Anche per chi non è un professionista del settore edile, ma semplicemente un proprietario di un immobile, potrà tornare utile sapere cos’è lo sfiato della colonna di scarico. Si tratta, infatti, di una componente essenziale di ogni impianto idraulico, la cui importanza si potrà comprendere meglio spiegando a cosa serve e come funziona.

Cos’è lo Sfiato della Colonna di Scarico?

Lo sfiato della colonna di scarico è un elemento imprescindibile di un edificio, sia che si tratti di un’abitazione, che di un immobile commerciale o industriale. Nel dettaglio, gioca un ruolo di rilievo nel garantire il corretto funzionamento dei sistemi di scarico. Dall’efficienza dello sfiato della colonna di scarico dipendono infatti l’igiene e la salute dell’ambiente domestico, ma anche la sicurezza e il comfort di quanti occupano un edificio.

Lo sfiato della colonna di scarico è un prolungamento della stessa: si tratta di un tubo che ha origine dalla parte superiore della colonna e si estende verticalmente fino al tetto dell’edificio, almeno nella forma più comune e tradizionale.

La funzione principale dello sfiato della colonna di scarico è la ventilazione degli scarichi, assicurata tramite un flusso di aria fresca nell’impianto, in modo da bilanciare e quindi equilibrare la pressione all’interno delle tubazioni di scarico, evitando così il fenomeno del vuoto.

A Cosa Servono gli Sfiati degli Scarichi?

Gli sfiati degli scarichi servono a far funzionare in maniera corretta l’impianto idraulico, tramite l’espulsione dell’aria dalle condotte in pressione, in modo da garantire la regolarità del flusso idrico ed evitare problemi di varia natura.

Grazie agli sfiati di scarico è possibile:

  • Prevenire i cattivi odori: La ventilazione dello scarico è la funzione chiave dello sfiato, visto che permette di evitare la fuoriuscita di cattivi odori dalla colonna. In mancanza di uno sfiato adeguato, infatti, si potrebbe verificare il fenomeno del vuoto, ossia lo svuotamento dei sifoni, in conseguenza del quale i gas uscirebbero e si disperderebbero nell’ambiente abitato.
  • Evitare la pressione negativa: Una delle funzioni degli sfiati degli scarichi è garantire l’equilibrio della pressione, visto che se quest’ultima fosse troppo bassa, potrebbe provocare l’aspirazione dell’acqua nei sanitari e nei sifoni. Ciò provocherebbe un malfunzionamento che si materializzerebbe nella fuoriuscita dei cattivi odori e conseguente diffusione degli stessi nelle varie stanze dell’edificio, ma anche nei gorgoglii, ossia rumori fastidiosi nel sistema di scarico.
  • Prevenire la corrosione e altri danni: La presenza di sostanze chimiche corrosive nei gas fognari è una cattiva notizia per le tubazioni e non solo. Un accumulo di questi gas, infatti, può corrodere i tubi e provocare quindi danni all’intero impianto idrico.
  • Mantenere un flusso idrico regolare: Lo sfiato dello scarico consente di migliorare il flusso dell’acqua all’interno delle tubature.

Impianto Idrico: Adduzione e Scarico

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.

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.

Ricordiamo che 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.

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.

Ventilazione degli Impianti di Scarico

Per fare in modo che l’impianto di scarico delle acque reflue funzioni a modo e non dia problemi nel corso del tempo, è necessario creare un corretto sistema di ventilazione. Come? Di solito si effettua un prolungamento dello sfiato della colonna di scarico che arriva fin sopra il tetto.

Questo lo sottolinea anche la normativa in materia di sfiati delle colonne di scarico che fa riferimento alla progettazione dei sistemi fognari all’interno di abitazioni, edifici commerciali, pubblici e industriali. Si tratta della UNI EN 12056-2 che richiede espressamente un condotto di ventilazione che proviene dal tetto. Non si tratta che di una valvola di aerazione che consente all’aria di entrare nel sistema impedendo in contemporanea la fuoriuscita di cattivi odori.

È questo che bisogna tenere a mente quando si eseguono lavori di questo tipo. Ad ogni modo una ditta idraulica specializzata in impianti è a conoscenza della normativa ed è in grado di garantire un ottimo lavoro.

Tipologie di Sistemi di Ventilazione

Vediamo di seguito alcuni dei principali sistemi di ventilazione utilizzati nell'ambito degli impianti di scarico:

  • Ventilazione a tetto: Lo sfiato sul tetto è uno dei sistemi di ventilazione più comuni, in cui l'aria viziata viene espulsa all'esterno attraverso la colonna di sfiato, creando una pressione negativa che favorisce il flusso dell'aria all'interno delle tubazioni di scarico.
  • Valvole di ventilazione: Sono dispositivi che consentono all'aria fresca di entrare nel sistema di scarico e impediscono ai gas maleodoranti di uscire. Questi dispositivi vengono utilizzati quando l'installazione di sfiati a tetto non è praticabile.
  • Ventilazione forzata: Comporta l'utilizzo di un ventilatore posizionato nell'impianto di scarico stesso per migliorare la circolazione dell'aria e favorire il flusso dei liquidi e dell'aria.
  • Ventilazione con sifoni antivento: Questo tipo di sifone impedisce l'ingresso di aria dall'esterno nell'impianto di scarico, prevenendo la fuoriuscita degli odori.
  • Ventilazione a gravità: Si basa sulla differenza di peso tra l'aria calda e l'aria fredda, per creare un flusso naturale nell'impianto di scarico. Questo sistema è spesso utilizzato in combinazione con gli sfiati a tetto.

La scelta del sistema di ventilazione dipende dal tipo di impianto e dalla tipologia costruttiva dell'edificio.

Il BIM a Supporto della Progettazione MEP

Il BIM è un approccio basato sulla creazione e la gestione di modelli digitali 3D intelligenti di edifici e infrastrutture. Questi modelli contengono informazioni dettagliate su ogni componente dell’edificio, inclusi gli impianti idraulici come lo sfiato del bagno. Ogni elemento è associato a dati specifici, come dimensioni, materiali, costi e informazioni di manutenzione.

Nel contesto della progettazione dello sfiato del bagno, la modellazione 3D è di fondamentale importanza. Utilizzando, infatti, un software BIM per gli impianti MEP è possibile creare realistici modelli 3D che includono anche gli impianti in tutti i suoi dettagli (tubazioni, raccordi, quadri, ecc.) e consentono di valutare eventuali interferenze tra gli impianti presenti nell’edificio ma anche con gli elementi della struttura.

Vantaggi della Modellazione 3D

  • Visualizzazione dettagliata: la modellazione 3D degli impianti MEP consente di visualizzare l’intero sistema di sfiato del bagno in dettaglio. Puoi vedere come i tubi, le valvole e gli altri componenti interagiscono tra loro e con la struttura circostante. Questo livello di dettaglio è essenziale per individuare potenziali problemi di progettazione e risolverli prima che si verifichino sul campo.
  • Analisi dell’impatto: la modellazione 3D ti consente di condurre analisi dettagliate sull’efficacia dello sfiato del bagno. Puoi simulare il flusso d’aria e l’evacuazione dei gas maleodoranti per assicurarti che il sistema funzioni correttamente e che non vi siano accumuli di odori indesiderati.
  • Integrazione con altri sistemi: il BIM permette l’integrazione dello sfiato del bagno con altri aspetti del progetto, come la struttura dell’edificio, gli impianti elettrici e idraulici e persino l’arredamento del bagno. Questo garantisce una progettazione coesa e ottimizzata.
  • Riduzione degli errori: la modellazione 3D consente di identificare e correggere errori di progettazione già in fase preliminare. Questo riduce al minimo le modifiche onerose durante la fase di costruzione e aiuta a risparmiare tempo e denaro complessivamente.
  • Documentazione completa: il BIM genera automaticamente documentazione dettagliata, come disegni e schede tecniche, basata sul modello 3D. Questa documentazione è essenziale per la comunicazione con il team di costruzione e per l’ottenimento delle approvazioni necessarie dalle autorità competenti.

Normativa di Riferimento

La UNI EN 12056-2 “Sistemi di scarico funzionanti a gravità all’interno degli edifici - Impianti per acque reflue, progettazione e calcolo” è la normativa di riferimento per la progettazione dei sistemi fognari all’interno di abitazioni, edifici commerciali, edifici pubblici e industriali.

La UNI EN 12380 del 2014, invece, definisce proprio la classificazione, i requisiti e la valutazione di conformità delle valvole di aerazione dei sistemi di scarico a gravità.

Le attuali norme in materia di impianti idraulici e sanitari prevedono l’impiego di un vero e proprio tappo idraulico nei sifoni, che generalmente viene a crearsi immettendo aria nello scarico attraverso un piccolo condotto di ventilazione proveniente dal tetto.

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