Considerazione generali I.1. Perché riscaldamento a pavimento?

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1 Considerazione generali I.1 Perché riscaldamento a pavimento? Un riscaldamento a pavimento al giorno d oggi non è un lusso ma una decisione ragionata a favore del comfort e del risparmio energetico. Molti vantaggi nei confronti di altri sistemi di riscaldamento a parità di investimenti parlano a favore della trasmissione del calore tramite il pavimento. Nel caso di riscaldamento con radiatori, dato che il pavimento è freddo, questa temperatura verrebbe percepita come troppo bassa. Il calore irradiato dal pavimento è confortevole, aumenta il benessere e fa incrementare la produttività sul posto di lavoro. Il riscaldamento a convezione causa il flusso verticale dell aria solleva la polvere e la distribuisce nell ambiente. Dal punto di vista igienico pertanto sarebbe da preferire un riscaldamento a pavimento. Oltre a questo viene risparmiato il lavoro supplementare di pulizia dei radiatori. Quasi la metà delle nuove costruzioni nel campo delle mono o multifamigliari viene corredata di riscaldamento a pavimento. Ma anche nelle costruzioni di interesse pubblico come scuole, asili, uffici, palestre e capannoni viene impiegato sempre più il riscaldamento a pavimento. Il riscaldamento a pavimento è un riscaldamento a bassa temperatura in quanto grazie alla grande superficie scaldante è sufficiente un basso livello di temperatura per riscaldare la costruzione. I locali vengono riscaldati uniformemente dal calore irradiato dal pavimento senza causare un grande movimento dell aria. Con il riscaldamento a pavimento la persona sente benessere già con una temperatura ambiente ridotta di 2 C. La bassa temperatura di mandata di questo sistema di riscaldamento fa aumentare il risparmio energetico in quanto le perdite per la produzione e la distribuzione del calore vengono abbassate. In combinazione con i moderi sistemi di produzione del calore come per es. caldaie a condensazione, pompe di calore, panelli solari ed altri sistemi di produzione alternativa dell energia il riscaldamento a pavimento risulta ancora più ecologico. Questo sistema apre anche per il futuro tutte le opzioni che possono essere scelte per un ulteriore risparmio energetico nel campo della bassa temperatura. Nella ristrutturazione di vecchie costruzioni, dove molte volte si è in presenza di un ridotto carico statico delle solette, il riscaldamento a pavimento offre una vera alternativa mediante sistemi specifici che impiegano spessori ridotti. 04/07 SCHÜTZ 1

2 I.1 Considerazioni generali Il riscaldamento a pavimento della Schütz offre al committente: comfort e benessere tramite il calore irradiato ideale distribuzione del calore installazione economica e bassi costi di esercizio variabilità nell arredare grazie alla mancanza di radiatori libera scelta della finitura del pavimento: parquette, piastrelle, tappeti. lunga durata, tecnica sicura gradevole temperatura della superficie scaldante meno polveri in circolazione e migliori condizioni igieniche dell aria ambiente nessuna ulteriore pulizia e lavori di restauro delle superfici scaldanti all installatore: progettazione del sistema secondo tecnica e regole conosciute, sono le basi per la funzionalità del riscaldamento a pavimento sistemi di facile montaggio componenti del sistema armonizzati tra di loro elevato standard qualitativo collaborazione con istituti di collaudo indipendenti: certificazione SHK, SKZ, FIW, ÜGPU, DIN-CERTCO, WTP, e marchio di qualità RAL all architetto/progettista: maggiore libertà nell arredamento Sistemi indicati per massetti fluidi o asciutti minori spessori della soletta nel caso della ristrutturazione di vecchie abitazioni sistemi che consentono il maggior risparmio energetico e in conformità alla normativa vigente in materia Software di progettazione per i sistemi di riscaldamento a pavimento SCHÜTZ adattamento del rendimento termico mediante la variazione del passo di posa, portata e temperatura di mandata possibilità di ridurre la temperatura ambiente in estate mediante il pavimento 2 SCHÜTZ 04/07

3 Considerazioni generali I.1 Quali sistemi sono disponibili? Secondo le norme DIN 18560, parte 2 vengono differenziate le seguenti tipologie costruttive: A Soletta galleggiante con elemento scaldante nel massetto sopra lo strato isolante B Elemento scaldante sotto il massetto, all interno dello strato isolante; la soletta galleggiante può essere in esecuzione asciutta oppure umida. Nella maggior parte dei casi A esistono le seguenti esecuzioni: Sistema montaggio a clips Sistema lastra a nocche Nel tipo di costruzione B, si trova la seguente esecuzione: Sistema montaggio asciutto Ognuno di questi sistemi ha i propri vantaggi, impieghi privilegiati e fissaggi delle tubazioni. 04/07 SCHÜTZ 3

4 I.1 Considerazioni generali Tipi di posa delle tubazioni Posa a forma di chiocciola Viene adottata sia nel sistema a clips che in quello a nocche come pure in quello asciutto. I tubi scaldanti vengono posizionati in modo tale che la mandata ed il ritorno si trovano alternativamente uno affianco all altro. Il risultato è che il circuito completo raggiunge una temperatura pressoché costante della superficie scaldante. Nel caso di finestre con grandi superfici viene consigliata un integrazione nella superficie adiacente. Anche se sufficientemente isolate, presso le finestre si trova il punto più freddo. Questa superficie perimetrale può essere realizzata come circuito separato, oppure sottoforma di seconda chiocciola all interno del circuito ma anche infittendo il passo di posa. La posa a forma di meandri Con questo sistema di posa il tubo scaldante viene posato iniziando dalle pareti esterne in modo da consentire un leggero abbassamento della temperatura verso l interno della parete. Questa tecnica di posa può essere adottata in tutti i sistemi menzionati precedentemente. 4 SCHÜTZ 04/07

5 Considerazioni generali I.1 Isolazione termica supplementare La lastre isolanti dei sistemi di riscaldamento a pavimento soddisfano le richieste di isolazione termoacustica quando i locali sottostanti sono riscaldati. Nei locali sottostanti non riscaldati o riscaldati solo saltuariamente, oppure nel caso che i locali siamo appoggiati al terreno o collocati sopra ambienti con temperatura esterna viene richiesta una maggiore isolazione e per questo motivo si rende necessario l impiego di un isolazione supplementare sotto le lastre isolanti del sistema. Se sopra il pavimento grezzo sono posati i cavi elettrici, tubazioni dell acqua sanitaria e del riscaldamento, ecc., si rende necessaria comunque la posa di un isolazione supplementare come spessore di compensazione. I questi due casi si parla comunque posa a due strati del riscaldamento a pavimento. La SCHÜTZ produce e commercializza tre tipi diversi di isolazione: Schiuma poliuretanica rigida come isolazione termica Schiuma rigida di polistirolo espanso come isolazione termica Schiuma rigida di polistirolo espanso come isolazione termoacustica Le isolazioni termiche in schiuma poliuretanica rigida (PUR) sono prodotti sintetici a schiuma rigida a cellule chiuse che si contraddistinguono in modo particolare per le alte capacità termoisolanti e allo stesso tempo per l alta resistenza alla pressione. La produzione industriale avviene per reazione chimica del polistirolo e l isocianato con l aggiunta di catalizzatori e conduttori (esenti da cloro-fluoro-carburi). Come mezzo conduttore viene utilizzato il pentano, un idrocarburo senza potenziale di danneggiamento dello strato d ozono. PUR è un duroplasto, ciò significa che mantiene la sue rigidità da - 30 C fino a + 90 C. Nel processo di produzione il PUR viene ricoperto da ambo le parti con fogli di alluminio senza l impiego di ulteriori collanti, in modo da raggiungere la classificazione λ=0,025w/mk. Le lastre in schiuma rigida di PUR vengono sottoposte ad un continuo controllo qualitativo sia proprio che da parte di istituti esterni. La certificazione del produttore viene effettuata dall ÜGPU (associazione per Schiuma poliuretanica rigida il controllo della schiuma poliuretanica). 04/07 SCHÜTZ 5

6 I.1 Considerazioni generali Dati tecnici dell isolazione supplementare PUR E con copertura in alluminio da ambo i lati: Dati tecnici Spigolo delle lastre: Conduttività termica: Reazione al fuoco secondo DIN 4102: Carico massimo (con il 10% di deformazione): piatto λ = 0,025 W/mK B2 100 kpa Dimensione delle lastre 625 x mm Tipo E 20 E 25 E 30 E 40 E 47 E 50 Resistività termica 0,80 m 2 K/W 1,00 m 2 K/W 1,20 m 2 K/W 1,60 m 2 K/W 1,88 m 2 K/W 2,00 m 2 K/W Spessore delle lastre 20 mm 25 mm 30 mm 40 mm 47 mm 50 mm DEO dh DEO dh DEO dh DEO dh DEO dh DEO dh Dimensione delle lastre x mm Tipo E 53 Resistività Spessore termica delle lastre 2,12 m 2 K/W 53 mm DEO dh 6 SCHÜTZ 04/07

7 Considerazioni generali I.1 Schiuma rigida di polistirolo (EPS) La schiuma rigida di polistirolo è prevalentemente una schiuma rigida a cellule chiuse, prodotta trattando termicamente un granulato di polistirolo espandibile. Il materiale rigido di polistirolo nasce con un procedimento chimico di polimerizzazione. Per poterne ricavare un prodotto schiumoso, come mezzo conduttore viene aggiunto il pentano. Con questo si ottiene il polistirolo espanso a forma di perla (EPS). Non appena queste perle vengono riscaldate con vapore acqueo, queste si gonfiano fino a raggiungere una grandezza di 50 volte maggiore quella iniziale. Le perle preschiumate vengono successivamente trasformate in blocchi. Un nuovo riscaldamento con vapore acqueo provoca un ulteriore procedimento di schiumatura dove avviene uno spostamento delle perle. Trascorso un determinato periodo di invecchiamento i blocchi vengono ritagliati in lastre mediante l impiego di seghe a filo incandescente. 04/07 SCHÜTZ 7

8 I.1 Considerazioni generali Dati tecnici dell isolazione termica in polistirolo (EPS): Dati tecnici Spigolo delle lastre: piatto Reazione al fuoco secondo DIN 4102: B1 (difficilm. infiammabile) Dimensioni delle lastre x 500 mm Tipo EPS EPS EPS Spessore delle lastre 20 mm 30 mm 40 mm Conduttività termica λ = 0,04 W/mK λ = 0,04 W/mK λ = 0,04 W/mK Resistività termica 0,50 m 2 K/W 0,75 m 2 K/W 1,00 m 2 K/W Carico massimo * 100 kpa 100 kpa 100 kpa DEO DEO DEO DEO * Carico massimo con il 10% di deformazione Dati tecnici dell isolazione termoacustica in polistirolo (EPS-T): Tipo d impiego T: materiali isolanti acustici per solette con richiesta di isolamento dall aria e dal rumore secondo le norme DIN 4109, per es. sotto solette galleggianti secondo le norme DIN parte 2, indicate all impiego con minore comprimibilità (per es. sotto solette prefabbricate) oppure per carichi più alti EN In questi blocchi di polistirolo dopo un procedimento di compressione le cellule chiuse vengono fatte scoppiare. La struttura a cellule aperte porta all incremento desiderato dell isolazione acustica. Dati tecnici Spigolo delle lastre: piatto Conduttività termica: λ = 0,04 W/mK Reazione al fuoco secondo DIN 4102: B1 (difficilm. infiammabile) Grandezza delle lastre x 500 mm Tipo EPS-T 20-2 EPS-T 25-2 EPS-T 30-3 Resistività termica 0,44 m 2 K/W 0,56 m 2 K/W 0,67 m 2 K/W Carico massimo * 5,0 kpa 5,0 kpa 4,0 kpa Rigidità dinamica SD 30 SD 20 SD 20 Miglioramento dell isolazione acustica * 26 db 28 db 28 db DES sg DES sg DES sm * Carico massimo secondo le norme DIN EN ** Per solette secondo le norme DIN parte 2 con m 70 kg/m 2 Nella descrizione tipologica viene segnalata la pressione impiegata e la comprimibilità in mm. 8 SCHÜTZ 04/07

9 Considerazioni generali I.1 Costruzione della soletta e riscaldamento a pavimento secondo le norme DIN EN Attraverso l impiego del riscaldamento a pavimento agli architetti e ai progettisti viene concessa più libertà nelle scelte tecniche. Il fabbisogno primario di energia prefissato di una costruzione può essere raggiunto mediante una migliore isolazione oppure impiegando una tecnica innovativa per l impianto. Per poter utilizzare nel modo più ottimale questo spazio al fine di risparmiare nei costi di costruzione e di esercizio, la tecnica impiantistica deve essere considerata nella progettazione sin dall inizio. Sotto la dicitura "altezza costruttiva, vengono elencate le richieste minime previste della normativa DIN EN 1264 per il riscaldamento a pavimento. Resistività termica minima (m 2 k/w) dello spessore isolante sotto il riscaldamento a pavimento. Locali sottostanti riscaldati Locali sottostanti non riscaldati oppure riscaldati saltuariamente, oppure collocati direttamente sul terreno *) Aria esterna sottostante Temperatura esterna di progetto Temperatura esterna di progetto Temperatura esterna di progetto T d 0 ºC 0 C > T d -5 C -5 C > T d -15 C 0,75 m 2 K/W 1,25 m 2 K/W 1,25 m 2 K/W 1,50 m 2 K/W 2,00 m 2 K/W * con un livello della falda acquifera 5 m questo valore dovrebbe essere aumentato Questi dati sono validi per le nuove costruzioni con temperature interne normali, ciò significa per quelle costruzioni che secondo il tipo di impiego raggiungono una temperatura interna di 19 C e più e che annualmente vengono riscaldate per più di 4 mesi Altezze del massetto con riscaldamento a pavimento SCHÜTZ come sistema a clip, per esempio, quadro-takk EPS-T 30-2 oppure come sistema a nocche EPS-T 30-2: Locali sottostanti Locali sottostanti non Aria esterna sottostante. riscaldati riscaldati oppure riscaldati Temperatura esterna saltuariamente oppure di progetto collocati direttamente sul terreno T d -15 C Sistema a clips 93 mm 113 mm 143 mm quadro-takk EPS-T 30-2 ad uno strato Isolazione supplementare Isolazione supplementare EPS EPS EPS Sistema a nocche 93 mm 113 mm 143 mm EPS-T 30-2 ad uno strato Isolazione supplementare Isolazione supplementare EPS EPS EPS I dati relativi all altezza e alle varianti si riferiscono al pavimento grezzo fino allo spigolo superiore del massetto (senza finitura superiore, copertura delle tubazioni 45 mm) Secondo EnEV per non adeguare l altezza delle porte in caso di ristrutturazione, dove il massetto può essere eseguito con l isolamento di spessore massimo della conduttività termica λ = 0,04 W/mK. 04/07 SCHÜTZ 9

10 I.1 Considerazioni generali Pavimento I sistemi di riscaldamento a pavimento della SCHÜTZ sono indicati sia per i pavimenti in cemento che fluidi (solfato di calcio). I pavimenti in cemento (ZE) vengono prodotti impiegando cemento con l aggiunta di acqua mentre i pavimenti in solfato di calcio (pavimenti anidritici AE) vengono prodotti impiegando un legante anidritico con l aggiunta di acqua. La copertura delle tubazioni nel caso di pavimenti scaldanti della classe di solidità CT-F4 per carichi massimi fino a 2,0 kn m 2 e indicata in 45 mm. Per altri gradi di solidità è possibile ridurre la copertura delle tubazioni fino a 30 mm, deve essere però dimostrato che il pavimento in relazione alla sua portata e alla sua flessibilità con l impiego di piastrelle o marmi abbia le stesse caratteristiche del pavimento con classe di solidità CT-F4 dello spessore di 45 mm. 2 Il pavimento deve essere separato da altri componenti della costruzione mediante fughe in modo da consentire un movimento di almeno 5 mm. Allo scopo vengono impiegate delle strisce isolanti perimetrali lungo le pareti e altri componenti della costruzione. Queste devono arrivare fino alla soletta grezza e collegate in modo duraturo alla stessa. In modo particolare occorre effettuare una posa a regola d arte nel montaggio dell armadietto per i collettori al fine di evitare la trasmissione di rumorosità. Dopo aver montato l armadietto, viene smontata la protezione in lamiera per il pavimento e la striscia isolante perimetrale viene posata attraverso l armadietto (fig. 1). 1 Dopo aver posato le tubazioni del riscaldamento, la protezione in lamiera del pavimento viene rimontata e successivamente ricoperta con la striscia isolante perimetrale (fig. 2). Nella posa del pavimento non può essere compromesso il funzionamento degli elementi scaldanti e i componenti della costruzione, per esempio impiegando del tavolato non indicato allo scopo. Per il trasporto del cemento sul sistema di tubazioni dovrebbero essere impiegati sotto il tavolato dei sostegni in legno o prodotti similari. Oltre a questo dovrebbero essere evitati alti carichi sull isolazione in modo da non ridurre l effetto isolante. Nella produzione di massetti indicati al riscaldamento a pavimento possono essere impiegati solo gli additivi che fanno aumentare la parte del volume dei pori d aria di non altre il 5% - DIN Parte SCHÜTZ 04/07

11 Considerazioni generali I.1 Fughe di dilatazione Nel caso di pavimenti scaldanti con copertura in marmo o piastrelle non possono essere superate le superfici della grandezza di 40 m 2 con una lungrezza massima di 8 m. Per locali quadrati la superficie sopra riportata può essere superata però fino al rapporto di lunghezza di 2:1 DIN Sulla posizione delle fughe deve essere predisposta una progetto, dal quale si possa ricavare la loro disposizione. Il piano delle fughe deve essere predisposto dal progettista e messo a disposizione di chi esegue il pavimento DIN Nei pavimenti scaldanti i passaggi delle porte nella regola devono essere corredati di fughe. All interno della superficie scaldante con circuiti riscaldati in modo differente (non zone perimetrali), questi devono essere separati da fughe di dilatazione. Nella pratica vengono impiegati i profili per giunti di dilatazione i quali vengono adottati in funzione dei diversi sistemi scaldanti. Nel sistema a clip viene montato per primo il profilo angolare autoadesivo sulla lastra del sistema. Successivamente viene inserita la striscia di dilatazione nel profilo angolare. Nel sistema a nocche viene creata una zona flessibile impiegando l elemento di compensazione. Sull elemento di compensazione può essere fissato il profilo di dilatazione come per il sistema a clip. Nella progettazione dei massetti per riscaldamento a pavimento i circuiti e i pavimenti devono essere adeguati uno all altro. Le fughe di dilatazione nei sottofondi portanti non devono incrociare l elemento scaldante. Le tubazioni di allacciamento che incrociano le fughe di dilatazione devono essere protette nella maniera più appropriata da guaine di protezione DIN Allo scopo i tubi scaldanti che incrociano le fughe di dilatazione devono essere protetti da un tubo flessibile ( ca. 0,3 m lungo). Nelle vicinanze dei tubi di protezione in sistemi a nocche, queste devono essere tagliate. 04/07 SCHÜTZ 11

12 I.1 Considerazioni generali Per migliorare la lavorabilità consigliamo l additivo per massetti W 200, W e W 200-Tempo W 200: W 200-Tempo: Effetto liquidificante provvede al completo avvolgimento del tubi con il massetto. Miglioramento della capacità di trattenere l acqua, con ciò miscelazione ottimale del massetto Viene migliorata l amalgamazione e risparmiata acqua per l impasto Aumento della resistenza alla pressione e alla piegatura Superfici senza crepe Dosaggio: 1% del peso del cemento Velocizzazione dell asciugatura e essiccazione di massetti cementizi per pavimenti scaldanti Accorciamento dei tempi di asciugatura del % Effetto liquidificante provvede al completo avvolgimento dei tubi con il massetto Dosaggio: 2-3% del peso del cemento W : Solo per pavimenti classe di solidità minima ZE 30 La copertura dei tubi può essere ridotta fino a 30 mm Viene migliorata l amalgamazione e risparmiata acqua per l impasto Aumento della resistenza alla pressione e alla piegatura Aumento della conduttività termica Dosaggio: 10% del peso del cemento Gli additivi della SCHÜTZ servono per plastificare il sottofondo in cemento. Non possono essere impiegati in combinazione con altri additivi oppure per pavimenti anidridici. 12 SCHÜTZ 04/07

13 Considerazioni generali I.1 Pavimenti in cemento (CT): Durante la posa e i primi 3 giorni successivi la temperatura del massetto non deve diminuire oltre i 5 C. Per ridurre al minimo il ritiro occorre proteggere il pavimento in cemento dall asciugatura troppo veloce, sia dal calore che dai giri d aria. Prima dei 3 giorni dopo la posa il pavimento non deve essere calpestato e prima dei 7 giorni non dovrebbe essere caricato ulteriormente. Al più presto 21 giorni dopo la posa del pavimento possono iniziare le operazioni di riscaldamento secondo protocollo (vedi cap. I.9) Con questo non viene assicurato che il massetto abbia raggiunto l umidità relativa massima necessaria per la posa. Pavimenti fluidi in solfato di calcio (anidridici CA/CAF): Durante la posa e i primi 3 giorni successivi la temperatura del massetto non deve diminuire di oltre 5 C. Per ridurre al minimo il ritiro occorre proteggere il pavimento dall asciugatura troppo veloce, dal calore a dai giri d aria. Il pavimento non dovrebbe essere calpestato prima che siano trascorsi 2 giorni e prima dei 5 giorno non dovrebbe essere caricato ulteriormente Al più presto 7 giorni dopo aver ultimato le operazioni di posa possono essere ultimate le operazioni di riscaldamento secondo il protocollo ( vedi cap. I.9). Con questo non viene assicurato che il massetto abbia raggiunto l umidità relativa massima necessaria per la posa. 04/07 SCHÜTZ 13

14 I.1 Considerazioni generali Maturazione del massetto Contenuto d umidità massimo consentito del pavimento in % Finitura del pavimento Pavimento in cemento Pavimento in solfato di calcio Finitura elastica Finitura tessile 1,8 1,8 3,0 1,8 1,8 3,0 2,0 0,3 0,3 1,0 0,3 0,3 0,3 con barriera vapore con traspirazione del vapore Pasquette Laminato Piastrelle, pietre naturali, parti in calcestruzzo Letto di grosso spessore Letto sottile Indicazioni sulla normativa riguardanti l esecuzione DIN EN (riscaldamento a pavimento, sistemi e componenti) Presupposti per l installazione di un impianto di riscaldamento a pavimento sono la conclusione dei lavori si finitura delle pareti interne e la chiusura delle porte e finestre al fine di evitare giri d aria. Il sottofondo portante deve essere eseguito secondo le normative vigenti. Le tubazioni ed i canali devono essere posati e fissati in modo tale da creare una superficie piana adatta alla posa dello strato isolante termico o termoacustico, prima della posa dei tubi scaldanti. Devono essere previste le necessarie altezze costruttive. Nella posa dello strato isolante le testate devono essere a stretto contatto. In caso di posa di più strati isolanti occorre provvedere a che le superfici a contatto dello strato inferiore non siano corrispondenti a quelli dello strato inferiore. Prima della posa dello strato di supporto deve essere montata una striscia di dilazione perimetrale (striscia isolante perimetrale) lungo i muri e gli altri componenti edilizi che penetrano nello strato di supporto, tale striscia isolante deve essere saldamente fissata alla base di supporto, per esempio ai telai delle porte, piloni e montanti. La striscia perimetrale deve ergersi dalla base di supporto fino alla superficie del pavimento e permettere un movimento della stessa fino a 5 mm. Nel caso di più strati isolanti, la striscia perimetrale deve essere posata prima dell applicazione dello strato di isolamento superiore. Durante la posa dello strato di supporto la striscia isolante perimetrale deve essere fissata in modo che rimanga ferma in posizione. La striscia isolante perimetrale che supera il livello del pavimento non deve essere tagliata fino al completamento del rivestimento e nel caso di impiego di pavimenti tessili o plastici, fino all indurimento dell additivo. Dopo l arrivo in cantiere i tubi scaldanti devono essere trasportati, conservati e movimentati in modo tale da essere: protetti da eventuali eventi potenzialmente dannosi i tubi di plastica devono essere conservati al riparo dalla luce solare diretta DIN EN (pavimenti in edilizia) Gli strati isolanti devono essere eseguiti in materiali rispondenti alle normativa DIN EN oppure DIN EN ( ) Nei pavimenti scaldanti la comprimibilità degli strati isolanti non deve superare i 5 mm nel caso di carichi =/< a 3 kpa e non più di 3 mm nel caso di carichi > a 3 kpa. Se richiesto, lo strato isolante deve essere protetto con adeguati interventi dall umidità, per es. tramite barriere vapore. Questo tipo di interventi deve essere previsto in fase di progettazione. 14 SCHÜTZ 04/07