La progettazione di un impianto idraulico è una fase fondamentale in ogni processo di costruzione o ristrutturazione. Che si tratti di un'abitazione privata o di un piccolo ufficio, la buona riuscita del lavoro dipende da una progettazione accurata e da una chiara comprensione delle normative vigenti.

Un impianto idraulico è un insieme di tubazioni, valvole e apparecchiature che permette il trasporto e la distribuzione di acqua all'interno di un edificio. Per progettare un impianto idraulico, è necessario prendere in considerazione una serie di fattori tecnici, tra cui la portata d'acqua, la pressione, la tipologia di tubature e il corretto dimensionamento delle condutture.

Introduzione alla Progettazione degli Impianti Idraulici

La progettazione degli impianti idraulici richiede competenze ed esperienze specifiche. Spesso, quando si intraprende un progetto in autonomia, si ha la necessità di comprendere tutte le fasi che compongono la progettazione dell'impianto idraulico.

Fasi della Progettazione

Il primo passo per progettare un impianto idraulico è l'analisi delle esigenze specifiche del progetto. Ogni impianto idraulico è diverso, poiché ogni edificio ha caratteristiche e necessità proprie. Durante questa fase si stabilisce la posizione delle tubazioni, dei rubinetti, delle valvole e di tutti gli altri componenti dell’impianto idraulico. Il progetto impianto idrico deve anche tener conto delle tipologia di materiali da utilizzare.

Esistono vari tipi di tubature: PVC, rame, acciaio, multilayer, ognuna con caratteristiche proprie in termini di resistenza, durata e facilità di installazione. Una parte cruciale della progettazione di un impianto idraulico è il calcolo della portata e della pressione. La portata si riferisce alla quantità di acqua che l’impianto è in grado di fornire, mentre la pressione riguarda la forza con cui l’acqua viene distribuita attraverso le tubazioni.

Una volta calcolate la portata e la pressione, è necessario creare il layout dell’impianto idraulico. Questo disegno rappresenta la disposizione delle tubazioni e dei componenti idraulici all’interno dell’edificio.

La progettazione dell'impianto idraulico richiede attenzione ai dettagli per evitare errori che potrebbero compromettere il funzionamento dell’intero impianto. Ogni impianto idraulico necessita di tubi, raccordi, valvole e dispositivi di sicurezza, e ognuno di questi elementi deve essere selezionato con cura. Le valvole a sfera e le valvole a sfera motorizzate sono tra le più comuni.

Impianto Idrico: Adduzione e Scarico

L’impianto idrico, idraulico o idrosanitario è quel sistema di condutture e tubazioni che alimentano i servizi igienici del bagno (wc, lavabo, bidet, doccia), la lavatrice, il lavello della cucina e la lavastoviglie. Dalla rete pubblica, posta sotto la strada o il marciapiede e, attraverso una rete di tubazioni, valvole e pompe, l’acqua potabile arriva direttamente nella nostra abitazione sia essa casa unifamiliare o appartamento in condominio - per soddisfare i nostri bisogni: da bere o per cucinare, lavare le stoviglie o i vestiti, per l’igiene personale.

Nel sostituire o costruire ex-novo un impianto idrico è peculiare - onde prevenire e ridurre al minimo gli errori - la conoscenza della normativa tecnica per operare in completa sicurezza. Sono due sistemi separati. Uno immette nell’edificio l’acqua potabile proveniente dall’acquedotto comunale che permette il funzionamento degli apparecchi sanitari, per lavaggi e da bere. L’altro complesso di condutture è invece dedicato alla fuoriuscita dei liquami di scarto (o acque reflue) ed è diretto verso la fognatura o un impianto di riciclo e riuso dei reflui.

Gli impianti domestici devono essere progettati “a regola d’arte”, nel rispetto del DM 37/08 ed in conformità alle norme tecniche armonizzate europee. La norma UNI 9182 del 2014, specifica i criteri tecnici ed i parametri da considerare per il dimensionamento delle reti di distribuzione dell’acqua destinata al consumo umano, i criteri di dimensionamento per gli impianti di produzione, distribuzione e ricircolo dell’acqua calda, i criteri da adottare per la messa in esercizio degli impianti e gli impieghi dell’acqua non potabile e le limitazioni per il suo impiego. Si applica a impianti di nuova costruzione, a modifiche e riparazioni di impianti già esistenti.

Impianto di Scarico: Normativa e Dimensionamento

Per “Impianti di Scarico” si intende quell’insieme di tubazioni, raccordi e apparecchiature necessarie a ricevere, convogliare e smaltire le acque usate provenienti dagli apparecchi sanitari ad uso domestico.

Un impianto di scarico deve essere progettato e posato seguendo le indicazioni tecniche della norma di riferimento, la UNI EN 12056-2:2001. È attraverso questo testo che il progettista trova i riferimenti per redigere un impianto di scarico, considerando ogni dettaglio inerente l’edificio, la sua destinazione d’uso e le sue pertinenze. La norma UNI EN 12056-2:2001 fornisce tutte le indicazioni per far sì che i reflui scaricati dalle varie utenze sanitarie defluiscano correttamente e vi sia l’adeguato apporto d’aria per evitare effetti di risucchio o “gorgoglio”.

Ogni impianto di scarico all’interno di un fabbricato funziona in gravità e quindi la pendenza in rapporto alle portate di scarico è il cardine sul quale si basa il dimensionamento dei relativi diametri da impiegare per tubazioni e raccordi. Ogni sanitario presente in una abitazione ha una propria portata di scarico. Ad ogni sanitario è sempre allacciato un sifone che ne assicura la salvaguardia idraulica per evitare ritorni di odore in ambiente. È chiaro che il locale di un’abitazione nel quale sono presenti più sanitari è il bagno.

Attenzione agli interventi di ristrutturazione del bagno: incidono sull’impianto di scarico. Modificare le caratteristiche e la distribuzione planimetrica dei sanitari o comunque variarne il numero, può influire negativamente sul corretto funzionamento dell’impianto di scarico. Ecco perché in ogni intervento di ristrutturazione che preveda questo, va seguito scrupolosamente la UNI EN 12056-2:2001, analizzando quali variabili possano incidere sull’impianto di scarico.

Le reti di scarico devono consentire l’evacuazione, rapida e senza ristagni, delle acque di rifiuto verso il sistema di smaltimento esterno. A tal fine si devono realizzare le opportune pendenze e scegliere diametri adeguati per i tubi. Devono inoltre essere resistenti alle sollecitazioni meccaniche, termiche ed alle azioni corrosive dei liquami.

Le acque reflue si definiscono domestiche se provenienti da insediamenti di tipo residenziale e derivanti prevalentemente dal metabolismo umano e da attività domestiche (art.74, D.Lgs n. 152/06). Solitamente le acque bianche vengono convogliate separatamente dai reflui domestici e vanno direttamente nel terreno. Moltissimi sono i tipi di sistemi di scarico di acque reflue oggi in uso, ma In Europa e quindi anche in Italia, si preferisce dimensionare le diramazioni di scarico - a cui sono connessi i sanitari - supponendo un grado di riempimento pari a 0,5 50%- con relativa connessione ad un’unica colonna di scarico (Sistema 1 indicato nella UNI EN 12056-2).

Il sifone, elemento di raccordo tra l’apparecchio sanitario e le tubazioni del sistema di scarico, ha la funzione di impedire la penetrazione dei cattivi odori nell’edificio. Le reti di scarico sono soggette a fenomeni di pressioni e depressioni idrostatiche nelle condotte a causa della caduta dei liquami che per gravità spingono verso il basso comprimendo l’aria.

La configurazione più semplice è un’unica colonna dove convergono gli scarichi di tutti gli apparecchi sanitari. Il controllo della pressione nella colonna di scarico è garantito dal flusso d’aria nella colonna di scarico e dallo sfiato della colonna di scarico stessa. I materiali che costituiscono le condotte e le cappe di ventilazione, devono resistere alla aggressività dei gas di fognatura ed agli agenti corrosivi in generale.

Materiali Utilizzati

Non devono essere usati tubi o raccordi contenenti piombo. L’appendice A fornisce un elenco non esaustivo dei materiali accettabili. Tra questi abbiamo rame, materiali ferrosi (ghisa, acciaio zincato e inossidabile) e materiali plastici (PVC, PE-HD, PE-MD, PE-X, PP).

Normative di Riferimento

  • DM 37/08: Regolamento concernente l'attuazione dell'articolo 11-quaterdecies, comma 13, lettera a) della legge n. 248 del 2 dicembre 2005, recante riordino delle disposizioni in materia di attività di installazione degli impianti all'interno degli edifici.
  • UNI 9182: Impianti di alimentazione e distribuzione acqua calda e fredda - Criteri di progettazione, dimensionamento, collaudo e gestione.
  • UNI EN 12056: Sistemi di scarico all'interno degli edifici.
  • UNI EN 806-3: Specifiche per impianti interni di acqua potabile - Parte 3: Dimensionamento delle tubazioni - Semplificato.
  • D.M. 5 luglio 1975: Modificazioni alle istruzioni ministeriali 20 giugno 1896, relative all'altezza minima ed ai requisiti principali dei locali d'abitazione.

Componenti Chiave dell’Impianto Idrico Sanitario

Gli impianti idrico-sanitari si compongono di diversi elementi chiave, ognuno dei quali svolge un ruolo fondamentale nel garantire un funzionamento efficiente e affidabile. In questo contesto, esamineremo in dettaglio alcune componenti cruciali, focalizzandoci su pompe, circolatori, serbatoi, autoclavi, contatori, misuratori, tubazioni e collettori.

Pompe e Circolatori

Le pompe e i circolatori rappresentano il cuore pulsante degli impianti idrico-sanitari. La loro funzione primaria è garantire la corretta circolazione dell’acqua all’interno del sistema. Le pompe forniscono la pressione necessaria per distribuire l’acqua in modo uniforme, mentre i circolatori assicurano un flusso continuo, particolarmente importante nei sistemi di riscaldamento. Una corretta selezione e manutenzione di queste componenti sono essenziali per il corretto funzionamento dell’impianto.

Serbatoi ed Autoclavi

I serbatoi e le autoclavi sono componenti che contribuiscono alla regolazione della pressione dell’acqua all’interno dell’impianto. I serbatoi accumulano acqua, garantendo una fornitura costante anche in caso di picchi di consumo. Le autoclavi, invece, utilizzano la pressione dell’aria per mantenere una pressione costante nel sistema, ottimizzando l’efficienza e riducendo gli sprechi.

Contatori e Misuratori

La misurazione accurata del consumo d’acqua è fondamentale per la gestione e il monitoraggio dell’impianto. I contatori e i misuratori forniscono dati cruciali sul volume d’acqua utilizzato, consentendo una valutazione precisa del consumo e facilitando la rilevazione di eventuali perdite. L’installazione corretta di questi dispositivi contribuisce alla sostenibilità e alla gestione efficiente delle risorse idriche.

Tubazioni e Collettori

Le tubazioni costituiscono la “rete vascolare” degli impianti idrico-sanitari. La scelta di materiali di alta qualità, come acciaio inox, polipropilene o multistrato, è essenziale per garantire durata, resistenza alla corrosione e prestazioni ottimali. Le tubazioni devono essere dimensionate correttamente per evitare problemi di pressione e flusso. Le tubazioni devono garantire un flusso libero e prevenire intasamenti, mentre i collettori raccolgono e convogliano le acque reflue in modo sicuro verso i sistemi di depurazione. Una progettazione attenta di queste componenti è essenziale per evitare problemi igienico-sanitari e garantire il rispetto delle normative.

Schema Idraulico di Base

In linea generale, l’impianto idraulico ad uso civile si suddivide in due principali tipologie:

  1. Adduzione e distribuzione dell’acqua (fredda e calda), proveniente da acquedotto o serbatoio.
  2. Scarico delle acque nere, nella rete fognaria comunale, o, in assenza, in fossa settica.

Le acque condotte nello scarico possono essere suddivise in acque bianche (quelle provenienti da lavatrici, lavabi, docce, ecc.) ed acque nere (provenienti dagli scarichi nel wc). La parte dell’impianto che si occupa di condurre l’acqua ai diversi accessori, è appunto detto impianto di distribuzione.

Tipologie di Impianti di Scarico

Gli impianti di scarico possono essere di due tipi:

  • A doppio tubo, cioè realizzati con due tubi distinti per lo scarico, per smaltire separate le acque nere e quelle bianche.
  • Tubo singolo nel quale confluiscono indistintamente le acque nere e quelle bianche.

Qualora fosse possibile, è sempre consigliabile avere un impianto di scarico a doppio tubo perché offre il vantaggio di una maggiore igienicità. Optando per questa soluzione, infatti, si evita che il riflusso e il cattivo odore delle acque nere, risalgano attraverso gli scarichi di lavandini, docce, vasche, ecc.

Building Information Modeling (BIM) nel Settore Idrotermosanitario

Il Building Information Modeling (BIM) ha rivoluzionato le modalità di progettazione introducendo un approccio collaborativo e integrato. Nel mercato idrotermosanitario, il BIM consente a ingegneri e progettisti di creare modelli dettagliati di sistemi di tubazioni, compresi tubi, raccordi, valvole e altri componenti. Questi modelli non sono solo rappresentazioni visive, ma contengono dati fondamentali quali le specifiche dei materiali, le portate e i livelli di pressione.

Vantaggi del BIM

Uno dei vantaggi più significativi del BIM è la sua capacità di favorire la collaborazione tra le diverse parti interessate. Il Modello di Informazioni di un Edificio riduce la probabilità di errori consentendo ai progettisti di simulare e analizzare l’impianto idraulico prima dell’inizio della realizzazione. Con il BIM, i responsabili di progetto possono pianificare e seguire meglio l’avanzamento delle installazioni idrauliche.

Il valore del Building Information Modeling va oltre la fase di costruzione. I dati contenuti nel campione sono preziosi anche per manutenzione, risoluzione dei problemi e aggiornamenti dell’impianto.

Tubazioni Innovative

Le nuove tecnologie offrono soluzioni innovative per migliorare l'efficienza e il comfort degli impianti idraulici:

  • Tubazioni Silenziose: Riducono il rumore del flusso d'acqua, migliorando il comfort acustico.
  • Impianto Sfilabile: Facilita la manutenzione e la riparazione, riducendo i tempi di intervento.
  • Pompe per Acque Chiare: Permettono di installare docce e sanitari anche in assenza di colonna di scarico.

Dichiarazione di Conformità

La dichiarazione di conformità di un impianto idraulico deve essere redatta nel rispetto del Decreto del Ministero dello sviluppo economico 22 gennaio 2008, n. 37. Al termine dei lavori, previa effettuazione delle verifiche previste dalla normativa vigente, comprese quelle di funzionalità dell’impianto idraulico, l’impresa installatrice rilascia al committente la dichiarazione di conformità degli impianti realizzati nel rispetto delle norme di cui all’articolo 6 del D.M. 37 del 22/01/2008. Di tale dichiarazione, debbono fare parte integrante la relazione contenente la tipologia dei materiali impiegati, nonché il progetto di cui all’articolo 5 del D.M.

Consigli Utili

  • Installare un dispositivo per il controllo smart dell’impianto idraulico, capace di bloccare l’acqua prima che si verifichino perdite o rotture dei tubi.
  • Scegliere materiali di alta qualità per garantire la durata e l'affidabilità dell'impianto.
  • Effettuare una manutenzione regolare per prevenire problemi e garantire il corretto funzionamento dell'impianto.

Progettazione del Bagno: Indicazioni Utili

Le prime utili indicazioni sulla progettazione del bagno sono contenute nel D.M. 5 luglio 1975 in cui si specifica che nel locale devono essere presenti wc, bidet, lavabo, vasca da bagno e doccia. Inoltre, deve essere prevista un’apertura esterna per il ricambio dell’aria o un sistema di areazione meccanica.

Gli impianti idraulici del bagno prevedono delle tubature di adduzione, cioè destinante a portare acqua calda e fredda ai sanitari. Gli scarichi a seconda della tipologia di impianti possono raggiungere singolarmente la rete fognaria o possono essere collettati nello scarico del wc ed essere immessi nella rete. Negli impianti più moderni e più attenti alla sostenibilità, le acque di lavandini e docce e vasche (acque grigie) possono essere recuperate, trattate e riutilizzate.

Un dato essenziale a cui occorre porre la massima attenzione in fase di progettazione degli impianti idraulici è la pendenza di deflusso dei tubi di scarico. In relazione ai materiali, per le tubazioni di adduzione il rame è la soluzione che garantisce prestazioni migliori. Questo materiale non presenta tossicità e resiste molto bene al surriscaldamento dovuto alla cessione di calore dell’acqua calda.

Gli impianti idraulici del bagno devono essere sempre in perfetta efficienza. La manutenzione ordinaria prevede la pulizia di pozzetti di scarico e l’eventuale svuotamento della fossa biologica. Per evitare la formazione di cattivi odori è bene pulire con attenzione i filtri del piatto doccia e altri, eliminando eventuale materiale trattenuto. La manutenzione straordinaria si effettua invece in caso di perdite o ristrutturazioni. Si tratta spesso di interventi con sostituzione di tubature e rifacimento degli impianti che possono rendere inagibile il bagno per alcuni giorni.

Calcolo delle Unità di Carico (UC)

Per dimensionare l’impianto di distribuzione e di carico occorre tener in conto le unità di carico (UC) dei singoli dispositivi che compongono l’impianto. Per avere tutte le informazioni sul dimensionamento dell’impianto di adduzione, distribuzione e scarico, è consigliabile consultare guide specializzate.

Dimensionamento Impianto Idrico Sanitario: Esempio Pratico

Di seguito un esempio di dimensionamento di un impianto idrico sanitario, partendo dai dati di progetto fino al dimensionamento delle tubature:

Dati di progetto:

  • Utenza: abitazione privata
  • Locali interessati: cucina, bagno A, bagno B + antibagno
  • 2 diramazioni:
    • Diramazione 1: cucina, bagno A
    • Diramazione 2: bagno B + antibagno

Unità di Carico per Ogni Tratto di Tubazione

Per ogni tratto di tubazione, è essenziale calcolare le Unità di Carico (UC) da gestire:

Ambiente Unità di Scarico (US)
Bagno A 5 US
Bagno B 12 US
Cucina 4 US

La portata massima contemporanea si ottiene sommando le unità di carico totali per ogni ambiente e consultando le tabelle di contemporaneità.

Definizione Diametro Tubature

Seguendo sempre le tabelle date dalla Norma UNI 9182, è possibile individuare la dimensione delle tubature (espressa in pollici) ricordando che la velocita massima deve essere inferiore a 2 m/s. Utilizzando una vmax di 1,5 m/s alla colonna è attribuito un tubo di diametro 1″.

Dimensionamento Impianto di Scarico delle Acque Reflue

Nella seguente tabella sono presenti tutti i valori US (Unità di Scarico) per ogni elemento:

Ambiente Unità di Scarico (US)
Bagno A 5 US
Bagno B 12 US
Cucina 4 US

Il totale dei valori dell’Unità di Scarico corrisponde a: 5US + 12US + 4US = 21US. A questo valore, dalla normativa di riferimento, corrisponde un tubo da un diametro di 80 mm, ma è possibile utilizzare diametri più grandi, infatti si tende ad utilizzare sempre tubi con un diametro minimo di 100 mm.

In conclusione, progettare un impianto idraulico da soli richiede molto impegno, un lavoro certosino, e una conoscenza ampia delle normative da rispettare e di cui tener conto. Nonostante ciò, per quanto possa sembrare una sfida, con le giuste informazioni e competenze è possibile ottenere ottimi risultati.

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