Premessa
Il riscaldamento di edifici storici adibiti a chiese e luoghi di culto è sempre stato considerato un problema di difficile soluzione. Sia le dimensioni degli ambienti, che le loro caratteristiche, l’uso saltuario e la presenza di arredi ed opere d’arte danneggiabili dal riscaldamento, spesso hanno reso insoddisfacenti gli interventi, sia per la loro scarsa efficacia e sia per la pessima efficienza. Non sono stati raggiunti i risultati attesi e, di conseguenza, gli impianti sono stati spesso dismessi. Per questo si crede spesso che non vi siano tecnologie in grado di garantire, nelle chiese e nei luoghi di culto, un comfort accettabile senza provocare effetti negativi sulle strutture storiche, senza creare danni ad arredi e ad opere d’arte (quadri, affreschi, statue, ecc.) e senza che i costi (installazione ed esercizio) siano proibitivi.
Con tali preoccupazioni, non mancano conclusioni del tipo “Il miglior modo di riscaldare le chiese storiche è di non riscaldarle affatto”. Quindi, quando fa freddo, l’unico suggerimento per frequentare le chiese è di coprirsi di più.
Tuttavia non è sempre così, visto che qualche compromesso si può raggiungere, anche se è vero che, se si ricorre a sistemi di riscaldamento sbagliati, si finisce per dissipare risorse preziose, col risultato di riscaldare inutilmente volumi di aria assolutamente eccessivi.

Le soluzioni adottate
Molte le soluzioni che sono state adottate nel tempo, tra cui:
- riscaldamento ad aria, con generatori di vario tipo (gas, gasolio, ecc.).
Il sistema crea problemi perché solleva molta polvere, danneggia le opere d’arte, accentua la stratificazione della temperatura, non scalda a sufficienza pareti e pavimento creando condizioni di asimmetria, è rumoroso, ha una gestione molto onerosa
- riscaldamento localizzato a gas (riscaldamento a raggi infrarossi , con radiazione ad alta temperatura).
E’ un sistema vietato in alcuni Paese europei a causa della pericolosità, richiede aperture di aerazione per la sicurezza (presenza di impianti di combustione all’interno del volume riscaldato), ha una bassa percentuale di trasferimento del calore per radiazione (temperatura del corpo emittente troppo bassa), difficoltà di manutenzione (i sistemi di combustione sono sistemati in alto e difficilmente accessibili; in definitiva, ha una gestione onerosa
- riscaldamento idronico radiante a pavimento, con tubazioni annegate nel massetto.
E’ un sistema adottato in passato per l’efficacia, ma che, a causa dell’inerzia molto elevata (necessari giorni di preaccensione), mal si adatta all’uso saltuario dell’edificio e, di conseguenza, ha una gestione troppo onerosa. Richiede interventi molto invasivi per la posa (rimozione dei pavimenti esistenti) e, di conseguenza, difficilmente realizzabili negli edifici storici
- riscaldamento localizzato elettrico (in ambiente, a zoccolo, nelle panche, ecc.).
E’ una delle soluzioni proposte da ATH. Può essere realizzato in diversi modi, anche combinati tra di loro. Molto efficiente ed efficace, presenta alcuni problemi di realizzazione pratica che lo rendono, di fatto, applicabile solo in situazioni molto particolari
- riscaldamento elettrico radiante a pavimento, con pannelli posati su pedane appoggiate alla pavimentazione esistente. E’ un sistema pratico e flessibile (si possono riscaldare solo piccole porzioni della chiesa: una parte dei banchi, una cappelle, il presbiterio, il coro, ecc). Viene adottato quando le esigenze di ridurre la spesa e le aspettative sono elevate, ma presenta alcuni inconvenienti legati al comfort difficilmente valutati a priori. I vantaggi che offre sono l’inerzia molto bassa e il costo di gestione controllabile con facilità. Richiede una progettazione molto attenta, se non si vogliono affrontare problemi di mancato comfort.
E’ una delle soluzioni proposte da ATH più adottate.
- riscaldamento elettrico IRC, con corpi scaldanti ad alta temperatura ad emissione di luce.
Molto adottato per i bassi costi di esercizio e l’efficacia (riscaldamento immediato), può presentare problemi di comfort per asimmetria radiante: deve essere progettato da tecnici competenti.
E’ un sistema che si presenta molto pratico, anche per la possibilità dei corpi radianti di essere movimentati meccanicamente da traslatori automatici, e, in definitiva tra i più adottati.
ATH ha molte soluzioni per rendere conveniente ed economica questa soluzione: dai corpi scaldanti (OMV, IRC) ai sistemi di controllo (via internet, con quadri di comando preasemblati, ecc.).

Alcune di queste soluzioni, come detto, presentano problemi, a causa dell'elevato costo di gestione o per la difficoltà di controllarne bene il funzionamento.
Il riscaldamento ad aria, in particolare, ha il difetto di provocare un’eccessiva stratificazione, danneggiare le opere d'arte contenute nelle chiese e di essere rumoroso.
Il riscaldamento a pavimento mediante elementi annegati nel massetto, data l'elevata inerzia termica del sistema e le forti dispersioni verso le murature e il terreno, richiede accensioni prolungate a fronte di poche ore di effettivo utilizzo dei locali, spesso eccessivamente ampi rispetto alla reale area utilizzata.
Il riscaldamento localizzato a raggi infrarossi, se mal progettato, può essere fonte di disagio termico a causa della elevata temperatura di esercizio e della errata collocazione. Se poi è a gas, può rappresentare una fonte di pericolo per la presenza di combustibile altamente infiammabile. Le pedane riscaldate elettricamente sono quasi sempre una buona soluzione di compromesso, ma solo se progettate con molta attenzione.
Si possono anche adottare soluzioni miste, con un riscaldamento localizzato di tipo radiante elettrico a raggi infrarossi senza luce (a media temperatura) o con luce (ad elevata temperatura), abbinati a sistemi localizzati sistemati sulle panche (quando possibile) o a pedane riscaldate.
Queste soluzioni miste sarebbero da preferire, specie se l’area da riscaldare è saltuaria e normalmente ridotta rispetto alla superficie complessiva dell’edificio.
Importante è anche analizzare con attenzione il sistema tariffario scelto: occorre poter disporre di tariffe energetiche agevolate, biorarie. Ovviamente meglio ancora se l’edificio ha un impianto fotovoltaico da cui trarre energia: in questo caso, occorre avere impianti in grado di accumulare l’energia termica (impianti ad inerzia).

Le soluzioni ATH Italia
Le soluzioni proposte da ATH Italia sono sempre adatte all’edificio e all’avanguardia della tecnica, senza tralasciare le principali esigenze che questo tipo di riscaldamento richiede. In particolare deve garantire:
- un funzionamento saltuario e per tempi ridotti
- silenziosità
- assenza di problemi di sicurezza
- ridotti investimenti
- un esercizio semplice ed economico.
L'obiettivo è anche quello di rendere gli spazi utilizzati dai fedeli e dai celebranti confortevoli, di non essere invasivi, di non avere impatto visivo e di poter essere installati con rapidità e facilmente.
Gli impianti proposti non necessitano di spazi ausiliari (camini, centrali termiche, ecc.), ma solo un quadro di controllo. Quasi tutti possono essere rimossi con facilità e riutilizzati in altri contesti.
 
Le soluzioni proposte sono molteplici:
- Pedana Floor comfort oppure pavimenti riscaldanti con cavi o film
- Corpi riscaldanti localizzate, a media temperatura (circa 360°C), senza luce
- Riscaldamento a zoccolo, per riscaldare le pareti dei locali ausiliari
- Riscaldamento ad alta temperatura, ad infrarosso corto (IRC) o medio veloce (OMV)
- Cassette riscaldanti da installare sulle panche, a bassa temperatura (circa 70/80°C).
Ogni situazione deve essere valutata con attenzione, perché difficilmente una sola tipologia di impianto risponde a tutte le esigenze. Normalmente le soluzioni più convenienti sono quelle che prevedono una combinazione dei vari sistemi.

La potenza da installare e l’energia necessaria per il funzionamento
Quando si sceglie una tipologia di riscaldamento e si vuole determinarne la potenza necessaria, spesso ci si concentra sul problema di come fare a riscaldare l’aria. Per il calcolo si ricorre al tradizionale metodo di stabilire le temperature ambiente desiderata e i coefficienti di trasmissione delle pareti. Questo metodo si rivela quasi sempre inadeguato per le chiese, a causa della tipologia di edificio e al suo utilizzo saltuario.
Quindi, la valutazione della potenza non si può effettuare con il classico metodo semplificato applicabile a locali che sono in condizioni stazionarie. La proposta di ATH è quella di calcolare la potenza partendo dall’assunto di ottenere condizioni di benessere facendo ricorso, quasi esclusivamente, ad un riscaldamento radiante.
Ecco quindi che ogni edificio fa storia a sé e deve essere considerato singolarmente.
Allo stesso modo, non esiste uno standard per la valutazione del consumo energetico, essendo troppo variabile, sia l’area che si intende rendere confortevole, che il numero di ore di effettivo utilizzo.

Conclusione: esiste l’impianto ideale?
Quasi mai esiste un impianto ideale che garantisca il comfort nelle chiese soddisfacendo tutte le esigenze, quelle tecniche, quelle artistiche e quelle economiche, che non sempre vanno d’accordo. La valutazione economica, superati i vincoli artistici, è quella che viene di solito messa al primo posto e questo non sempre si adatta alle esigenze tecniche. Una combinazione di sistemi è quasi sempre la soluzione preferibile, quella che può soddisfare anche i vincoli economici.
Di seguito verranno illustrate le soluzioni tecniche proposte da ATH e, nelle conclusioni, alcuni suggerimenti adatti a particolari situazioni.

di Sergio Strata – Consulente ATH Italia

Scopri le soluzioni ATH Italia per i luoghi di Culto

Il ritorno delle statue dei 12 apostoli e dei santi protettori nel Duomo di Orvieto dopo 120 anni è stato possibile anche grazie ad alcune soluzioni tecnologiche innovative per garantire la sicurezza sismica.

“I basamenti delle statue sono stati ricostruiti con frammenti dei materiali originali e soluzioni per migliorarne il comportamento sismico", spiega Gerardo De Canio, il ricercatore ENEA che ha curato i lavori. "Inoltre, abbiamo eseguito interventi per la riduzione della massa sismica, l’ancoraggio dei pilastri al pavimento e il posizionamento a filo del plinto di base dei pilastri”, aggiunge.

Il progetto di rientro delle statue nel Duomo è stato preceduto da un’ampia fase di verifiche strutturali degli elementi architettonici della Cattedrale e di interventi di consolidamento e di miglioramento del comportamento sismico.
Oltre che dispositivi antisismici di tipo ‘passivo’ che massimizzano l’isolamento sismico - già utilizzati da ENEA per i Bronzi di Riace - a Orvieto sono state utilizzate anche tecnologie di tipo ‘semi-passivo’, vale a dire in grado di sbloccare il piedistallo e attivarlo in funzione antisismica al primo segnale di terremoto.

“Un’altra differenza sono i materiali utilizzati: acciaio a Orvieto e marmo per i Bronzi di Riace, ma entrambi del tipo ‘a doppio pendolo’, cioè costituiti da due calotte sferiche che con il loro rotolamento riescono a massimizzare l’isolamento sismico”, aggiunge De Canio. Per il Duomo di Orvieto, le soluzioni progettuali si sono sviluppate lungo due direttrici:
1. Progetto dei basamenti antisismici per le statue dell’Annunciazione ("rientrate" in Duomo a marzo), progetto della ricostruzione e dei presidi antisismici per i basamenti delle statue dei dodici Apostoli e dei quattro Santi protettori.
2. Progetto degli interventi per il miglioramento del comportamento sismico dei macro elementi strutturali della cattedrale.

• Duomo di Orvieto Duomo di Orvieto
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Fonte: Enea