Sistemi radianti: tipologie, classificazione e destinazioni d’uso
I sistemi radianti sono sì una tecnologia consolidata ma che comunque presenta aspetti innovativi e sempre al passo con le evoluzioni tecnologiche sia nell’ambito dei sistemi di emissione (pavimenti, soffitti e pareti radianti), che nell’ambito dei sistemi di regolazione e dei sistemi di trattamento dell’aria.
Nella pratica, esistono due tipologie di sistemi radianti:
- Sistemi radianti idronici, ovvero con fluido termovettore acqua;
- Sistemi radianti elettrici.
I sistemi radianti idronici sono costituiti da tubazioni (serpentine) in materiale plastico che vengono annegate nelle strutture (pavimenti, pareti, soffitti). All’interno delle tubazioni circola il fluido termovettore (acqua) in grado di lavorare a temperature basse in riscaldamento (T° fluido 30/35°C circa) e a temperature alte in raffrescamento (T° fluido 18°C circa).
I sistemi radianti idronici si integrano perfettamente con sistemi di generazione ad elevata efficienza o con fonti rinnovabili.
Come già anticipato in apertura all’articolo, i sistemi radianti per il riscaldamento e il raffrescamento sono una soluzione impiantistica interessante che trova ambito d’applicazione tanto nei nuovi edifici quanto negli edifici oggetto di interventi di riqualificazione. Il motivo? Si tratta di una tecnologia che si integra perfettamente alla struttura dell’edificio (pavimento, soffitto e/o parete), evitando così ingombri negli ambienti che possono essere arredati con maggiore flessibilità.
Sono molteplici i vantaggi offerti dai sistemi radianti, tra questi la possibilità di essere installati in edifici a diversa destinazione d’uso, ad esempio:
- edifici residenziali;
- uffici;
- hotel;
- musei;
- scuole;
- ospedali;
- strutture sportive;
- luoghi di culto;
- edifici industriali.
Installare un impianto radiante: i principali vantaggi
Quali sono i reali vantaggi che si possono ottenere dall’installazione di un sistema radiante? Perché preferire questa tipologia di impianto rispetto ad altri sistemi di riscaldamento e raffrescamento? La risposta a questa domanda può essere tecnica e approfondita, ma può essere difficile far comprendere ad un utente finale alcuni aspetti complessi legati a questa tecnologia. Attraverso una guida ragionata alla scelta, l’ing. Clara Peretti ha descritto e approfondito i principali sistemi di riscaldamento e raffrescamento per gli edifici residenziali mettendo a confronto radiatori, ventilconvettori e sistemi radianti sotto il profilo tecnico e di utilizzo.
Inoltre, grazie all'abbinamento tra sistemi radianti e VMC si possono ottenere importanti vantaggi sia in termini di comfort che di qualità dell'aria.
Superbonus e sistemi radianti: ecco come beneficiare degli incentivi fiscali in caso di riqualificazione
Ebbene sì, anche i sistemi radianti rientrano nella maxiagevolazione (Superbonus 110%) riservata ai contribuenti Irpef proprietari di unità adibite ad abitazioni principali e ai condomìni.
I sistemi radianti rientrano tra i cosiddetti “interventi trainati” nel Superbonus del 110% quando la loro progettazione o installazione è associata e integrata in uno degli interventi cardine di riqualificazione energetica degli edifici individuati dal decreto. In particolare, i sistemi radianti rientrano nell’agevolazione nei seguenti casi:
- interventi di isolamento termico delle superfici opache verticali e orizzontali: quando integrati in opere di isolamento termico su almeno il 25% della superficie disperdente lorda dell'edificio
- parti comuni degli edifici: sostituzione degli impianti di climatizzazione invernale esistenti con impianti centralizzati per il riscaldamento, il raffrescamento
- edifici unifamiliari: sostituzione degli impianti di climatizzazione invernale esistenti con impianti per il riscaldamento, il raffrescamento
- interventi per il miglioramento sismico.
I sistemi radianti a pavimento scelti per le riqualificazioni sono generalmente quelli a basso spessore e bassa inerzia. Tali sistemi sono stati sviluppati appositamente per le ristrutturazioni, o per altri interventi, dove vi sono limiti nelle altezze disponibili. Le caratteristiche dei sistemi a basso spessore sono molteplici e dipendono dalla stratigrafia del sistema e dalle esigenze di progetto e della committenza. Nati per rispondere principalmente a esigenze di posa nell’ambito della riqualificazione, i sistemi radianti a basso spessore sono composti da materiali innovativi e ad alte prestazioni che in pochi millimetri riescono a integrare esigenze estetiche e di comfort. Sistemi fresati, isolanti ad alte prestazioni, sistemi che si installano sull'esistente: sono queste alcune delle caratteristiche principali dei sistemi radianti a bassa inerzia.
I sistemi radianti a soffitto sono sempre più utilizzati negli edifici residenziali e negli uffici: garantiscono un alto livello di comfort e la perfetta integrazione nelle strutture da riqualificare. Tra le tipologie disponibili sul mercato i più diffusi sono i sistemi a controsoffitto, composti da una struttura metallica di sostegno e da pannelli con serpentine nelle quali circola acqua riscaldata o raffrescata. Nei controsoffitti radianti, viene utilizzata l’intercapedine come vano tecnico per i sistemi di illuminazione, allarme, ventilazione etc.
Criteri progettuali per i sistemi radianti
La scelta e il dimensionamento di un sistema radiante dipendono dalla temperatura media dell’acqua all’interno delle tubazioni e dal limite di temperatura superficiale.
Verificati i limiti di comfort o condensa della temperatura superficiale (in raffrescamento), occorre definire la tipologia di sistema radiante (passo tra i tubi, diametro, spessore e materiale di cui è composto il tubo) e la resistenza termica superficiale del rivestimento.
Per ogni locale poi si può calcolare il flusso specifico di progetto e selezionare l’ambiente con fabbisogno maggiore (da questo calcolo sono esclusi i bagni).
Scelto l’impianto e il passo dei tubi, si calcola per ogni ambiente la potenza termica di un pavimento riscaldante.
La lunghezza delle tubazioni, assieme al diametro delle stesse, deve essere scelta in modo da verificare le perdite di carico per circuito.
Noti i circuiti il progettista dovrà individuare il sistema di derivazione dal circuito secondario, ossia decidere se distribuire l’acqua con un sistema a collettori o con ritorno inverso o con entrambi.
Per quanto riguarda la disposizione dei tubi vi sono diverse possibilità, ma generalmente riconducibili a distribuzioni a spirale che possono essere ad interasse fisso o variabile.
I sistemi radianti negli edifici di nuova costruzione sono installati sopra ad uno strato di alleggerito, con funzione di livellamento degli impianti (elettrici, idraulici) e di compensazione per la posa di sistemi radianti.
Partendo dal basso, la corretta stratigrafia per i sistemi radianti a pavimento indicativamente segue questo schema:
- barriera o freno al vapore;
- strato acustico;
- strato isolante;
- strato di protezione dello strato isolante;
- tubazioni;
- strato di supporto della pavimentazione: può essere realizzato in opera (massetto) oppure essere prefabbricato e a secco;
- rivestimento scelto per la pavimentazione.
Lo strato isolante nei sistemi radianti rappresenta uno degli elementi fondamentali per garantire le prestazioni di risparmio energetico e di velocità di reazione dell'impianto. In caso di riqualificazione è necessario cercare un compromesso per massimizzare le prestazioni dell'isolante. Conoscere il comportamento del sistema è di fondamentale importanza per valutare le prestazioni, la velocità di messa a regime e gli aspetti relativi alla regolazione.
Il sistema radiante subisce variazioni di temperatura e fenomeni di ritiro idraulico, determinando tensioni più o meno evidenti, legati alle dimensioni della lastra costituita. Per assorbire queste contrazioni si devono realizzare delle interruzioni (giunti) nel sistema pavimento in modo da ridurre, in più frazioni il sistema composto da isolante, massetto e pavimentazione.
Ceramica, marmo, legno, moquette, pavimenti continui, di norma su un impianto di riscaldamento e raffrescamento radiante è possibile posare qualsiasi tipo di finitura.
La normativa di riferimento per il progetto e l’installazione di impianti radianti
Una grande quantità di norme può orientare e consigliare le scelte di produttori, progettisti e installatori. A volte però può anche creare confusione. Il panorama normativo sui sistemi radianti è complesso e in evoluzione, questo a causa di una molteplicità di tavoli normativi, dai quali scaturiscono norme con contenuti e finalità che talora si sovrappongono.
Elenchiamo di seguito le principali normative di prodotto, insieme ad una loro breve descrizione.
UNI EN 1264. La norma è il principale riferimento per i sistemi radianti annegati. I contenuti della norma riguardano la progettazione, l’installazione, le prove di laboratorio e le metodologie di calcolo della resa.
La norma si compone da 5 parti e attualmente è in corso di revisione.
- Parte 1: Definizioni e simboli.
- Parte 2: Riscaldamento a pavimento: metodi per la determinazione della potenza termica.
- Parte 3: Dimensionamento.
- Parte 4: Installazione.
- Parte 5: Determinazione della potenza termica di riscaldamento per pareti e soffitti e di raffrescamento per pavimenti, pareti e soffitti.
UNI EN 14037. Pannelli radianti sospesi a soffitto per riscaldamento e raffrescamento alimentati con acqua a temperatura minore di 120°C. La norma è disponibile in inglese ed è composta da 5 parti:
- Parte 1: Pannelli radianti prefabbricati a soffitto per riscaldamento - Specifiche tecniche e requisiti
- Parte 2: Pannelli radianti prefabbricati a soffitto per riscaldamento - Metodo di prova per determinare la potenza termica
- Parte 3: Pannelli radianti prefabbricati a soffitto per riscaldamento - Determinazione della potenza termica nominale e valutazione della potenza termica radiante
- Parte 4: Pannelli radianti prefabbricati a soffitto - Metodo di prova per determinare la potenza frigorifera
- Parte 5: Soffitti per riscaldamento aperti o chiusi - Metodo di prova per determinare la potenza termica
La norma definisce le specifiche tecniche e i requisiti dei pannelli prefabbricati montati a soffitto con intercapedine d’aria tra la struttura e il corpo scaldante, alimentati con acqua a temperatura inferiore a 120°C. La norma definisce inoltre i dati generali aggiuntivi che il costruttore deve fornire agli operatori del settore per assicurare la corretta applicazione dei prodotti.
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, insieme ad una breve descrizione dei contenuti.
UNI EN ISO 11855. Progettazione dell'ambiente costruito - Progettazione, dimensionamento, installazione e controllo dei sistemi di riscaldamento e raffreddamento radianti integrati. La norma è disponibile in inglese ed è composta da 5 parti:
- Parte 1: Definizioni, simboli e criteri di benessere
- Parte 2: Determinazione della potenza di riscaldamento e di raffrescamento di progetto
- Parte 3: Progettazione e dimensionamento
- Parte 4: Dimensionamento e calcolo della potenza dinamica di riscaldamento e raffrescamento dei sistemi termo-attivi dell'edificio (TABS)
- Parte 5: Installazione
- Parte 6: Regolazione
- Parte 7: Input parameters for the energy calculation.
La norma è stata recentemente revisionata e pubblicata nel dicembre del 2021. Tra le novità più importanti, un nuovo approccio di calcolo per i sistemi radianti integrati.
ISO 18566. Building environment design – Design, test methods and control of hydronic radiant heating and cooling panel systems. La norma è disponibile in inglese ed è composta da 4 parti:
- Part 1: Vocabulary, symbols, technical specifications and requirements
- Part 2: Determination of heating and cooling capacity of ceiling mounted radiant panels
- Part 3: Design of ceiling mounted radiant panels
- Part 4: Control of ceiling mounted radiant heating and cooling panels
- Part 6: Design, test methods and control of hydronic radiant heating and cooling panel systems Input parameters for the energy calculation.
La norma ISO 18566 riguarda i pannelli radianti a soffitto. La norma non verrà recepita a livello europeo e italiano, rimane comunque un riferimento applicabile anche in Italia per questa tipologia di sistemi. La parte 6 dal titolo “Input parameters for the energy calculation” è attualmente in fase di scrittura.
La norma UNI/TR 11619:2016 sulla classificazione dei sistemi radianti
A livello italiano è stata pubblicata nel 2016 la norma UNI/TR 11619:2016 dal 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.
UNI 11741:2019 sulla qualifica degli installatori di sistemi radianti
Il 21 marzo 2019 è stata pubblicata la norma UNI 11741:2019 dal titolo “Attività professionali non regolamentate - Installatori di sistemi radianti idronici a bassa differenza di temperatura - Requisiti di conoscenza, abilità e competenza”.
Altre normative contenenti prescrizioni sui sistemi radianti
Per i sistemi radianti a pavimento vi sono prescrizioni collegate alla posa delle pavimentazioni, in funzione dei materiali e della tipologia di posa:
- UNI 11371. Massetti per parquet e pavimentazioni di legno - Proprietà e caratteristiche prestazionali
- UNI CEN/TS 15717. Parquet - Linee guida generali per la posa in opera
- UNI 11493-1. Piastrellature ceramiche a pavimento e a parete - Parte 1: Istruzioni per la progettazione, l'installazione e la manutenzione
- UNI 11515-1. Rivestimenti resilienti e laminati per pavimentazioni - Parte 1: Istruzioni per la progettazione, la posa e la manutenzione
- UNI 11322. Rivestimenti lapidei per pavimentazioni - Istruzioni per la progettazione, la posa e la manutenzione
Le norme contengono indicazioni sulla posa della barriera al vapore (quando è necessaria e le sue caratteristiche), sullo spessore dei massetti e sulle modalità di messa in opera.
Per quanto riguarda i massetti il principale riferimento è la UNI EN 13813 dal titolo “Massetti e materiali per massetti - Materiali per massetti - Proprietà e requisiti”.
