Come funziona il riscaldamento a pavimento

Il riscaldamento a pavimento oggi appartiene ai modi di riscaldamento più richiesti per le case unifamiliari e gli appartamenti – e non è solo una moda. Si tratta di un sistema che cambia le regole rispetto ai caloriferi tradizionali: il calore non scorre da una sorgente ristretta vicino alla finestra, ma si distribuisce uniformemente su tutta la superficie del pavimento, su cui Lei cammina. Il risultato è una sensazione gradevole, "calda" sotto i piedi e al contempo l'assenza di angoli freddi, che conoscono i proprietari di appartamenti con riscaldamento a radiatori tradizionale.

In questo articolo spiegheremo in dettaglio come funziona il riscaldamento a pavimento – dal principio del trasferimento del calore attraverso i tubi incassati nel pavimento, attraverso le differenze tra sistema umido e secco, la scelta del rivestimento del pavimento adatto, il ruolo dell'isolamento termico, fino ai collettori e ai modi di posare i tubi. Una particolare attenzione dedicheremo anche alla questione se il riscaldamento a pavimento debba essere l'unico sistema di riscaldamento nella stanza, oppure solo un gradevole complemento ai radiatori tradizionali.

Se Lei sta risolvendo il riscaldamento a pavimento in una costruzione nuova o in una ristrutturazione, Le consigliamo di leggere anche il nostro articolo su quale sistema scegliere – umido o secco, poiché questa scelta influenzerà in modo decisivo l'intero processo di installazione e la scelta dei materiali.

Come funziona il riscaldamento a pavimento

Due modi fondamentali di riscaldamento a pavimento – idronico ed elettrico.

Il riscaldamento a pavimento riscalda la stanza su grande superficie attraverso tubi incassati nel pavimento (o posati in un cosiddetto sistema secco sotto il rivestimento), attraverso cui scorre l'acqua calda proveniente da una caldaia o da una pompa di calore – si parla in questo caso di sistema idronico. La seconda variante è il riscaldamento elettrico a pavimento, in cui il calore si genera direttamente in cavi o pannelli elettrici posati sotto il rivestimento, senza la necessità di acqua e di un collettore.

La differenza fondamentale rispetto ai radiatori è nel modo in cui il calore si diffonde nello spazio. I radiatori riscaldano l'aria intorno a loro, che sale verso l'alto e riscalda la stanza "dal basso verso l'alto" – spesso il soffitto è caldo, mentre il pavimento è più freddo. Nel riscaldamento a pavimento è esattamente il contrario: il calore si genera direttamente nel pavimento, su tutta la superficie, da cui sale in modo uniforme verso l'alto. Per questo motivo la distribuzione termica nella stanza è molto più gradevole – il calore è massimo là dove l'uomo lo percepisce di più, cioè vicino ai piedi, e verso il soffitto la temperatura diminuisce leggermente. Proprio questa caratteristica è la ragione per cui il riscaldamento a pavimento è così apprezzato, soprattutto in bagni, camere da letto per bambini e soggiorni, dove si cammina spesso a piedi nudi.

Il sistema idronico funziona con una temperatura dell'acqua di riscaldamento molto più bassa rispetto ai radiatori – è importante saperlo soprattutto se il riscaldamento a pavimento viene combinato con una caldaia a condensazione o con una pompa di calore, poiché una temperatura più bassa dell'acqua di ritorno migliora il rendimento della sorgente di calore. Il riscaldamento elettrico a pavimento invece non necessita di alcuna caldaia né di un collettore – il cavo o il pannello riscaldante viene collegato direttamente alla rete elettrica tramite un termostato, il che semplifica l'installazione, ma i costi operativi dipendono dal prezzo dell'elettricità, non dal combustibile utilizzato nella caldaia.

Sistema umido o secco – qual è la differenza

Nel riscaldamento a pavimento idronico i tubi vengono posati in uno dei due modi fondamentali – sistema umido o sistema secco. La scelta tra i due appartiene a una delle decisioni più importanti da prendere già prima dell'inizio dell'installazione, poiché influenzerà in modo decisivo l'altezza costruttiva del pavimento e il calendario dei lavori.

Il sistema umido posa i tubi direttamente in uno strato di massetto cementizio – i tubi sono letteralmente incassati nel cemento. Questa variante consente l'accumulo termico migliore e la distribuzione più uniforme del calore su tutta la superficie del pavimento, poiché il massetto funge da accumulatore termico, che distribuisce il calore in modo uniforme e lo mantiene anche dopo l'arresto del circolatore. Lo svantaggio è un'alta altezza costruttiva – in genere si richiede un massetto di 7 a 10 cm – e un tempo di asciugatura del cemento abbastanza lungo prima che il sistema possa essere messo in funzione, che si calcola in settimane.

Il sistema secco posa i tubi in pannelli o listelli di montaggio, senza massetto. Lo strato di distribuzione è più sottile, spesso costituito da lastre di gesso-fibra. Questo sistema è adatto soprattutto in ristrutturazioni, dove non è possibile aumentare il pavimento di diversi centimetri (ad esempio a causa dell'altezza delle porte o delle scale), oppure in situazioni in cui è necessario mettere in funzione il riscaldamento rapidamente, senza dover attendere settimane per l'asciugatura del cemento.

La scelta tra sistema umido e secco non è quindi solo una questione di prezzo, ma soprattutto delle possibilità costruttive dell'edificio specifico. Un confronto più dettagliato di entrambe le varianti, incluso quando conviene scegliere una o l'altra soluzione, trova nel nostro articolo separato Sistema umido vs. secco del riscaldamento a pavimento.

Nel sistema umido si utilizza quasi sempre una lastra isolante con rilievi, in cui i tubi si fissano semplicemente e restano esattamente al loro posto anche durante l'incastro del massetto. Un esempio di tale lastra è:

Quale rivestimento del pavimento è adatto per il riscaldamento a pavimento

La scelta del rivestimento del pavimento ha un impatto diretto su quanto efficacemente funzionerà il riscaldamento a pavimento. Il rivestimento più adatto per il riscaldamento a pavimento è la piastrella e la pietra – questi materiali hanno un'alta conducibilità termica, grazie alla quale il calore dal tubo si trasferisce rapidamente verso la stanza e il sistema reagisce prontamente ai cambiamenti impostati dal termostato. Proprio per questo motivo le piastrelle vengono spesso combinate con il riscaldamento a pavimento in bagni, cucine e corridoi.

I pavimenti in laminato e in legno sono compatibili con il riscaldamento a pavimento, ma devono essere certificati per l'uso su pavimenti riscaldati. Il rivestimento certificato ha un basso coefficiente di resistenza termica dichiarato e il produttore indica spesso anche la temperatura superficiale massima ammissibile del pavimento, che per i rivestimenti in legno e laminato si aggira tipicamente intorno ai 27-29 °C. Questo limite non è casuale – una temperatura più alta potrebbe asciugare gradualmente il legno e causare la sua deformazione o la formazione di fessure tra le assi. Nella scelta di un pavimento in legno o laminato per il riscaldamento a pavimento è quindi indispensabile controllare la scheda tecnica del prodotto e verificare che sia effettivamente adatto all'uso con il riscaldamento a pavimento.

I tappeti, al contrario, riducono in modo significativo la capacità di trasmissione del calore verso l'ambiente, in quanto le fibre tessili hanno un'elevata resistenza termica e funzionano piuttosto come isolante che come conduttore di calore. Per il riscaldamento a pavimento i tappeti in generale non si consigliano, eventualmente solo tipi sottili con una dichiarata bassa resistenza termica. Se prevede di combinare il riscaldamento a pavimento con un tappeto, conviene discutere questa scelta già in fase di progettazione, in modo che le prestazioni del sistema siano progettate con una sufficiente riserva.

Per ulteriori informazioni sui singoli tipi di rivestimenti e la loro idoneità per il riscaldamento a pavimento, si prega di consultare l'articolo Quale finitura per pavimento è adatta per il riscaldamento a pavimento.

Isolemento termico sotto le tubazioni - perché è necessario

Sotto le tubazioni del riscaldamento a pavimento si posa sempre uno strato isolante. Molto spesso si tratta di lastre di polistirene sistemistiche con sporgenze, in cui le tubazioni si incastrano direttamente (la menzionata lastra sistemistica STIROTERMAL DUO sopra è esattamente un esempio di questo tipo), oppure di polistirene liscio, su cui le tubazioni vengono fissate con ganci o listelli di montaggio.

Lo scopo di questa isolazione è chiaro - indirizzare il calore delle tubazioni verso l'alto, nell'ambiente riscaldato, e al contempo impedire la sua dispersione verso il basso, cioè verso il soffitto del vicino nell'appartamento sottostante, oppure direttamente nel terreno nel caso di un piano terra. Senza un'isolazione di qualità, una grande parte del calore prodotto si disperderebbe là dove non è necessario, aumentando i costi di esercizio senza alcun vantaggio per il comfort termico nell'ambiente.

In generale si può affermare che uno strato isolante più spesso e di migliore qualità riduce le perdite di calore verso il basso e al contempo migliora il tempo di reazione dell'intero sistema - il calore non si disperde "nel vuoto" e si manifesta più rapidamente là dove dovrebbe, cioè sulla superficie del pavimento. Proprio per questo conviene dedicare attenzione allo spessore e alla qualità dell'isolamento sotto il riscaldamento a pavimento già in fase di progettazione, non solo durante l'installazione.

Una panoramica dettagliata sui tipi di isolamento, sulle lastre sistemistiche e sulle raccomandazioni per diversi tipi di edifici si trova nell'articolo Isolamento per riscaldamento a pavimento - polistirene e lastre sistemistiche.

Collettore di distribuzione - il centro di controllo del riscaldamento a pavimento

Il collettore di distribuzione è l'elemento centrale dell'intero sistema idronico del riscaldamento a pavimento. Il suo compito è distribuire l'acqua dal boiler ai singoli circuiti, rispettivamente ai loop del riscaldamento a pavimento, e successivamente riportare l'acqua raffreddata indietro al boiler per il riscaldamento ulteriore. Ogni stanza o zona più grande ha in genere un singolo loop autonomo, che è collegato esattamente al collettore.

Sul collettore si regola il flusso per ogni circuito, in base alla lunghezza del loop specifico e alla superficie dell'ambiente interessato - un loop più lungo o una stanza più grande richiede un diverso flusso rispetto a un breve loop in un bagno piccolo. Sul collettore si montano inoltre i servocomandi, che vengono controllati dai termostati ambiente delle singole zone - grazie a questo si può impostare una temperatura diversa in ogni stanza e il sistema regola autonomamente il flusso d'acqua nel circuito corrispondente in base a ciò che la zona interessata richiede in quel momento.

I collettori sono realizzati in rame o in acciaio inox - entrambi i materiali vengono utilizzati comunemente e si differenziano soprattutto per la finitura superficiale e il prezzo. Vengono installati in una scatola collettore, che può essere incassata (inserita nella parete) oppure a incasso superficiale (montata sulla superficie della parete), a seconda di ciò che meglio si adatta allo spazio specifico.

Come regolare esattamente il collettore, bilanciare i singoli circuiti e cosa fare al primo avvio del sistema, viene trattato in dettaglio nell'articolo Collettori per riscaldamento a pavimento - come funzionano e come regolarli.

Confronto tra il prezzo di un collettore in acciaio inox e in ottone.

Nella gamma sono disponibili collettori in entrambi i materiali comuni:

Metodi di posa delle tubazioni - serpentina o spirale

La serpentina è più rapida da installare, la spirale distribuisce il calore in modo più uniforme.

Il modo in cui il tubo è disposto nel pavimento influisce su come il pavimento sarà riscaldato in modo uniforme. Nella pratica, vi imbatterete spesso in due metodi di posa di base – il serpente (meandro) e l’elica (meandro doppio, talvolta chiamato anche spirale).

Serpente (meandro) è il modo più semplice di posa – il tubo scorre in file parallele per tutta la stanza, simile a quando si tosa l’erba a strisce. Questo metodo è più veloce da installare, poiché richiede un piano di tracciamento meno complesso. Lo svantaggio è che crea un leggero gradiente termico all’interno della stanza – nella zona dove l’acqua calda entra nel circuito dal collettore, il pavimento è leggermente più caldo, mentre nella parte finale del circuito, dove l’acqua raffreddata torna indietro, il pavimento è leggermente più freddo.

Elisa (meandro doppio) conduce in parallelo il tubo di alimentazione e il tubo di ritorno, in modo che la parte più calda e la parte più fredda del circuito si alternino su tutta la superficie della stanza. Grazie a questo, le differenze di temperatura si compensano e la superficie del pavimento è in media più uniformemente calda rispetto al semplice serpente. L’elica è quindi preferita soprattutto vicino alle pareti perimetrali e nelle stanze con maggiori perdite di calore, dove è importante che proprio questa parte della stanza sia sufficientemente e uniformemente riscaldata.

La scelta tra serpente ed elica non dovrebbe essere casuale – nella pratica, entrambi i metodi vengono combinati anche all’interno di una singola stanza, ad esempio l’elica vicino alla parete perimetrale con finestre e il serpente nella parte restante della stanza. Un dettagliato guida su quando utilizzare ciascun metodo e come pianificarlo, la troverete nell’articolo Metodi di posa del tubo – serpente vs. elica.

Qualsiasi metodo di posa Lei scelga, il tubo stesso deve essere specificamente progettato per il riscaldamento a pavimento – quindi resistente alla temperatura e alla pressione dell’acqua nel sistema e dotato di barriera all’ossigeno, che impedisce l’ingresso di ossigeno nell’acqua di riscaldamento e quindi la corrosione delle parti metalliche del sistema (caldaia, pompa, collettore). Un esempio di tale tubo è:

Riscaldamento a pavimento come fonte principale o complementare di calore

Prima ancora di iniziare a progettare il riscaldamento a pavimento, è necessario chiarire una domanda fondamentale – in questa stanza il riscaldamento a pavimento dovrà coprire l’intera perdita termica come fonte principale di calore, oppure sarà solo un elemento complementare di comfort accanto ad un altro corpo riscaldante?

Il riscaldamento a pavimento progettato come fonte principale di calore deve coprire l’intera perdita termica della stanza. Questo richiede un calcolo dettagliato della potenza e della densità di posa del tubo già in fase di progetto, poiché la densità delle tubazioni nel pavimento non può essere modificata dopo l’installazione del massetto (o dopo l’installazione nel caso di sistema asciutto). Se questa fase viene trascurata, può succedere che in giornate molto fredde il riscaldamento a pavimento non riesca a coprire le perdite termiche della stanza e in casa o nella casa si abbia una sensazione di freddo maggiore di quanto Lei si aspetti.

Utilizzato come fonte complementare di calore – ad esempio solo in bagno accanto al radiatore – il riscaldamento a pavimento risolve soprattutto il comfort del pavimento caldo sotto i piedi, mentre la perdita termica principale della stanza è coperta da un’altra fonte, spesso appunto il radiatore. In questo caso, i requisiti di potenza del riscaldamento a pavimento non sono così elevati, poiché il suo compito non è riscaldare tutta la stanza, ma solo garantire una sensazione gradevole di calore direttamente sui piedi.

La combinazione di riscaldamento a pavimento e radiatori all’interno di un unico sistema di riscaldamento è nella pratica abbastanza comune e funziona in modo affidabile – richiede però un corretto bilanciamento idraulico di entrambi i circuiti. La ragione è che il riscaldamento a pavimento funziona con una temperatura dell’acqua di riscaldamento molto più bassa rispetto ai radiatori, quindi entrambi i circuiti hanno bisogno della propria regolazione della temperatura (ad esempio tramite una valvola di mescolamento per il circuito del riscaldamento a pavimento), per funzionare insieme in modo affidabile.

Per saperne di più su come chiarire in anticipo se il riscaldamento a pavimento dovrà essere la fonte principale o solo complementare di calore, e come questo influisce sul progetto e sul budget, troverà l’articolo Riscaldamento a pavimento come fonte principale o complementare di calore. Se ha già il progetto pronto e si sta preparando per l’effettiva realizzazione, legga anche il nostro procedimento Installazione del riscaldamento a pavimento – passo dopo passo.

Esempi concreti dalla pratica

Decisioni chiave nel progetto del riscaldamento a pavimento come fonte principale di calore.

Esempio 1 – casa unifamiliare con riscaldamento a pavimento come fonte principale di calore. Nuova costruzione di una casa unifamiliare con piano terra e primo piano, dove l’investitore già in fase di progetto ha previsto il riscaldamento a pavimento come unica fonte di calore in tutte le stanze abitabili. Al piano terra è stata scelta la piastrella, che ha permesso di sfruttare al massimo la conducibilità termica elevata di questa finitura e la rapida reazione del sistema alle modifiche imposte dal termostato. Al primo piano, nelle camere da letto, l’investitore ha preferito una pavimentazione in legno certificata per il riscaldamento a pavimento – vista la temperatura superficiale massima limitata di questa finitura, era necessario già in fase di progetto prevedere un posizionamento più fitto del tubo e una potenza leggermente maggiore, in modo che anche con una temperatura superficiale più bassa il pavimento coprisse in modo affidabile le perdite termiche delle stanze. Nelle stanze con una maggiore superficie vetrata (soggiorno con grandi finestre sul giardino) il tubo è stato disposto con il metodo elica, in modo che il calore si distribuisse uniformemente anche vicino alla fredda parete perimetrale con finestre, mentre nelle stanze più piccole senza grandi finestre è bastato il semplice serpente. È stato utilizzato un sistema umido con pannello isolante per il sistema, poiché in una costruzione nuova non c’era problema a progettare un’altezza sufficiente del pavimento già in fase di progetto, e i collettori sono stati installati in armadi sottoscala sul corridoio per ogni piano separatamente.

Esempio 2 – Appartamento in palazzina, riscaldamento a pavimento solo in bagno come integrazione ai radiatori. Il proprietario di un appartamento in palazzina ha deciso, durante la completa ristrutturazione della stanza da bagno, di integrare il radiatore esistente con un riscaldamento elettrico a pavimento sotto il rivestimento. L’obiettivo non era sostituire il radiatore, ma garantire una piacevole sensazione di calore sotto i piedi dopo la doccia, visto che in bagno si cammina spesso scalzi. Visto che si trattava di una ristrutturazione senza possibilità di alzare significativamente il piano, una soluzione elettrica con un tappeto riscaldante sottile era in questo caso più pratica rispetto a un sistema a pavimento a secco, che comunque avrebbe richiesto un collegamento al collettore e impianti idraulici, per i quali in una piccola stanza da bagno non c’era né lo spazio né il senso. Il radiatore in bagno continua a coprire la perdita termica principale della stanza, mentre il riscaldamento a pavimento risolve esclusivamente il comfort – esattamente un esempio di situazione in cui il riscaldamento a pavimento funziona come fonte di calore complementare, non principale.

Domande frequenti sul riscaldamento a pavimento

È possibile installare il riscaldamento a pavimento anche in un appartamento in palazzina, o è adatto solo alle case unifamiliari?
Sì, il riscaldamento a pavimento può essere realizzato anche in un appartamento. Nelle ristrutturazioni, dove non è possibile alzare significativamente il piano, è più adatto un sistema a secco o un riscaldamento elettrico a pavimento, che richiede una minore altezza costruttiva rispetto al sistema umido con piano in cemento.

È necessario disporre di tubazioni di riscaldamento sotto l’intera pavimentazione, oppure basta solo una parte della stanza?
Dipende da se il riscaldamento a pavimento debba funzionare come fonte principale di calore o solo come elemento complementare. Come fonte principale deve coprire una superficie sufficiente per compensare la perdita termica dell’intera stanza, mentre come elemento complementare di comfort (ad esempio in bagno accanto al radiatore) può interessare solo una parte della pavimentazione.

Qual è la differenza tra sistema umido e sistema a secco dal punto di vista dell’utente?
Il sistema umido con tubazioni incassate nel cemento offre una migliore accumulazione di calore e una distribuzione più uniforme, ma richiede un’altezza costruttiva maggiore e un tempo più lungo di asciugatura prima dell’attivazione. Il sistema a secco è più rapido da realizzare e si presta particolarmente bene alle ristrutturazioni con limitata altezza del piano.

Posso installare un pavimento in legno sul riscaldamento a pavimento, oppure devo sempre utilizzare la ceramica?
La ceramica è la soluzione più adatta grazie alla sua alta conducibilità termica, ma è possibile anche un pavimento in legno o laminato – devono però essere certificati specificamente per il riscaldamento a pavimento, con una temperatura superficiale dichiarata massima, tipicamente fino a 27-29 °C.

Perché è necessaria l’isolazione sotto le tubazioni, se il calore dovrebbe andare comunque verso l’alto?
Senza isolamento, una parte del calore si disperderebbe verso il basso – verso il soffitto del vicino o verso il terreno – invece di essere utilizzata per riscaldare la stanza sopra. L’isolamento indirizza il calore verso l’alto e migliora anche la reazione del sistema alle modifiche impostate dal termostato.

A cosa serve esattamente il collettore di distribuzione e deve essere presente in ogni stanza?
Il collettore di distribuzione è l’elemento centrale che distribuisce l’acqua calda dal caldaia ai singoli circuiti del riscaldamento a pavimento e li riporta indietro. Non è necessario in ogni stanza – di norma si posiziona in modo centrale (ad esempio in una scatola di distribuzione nel corridoio) e da lì partono i singoli circuiti per le varie stanze o zone.

Qual è la differenza tra posare le tubazioni a serpentina e a spirale e devo scegliere solo uno dei due metodi per tutta la casa?
La serpentina è più semplice da installare, ma crea un leggero gradiente termico nella stanza. La spirale livella le differenze di temperatura e si presta meglio alle pareti perimetrali con maggiori perdite termiche. Entrambi i metodi possono essere combinati anche all’interno della stessa casa, in base alle esigenze specifiche di ogni stanza.

È possibile combinare il riscaldamento a pavimento con i radiatori nello stesso edificio?
Sì, questa combinazione è comune e funziona in modo affidabile. Richiede però un corretto bilanciamento idraulico, visto che il riscaldamento a pavimento funziona con una temperatura dell’acqua di riscaldamento inferiore rispetto ai radiatori – per questo motivo si utilizza spesso una regolazione separata per il circuito del riscaldamento a pavimento.

È il riscaldamento elettrico a pavimento peggiore rispetto a quello a acqua calda?
Non si tratta di una questione di “peggiore” o “migliore”, ma di adatto alla situazione specifica. Il riscaldamento elettrico a pavimento si collega facilmente alla rete elettrica tramite un termostato, senza la necessità di un collettore né di impianti idraulici, il che è vantaggioso soprattutto per superfici più piccole o per installazioni aggiuntive, ad esempio in bagno durante una ristrutturazione.

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