Quando si parla di un impianto idraulico del bagno, parliamo di una parte fondamentale della casa, la sua funzione è infatti quella di portare l’acqua, sia fredda che calda, da un punto all’altro, mediante l’utilizzo di tubi. L'impianto idrico sanitario rappresenta un elemento fondamentale in qualsiasi costruzione, garantendo il benessere e la salute degli occupanti.
In questa guida approfondita, esploreremo le varie sfaccettature di progettazione, offrendo una panoramica completa sugli aspetti chiave degli impianti idrico sanitari. Scopri la guida completa all’impianto idrico sanitario, dalla progettazione alla gestione delle acque reflue. Analizziamo le componenti chiave, offrendo un’ampia panoramica per professionisti.
Cos'è un Impianto Idrico Sanitario?
L’impianto idrico sanitario è un sistema complesso di tubazioni, dispositivi e macchinari progettato per garantire la fornitura sicura ed efficiente di acqua potabile all’interno degli edifici. Questo sistema gestisce sia l’acqua fredda che quella calda, sfruttando diverse tecnologie per adattarsi alle esigenze specifiche di ogni struttura.
Nel processo di progettazione edilizia, l’impianto idrico sanitario rappresenta un elemento fondamentale. La sua corretta progettazione e installazione sono cruciali per garantire il corretto funzionamento degli impianti e la fornitura di acqua in modo sicuro ed efficiente. Un impianto ben progettato contribuisce significativamente al comfort degli occupanti dell’edificio e alla sostenibilità complessiva della struttura.
Materiali Utilizzati per le Tubature
I materiali più comunemente impiegati per la realizzazione delle tubature includono:
- Acciaio zincato: saldabile e filettabile.
- Acciaio nero: saldabile e filettabile, richiede verniciatura o catramatura esterna per la protezione dalla corrosione; utilizzato principalmente per condotte di grosso diametro con giunzioni flangiate.
- Acciaio inox: disponibile in diverse tipologie, come tubi leggeri saldabili, tubi di serie media o pesante saldabili e filettabili, tubi a parete sottile per sistemi a pressare.
- Rame: disponibile in rotoli o verghe a seconda del diametro, utilizzabile con raccordi a saldare, a pressare o a stringere.
- Polipropilene tubo flessibile: con raccordi da stringere.
- Multistrato: composto da un tubo in polietilene reticolato ricoperto da uno strato di alluminio e un altro strato in plastica; i raccordi possono essere da pressare o da stringere.
Per garantire prestazioni ottimali, le tubature vengono rivestite con materiali isolanti, come il neoprene, con uno spessore compreso tra i 5 e i 12 mm. Questo rivestimento offre diversi vantaggi, tra cui la protezione dalle corrosioni, la prevenzione della condensazione esterna per le condutture dell’acqua fredda, la riduzione della dissipazione del calore per quelle dell’acqua calda e l’assorbimento di rumori e vibrazioni causati dal flusso d’acqua a pressioni elevate.
Progettazione dell'Impianto Idrico Sanitario
La progettazione degli impianti idrico-sanitari costituisce una fase cruciale nella realizzazione di edifici funzionali ed efficienti. Approfondiamo questo processo, concentrandoci sulle sfide e le soluzioni che caratterizzano la progettazione degli impianti idrico-sanitari.
Analisi delle Esigenze e Sfide Iniziali
La prima fase della progettazione comporta un’analisi approfondita delle esigenze dell’edificio e delle sfide specifiche. La varietà di utilizzi dell’acqua all’interno di una struttura, inclusi bagni, cucine e sistemi di riscaldamento, richiede un’approccio personalizzato. Le sfide possono includere la distribuzione uniforme dell’acqua, la gestione delle temperature e la conformità alle normative locali e nazionali.
Dimensionamento Adeguato degli Impianti
Una progettazione accurata tiene conto del numero di utenti, del consumo d’acqua previsto e della pressione richiesta. Sottostimare o sovrastimare queste variabili può portare a inefficienze, perdite d’acqua o malfunzionamenti complessivi del sistema.
Scelta dei Materiali e Tecnologie Avanzate
La selezione dei materiali è fondamentale per garantire la durata e l’efficienza dell’impianto. Le moderne tecnologie offrono una gamma diversificata di materiali, tra cui acciaio inox, polipropilene e multistrato. Le soluzioni avanzate, come i sistemi a pressare o a stringere, possono semplificare l’installazione e migliorare l’affidabilità del sistema.
Sostenibilità ed Efficienza Energetica
Gli impianti idrico-sanitari devono essere progettati considerando l’efficienza energetica e l’utilizzo di tecnologie a basso impatto ambientale. La raccolta delle acque piovane, ad esempio, rappresenta una pratica sostenibile sempre più integrata nei progetti.
Adozione degli Strumenti Digitali
L’integrazione con software per la progettazione di impianti idraulici rivoluziona la progettazione degli impianti idrico-sanitari. Questa metodologia consente una progettazione dettagliata, facilitando la visualizzazione e l’analisi del sistema in tutte le fasi del progetto. Ciò contribuisce a ridurre errori, ottimizzare i costi e migliorare la collaborazione tra i vari attori coinvolti nella realizzazione dell’edificio.
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.
Esempio di Dimensionamento Impianto Idrico Sanitario
Di seguito voglio descriverti un esempio di dimensionamento di un impianto idrico sanitario. Partiremo dai dati di progetto ed arriveremo 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
Schema Idraulico
Per ogni tratto di tubazione, è essenziale calcolare le Unità di Carico (UC) da gestire.
Di seguito vediamo quante UC devono essere gestite da ogni tratto di tubazione:
| Ambiente | UC |
|---|---|
| BAGNO A | |
| BAGNO B | |
| CUCINA |
Portata Massima Contemporanea
Ora, in relazione alle UC, definiamo la portata massima (l/s) per ogni tratto. Per determinare il valore di progetto della portata totale ci vengono in aiuto le curve o le tabelle di contemporaneità.
Sommiamo le unità di carico totali per ogni ambiente e andiamo a ricercare questo valore nella tabella. Di seguito un estratto che mette in evidenza il risultato finale.
Definizione Diametro Tubature
Seguendo sempre le tabelle date dalla Norma UNI 9182, possiamo individuare la dimensione delle tubature (espressa in pollici) ricordando che la velocita massima deve essere inferiore a 2 m/s.
Quindi utilizzando una vmax di 1,5 m/s alla colonna è attribuito un tubo di diametro 1″.
Questo ragionamento verrà effettuato anche per le diverse diramazioni presenti nell’edificio.
Dimensionamento Impianto di Scarico delle Acque Reflue
Dimensionamento Diramazioni di Scarico
Ora possiamo procedere anche con il dimensionamento degli scarichi. Nella seguente tabella sono presenti tutti i valori US (Unita di Scarico) per ogni elemento.
| Ambiente | US (Unità di Scarico) |
|---|---|
| BAGNO A | |
| BAGNO B | |
| CUCINA |
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. Questo però è un minimo, quindi è possibile utilizzare dei diametri più grandi, infatti in si tende ad utilizzare sempre tubi con un diametro minimo di 100 mm.
Sostituzione Sanitari e Rubinetteria
Sostituzione rubinetteria: questa operazione risulterà essere la più semplice tra tutte quelle del fai da te.
Sostituzione dei Sanitari
Per procedere con la sostituzione dei sanitari è necessario lo smontaggio del vecchio wc per misurare l’altezza dell’attacco del tubo di scarico. Per smontare il wc bisogna smontare le viti di ancoraggio a terra, raschiare il cemento bianco con una spatola e, infine, dare dei colpetti al wc così da poterlo staccare da terra.
Una volta misurato il tubo di scarico, si potrà procedere con l’acquisto del nuovo sanitario. Per quanto riguarda il montaggio del nuovo wc, invece, non bisognerà far altro che seguire gli stessi passaggi in modo inverso: posizionare, avvitare e stuccare.
Consiglio: Prima di fissare il nuovo wc al pavimento, è bene testare che le guarnizioni siano tutte funzionanti e, in caso contrario, sostituirle.
Prima di montare un nuovo lavabo, assicurati di chiudere il rubinetto principale e di svuotare il tubo. Se stai sostituendo un vecchio lavabo, inizia rimuovendolo dalla parete dopo aver disinstallato lo scarico e il rubinetto. Nel caso in cui il nuovo lavabo abbia dimensioni diverse da quello vecchio, rimuovi anche il supporto a parete precedente.
Successivamente, segna i punti per i nuovi fissaggi a parete e pratichi i fori in base alle dimensioni e all'allineamento desiderati. Una volta installato il nuovo supporto, puoi fissare il nuovo lavabo, comprensivo di scarico e rubinetto.
Pendenza degli Scarichi
Ogni sanitario possiede una tubazione di scarico che parte dalla piletta, continua nel sifone e termina in un tubo collegato al wc e inserito nel massetto.
In un precedente articolo abbiamo trattato il tema dell’impianto idrico, idraulico o idrosanitario domestico, di adduzione e scarico delle acque reflue in generale. L’impianto idraulico è quel sistema di condotte 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, 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.
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.
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.
Numerosi sono i tipi di sistemi di scarico di acque reflue oggi in uso, ma in Europa e 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.
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.
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. Per permettere il regolare funzionamento del sistema ed evitare lo svuotamento dei sifoni degli apparecchi sanitari, occorre che le reti di scarico siano dotate di una ventilazione con l’esterno.
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.
I sistemi di scarico devono permettere il corretto deflusso delle acque ed il loro convogliamento alla rete fognaria. 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.
A sinistra: Prospetto 4, capacità idraulica (Qmax) e diametro nominale (DN). 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 colonna si intende la tubazione verticale che attraversa uno o più piani e che ha uno sfiato sopra il tetto. 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).