Sistemi radianti a soffitto per gli uffici: tecnica e casi pratici

Sistemi radianti a soffitto
per gli uffici: tecnica e
casi pratici
I requisiti degli edifici per il terziario sono determinati
dall’elevato standard di qualità ambientale richiesto per
realizzare un ambiente di lavoro salubre e confortevole,
garantendo al tempo stesso la flessibilità nell’utilizzazione
degli spazi interni. L’aspetto della qualità degli ambienti
interni coinvolge un insieme di requisiti di comfort
termoigrometrico e controllo della qualità dell’aria, comfort
visivo (in particolare per gli ambienti in cui si utilizzano
computer) e comfort acustico (ad esempio per garantire la
privacy negli uffici open space).
Accanto alle esigenze di comfort e sicurezza, gli edifici per
uffici devono inoltre spesso rispondere ad elevati standard di
qualità e riconoscibilità architettonica, coerenti con
l’immagine che il committente intende veicolare.
L’insieme dei fattori sopra elencati contribuisce a definire
un quadro esigenziale che guida nella scelta delle soluzioni
progettuali per l’involucro edilizio e per i sistemi
impiantistici.
Nel presente articolo vengono approfondite soluzione
impiantistiche a soffitto, costituite da ampie superfici che
provvedono al riscaldamento e raffrescamento, integrate con
sistemi impiantistici per la deumidificazione, il ricambio
dell’aria ed altri servizi.

Sistemi impiantistici e edifici per uffici
Negli edifici per il terziario si producono o forniscono
servizi. In questa tipologia di edifici rientrano gli edifici
per uffici, che presentano caratteristiche molto diverse dagli
edifici residenziali, sia per configurazione degli spazi e
delle strutture, sia per utilizzo e gestione.
Gli impianti HVAC degli edifici per uffici devono garantire un

elevato standard di comfort termoigrometrico e di qualità
dell’aria, sia per rispettare la legislazione sulla tutela
della sicurezza dei lavoratori, sia perché vi è una stretta
correlazione fra qualità ambientale e produttività del lavoro.
Al tempo stesso le tipologie prescelte devono permettere una
sufficiente flessibilità di gestione.
Soprattutto quest’ultima esigenza ha indotto a privilegiare,
le tipologie di impianto misto aria-acqua, utilizzando come
terminali ambiente soprattutto ventilconvettori. Nel nostro
Paese gli impianti a tutt’aria a portata variabile hanno avuto
limitata diffusione.
Gli impianti ad aria primaria e ventilconvettori rispondono
all’esigenza di flessibilità e regolazione individuale dei
singoli terminali, ma non permettono un controllo preciso
della distribuzione dell’aria e comportano un’inevitabile
emissione acustica dovuta alla presenza del ventilatore. Per
questi motivi, nei casi in cui si intende raggiungere livelli
superiori di qualità ambientale, si preferisce ricorrere a
sistemi più sofisticati, quali i soffitti radianti accoppiati
a sistemi evoluti di distribuzione dell’aria (ad es. a
dislocamento).
Inoltre, i sistemi radianti appartengono alla categoria dei
sistemi cosiddetti “a bassa differenza di temperatura” e si
prestano quindi ad essere accoppiati in modo ottimale con
sistemi di generazione termofrigorigena di elevata efficienza
(ad es. pompe di calore, caldaie a condensazione, ecc.).

I sistemi radianti a soffitto negli edifici per uffici
I vantaggi derivanti dall’uso di sistemi radianti sono
numerosi. Il corpo umano, infatti, è predisposto per lo
scambio termico radiante: è in grado di scambiare fino al 50%
del proprio calore per irraggiamento. I sistemi radianti sono
il miglior veicolo per lo scambio termico sia in
raffrescamento che in riscaldamento. Negli ambienti lavorativi
è molto importante mantenere elevati livelli di comfort,
perché condizioni di malessere possono pregiudicare la
produttività del lavoro.

Per questo motivo l’adozione di sistemi radianti nel terziario
è una soluzione vantaggiosa per garantire il comfort degli
occupanti.
E’ necessario, però, compiere un’analisi dei carichi termici
tipici di questa destinazione d’uso per valutare l’effettiva
compatibilità con questo tipo di impianti che è caratterizzata
da un comportamento termico diverso rispetto ad altre
tipologie impiantistiche.
L’impiego della tecnologia radiante nella climatizzazione,
contribuire a realizzare un risparmio energetico, che aumenta
ulteriormente con l’adozione di sistemi di generazioni
efficienti e fonti rinnovabili.
Gli ambienti adibiti a terziario sono caratterizzati da
elevati apporti gratuiti; nella stagione estiva i carichi da
asportare possono essere elevati, soprattutto se vi sono ampie
vetrate (l’involucro vetrato è una grande fonte di apporti
solari) e elevati carichi interni (persone, terminali,
illuminazione ecc.).
Di fronte a carichi così elevati può risultare difficile
raffrescare in modo ottimale l’ambiente attraverso il solo
sistema radiante, delegando all’impianto ad aria
esclusivamente il compito di trattamento e rinnovo dell’aria.
Inoltre la resa dei pannelli è limitata dalla possibilità di
condensazione sulla superficie fredda. E’ così evidente che
parte del carico potrà essere asportato da un impianto
integrativo. In questo caso può essere conveniente un
trattamento di deumidificazione dell’aria in modo tale da
poter utilizzare temperature del fluido termovettore minori
senza possibilità di condensazione sulla superficie fredda. La
scelta della tipologia del sistema radiante da adottare, va
effettuata valutando l’inerzia termica dell’involucro e quella
dei sistemi radianti, analizzando inoltre la tipologia dei
carichi che si hanno in ambiente. E’ necessario, pertanto,
operare le opportune valutazioni sulle esigenze sia invernali
che estive per definire le migliori scelte progettuali.
I vantaggi dell’utilizzo di sistemi radianti negli edifici per
gli uffici sono elencati in figura 1.

Figura 1. Vantaggi dei sistemi radianti negli edifici per uffici

L’inerzia termica dei sistemi radianti in passato era tra una
delle principali critiche al sistema: sistemi ad elevata
inerzia non erano infatti in grado di rispondere prontamente
alle rapide variazioni di carichi interni ed esterni e alle
elevate esigenze degli occupanti. Con i moderni sistemi a
soffitto, caratterizzati da tempi di risposta molto ridotti
(inferiori a 30 minuti) la tecnologia radiante è confrontabile
con i sistemi ad elevata risposta quali ad esempio i
ventilconvettori e i sistemi a tutt’aria.

Tipologie di sistemi radianti a soffitto negli edifici per
uffici
Le principali tipologie di sistemi radianti per gli edifici
per uffici sono rappresentate in figura 2. Tra le tipologie
disponibili sul mercato per le destinazioni d’uso uffici, 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.

Figura 2. Tipologie di sistemi radianti idronici a soffitto per edifici del terziario

L’installazione di soffitti radianti in aderenza è molto rara.
Nella tipologia più diffusa, i controsoffitti radianti, viene
utilizzata l’intercapedine come vano tecnico per i sistemi di
illuminazione, allarme, ventilazione ecc. Le tipologie più
diffuse sono riportate in figura 3.

Figura 3. Controsoffitti radianti

Un’altra tecnologia, meno diffusa in Italia, ma molto diffusa
nei paesi nordici è rappresentata dai sistemi TABS. Il nome
TABS – Thermo-Active Building Systems descrive la principale
caratteristica di funzionamento: sono infatti sistemi radianti
che sfruttano l’inerzia termica della struttura edilizia.
L’elevata inerzia termica caratterizzante i solai di
calcestruzzo interposti tra un piano e l’altro viene sfruttata
al fine di provvedere sia al raffrescamento che al
riscaldamento di edifici multipiano, generalmente del
terziario.
Esempi di edifici nei quali sono installati i TABS sono le
biblioteche, università e scuole, edifici per uffici e, in
generale, edifici con medesime destinazioni d’uso nei diversi
piani.

Casi studio delle aziende del Consorzio Q-RAD
Sono di seguito presentati quattro casi studio relativi
all’installazione di sistemi radianti a soffitto in edifici
per uffici.

Installazione soffitti radianti presso la nuova sede Prysmian
Group con certificazione Leed Platinum

Figura 4. Controsoffitto radiante (Fonte: Fraccaro Officine Termotecniche)

Il progetto redatto dall’arch. Maurizio Varratta prevede la
costruzione di un nuovo edificio destinato ad ospitare gli
uffici del nuovo Headquarter della società Prysmian Group,
mediante il riutilizzo e recupero dell’area denominata ex
                                                                      2
Ansaldo di Milano, per una superficie di 22.000 m .
L’intero complesso è composto da tre corpi di fabbrica,
destinati agli uffici, servizi ed attività connesse,
intervallati a loro volta da serre, spazi vetrati a tutta
altezza destinati ai collegamenti tra i vari corpi ed alla
mobilità interna in generale, caratterizzati dalla presenza di
una vegetazione e vasche d’acqua che contribuiscono alla
regolazione del microclima.
L’intera struttura è stata progettata secondo i più innovativi
criteri architettonici e con una forte attenzione
all’efficienza energetica, certificata dallo standard LEED
Platinum, il più alto livello di certificazione.
Oltre a utilizzare in modo intelligente le risorse naturali e
basarsi su un sistema architettonico a basso consumo
energetico per rendere più confortevole l’ambiente lavorativo,
la nuova sede aiuta a migliorare il lavoro e promuove il senso

di comunità, attraverso rete di sale riunioni studiate con
attenzione, open-space e aree comuni. Tutto ciò è stato ideato
per incoraggiare la flessibilità e produttività e per
rispondere direttamente a diverse esigenze lavorative, come
lavorare in gruppo e da remoto, oltre a fornire spazi per
lavorare in modo concentrato o per attività relazionali
informali.
Si passerà meno tempo sulle scrivanie tradizionali. Sono state
pensate, piuttosto, postazioni personalizzate, ideate per
facilitare il movimento e l’interazione fra colleghi e con gli
stakeholder esterni – principio fondamentale del progetto
Prysmian.

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centrali della pubblicazione sono l’analisi della qualità
degli ambienti interni, dell’involucro e dei sistemi
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professionista) sia per un utente non esperto ma interessato
al tema dei monitoraggi e delle indagini per gli edifici
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di controsoffitti radianti, 650 postazioni openspace, 100 sale
riunioni, 180 persone in un nuovo Auditorium, 3.700 metri
quadrati di pannelli fotovoltaici
Il controsoffitto radiante installato è a plafoni metallici
ribassati, con struttura portante a travette a vista e lastre
metalliche di controsoffitto preforate in fabbrica come da
tavole del reflecting ceiling architettonico definito in fase
di space planning. Il modulo ufficio tipo è costituito da 8
pannelli attivati e da un pannello non attivato. I pannelli
sono in acciaio zincato post verniciato in colore bianco. Ogni
singolo pannello è apribile a bandiera con scrocchetto e perno
di rotazione.
L’impianto è del tipo a pannelli radianti a soffitto e aria
primaria in parte esterna e in parte di ricircolo, a portata
costante. La necessità di avere una quota parte di aria di
ricircolo è dovuta alla necessità di controllo dell’umidità
ambiente. Ogni modulo di facciata è dotato di diffusore di
mandata, bocchetta di ripresa e circuito di pannello a
soffitto indipendente: tale configurazione consente la massima
libertà nel posizionamento di pareti mobili per suddividere
gli uffici. I pannelli radianti hanno la funzione di terminale
riscaldante o raffrescante in ambiente. L’impianto idronico è
del tipo a quattro tubi, ma il terminale è del tipo a due
tubi: in questo modo è possibile, soprattutto nella mezza
stagione, avere nello stesso tempo riscaldamento in alcuni
uffici (soprattutto quelli esposti a nord) e raffrescamento in
altri uffici (soprattutto quelli esposti a sud). Si utilizzano
a questo scopo valvole a sei vie con schema di funzionamento
sotto riportato:

Figura 4. Schema impianto (Fonte: Fraccaro Officine Termotecniche)

Il controllo di temperatura ambiente dell’impianto a pannelli
è realizzato tramite sonda, regolatore di comando remoto e
valvole a sei vie sui circuiti idraulici. Vi è inoltre una
sonda anticondensa sulle tubazioni di adduzione acqua
refrigerata al singolo pannello, che agisce sulla valvola a
sei vie interrompendo il flusso di acqua in caso di rischio di
formazione di condensa. L’aria primaria viene immessa a
temperatura variabile in funzione della temperatura esterna ed
ha la funzione di rinnovo igienico, di controllo dell’umidità
relativa ambiente e di contributo di potenza frigorifera in
fase di raffrescamento. I diffusori sono lineari a direzione
di lancio variabile a sezioni e dotati di regolatore di
portata auto azionato. Le unità effettuano trattamenti di
filtrazione, recupero di calore, preriscaldamento,
raffreddamento con deumidificazione, post riscaldamento.

Figura 5. Sezione con dettagli controsoffitto (Fonte: Fraccaro Officine Termotecniche)

Non è prevista umidificazione invernale (c’è una
predisposizione) in quanto il recupero igrometrico consente di
mantenere l’umidità interna al valore di progetto. Il recupero
del calore espulso è attivato in base al risultato del
confronto tra entalpia dell’aria espulsa, entalpia dell’aria
esterna ed entalpia di mandata. Con la stessa logica l’unità
di trattamento aria consente di realizzare il funzionamento in
free cooling diretto, bloccando la rotazione del recuperatore
e chiudendo progressivamente la serranda di ricircolo
dell’aria ambiente. La temperatura di mandata dell’aria è
funzione della temperatura dell’aria esterna, con valore
minimo 15°C e valore massimo 22°C (valori impostabili). La
temperatura dell’aria di mandata è mantenuta agendo in
sequenza sulla batteria di raffreddamento, sul recupero di

calore, sulla batteria di preriscaldamento e infine sulla
batteria di post riscaldamento (e viceversa). L’esigenza di
deumidificazione, per superamento della soglia di umidità
relativa (impostata in funzione della temperatura di mandata)
e rilevata dalla sonda sulla mandata dell’unità di trattamento
aria, attiva l’apertura della valvola sulla batteria
refrigerante dell’unità di trattamento, con precedenza sul
controllo di temperatura. Gli uffici/control rooms piano terra
lato est dell’edificio 1 sono dotati di ventilconvettori a due
tubi (solo freddo) ad incasso a pavimento per integrazione del
carico frigorifero. Vengono attivati su richiesta della sonda
di temperatura ambiente con set-point impostabile ad una
temperatura superiore rispetto a quello dei pannelli radianti.
Il loro controllo è in sequenza al controllo dei pannelli
radianti, con precedenza al funzionamento di questi ultimi. Le
salette riunione a piano terra del blocco 3 hanno lo stesso
impianto degli uffici (pannelli a soffitto più aria primaria
trattata dalle stesse UTA uffici), ma sulle canalizzazioni
dell’aria primaria sono installate batterie di post
riscaldamento locale per evitare il sotto raffreddamento degli
ambienti, quindi con controllo della temperatura ambiente in
sequenza al controllo operato dai pannelli a soffitto.

Sistema radiante acustico a soffitto (Fonte: Eurotherm)
È stata effettuata una riqualificazione degli uffici ubicati
all’interno della palazzina storica dell’azienda Dabringer,
specializzata in riciclaggio e smaltimento rifiuti speciali.
Per gli uffici è stato installato un sistema radiante a

soffitto acustico (120 m2). Grazie alle proprietà
fonoassorbenti, il sistema ha regalato agli spazi lavorativi
non solo il comfort termico, ma anche quello acustico.
Per una scelta estetica è stata utilizzata una lastra
fonoassorbente con fori quadrati, anziché tondi. Gli impianti
di illuminazione sono perfettamente integrati all’interno
degli uffici.
Un’avanzata regolazione PID gestisce la climatizzazione degli
ambienti.

Figura 6. Controsoffitto radiante acustico in cartongesso (Fonte: Eurotherm)

Figura 6. Controsoffitto radiante acustico in cartongesso (Fonte: Eurotherm)

Figura 6. Controsoffitto radiante acustico in cartongesso (Fonte: Eurotherm)

Elementi metallici per il sistema radiante a soffitto in un
ufficio ad Ancona (Fonte: RDZ)

Figura 7. Quadrotti radianti metallici a soffitto (Fonte: RDZ)

Figura 7. Quadrotti radianti metallici a soffitto (Fonte: RDZ)

Figura 7. Quadrotti radianti metallici a soffitto (Fonte: RDZ)

Per la realizzazione dei nuovi uffici di un’agenzia di
rappresentanza di Ancona lo studio di progettazione in
collaborazione con la ditta installatrice e il committente
hanno scelto di utilizzare l’innovativo sistema di
climatizzazione degli ambienti all’insegna del comfort,
dell’efficienza, della salubrità e del risparmio energetico.
Attraverso il dialogo di tre componenti fondamentali, il

sistema radiante a soffitto, il trattamento dell’aria e la
termoregolazione, viene garantito un elevato livello di
qaulità degli ambienti interni durante tutto l’arco dell’anno.

Per i 140 m2 di superficie suddivisi su due piani (piano terra
con ingresso, area bar, sala meeting e formazione, bagno;
primo piano con tre uffici e bagno) sono stati utilizzati
quadrotti radianti 600×600 mm costituiti da un plafone
metallico in acciaio 5/10 post verniciato con base 15 mm e
ribassato di 8 mm ad angolo retto con superficie microforata e
bordo liscio da 20 mm. Sul plafone è fissato tramite un
diffusore metallico in alluminio il circuito idraulico
realizzato mediante tubazione in PB diametro 6 mm.
Un pannello isolante in polistirene stampato e opportunamente
                                                             3
sagomato, con uno spessore di 40 mm e una densità di 30 Kg/m ,
completa il sistema e ne garantisce l’isolamento termico. I
quadrotti radianti 600×600 sono di semplice e rapida
installazione, possono essere rimossi per interventi di
ispezione e manutenzione anche ad impianto funzionante e
grazie alla superficie microforata fonoassorbente migliorano
il comfort acustico all’interno di ambienti.
Il caldo e il freddo sono generati da una pompa di calore aria
– acqua della potenza di 12 KW.
Per garantire il massimo delle prestazioni nel funzionamento
estivo ed invernale, l’impianto radiante è
stato integrato con un sistema di termoregolazione. Per il
trattamento dell’aria è stata installata nel controsoffitto
una UTA (Unità di Trattamento Aria) costituita da un
deumidificatore abbinato ad un recuperatore di calore, una
macchina in grado di garantire le funzionalità di
deumidificazione, ventilazione, rinnovo aria (con recupero di
calore), integrazione di potenza sensibile estiva ed

invernale. La portata d’aria nominale è di 1000 m3/h e quindi è
ideale per l’uso in ambito terziario, per ambienti di media
volumetria e con discreto affollamento, come il caso
specifico.

Riferimenti
– Atti del Convegno Nazione AICARR: RIDUZIONE DEI FABBISOGNI,
RECUPERO DI EFFICIENZA E FONTI RINNOVABILI PER IL RISPARMIO
ENERGETICO NEL SETTORE DEL TERZIARIO – PADOVA 2009
– UNI EN 1264. Sistemi radianti alimentati ad acqua per il
riscaldamento e il raffrescamento integrati nelle strutture.
– UNI EN ISO 7730:2006. Ergonomia degli ambienti termici –
Determinazione analitica e interpretazione del benessere
termico mediante il calcolo degli indici PMV e PPD e dei
criteri di benessere termico locale.

Leggi anche: Sistemi radianti: la guida 2018 a detrazioni
fiscali e incentivi

Approfondimenti

Sostenibilità          CasaClima.        Protocolli        e
realizzazioni
A cura di: Agenzia CasaClima - KlimaHaus
I nuovi protocolli di sostenibilità CasaClima si propongono
come principale obiettivo quello di garantire qualità e
benessere all’interno degli edifici, con il minor impatto
ambientale possibile e a costi sostenibili.

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