Sistemi radianti: riscaldamento, raffrescamento, tutto quello che c'è da sapere

I sistemi radianti per il riscaldamento e il raffrescamento a pavimento, parete e soffitto rappresentano la soluzione impiantistica più interessante da adottare sia nei nuovi edifici che nell’ambito degli interventi di ristrutturazione.

I sistemi radianti sono tecnologie in costante evoluzione, per questo motivo è importante fornire ai professionisti un supporto tecnico aggiornato dal punto di vista normativo, della progettazione e dell’installazione degli impianti stessi.

INGENIO e il portale collegato, PAVIMENTI, hanno dedicato in questi ultimi anni moltissima attenzione ai sistemi radianti, questo grazie al contributo di numerosi tecnici e in particolare dell'ing. Clara Peretti.

Attraverso questa pagina vogliamo creare un raccordo tra le diverse pubblicazioni presenti sui nostri portali per dare un supporto immediato ai nostri lettori interessati a capirne di più.


 

Sistemi radianti: tipologie, classificazione e destinazioni d’uso

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:

  1. Sistemi radianti idronici, ovvero con fluido termovettore acqua;
  2. 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:

 

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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.

 

Sistemi radianti TABS: cosa sono?

sistemi con solai termoattivi (o ad attivazione termica della massa) sono generalmente definiti TABS (Thermo-Active Building Systems) e rappresentano uno standard nel mercato dell’Europa centrale per il raffrescamento e il riscaldamento degli ambienti. Sono sistemi in utilizzo da diversi anni, tuttavia la loro applicazione è più diffusa nel nord Europa che in Italia.

>>> CLICCA QUI e vai all’approfondimento

 

Sistemi radianti: sì, no.. ancora qualche dubbio? Ecco cosa c’è da sapere!

Qualche anno fa sulla rivista scientifica Building and Enviroment è stato pubblicato un articolo dal titolo “Ten questions about radiant heating and cooling systems” a cura di Kyu-NamRhee, Bjarne W. Olesen eKwangWooKim. L’ing. Clara Peretti si è occupata della traduzione del testo e ne sono uscite tre pubblicazioni che di seguito vi riproponiamo per approfondire ulteriormente il tema:

Domande e risposte sui sistemi radianti - Parte 1: aspetti generali

Domande e risposte sui sistemi radianti - Parte 2: risparmio energetico, simulazioni e calcoli

Domande e risposte sui sistemi radianti - Parte 3: raffrescamento e regolazione

E se dovessimo sintetizzare al massimo l’argomento sistema radianti in 10 punti? Ecco qui un utile vademecum su questa tecnologia, CLICCA QUI e scarica il documento!

 

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:

  1. 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
  2. parti comuni degli edifici: sostituzione degli impianti di climatizzazione invernale esistenti con impianti centralizzati per il riscaldamento, il raffrescamento
  3. edifici unifamiliari: sostituzione degli impianti di climatizzazione invernale esistenti con impianti per il riscaldamento, il raffrescamento
  4. interventi per il miglioramento sismico.

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.

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.

 

La corretta stratigrafia di un pavimento “radiante”

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.

 

Massetto radiante a basso spessore

Fonte immagine: Rev.04 Codice di Buona Pratica per la progettazione e il controllo dei Massetti e dei Pavimenti

 

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:

La norma è in fase di revisione e la nuova versione verrà pubblicata a metà/fine 2021. Molti contenuti sono ad oggi ancora in fase di discussione

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.

 

La norma 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”.

 

…. i CAM coinvolgono anche i sistemi radianti?

I Criteri Ambientali Minimi (CAM) sono i requisiti ambientali definiti per le varie fasi del processo di acquisto, volti a individuare la soluzione progettuale, il prodotto o il servizio migliore sotto il profilo ambientale lungo il ciclo di vita, tenuto conto della disponibilità di mercato.

La loro applicazione sistematica ed omogenea consente di diffondere le tecnologie ambientali e i prodotti ambientalmente preferibili e produce un effetto leva sul mercato, inducendo gli operatori economici meno virtuosi ad adeguarsi alle nuove richieste della pubblica amministrazione. 
In Italia, l’efficacia dei CAM è stata assicurata grazie all’art. 18 della L. 221/2015 e, successivamente, all’art. 34 recante “Criteri di sostenibilità energetica e ambientale” del D.lgs. 50/2016 “Codice degli appalti” (modificato dal D.lgs 56/2017), che ne hanno reso obbligatoria l’applicazione da parte di tutte le stazioni appaltanti.

Ad ora sono stati adottati CAM per 17 categorie di forniture ed affidamenti. Tra questi due coinvolgono i sistemi radianti:

  • EDILIZIA - Affidamento di servizi di progettazione e lavori per la nuova costruzione, ristrutturazione e manutenzione di edifici pubblici (approvato con DM 11 ottobre 2017, in G.U. Serie Generale n. 259 del 6 novembre 2017).

  • ILLUMINAZIONE, RISCALDAMENTO/RAFFRESCAMENTO PER EDIFICI - Affidamento servizi energetici per gli edifici, servizio di illuminazione e forza motrice, servizio di riscaldamento/raffrescamento (approvato con DM 7 marzo 2012, in G.U. n.74 del 28 marzo 2012)

Bibliografia degli articoli citati in questo testo

Attraverso una suddivisione ragionata per macro argomenti, proponiamo di seguito i titoli degli articoli scritti dall'ing. Clara Peretti citati all'interno di questo testo.

 

Sistemi radianti: aspetti generali

10 cose da sapere sui sistemi radianti

Tutto sul raffrescamento con i sistemi radianti

Termosifoni, ventilconvettori o sistemi radianti? Una guida alla scelta ragionata

La corretta stratigrafia dei sistemi radianti: dalla barriera al vapore alle pavimentazioni

Massetti per sistemi radianti a pavimento: quale lo spessore ottimale?

L’isolante nei sistemi radianti a pavimento

I giunti nei sistemi radianti a pavimento

Sistemi radianti TABS: attivazione termica della massa

Domande e risposte sui sistemi radianti -1

Domande e risposte sui sistemi radianti - Parte 2: risparmio energetico, simulazioni e calcoli

Domande e risposte sui sistemi radianti - Parte 3: Raffrescamento e regolazione

I sistemi di regolazione per i sistemi radianti: efficienza e comfort in estate e in inverno

Tipologie e potenzialità dei sistemi radianti negli edifici nuovi e da riqualificare

 

Sistemi radianti nell'ambito della riqualificazione e ristrutturazione

Superbonus del 110%: focus sui sistemi radianti

I sistemi radianti per le riqualificazioni

Sistemi radianti a basso spessore e bassa inerzia

I massetti di supporto nelle riqualificazioni

Recuperare area utile negli appartamenti grazie ai sistemi radianti

 

Sistemi radianti e destinazioni d'uso

I sistemi radianti negli istituti bancari

I sistemi radianti negli edifici di lusso

I sistemi radianti negli edifici per l’istruzione

I sistemi radianti negli edifici per la sanità

I sistemi radianti negli edifici per il culto

Riscaldare gli edifici industriali con i sistemi radianti a pavimento

 

Riscaldamento/raffrescamento radiante a pavimento: quale tipologia di finitura scegliere?

Tutto sulle pavimentazioni da abbinare ai sistemi radianti

Il sistema pavimento: pavimentazioni in legno abbinate a sistemi radianti

Sistemi radianti con pavimentazioni sottili: resine, cementi e microcementi

 

Normativa di riferimento per i sistemi radianti

Soffitti radianti: sospesi e in aderenza. Aspetti normativi e destinazioni d'uso

Le normative sui sistemi radianti: presente e futuro

Rapporto Tecnico UNI/TR 11619, per una classificazione energetica dei sistemi radianti

 

Sistemi radianti: pubblicata la nuova norma UNI EN 1264

La norma UNI EN 14037 sui controsoffitti radianti

La progettazione dei sistemi radianti a pavimento in riscaldamento secondo la norma UNI EN ISO 11855

Commenti alla norma UNI EN ISO 11855-5 installazione dei sistemi radianti annegati nelle strutture – prima parte

La qualifica degli installatori di sistemi radianti: la norma UNI 11741:2019

Criteri Ambientali Minimi (CAM) e sistemi radianti