Un impianto idraulico è l’insieme delle reti preposte alla distribuzione di acque, gas o fluidi vettori di un edificio. All’interno di questa definizione è compreso un insieme molto ampio di elementi. Il fine ultimo di un impianto idraulico è quello di garantire una corretta e sufficiente erogazione delle acque e un loro successivo smaltimento.
Possiamo distinguere due principali tipologie di impianti idraulici ad uso civile:
- Adduzione e distribuzione dell’acqua (fredda e calda), proveniente da acquedotto o serbatoio.
- 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).
Componenti di un Impianto Idraulico Standard
Andiamo ad analizzare brevemente le componenti di un impianto idraulico sanitario standard:
- Punto di partenza: Coincide con il punto di riconsegna del contatore.
- Chiave d’arresto principale (saracinesca): Intercetta l’impianto idraulico sanitario all’ingresso dell’abitazione.
- Collettore: Componente dedicata alla distribuzione dell’acqua in pressione nel circuito idrico in modo ordinato a tutte le utenze.
- Derivazioni: “Sotto-uscite” presenti lungo il percorso tra il contatore e il collettore.
- Chiavi d’arresto secondarie: I rubinetti.
Funzionamento dell'Impianto Idraulico
Di base, l’acqua fredda in entrata alimenta direttamente i vari erogatori (i rubinetti) e sanitari. Inoltre viene riscaldata da una caldaia, così da poter essere distribuita anche calda in base all’attivazione del miscelatore. Questo significa che ogni sanitario è collegato a un tubo per l’acqua calda e uno per l’acqua fredda.
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, l’acqua potabile arriva direttamente nella nostra abitazione per soddisfare i nostri bisogni: da bere o per cucinare, lavare le stoviglie o i vestiti, per l’igiene personale.
L’impianto idraulico domestico deve essere provvisto di un generatore di calore (caldaia, pompa di calore) che permette di scaldare l’acqua portandola ad una temperatura tale da poter essere utilizzata secondo le varie necessità d’uso.
Normative di Riferimento
Gli impianti domestici devono essere progettati a regola d’arte, nel rispetto del DM 37/08 ed in conformità alle norme tecniche armonizzate europee.
- UNI 9182 (2014): Specifica i criteri tecnici ed i parametri da considerare per il dimensionamento delle reti di distribuzione dell’acqua destinata al consumo umano.
- UNI EN 12056 (2001): 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.
- UNI EN 806-3 (2008): Procedura semplificata per il dimensionamento degli impianti idraulici negli edifici residenziali.
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.
Materiali Utilizzati
Fino agli inizi degli anni ’90 gli impianti idraulici venivano realizzati con tubi in ferro. L’idraulico li tagliava e filettava uno per uno prima di metterli in opera. L’evoluzione tecnologica ha introdotto nuove leghe termoplastiche, che vanno ad affiancare il rame nella cerchia dei materiali a disposizione.
Non devono essere usati tubi o raccordi contenenti piombo. Tra i materiali accettabili troviamo rame, materiali ferrosi (ghisa, acciaio zincato e inossidabile) e materiali plastici (PVC, PE-HD, PE-MD, PE-X, PP).
Oggigiorno si registra un ricorso massiccio alle tubazioni in materiale plastico, che ha velocizzato la relativa posa in opera, nonché ha permesso di contenere sensibilmente i costi. Le materie plastiche maggiormente utilizzate per la realizzazione delle condotte di scarico sono il PVC, il polipropilene, il polietilene ad alta densità.
Componenti Aggiuntive e Dispositivi Speciali
Queste componenti permettono di migliorare l’impianto idraulico. Troviamo dispositivi per il trattamento dell’acqua, quindi per il filtraggio o la depurazione, o sistemi che possono compensare un afflusso insufficiente d’acqua.
Nel caso dell'impianto di riscaldamento, è obbligatorio installare il filtro "defangatore magnetico" che preserva da sporco attraendo residui ferrosi e con la possibilità di spurgo.
Impianto di Scarico delle Acque Reflue
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.
Molti 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.
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 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.
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.
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.
Tipologie di Impianti di Scarico
Gli impianti di scarico possono essere di due tipi:
- A doppio tubo: Con un doppio sistema di scarico che tiene separate le acque nere (liquami, WC) dalle bianche (lavandino, bidet, lavatrice...).
- A tubo singolo: Nel quale confluiscono sia le acque nere sia quelle bianche.
Lo scarico a doppio tubo offre il vantaggio di una maggiore igienicità: non è possibile il riflusso delle acque nere, nè del loro sgradevole odore, attraverso gli scarichi dei lavandini, bidet e vasche da bagno. Lo scarico monotubo è adottato di solito nei condomini e nei grandi complessi edilizi, dove i bagni e le cucine degli appartamenti sono sovrapposti.
Dimensionamento delle Tubazioni
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.
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).
Manutenzione e Sicurezza
È importante rispettare il giusto diametro delle tubazioni e le loro pendenze per assicurare un efficace smaltimento. In un impianto idraulico correttamente progettato.
Ogni edificio, abitazione o appartamento deve essere provvisto di una valvola d’arresto che regoli l’approvvigionamento esclusivamente ai locali oggetto d’interesse. Tale valvola di arresto deve essere installata all’interno dell’edificio, in una posizione accessibile al di sopra del pavimento e in prossimità del punto di ingresso della tubazione di approvvigionamento o distribuzione che fornisce l’acqua ai locali.
La prova di pressione deve essere effettuata ad una pressione pari a 1,5 volte quella massima d’esercizio (consigliata 15 bar).
Schema di Distribuzione dell'Acqua
Per la distribuzione di piano è preferibile la cosiddetta distribuzione a collettore. Ogni punto di erogazione è servito singolarmente da un proprio tubo, posato in soluzione unica senza giunzioni, che parte da un collettore centrale di distribuzione ed arriva alle singole utenze. I collettori devono essere posizionati in una cassetta dedicata, in un punto facilmente accessibile per facilitare le eventuali operazioni di manutenzione.
Seguire il percorso dell’acqua ci permette di descrivere come funziona l’impianto idrico sanitario e di esaminare i nodi cruciali della sua rete. Se potessimo osservare uno schema di distribuzione del sistema idrico e del flusso dell’acqua, vedremmo che l’impianto idrico sanitario di un edificio si divide essenzialmente in due parti.
Considerazioni Finali
Le soluzioni per portare l’acqua nei vari punti dell’abitazione sono numerose e molte di esse sono ugualmente valide. In questi casi, è importante rivolgersi all’esperienza e alla consulenza di un tecnico specializzato, che è la figura più idonea a consigliare la tipologia d’impianto più adatta.
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