a pavimento, parete e soffitto) abbinati a strategie di regolazione, sistemi di deumidificazione e ventilazione meccanica controllata. Detti requisiti sono specificati, a partire dai compiti e attività specifiche identificati, in termini di conoscenza, abilità e competenza in conformità al Quadro europeo delle qualifiche (European Qualifications Framework – EQF) e sono espressi in maniera tale da agevolare i processi di valutazione e convalida dei risultati dell’apprendimento.
Regole
Negli ambienti domestici, all’interno dei luoghi di lavoro, nei locali pubblici, le persone gradiscono soggiornare mantenendo elevati standard di benessere. Questa sensazione di piacevole appagamento viene assicurata soltanto da una distribuzione uniforme delle temperature negli ambienti, garantendo il comfort ottimale per qualunque individuo (adulti, bambini, anziani) e in qualunque condizione climatica esterna. La soluzione tecnica più convincente e performante per raggiungere il più elevato livello di comfort è quella radiante. Attraverso lo scambio di energia tra le superfici (pavimenti – pareti – solai) e gli ambienti -principalmente per irraggiamento ed in minima parte per convezione- si ottiene quella gradevole condizione di benessere termico. Tutto ciò, in assenza di moti convettivi dell’aria, senza la necessità di corpi riscaldanti e con un sensibile risparmio energetico dovuto all’impiego di temperature d’esercizio più basse rispetto a impianti tradizionali.
In sintesi, ecco i principali vantaggi dei sistemi radianti installabili a pavimento, a soffitto oppure parete.
- Assicurano comfort termico, uniformità di temperatura e assenza di correnti d’aria
- Hanno un’emissione a bassa differenza di temperatura
- Si integrano con pompe di calore e con caldaie efficienti
- Si abbinano con i sistemi VMC garantendo un’elevata qualità dell’aria indoor
- Hanno il più ampio ventaglio di adattabilità
- Innalzano il valore commerciale e qualitativo dell’immobile
- Migliorano la classe energetica dell’immobile
- Riducono i consumi anche senza riqualificare l’involucro
- Con un unico impianto si può riscaldare e raffrescare
- Eliminano problemi di muffa e di condensa in casa
L’irraggiamento – Lo scambio termico tra il corpo umano e l’ambiente è regolato mediante quattro meccanismi: irraggiamento, evaporazione, convezione e conduzione. In base al proprio bilancio termico, il nostro corpo percepisce la maggior sensazione di benessere quando può regolare almeno il 50% della sua emissione di calore attraverso l’irraggiamento. L’uniformità d’irraggiamento e la temperatura costante caratteristiche dei sistemi radianti a pavimento, permettono al nostro corpo di vivere l’ambiente nella migliore condizione di comfort termico.
Il beneficio energetico – Non c’è dubbio che si sia notevolmente innalzata la consapevolezza sul risparmio energetico ed il ruolo degli impianti di climatizzazione negli edifici diviene determinante se ci si pone l’obbiettivo di utilizzare il più possibile fonti energetiche alternative. Sotto questo profilo, i sistemi radianti sono la soluzione imprescindibile. La bassa temperatura del fluido circolante nelle serpentine rende i sistemi radianti perfettamente compatibili con tutta una serie di fonti d’energia: caldaie a condensazione, pompe di calore, pannelli solari termici, nonché sistemi di distribuzione del calore quali il teleriscaldamento ed il recupero di cascami di calore industriale. Questa eccezionale adattabilità, oltre ad essere un beneficio per l’ambiente, si traduce in un risparmio economico.
L’inerzia termica – L’utilizzo di pannelli isolanti di diverso materiale, spessore, forma e caratteristiche, sui quali vengono posate le tubazioni a “serpentina”, consente di avere una massa termica più prestazionale favorendo l’impianto di una maggiore flessibilità rispetto all’andamento delle condizioni climatiche esterne, riducendo gli effetti dell’inerzia termica.
Soluzioni
La scelta del sistema radiante più idoneo, parte dalla diagnosi dell’edificio oggetto dell’intervento. In ragione dell’isolamento termico previsto o esistente, seguendo le esigenze di confort abitativo manifestate dagli utenti e calandosi nel progetto complessivo previsto per l’edificio, un sistema radiante di riscaldamento e raffrescamento offre molteplici opportunità e soluzioni. Innanzitutto il ventaglio completo di destinazioni d’uso degli edifici: residenziali, direzionali, commerciali, uffici e strutture pubbliche, strutture sportive, edifici per il culto, edifici storici. La straordinaria versatilità dei sistemi radianti si presta come ottima soluzione sia per gli edifici nuovi, sia per le riqualificazioni.
Tenuto conto degli elevati livelli di comfort e di qualità richiesti oggi dagli utenti non va sottovalutato il problema del raffrescamento estivo ormai ritenuto necessario soprattutto nei paesi dell’area mediterranea. I sistemi radianti a bassa differenza di temperatura permettono di operare, nelle due fasi di riscaldamento e di raffrescamento, con temperature di mandata vicine a quelle dell’ambiente da climatizzare, determinando un’elevata qualità dell’ambiente interno unitamente ad un’elevata efficienza energetica.
Le soluzioni impiantistiche proposte da Bampi, oltre ad essere supportate dalle competenze interne, tengono sempre conto dei dati forniti dal committente e dalle aspettative manifestate nella fase progettuale. Nulla è lasciato al caso. Ciò che si va a concretizzare è un percorso condiviso nel quale considerazioni, consigli e scelte portano a produrre un risultato sul quale deve essere raccolta la più ampia soddisfazione. Il metodo adottato permette di focalizzare gli obbiettivi che ispirano il progetto, conferendo estrema importanza al ruolo di ogni attore partecipe (progettista, costruttore, idraulico, tecnico competente, utente finale).
L’evoluzione e lo sviluppo delle materie prime utilizzate nella produzione dei vari prodotti che compongono il sistema radiante (tubazioni, collettori, valvole, etc.) e le relative tecnologie produttive, ispirano il percorso di ricerca della Bampi nella composizione di un pacchetto articoli che consenta di raggiungere sempre più elevati standard di qualità. Tutti i componenti a contatto con il fluido termovettore seguono processi di miglioramento volti ad ottenere livelli di permeabilità all’ossigeno uguali a zero, con l’intento di eliminare -per quanto possibile- il fenomeno della corrosione indotto dall’ossigeno.
Sensibile e qualificata da oltre un ventennio a trattare la questione acustica nell’ambito dello scarico idrico, la struttura Bampi affronta il progetto del sistema radiante tenendo conto delle esigenze in materia d’impatto acustico. Il dimensionamento dell’impianto, considerate le partizioni strutturali in gioco (siano pavimenti, pareti o soffitti), viene realizzato coinvolgendo il tecnico acustico e -là dove esso non sia stato previsto- fornendo la più ampia consulenza in materia di benessere acustico all’interno degli ambienti. Si considerano rigidità dinamica dei supporti isolanti e dimensionamento fluidodinamico delle condotte.
La soddisfazione dell’utente finale si raggiunge attraverso il concepimento della più opportuna gestione di regolazione dell’impianto: semplificata o evoluta, in funzione delle necessità dell’involucro e adeguandosi alle aspettative dell’utente. Il trattamento dell’aria negli ambienti con l’ausilio di deumidificatori con o senza integrazione, affiancati opportunamente da VMC con recuperatori di calore a flusso incrociato ad acqua/gas/geotermici, all’interno di un quadro progettuale capace di integrare risorse energetiche e richieste di “comfort living”, costituiscono i principi guida di ogni progetto radiante realizzato in Bampi.
Considerando le caratteristiche tecniche dei sistemi radianti e la loro eccezionale versatilità, si possono suddividere in 3 tipologie: a pavimento, a soffitto ed a parete. Possono presentarsi a basso e alto spessore, oppure ad alta e bassa inerzia. Anche nella loro installazione ed in relazione al le condizioni di cantiere, possono essere realizzati in opera oppure a secco.
- Sistemi radianti a pavimento (irraggiamento dal basso verso l’alto) suddivisi in:
- SISTEMI BUGNATI
- SISTEMI PIANI
- SISTEMI RETE/BINARIO
- SISTEMI BASSO SPESSORE
- Barriera al vapore ed eventuale strato di isolamento acustico
- Strati di isolamento termico
- Strato di protezione dello strato di isolamento
- Tubazioni disponibili in PEXb/AL/PEXb – PEXc/EVOH/PEXc – PE/EVOH/PErt – PErt/EVOH/PEXa
- Strato di ripartizione del carico statico e di diffusione del calore (strato di supporto – massetto realizzato in opera oppure a secco)
- Rivestimento superficiale (con eventuale strato per la sua posa)
- Altri componenti (strisce perimetrali, diffusori, ecc.).
- Sistemi radianti a soffitto/parete (Irraggiamento dall’altro verso il basso oppure dalla parete verso l’ambiente) suddivisi in:
- CON TUBAZIONI multistrato 16×2
- CON TUBAZIONI multistrato 10×1,3
- Orditura metallica di supporto
- Strati di isolamento termico che possono avere anche funzione acustica
- Tubazioni (disponibili in PEXb/AL/PEXb oppure in PEx) inserite nelle lastre di supporto
- Strato di supporto delle tubazioni (lastre in cartongesso)
- Altri componenti (tubazioni di collegamento e raccordi)
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