Sottostrato per pavimento radiante ad acqua: tipologie, criteri di scelta, regole di installazione

Un corretto allestimento del pavimento riscaldato prevede un utilizzo massimamente efficiente dell'energia termica. Per aumentare il rendimento dell'impianto di riscaldamento vengono applicate diverse tecniche di risparmio termico.

Uno degli aspetti principali è il sottofondo isolante per pavimento riscaldato ad acqua, che reindirizza i flussi termici dal circuito idraulico al rivestimento finale. Analizziamo nel dettaglio le peculiarità di ogni tipo di smorzatore termoisolante, le sottigliezze di scelta e installazione del materiale di base.

Importanza del sottofondo termoisolante

Il materiale isolante è uno strato intermedio tra il pavimento grezzo e la tubazione idraulica con il fluido termovettore. Lo scopo principale del sottofondo è conservare e reindirizzare i flussi termici verso l'alto, cioè verso la zona abitabile dell'ambiente.

Oltre al compito di conservare il calore, lo strato intermedio svolge una serie di funzioni altrettanto importanti:

1. Impermeabilizzazione. In situazioni di emergenza, il sottofondo resistente all'acqua trattiene l'acqua, protegge gli strati inferiori del «pacchetto» sottopavimento e impedisce la fuoriuscita d'acqua verso il piano interrato. Inoltre, impedisce l'ingresso di vapori umidi dal massetto al rivestimento finale.
2. Isolamento termico. Lo strato funge da barriera tra elementi a diversa temperatura. Altrimenti, il contatto con un pavimento freddo favorirebbe la formazione di condensa e ridurrebbe le qualità caratteristiche dell'isolante.
3. Uniformità della distribuzione del calore. Il sottofondo minimizza la probabilità di sbalzi termici evidenti – non ci sono zone eccessivamente calde o fredde. Questa caratteristica riduce l'impatto termico negativo sul rivestimento finale, sugli elettrodomestici e sui mobili.
4. Barriera acustica. La maggior parte dei materiali di sottofondo assorbe il rumore del calpestio e migliora l'isolamento acustico generale dell'ambiente.

Il sottofondo attenua i carichi d'urto sulla base, distribuendo la pressione puntuale – questo contribuisce a mantenere l'integrità del massetto.

Lo strato isolante, grazie alla bassa conducibilità termica del materiale, produce un effetto riflettente il calore – il flusso principale di energia termica si dirige verso l'alto. In assenza di sottofondo, il rendimento del circuito di riscaldamento diminuisce drasticamente e le bollette energetiche aumentano (+).

Per la realizzazione di un pavimento radiante ad acqua, il sottofondo viene solitamente posato sull'isolante per massimizzare la conservazione del calore – si realizza l'«effetto thermos» che riduce le dispersioni di calore.

Un sottofondo con protuberanze facilita l'installazione – è possibile utilizzare diverse opzioni di posizionamento del circuito di riscaldamento, scegliendo i punti ottimali per il collegamento del sistema e l'installazione dei sensori di controllo.

Requisiti del materiale di base

Le caratteristiche del sottofondo vengono selezionate in base al tipo di base grezza, del rivestimento finale e delle caratteristiche operative del pavimento ad acqua. Tuttavia, esiste un elenco di base di proprietà a cui deve corrispondere qualsiasi tipo di materiale di sottofondo.

Resistenza ed elasticità. Di norma, il circuito di riscaldamento è murato nel massetto cementizio. Un carico notevole sul sottofondo è esercitato anche dagli stessi tubi del sistema ad acqua, specialmente quelli metallici.

Il materiale di sottofondo non deve deformarsi in modo permanente, incurvarsi o cambiare il suo spessore. È importante che il sottofondo abbia la capacità di ripristinare la forma originale dopo la rimozione dei carichi.

Bassa conducibilità termica. È ottimale se la capacità termica del materiale si combina con il suo spessore ridotto. Il sistema di pavimento ad acqua riduce l'altezza della stanza; a seconda del tipo di sottofondo, lo spessore del «pacchetto» può variare da 5 a 15 cm.

Un effetto positivo è dato dalla capacità del sottofondo di riflettere il calore, garantita dalla presenza di una pellicola metallizzata con proprietà riflettenti.

Elevate proprietà di impermeabilizzazione. Una caratteristica importante è la percentuale di massimo assorbimento d'acqua. Il materiale non deve assorbire o far passare l'umidità.

Il coefficiente di assorbimento d'acqua consentito non supera il 2-4%. L'uso di tale sottofondo è ammissibile se il materiale è in grado di asciugarsi completamente senza smontare il pavimento – esclusivamente tramite ventilazione naturale.

Resistenza alle variazioni di temperatura. Le proprietà dichiarate del sottofondo devono essere mantenute in diverse condizioni termiche. Nella scelta è importante valutare parametri come le temperature di esercizio consentite. Il valore limite è di almeno +70°C.

Oltre ai requisiti indicati, il sottofondo non deve emettere sostanze tossiche o nocive. Un indubbio vantaggio è il basso costo e la facilità di installazione.

Pratici nell'uso: i sottofondi-puzzle. I teli vengono assemblati in un unico foglio come un gioco da costruzione – ciò consente di adattare facilmente il circuito di riscaldamento alla configurazione della stanza.

Tipi di sottofondi: valutazione di proprietà e caratteristiche

I diversi materiali termoisolanti soddisfano più o meno i requisiti elencati. Più di altri si avvicinano all'ideale i pannelli in polistirene espanso. Tuttavia, in alcune situazioni è ragionevole utilizzare alternative: polietilene espanso rivestito in alluminio, sottofondo in sughero o pannelli di fibra di legno resistenti all'umidità.

Pannelli in polistirene espanso – soluzione universale

Il polistirene espanso è il risultato della schiumatura industriale del polistirene. Il prodotto finito contiene il 2% del componente principale con additivi ausiliari e il 98% di gas. L'aria è racchiusa in celle sigillate, il che consente al materiale di trattenere bene la temperatura.

La conducibilità termica del polistirene espanso di spessore 10 cm equivale a uno strato di legno di 0,35 m, a una parete in cemento armato di 4,8 m e a una parete in mattoni di 1,5 m rispettivamente.

La produzione di pannelli in schiuma mediante estrusione consente di ottenere un sottofondo di elevata resistenza fisica e densità. Le celle chiuse e il volume minimo di pori garantiscono la resistenza all'acqua del materiale.

Caratteristiche tecniche e operative del polistirene espanso:

1. Conducibilità termica è 0,028-0,034 W/m*K. Il valore dell'indice è direttamente proporzionale alla densità dell'isolante.
2. Permeabilità all'acqua varia tra 0,019-0,015 mg/m*h*Pa. La formatura del materiale estruso avviene mediante spremitura del fuso polimerico attraverso un ugello a fessura.
3. Assorbimento d'umidità del polistirene espanso denso è dello 0,4%, che è 10 volte inferiore rispetto al normale polistirolo. La conducibilità termica del sottofondo si mantiene anche sotto costante esposizione all'umidità.

La resistenza alla compressione del polistirene estruso con deformazione lineare del 10% è compresa tra 0,25 e 0,50 MPa, a seconda del tipo di materiale.

I materassini in polistirene espanso sono prodotti in una forma comoda da assemblare. È possibile una superficie liscia o con protuberanze per fissare la serpentina di riscaldamento.

Punti deboli del polistirene espanso: capacità fonoisolante relativamente bassa e infiammabilità. Il sottofondo teme solventi, acetone, trementina e cherosene – sotto la loro azione il materiale si deforma.

Per l'isolamento termico non si dovrebbe scegliere polistirene espanso non pressato o autoclavato. Queste varietà sono più fragili.

Come sottofondo per il pavimento radiante ad acqua sono adatti pannelli in polistirolo estruso o pressato – la loro conduttività termica è approssimativamente uguale. Tra i consumatori è popolare l'isolamento termico Penoplex.

Materiale in sughero – ecologico nell'uso

Il sottofondo in sughero è realizzato con granuli di corteccia d'albero tritati e pressati, utilizzando diversi leganti. Il principale argomento a favore di tale sottofondo è la naturalità e l'assoluta ecocompatibilità. Il materiale è ipoallergenico e innocuo per la salute.

Vantaggi aggiuntivi del sughero:

• Resistenza alle deformazioni – dopo sollecitazioni da impatto di breve durata ritorna alla forma originale;
• La porosità garantisce elevate proprietà fonoassorbenti;
• Buone caratteristiche di isolamento termico;
• Facilità di taglio e posa.

Il sottofondo in sughero è disponibile in rotoli e in pannelli singoli. I prodotti si differenziano per lo spessore del sottofondo: materiale in rotoli – 2-4 mm, materassini in sughero – 4-10 mm.

Caratteristiche del sottofondo: resistenza alla compressione sotto pressione di 7 kg/cm², deformazione fino al 10%, umidità del materiale – circa 7%, coefficiente di assorbimento acustico su una scala di dieci punti – 8,5

Svantaggi del sottofondo in sughero:

• Vulnerabilità all'umidità;
• Richiede una buona impermeabilizzazione del pavimento grezzo;
• Sensibilità ai carichi statici elevati.

È meglio non utilizzare la versione classica del sottofondo in sughero sotto un sistema di riscaldamento a pavimento ad acqua. Per questi scopi è adatto un rivestimento in gomma e sughero, dove il ruolo di legante è svolto dalla gomma. Oltre all'impermeabilità, il sottofondo ha migliori caratteristiche di isolamento acustico e antivibrante, ma non può più essere considerato completamente naturale.

Il sottofondo in bitume e sughero (2), a differenza di quello in gomma e sughero (1), non è adatto per ambienti residenziali. Il materiale presenta livelli eccessivi di tossicità e infiammabilità.

Caratteristiche dello smorzatore in polietilene espanso

La soluzione più semplice e accessibile è il sottofondo in polietilene espanso. Il materiale viene prodotto per estrusione di granuli di polietilene, seguita da trattamento termico e pressatura. Il risultato è un foglio elastico, pieno di numerosi pori d'aria.

I sottofondi in polietilene espanso, a seconda delle caratteristiche strutturali, vengono classificati in due gruppi: non reticolati e reticolati.

Polietilene espanso non reticolato è costituito da celle riempite di gas di dimensioni fino a 3 mm. Lo spessore del sottofondo varia da 0,8 a 6 mm, la larghezza del rotolo – 1-1,5 m.

Tra i principali vantaggi di tale sottofondo possiamo annoverare:

• Elevata resistenza all'umidità – assorbimento d'acqua non superiore all'1%;
• Spessore ridotto;
• Basso costo.

Tuttavia, gli svantaggi del polietilene espanso non reticolato sono maggiori. Il materiale non è durevole, si consuma rapidamente, si comprime sotto il peso e perde flessibilità nel tempo. Il coefficiente di conducibilità termica è di 0,55 W/(m°C), il che indica una insufficiente ritenzione del calore.

Il polietilene espanso reticolato (2) ha una struttura molecolare significativamente più densa rispetto al telo non reticolato (1). Durante il processo di produzione si formano legami trasversali che riducono la dimensione dei pori d'aria.

Il polietilene espanso reticolato presenta le seguenti caratteristiche:

• resistenza fenomenale;
• densità maggiore – 33 kg/m³, mentre il corrispondente valore del polietilene non reticolato è di 25 kg/m³;
• elevato livello di assorbimento acustico – fino a 18 dB;
• bassa conducibilità termica – 0,031 W/(m°C);
• formato di produzione in rotoli e materassini, spessore del prodotto finito – 1-20 mm.

La durata del sottofondo raggiunge i 15 anni.

Svantaggio delle varianti reticolate: costo elevato. I marchi più popolari di sottofondo in polietilene espanso sono: Polifom, Tatfoum, Penolon-R, PPE-Isolon, Isolon-500

Sottofondi metallizzati riflettenti il calore

I sottofondi foil hanno trovato ampia applicazione. Inoltre, come base può essere utilizzato diverso materiale: polistirene espanso estruso in lastre, il suo parente non estruso, il polistirolo, il sughero o il polietilene espanso.

In ogni caso, la pellicola metallizzata migliora le caratteristiche tecniche iniziali della base e la completa con qualità riflettenti.

Il rivestimento esterno riflettente è realizzato in alluminio e lavsan. Lo spessore dello strato foil determina il grado di riflessione termica dell'isolante.

La pellicola in lavsan o metallizzata aumenta l'efficienza del "pavimento ad acqua" fino al 94-98% e garantisce una ridistribuzione uniforme del calore. Il rivestimento è resistente alle deformazioni e sopporta senza problemi carichi elevati.

Il lavsan è resistente agli agenti aggressivi: il materiale mantiene la capacità riflettente e le funzioni di barriera all'acqua a contatto prolungato con il massetto cementizio.

Degli esempi rappresentativi di sottofondo termoriflettente a base di polietilene espanso sono: Penofol, Isoflex, Ekofol. Un isolante foil a base di polistirene espanso è SunPol.

OSB e truciolato – tecnologia di posa «a secco»

I materiali a base di trucioli di legno svolgono la funzione di sottofondo nella realizzazione del pavimento radiante secondo la tecnologia finlandese. Questo metodo consente di rinunciare al massetto cementizio monolitico.

L'essenza del metodo: il circuito d'acqua viene posato in canali predisposti. La rigidità della base è garantita da pannelli di truciolare massicci o da un sistema di listelli fissati a travetti in legno.

Il pavimento su base in legno presenta una serie di caratteristiche:

• facilità di assemblaggio;
• elevate caratteristiche di resistenza;
• sicurezza ecologica;
• versatilità – adatto per la finitura con vari rivestimenti per pavimenti.

Il lato debole del supporto in truciolato è la suscettibilità all'umidità. Per migliorare le prestazioni di isolamento idrico e termico tra i tubi e la base in legno, si consiglia di stendere un sottile strato di supporto; l'opzione ottimale è il polietilene rivestito in alluminio.

Scelta del sottofondo in base al tipo di base

Le caratteristiche fisiche del rivestimento decorativo del pavimento influenzano significativamente la scelta dei parametri lineari e delle qualità fisiche del supporto. Maggiore è il peso della finitura finale, più robusto e affidabile deve essere l'ammortizzatore.

Piastrelle in ceramica. Il pavimento radiante per piastrelle viene realizzato con tecnologia in calcestruzzo – il circuito viene montato sotto un massetto monolitico. Questo metodo comporta carichi significativi sul materiale di sottofondo.

Sono adatti supporti con elevata capacità portante, come il polistirene espanso estruso. Si possono utilizzare sia stuoie lisce che rivestimenti con sporgenze.

Laminato. Il criterio principale per la scelta del supporto per un pavimento riscaldato ad acqua con rivestimento in laminato è il massimo livello di risparmio termico, poiché i pannelli stessi conducono male il calore.

Il peso ridotto del laminato non esercita una pressione significativa sul 'sistema ad acqua'. Ciò consente di utilizzare diversi tipi di supporto, anche quelli morbidi.

La soluzione ottimale è un isolamento termoriflettente con un basso coefficiente di conducibilità termica.

Linoleum. L'installazione del rivestimento in rotolo viene eseguita su lastre di cartongesso, OSB o compensato in fogli. I pannelli hanno un peso considerevole, quindi i requisiti di resistenza del supporto diventano più severi. Si consiglia di preferire opzioni in polistirene espanso, sughero o un supporto in polietilene espanso reticolato.

Maggiori informazioni sulla realizzazione del pavimento radiante ad acqua sotto il linoleum sono disponibili in questo articolo.

Tecnologia di posa: insieme di regole fondamentali

L'installazione del supporto non presenta alcuna difficoltà; il lavoro può essere eseguito autonomamente. L'importante è seguire regole semplici e chiare.

L'ordine di posa dipende dalla forma del supporto: isolamento in rotoli, moduli singoli o pannelli puzzle che si fissano tra loro mediante connessione a incastro.

Requisiti generali per l'installazione del supporto:

1. Calcolo preciso. È necessario determinare in anticipo la quantità di materiale tenendo conto delle dimensioni del supporto. È ottimale se l'isolamento viene posizionato con il minimo numero di giunzioni.
2. Preparazione del pavimento grezzo. La base deve essere piana. Non bisogna fare troppo affidamento sulla capacità del materiale denso di mascherare le irregolarità: qualsiasi prodotto col tempo assumerà la forma della base.
3. Impermeabilizzazione. I sottofondi in materiali naturali (sughero, truciolato, OSB) richiedono la posa preliminare di una barriera impermeabile. È sufficiente stendere un telo di polietilene spesso.
4. Posa. Il materiale in rotoli o fogli viene srotolato senza tensione, è obbligatoria la sovrapposizione sulle pareti. La disposizione dei pannelli avviene a ridosso delle superfici verticali, protette con nastro ammortizzante per 10 cm.
5. Giunzione. I teli dell'isolamento in rotoli vengono uniti in sovrapposizione e fissati tra loro con nastro adesivo da cantiere. I pannelli e i materassini vengono accostati testa a testa.

Nella realizzazione di un pavimento riscaldato sotto il laminato, bisogna considerare l'orientamento dei pannelli: vengono posizionati perpendicolarmente al sottofondo in rotoli.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Nella scelta del sottofondo, è meglio preferire prodotti di marchi noti. Tra i marchi popolari, sia le aziende nazionali che quelle estere si sono ben affermate.

Realizzazione di un pavimento riscaldato con polistirene espanso estruso «Penoplex»:

Posizionamento del sottofondo in polietilene espanso «Izolon-500» sotto il pavimento riscaldato flottante:

Raccomandazioni generali per la scelta dell'isolante per la posa del circuito ad acqua:

L'importanza del sottofondo isolante per il pavimento riscaldato è difficile da sopravvalutare. La sua qualità, così come la sua conformità al rivestimento del pavimento e alla tecnologia di posa della «serpentina ad acqua», influiscono notevolmente sull'efficienza e la redditività del sistema di riscaldamento.

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