Ai fini di chiarire pregi e difetti dei sistemi radianti a pavimento ed a soffitto per il condizionamento degli ambienti, è opportuno mettere in relazione i requisiti dei differenti sistemi con i vincoli che questi pongono in rapporto agli spazi ed agli ambienti di installazione. Tale analisi va condotta in rapporto al funzionamento in riscaldamento invernale ed a quello in raffrescamento estivo. Ciascuno dei sistemi infatti presenta particolari aspetti negativi e/o positivi in rapporto allo specifico periodo di condizionamento ambientale considerato.

Sistemi a pavimento radiante. In sintesi, per quanto è possibile trattare la tematica nell’ambito di un articolo, si può evidenziare che l’uso di ampie superficie radianti consente di diminuire la temperatura di esercizio (al contrario di quanto avviene per i corpi scaldanti quali ad esempio i classici radiatori ad acqua, che per poter erogare la quantità di calore necessaria devono, vista la loro ridotta dimensione e superficie di scambio termico, necessariamente funzionare ad alta temperatura): in riscaldamento si possono mantenere temperature di funzionamento comprese tra i 30 ed i 35 °C, mentre in raffreddamento le temperature possono essere di circa 16-19°C. Ciò risulta funzionale sia agli obiettivi di risparmio energetico che agli obiettivi di comfort ambientale. E’ evidente che la presenza di arredi, quali poltrone, divani, letti, ecc., può interferire sullo scambio termico radiativo tra corpo umano e superficie radiante, tuttavia l’andamento della temperatura in ambiente non subisce, in funzione degli arredi, discostamenti evidenti dalla curva di temperatura tipica del sistema. Tale curva caratteristica si avvicina di molto alla curva ideale del benessere termico (vedere l’articolo “Il condizionamento radiativo. Pavimento, soffitto o parete radiante?”), consentendo quindi di attuare una ottimale condizione di comfort ambientale termico.
Il pavimento radiante non vincola inoltre in alcun modo l’ambiente: si ha un normale pavimento utilizzabile in qualsivoglia maniera in ogni sua porzione.
In raffrescamento il comfort offerto non risulta invece del tutto ottimale a causa della “produzione di freddo” che avviene al livello del pavimento: l’aria raffreddata non tende a salire e pertanto le caratteristiche della distribuzione della temperatura in ambiente, nel periodo estivo, ne risentono negativamente. Si ha una maggiore sensazione di fresco nello strato più basso, mentre all’aumentare della distanza dal pavimento tende ad aumentare anche la temperatura.

Sistemi a soffitto radiante. Analogamente a quanto avviene con i pavimenti radianti, anche in questo caso l’uso di ampie superfici radianti consente di far riferimento a temperature di esercizio più basse e di giovare di tutti i vantaggi già precedentemente descritti per i sistemi a pavimento. La distribuzione del calore in ambiente non risulta tuttavia ottimale, come dimostra la curva caratteristica della temperatura rapportata alla curva ideale del benessere termico. Non è difficile leggere su siti aziendali ecc., informazioni differenti: ad esempio si usa dire che il riscaldamento a soffitto sarebbe ottimale perché è un tipo di riscaldamento che simula ciò che avviene in natura. Si dice: “non è forse dall’alto, ovvero dal sole, che arriva il riscaldamento nel nostro ambiente naturale?”. Spesso tale affermazione è fatta da tecnici ed esperti del settore e pertanto appare fondata ed a prima vista assolutamente logica. Però non è così. La temperatura dell’aria sul nostro pianeta è una funzione del re-irraggiamento da parte della superficie terrestre, e quindi è vero l’esatto contrario. Non è un caso che la temperatura diminuisca con l’altitudine (circa 0,6 °C ogni 100 metri di altezza), ciò avviene perché ci si allontana dalla superficie radiante; non è un caso che i livelli massimi di temperatura non siano registrabili alle ore 12,00 (quando l’intensità della radiazione solare è massima) ma bensì alle ore 14,30-15,00, quando il suolo comincia a riemettere la radiazione termica in maniera consistente dopo averla assorbita. Pertanto il riscaldamento naturale avviene in maniera analoga a quanto accade nei sistemi a pavimento radiante ed in maniera inversa a quanto accade nei sistemi a soffitto radiante, seppure alcune delle aziende che forniscono quest’ultima tecnologia dichiarino a volte il contrario. Spesso al riscaldamento a soffitto vengono associate mappe di temperatura che evidenziano la distribuzione delle temperature sul piano orizzontale, a circa m 1,50 dal pavimento. Ad una analisi di questo tipo il sistema denota caratteristiche ottimali in quanto, come visibile dai grafici delle curve di temperatura caratteristici per ciascun sistema radiante (vedere il citato articolo “Il condizionamento radiativo. Pavimento, soffitto o parete radiante?”) è proprio a questo livello che la curva tipica del sistema interseca la curva ideale di comfort termico. Occorrerebbe però far chiarezza sul fatto che, sia sotto che sopra tale livello, la curva del sistema a soffitto radiante si discosta sensibilmente dalla curva ideale del benessere termico (vedere fig. 1)

Fig.1 – Sovrapposizione della curva dell’andamento della temperatura nei sistemi a riscaldamento radiante a soffitto con la curva ideale di benessere termico.

Tuttavia per le esigenze di raffrescamento estivo i sistemi a soffitto radiante risultano migliori rispetto quelli a pavimento radiante: vi è un maggiore scambio termico tra il corpo umano e le superfici fredde del soffitto in virtù del fatto che non vi sono oggetti od arredi interposti; vi è la piacevole sensazione di avere la testa fresca; la distribuzione delle temperature in ambiente risulta migliore, rispetto il risultato che si ottiene con i pavimenti radianti, in quanto il “freddo” prodotto in prossimità del soffitto va a raffrescare l’aria calda tendente a stratificare verso l’alto, generando lievi movimenti convettivi caratterizzati dallo spostarsi verso il basso dell’aria raffreddata e quindi più pesante, con il contemporaneo richiamo verso l’alto dell’aria più calda. Tutto ciò consente di ottenere una condizione ambientale estiva maggiormente confortevole rispetto quella che si instaura con l’uso di sistemi di raffrescamento a pavimento radiante.

Fig.2 – Immagine ripresa con termocamera in un ufficio con raffrescamento radiativo a soffitto (immagine tratta da “Misurazione delle potenze nei soffitti radianti; in RCI n.4/2009)

L’ideale sarebbe avere un ambiente con un sistema di riscaldamento radiativo a pavimento ed un sistema di raffrescamento radiativo a soffitto. Ciò è ovviamente impraticabile per ragioni tecniche ed economiche: un progettista consapevole della complessità delle problematiche in gioco saprà selezionare la soluzione maggiormente appropriata viste le specifiche esigenze dell’utenza finale, di fruibilità e di utilizzazione degli ambienti, e dopo aver ponderato allo stesso tempo le esigenze tecnico-economiche connesse alla specifica problematica costruttiva e realizzativa.

Domenico D’Olimpio