Șapa cu IRPAT nu este în fișa postului instalatorului

Observăm că beneficiarii noștri sunt „derutați” de instalatorul „atotștiutor” în ceea ce privește șapa ce va urma să fie executată. Exemple de „sfaturi”:

• „Șapa fluidă (de ipsos) este mai eficientă, mai bună.”
• „Șapa ce conține țevile de IRPATIRPAT = încălzire și răcire prin pardoseală cu agent termic (în șapă) trebuie să aibă grosimea perfect constantă. Trebuie executată o pre-șapă de egalizare a cotei.”
• „Șapa trebuie să fie cât mai subțire pentru reacții rapide la comenzile de ON/OFF ale termostatelor și eficiență.”
• „Trebuie rost de dilatare acolo și acolo și dincolo.”
• „Trebuie rosturi cât mai mari între plăcile de gresie pentru că șapa se dilată foarte mult.”

Într-adevăr, și noi avem părerea noastră despre șape:

• de ciment (uscată),
• cât mai groasă posibil (baterie termică mare),
• bandă perimetrală cât mai subțire (pentru transfer termic prin conducție cât mai pronunțat).

Însă, constructorul este cel care va hotărî compoziția sau grosimea șapei.

Util: Grosime șapă încălzire/răcire în pardoseală

Ingineria șapelor

În execuția unui sistem de încălzire în pardoseală, trebuie respectată o demarcație tehnică esențială: dimensionarea hidraulică a circuitelor aparține inginerului de instalații, însă proiectarea și execuția dalei de beton intră strict în competența inginerului constructor și a fișelor tehnice elaborate de producătorii de materiale.

Pentru a asigura integritatea structurală și performanța termică, parametrii șapei se extrag exclusiv din documentațiile tehnice oficiale (ex: Holcim pentru betoane, sau fișele tehnice de la Baumit, Knauf, Mapei, Weber, Sika/Adeplast).

În practică, se utilizează două clase majore de materiale, reglementate strict:

1. Șape pe bază de ciment (CTCT = centrală termică – conform EN 13813): Preparate în regim semi-uscat. Necesită aditivare pentru reducerea raportului apă/ciment și compactare mecanică.
2. Șape pe bază de sulfat de calciu / ipsos anhidrit (CA): Șape fluide, autonivelante, cu o mecanică diferită de uscare și un comportament specific la variațiile de umiditate.

Statica șapei: La ce forțe este supusă pardoseala radiantă?

Corect și profesional este ca inginerul structurist să evalueze întregul ansamblu (strat suport + izolație termică + șapă + finisaj). Iată solicitările mecanice pe care șapa trebuie să le preia fără a ceda:

1. Rezistența la compresiune verticală (Sarcini de exploatare, ↓): Capacitatea pardoselii de a susține încărcări statice și dinamice (mobilier greu, trafic) fără a deforma stratul de polistiren subiacent. Se măsoară în kN/m² sau kgf/m².
2. Rezistența la compresiune orizontală (Eforturi termiceTERMICE = instalații termice (încălzire și răcire), →←): La încălzire, șapa se dilată. Deoarece perimetrul camerei limitează această expansiune, în masa betonului apar eforturi de compresiune. Materialele cimentoase au un comportament excelent la compresiune, iar aceste dilatări sunt preluate în siguranță de rostul creat de banda perimetrală compresibilă.
3. Rezistența la încovoiere / Efectul de Curling (↗↖): Aceasta este o problemă critică a șapelor cu grosime redusă. Din cauza gradientului de temperatură și de umiditate (diferența dintre baza și suprafața șapei), marginile și colțurile dalei tind să se încovoaie în sus. Soluția structurală este masa (greutatea). Greutatea proprie a unei șape dimensionate corect anulează forțele de încovoiere și asigură planeitatea.
4. Eforturile de întindere (uniformă pe grosime, ↔): Apar atunci când rosturile de dilatare (benzile perimetrale) sunt supradimensionate, iar în procesul de dilatare termică, șapa nu ajunge să atingă pereții. În acest caz, în loc să fie comprimată de perimetrul camerei, dala se extinde liber, fiind supusă unor eforturi de întindere uniformă pe toată grosimea ei. În aceste situații, probabil, va fi nevoie de armare cu fibre sau plasă de oțel.

Fizica dilatării: Cât se mișcă, în realitate, șapa?

Unul dintre cele mai dezbătute subiecte este dilatarea pardoselii. În proiectarea structurală (conform Eurocodului 1: EN 1991-1-5 – Acțiuni termice asupra structurilor), calculul se face folosind o diferență maximă de temperatură (ΔT).

1. Temperatura inițială (T₀): Este temperatura la care șapa face priză și devine un corp rigid (în mod uzual, pe șantier se consideră 15°C).
2. Temperatura maximă de siguranță (T_max): Pentru a acoperi cel mai defavorabil scenariu, inginerul ia în calcul temperatura maximă la care ar putea ajunge circuitul termic (limitată de grupul de amestec sau automatizare), adică 45−55°C, chiar 60°C pe tur agent termic. Șapa va avea temperatura sub cea a apei.
   • În majoritatea instalațiilor noastre, T_max = 35°C.
3. Diferența de temperatură ΔT: 45 – 15 = 30°C.
   • Cu instalație Sibotherm: ΔT: 35 – 15 = 20°C

Știind că șapa de ciment are un coeficient de dilatare liniară de aproximativ 0,010−0,012 mm/mK, putem calcula expansiunea maximă pentru o latură a camerei de 5 metri lungime:

Calcul universal: 5 m x 0,010 (0,012) mm/mK x 30°C = 1,5−1,8 mm.

Calcul cu IRPAT Sibotherm: 5 m x 0,010 (0,012) mm/mK x 20°C = 1,0−1,2 mm.

Concluzie tehnică: Într-o încăpere de 5 metri, în cel mai extrem scenariu de încălzire, dala de beton se va dilata cu mai puțin de 1,8 milimetri — max. 1,2 mm Sibotherm. O bandă perimetrală standard, cu grosimea de 8–10 mm, preia această mișcare cu o marjă uriașă de siguranță, demontând mitul „dilatărilor masive” care distrug pereții.

Concluzie

Parametrii fizici ai dalei de beton (șapei) nu se negociază pe baza preferințelor de execuție ale instalatorului. Inginerul constructor și producătorul materialului sunt singurii care impun:

• Grosimea minimă de siguranță a șapei.
• Clasa betonului (ex. CT-C20-F4).
• Încărcarea maximă admisibilă.
• Poziționarea rosturilor de dilatare și fracționare.
• Necesitatea armării.