L'impianto idraulico, idrosanitario o idraulico 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.
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.
La norma UNI EN 12056 del 2001, divisa in 5 parti, indica requisiti e prestazioni e fornisce indicazioni per la corretta progettazione e calcolo di impianti per acque reflue e sistemi per l’evacuazione delle acque meteoriche.
Sistemi di Scarico delle Acque Reflue
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.
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.
Dimensionamento delle Tubazioni di Scarico
Per il dimensionamento delle tubazioni di scarico, sia primarie - colonna principale, che secondarie diramazioni degli apparecchi, occorre calcolare la quantità di liquido che può attraversare contemporaneamente il sistema nell’unità di tempo.
Per progettare un impianto di scarico è necessario conoscere i quantitativi massimi di acque scaricabili dai singoli apparecchi sanitari. Nella UNI EN 12056 -2 vengono indicati i criteri per dimensionare le diramazioni di scarico, le colonne di scarico e i collettori, in funzione delle portate da scaricare in ogni tratto dell‘impianto.
Il metodo di calcolo, valido per tutti i sistemi di scarico a gravità per lo smaltimento delle acque reflue domestiche, prevede il dimensionamento delle tubazioni in base alle utenze e agli apparecchi sanitari da servire.
Condizioni strettamente necessarie per dimensionare le tubazioni che costituiscono il sistema di scarico, è quindi conoscere la portata media di scarico (l/s) degli apparecchi sanitari presenti nel fabbricato. In funzione del tipo e complessità del fabbricato, al valore di Qww calcolato, dovrà essere aggiunto il contributo derivante dall’eventuale presenza di altri apparecchi a flusso continuo (portata continua) o pompe di sollevamento delle acque reflue (portata di pompaggio).
Il deflusso dell’acqua nell’impianto deve avvenire per gravità atmosferica, ne consegue che le acque di scarico scendono per proprio peso. Pertanto, tutte le diramazioni non verticali devono essere disposte con pendenza verso l’efflusso. La pendenza dei collettori deve essere la più uniforme possibile e compresa entro i valori di 1% - 5% la pendenza consigliata è del 2% - in modo da favorire un’autopulizia delle condotte. Una sezione sottodimensionata impedisce lo scarico, ma una sezione eccessiva favorisce la formazione di incrostazioni e sedimenti con progressiva riduzione di sezione e possibilità di intasamento.
Le diramazioni di scarico sono quei tratti orizzontali di tubazioni che hanno il compito di convogliare l’acqua di scarico dei sifoni degli apparecchi alle colonne di scarico. I prospetti 4 e 5 della UNI EN 12056, riportano le dimensioni e i limiti di applicazione per diramazioni di scarico senza ventilazione.
Se i limiti di applicazione non possono essere rispettati, le diramazioni di scarico devono essere ventilate, salvo nei casi in cui regolamenti e procedure di installazione nazionali e locali autorizzano l’uso di condotti con diametri maggiori o l’installazione di valvole di aerazione.
In base al valore della portata totale calcolata possiamo ricavare il diametro nominale DN dei tubi delle diramazioni di scarico che è associato ad una capacità idraulica tipica. In figura sono riportati i limiti fisici di applicazione per le diramazioni di scarico senza ventilazione.
Per garantire una perfetta ventilazione della colonna, la tubazione deve essere dimensionata in base alla quantità d‘acqua prevista al punto più basso.
La braga a 45° a sezione ridotta è da evitare perchè, anche se la formazione di depressione nella colonna risulta minima, in prossimità della diramazione d’allacciamento si forma una chiusura idraulica che provoca aspirazioni sia al sifone dell’apparecchio che scarica sia ai sifoni degli altri apparecchi.
La ventilazione secondaria indiretta è caratterizzata da una tubazione supplementare collegata con la colonna di scarico, e dedicata esclusivamente al passaggio di aria dall’esterno.
L’installazione deve essere sottoposta alla prova di pressione e individuare eventuali perdite dalle giunzioni pressate, prima di essere murata definitivamente. La prova di pressione deve essere effettuata ad una pressione pari a 1,5 volte quella massima d’esercizio (consigliata 15 bar).
Strumenti di Misura della Pressione
Gli strumenti di misura della differenza di pressione possono essere semplici manometri differenziali a mercurio o complessi sistemi che permettono direttamente un completo controllo delle portate istantanee e totali. Si hanno così apparecchi indicatori se permettono il rilievo della sola portata istantanea; apparecchi indicatori e totalizzatori se sono muniti anche di dispositivi per l'integrazione delle portate; indicatori-registratori se muniti di dispositivi per la registrazione delle variazioni delle portate su apposita zona di carta-diagramma, ed anche contemporaneamente indicatori-totalizzatori-registratori.
Un ugello può essere riguardato come un dispositivo di riduzione della sezione limitato alla prima parte del tubo Venturi, senza il successivo tratto divergente; un diaframma è ancor meno ingombrante, perché è costituito da un disco munito di un foro circolare al centro, fornito di uno spigolo vivo verso monte.
Gli ugelli e i diaframmi sono stati e sono oggetto di accurati studî sperimentali, la cui elaborazione è affidata a un comitato dell'ente internazionale di unificazione I. S. A. Il corrispondente italiano dell'I. S. A. è l'ente U. N.
Materiali Utilizzati negli Impianti Idraulici
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).
Contatori dell'Acqua
I contatori dell’acqua dispositivi che consente di misurare il volume di acqua erogato ad una utenza - devono essere accessibili per esigenze di lettura e manutenzione, in posizione orizzontale o verticale e protetti da eventuali danni accidentali. Se ubicati in zone soggette al rischio di gelo, devono essere adeguatamente isolati.
Calcolo della Portata
La norma UNI 9182 del 2014, descrive ambo le tipologie, rimandando alla UNI 806 per approfondimenti circa il procedimento semplificato. Entrambi i metodi assegnano agli apparecchi sanitari un’unita di carico (espressa in litri al secondo), la cui somma, corretta attraverso un fattore di contemporaneità (l’erogazione contemporanea di tutti i dispositivi è poco probabile), permette il calcolo della portata di progetto (QD). Si evitano così eventuali problematiche causate da un sottodimensionamento o sovradimensionamento delle rete idrica.
Nel caso di edifici residenziali è raccomandato l’utilizzo del metodo semplificato, secondo la procedura contenuta all’interno della norma UNI EN 806 parte 3 del 2008. A partire dall’ultimo punto di prelievo, si determinano le unità di carico per ogni sezione dell’impianto.
La determinazione delle portate nei punti di prelievo viene effettuata mediante il prospetto 2 della UNI EN 806- 3. Iniziando dall’ultimo punto di prelievo dell’apparecchio più distante, vengono determinate le singole unità di carico (UC) per ogni sezione dell’impianto, dalla cui somma si ottiene la portata totaleQT.
Dilatazione Termica
Qualunque materiale sottoposto a riscaldamento o a raffreddamento è soggetto al fenomeno di dilatazione o contrazione termica, ovvero le sue dimensioni mutano al variare della temperatura. Questo richiede dei particolari accorgimenti progettuali onde evitare possibili danni all’impianto.
Gli impianti idrosanitari a sviluppo limitato e con un certo numero di curve hanno una elasticità naturale in grado di assorbire le contrazioni o allungamenti delle tubature dovute alle dilatazioni termiche. Questi compensatori naturali altro non sono che dei cambi di direzione nel circuito delle tubazioni, attuato inserendo speciali raccordi a gomito (45 o 90°) o a T. In alternativa esistono sul mercato i c.d. compensatori artificiali, ovvero dei dispositivi meccanici che hanno la capacità di de...
TAG: #Idraulica