La scelta del giusto tipo di tubazioni è fondamentale per il corretto funzionamento e la durata di un impianto sanitario o di riscaldamento. Nel corso della storia dell’idraulica, troviamo tracce dell’impiego dei materiali più svariati a seconda della disponibilità tipica del luogo geografico, della plasticità e possibilità di modellazione degli stessi.
Sono stati rinvenuti, infatti, resti di tubazioni in argilla, legno, bambù, passando al piombo, alla ghisa, al cemento e arrivando fino ai giorni d’oggi con l’utilizzo di materiali di natura sintetica. Il PVC, brevettato nel 1913, ha trovato un largo impiego attorno agli anni ’30-40 ed è tuttora uno dei materiali più impiegati nelle reti fognarie. Di pari passo, le tubazioni in materiale metallico come l’acciaio e il rame, utilizzate negli impianti di distribuzione fino ai giorni nostri, continuano a essere protagonisti nel mondo impiantistico.
Materiali più Comuni per Tubazioni Idrauliche
Per costruire un impianto idraulico resistente ed efficace, è essenziale scegliere i migliori materiali da usare per le tubature. Tra i più usati oggi vi sono:
Tubo in Piombo e Acciaio Zincato
I tubi di piombo hanno dominato per molto tempo (fino alla fine degli anni ’70) la costruzione degli impianti idraulici, persino per l’approvvigionamento di acqua potabile. Fortunatamente, col tempo ci siamo resi conto del grave rischio per la salute pubblica che rappresentavano. Era evidente che serviva un nuovo materiale.
L’acciaio e il ferro sembravano valide alternative, ma presentavano un problema fondamentale: la loro tendenza ad arrugginire nel tempo. È qui che entra in gioco la galvanizzazione. Aggiungendo uno strato protettivo di zinco su acciaio e ferro, i tubi hanno guadagnato una difesa contro gli agenti atmosferici. Nei dintorni degli anni ’60, i tubi zincati sono diventati lo standard globale.
Ma, col passare degli anni, hanno dimostrato di non essere una soluzione perfetta. I tubi zincati spesso diventano vittime della ruggine nel tempo, nonostante la galvanizzazione. Questo porta a problemi come perdite d’acqua, bassa pressione e potenziali rischi per la salute dovuti alla contaminazione da metalli pesanti come il piombo. Inoltre, quando la corrosione interna è avanzata, l’acqua può assumere un colore marrone ruggine, segno evidente di problemi nel sistema idraulico.
Insomma, affidarsi a un impianto idraulico in acciaio zincato nel 2024 non è la soluzione ideale. Se abiti in una vecchia proprietà, è probabile che tu abbia ancora questo tipo di tubazioni idrauliche obsolete. È il momento di considerare un’opzione più sicura e affidabile per il tuo impianto idraulico.
Tubo Multistrato
Il tubo multistrato rappresenta l’avanguardia nell’ambito degli impianti idraulici, combinando le migliori caratteristiche dei tubi metallici e dei polimeri. Questo materiale offre una resistenza eccezionale alle alte pressioni e alle temperature estreme, essendo impermeabile all’ossigeno e inibito rispetto a potenziali interazioni elettrochimiche.
Composto da almeno tre strati, il tubo multistrato presenta uno strato centrale in alluminio che garantisce la tenuta della forma anche durante la flessione o l’espansione. Gli strati esterni ed interni in PE-X sono immune alla corrosione tipica dei materiali metallici, garantendo così la conformità ai rigidi standard per i sistemi di acqua potabile. Il PE-Xb reticolato dello strato esterno fornisce una protezione meccanica, chimica ed elettrica allo strato di alluminio sottostante, mentre lo strato interno, caratterizzato da una superficie estremamente liscia, riduce al minimo le perdite di carico.
Con un’aspettativa di vita di almeno 50 anni e una resistenza superiore all’abrasione e alla corrosione rispetto ai materiali metallici, il sistema multistrato offre una soluzione affidabile e duratura per gli impianti idraulici. La sua leggerezza e facilità di trasporto, con un peso significativamente inferiore rispetto al rame e all’acciaio, semplificano notevolmente anche l’installazione.
Tubi in Polipropilene (PP-R)
I tubi in polipropilene rappresentano una soluzione affidabile e versatile per gli impianti idraulici. Realizzati con polimero polipropilene-random (PP-R), questi tubi offrono numerosi vantaggi grazie alle loro caratteristiche uniche.
Il PP-R è un materiale semplice e chimicamente stabile, privo di sostanze nocive, che mantiene la sua integrità anche a contatto con l’ambiente circostante e l’acqua. La presenza di molecole di etilene, indicata dalla “R” in PP-R, conferisce al materiale una buona rigidità, garantendo al contempo una flessibilità ottimale. Questa combinazione di caratteristiche permette ai tubi in polipropilene di piegarsi facilmente durante l’installazione e di assorbire urti e deformazioni senza comprometterne l’affidabilità.
Un tubo in PP-R è realizzato con polimero polipropilene-random. Si tratta di un materiale semplice e chimicamente stabile che non contiene sostanze chimiche nocive e non reagisce con l’ambiente circostante, né a contatto con l’acqua. La “R” di PP-R si riferisce alla presenza di molecole di etilene che forniscono una buona rigidità al materiale, garantendo una buona dose di flessibilità, dando origine così a un materiale resistente ma che può comunque piegarsi per facilitare le operazioni di posa e deformarsi a sufficienza per assorbire gli urti e le deformazioni.
Riassumendo i vantaggi del PP-R per applicazioni idrosanitarie, possiamo sottolineare come sia chimicamente inerte e idrofobico, per un’idoneità totale al trasporto dell’acqua potabile. Resistente alla pressione e anche alle alte temperature fino a 95°C, ha una aspettativa di vita di almeno 50 anni in condizione di temperature e pressione definite.
Per contenere il valore della dilatazione termica lineare, Aquatechnik ha poi realizzato negli ultimi anni una serie di tubazioni pluristrato con strato centrale caricato con fibre di vetro: queste speciali tubazioni riducono il valore di dilatazione termica del 70% rispetto alle tubazioni monostrato.
Considerando lo sforzo di Aquatechnik per migliorare entrambe le soluzioni con accorgimenti importanti e prestazioni più performanti, la scelta tra tubo in polipropilene e tubo multistrato per la realizzazione di reti di distribuzione dell’acqua sanitaria e potabile va messa in relazione alle esigenze specifiche del progetto.
Per quanto riguarda la resistenza, le tubazioni in polipropilene hanno performance migliori, soprattutto rispetto ad elevate temperature e sostanze chimiche. La tecnologia WOR di Aquatechnik, infatti, è particolarmente adatta per gli impianti che raggiungono alte temperature anche per trattamenti chimici di sanificazione acqua e sono resistenti fino a 40 volte in più rispetto a un tradizionale PP-R agli agenti ossidanti quali cloro libero, clorammine e altre sostanze chimiche.
Misurazioni sul campo hanno dimostrato l’inequivocabile vantaggio di faser FIBER-T rispetto all’acciaio zincato filettato: con un costo praticamente simile, le ore di lavorazione con il PP-RCT WOR viene praticamente dimezzato, con 7 ore e 50 minuti vs 3 ore e 30 minuti per realizzare una colonna montante acqua calda e fredda per uno stabile di cinque piani.
Entrambi atossici, sono idonei per il trasporto di fluidi potabili (ad eccezioni delle versioni multistrato POLIPERT, polipropilene versione fibrorinforzata FIRES e monostrato RAIN-WATER) e soluzioni eco-friendly. Le tubazioni PP-RCT WOR e multistrato Aquatechnik sono riciclabili e hanno un ciclo LCA a basso impatto ambientale.
Tubi in PVC
Le tubazioni idrauliche in PVC, acronimo di polivinilcloruro, rappresentano una scelta diffusa e affidabile per molteplici applicazioni idrauliche. Questi tubi sono realizzati con un tipo di materiale polimerico vinilico a base di cloro, disponibili in diverse varianti, tra cui monostrato e a più strati.
Sebbene il PVC offra buone caratteristiche meccaniche, è importante notare che la sua resistenza al calore è limitata a circa 60°C nel caso del PVC-U. Tuttavia, questa limitazione non ne compromette l’utilità in molte applicazioni, tra cui impianti di approvvigionamento idrico, drenaggio, irrigazione e raccolta di acqua piovana.
I tubi in PVC sono apprezzati per la loro durabilità e leggerezza, che li rende facili da maneggiare e installare. Queste qualità li rendono particolarmente adatti per un’ampia gamma di utilizzi, conferendo loro una posizione di rilievo nel settore idraulico. Il PVC, brevettato nel 1913, ha trovato un largo impiego attorno agli anni ’30-40 ed è tuttora uno dei materiali più impiegati nelle reti fognarie.
Rame
Noto nel settore per la sua solidità e longevità, il rame rappresenta una scelta affidabile per molteplici applicazioni idrauliche. È ampiamente impiegato per la distribuzione di acqua potabile, grazie alla sua resistenza e alla capacità di mantenere elevati standard di qualità dell’acqua. Inoltre, grazie alla sua eccellente conduzione termica, il rame è consigliato anche per sistemi di riscaldamento efficienti, contribuendo a garantire un’adeguata dispersione del calore.
È particolarmente apprezzato per gli impianti gas e di climatizzazione, dove la sua affidabilità e versatilità ne fanno una scelta preferita dai professionisti del settore.
Fattori da Considerare nella Scelta del Materiale
Scegliere il materiale giusto per le tubature idrauliche è una decisione cruciale in cui si devono contemplare diversi fattori. Alcuni degli elementi chiave da considerare sono, ad esempio, la natura dell’acqua da trasportare, le esigenze specifiche dell’impianto e perfino le condizioni ambientali.
Per poter scegliere il materiale più adatto, si devono considerare alcuni fattori come il budget, l’ubicazione dell’abitazione, il numero di stanze da bagno e cucina nella casa e il tipo di rubinetteria che si installerà.
Tabella Comparativa dei Materiali
| Materiale | Vantaggi | Svantaggi | Applicazioni |
|---|---|---|---|
| Acciaio Zincato | Resistente alla corrosione (inizialmente) | Soggetto a ruggine nel tempo, contaminazione da metalli pesanti | (Obsoleto) Vecchi impianti idraulici |
| Multistrato | Resistente ad alte pressioni e temperature, impermeabile all'ossigeno, lunga durata | Costo più elevato rispetto ad altri materiali | Impianti idraulici moderni, acqua potabile, riscaldamento |
| Polipropilene (PP-R) | Chimicamente stabile, resistente, flessibile, adatto per acqua potabile | Dilatazione termica superiore rispetto al metallo | Impianti idraulici, acqua potabile, impianti ad alta temperatura (con tecnologia WOR) |
| PVC | Durabile, leggero, facile da installare, economico | Resistenza al calore limitata | Approvvigionamento idrico, drenaggio, irrigazione, raccolta acqua piovana |
| Rame | Solido, longevo, resistente, mantiene la qualità dell'acqua, eccellente conduzione termica | Costo elevato | Distribuzione acqua potabile, sistemi di riscaldamento, impianti gas e climatizzazione |
Altri Aspetti Importanti
Il tubo è un profilato metallico cilindrico formato da un’unica lamiera di un metallo come per esempio acciaio o rame. I tubi in acciaio sono spesso impiegati nell’industria chimica e in tantissime applicazioni, ma ovviamente esistono tubi di diversi materiali oltre all’acciaio e con i più diversi impieghi.
I differenti materiali usati per la costruzione dei tubi sono legati allo stato ed alle condizioni del fluido associato ad esso. Importante da sottolineare è l’uso dei compensatori, degli elementi flessibili che deformandosi contrastano l’effetto delle dilatazioni termiche subite dalle tubazioni, che vengono inseriti in punti cruciali del sistema di tubazioni.
Il tubo idraulico moderno è tipicamente costituito da almeno tre parti: un tubo interno che trasporta il fluido, uno strato di rinforzo e uno strato esterno protettivo. L’interno deve avere una certa flessibilità e deve essere compatibile con il tipo di fluido che trasporterà. Lo strato di rinforzo è costituito da una o più guaine di tela metallica intrecciata o di filo avvolto a spirale. La treccia metallica ha uno schema incrociato attorno al perimetro del tubo idraulico per flessibilità. Il tubo spiralato è più resistente di quello trecciato e può resistere a pressioni più elevate.
I tubi flessibili e gli assemblaggi idraulici sono spesso realizzati con più materiali, ma i materiali primari utilizzati sono della massima importanza. I tubi flessibili in metallo possono gestire materiali di flusso ad alta temperatura e spesso possono gestire pressioni molto elevate. Il tubo rigido in metallo sarebbe in genere migliore se instradato vicino a una fonte di calore e il tubo flessibile sarebbe scelto per applicazioni con vibrazioni elevate o quando è collegato a parti in movimento.
Entrano in gioco così tante variabili che è impossibile prevedere con esattezza la vita utile di un tubo assemblato. I fattori chiave da considerare includono dimensioni, temperatura, applicazione, supporti, pressione e i raccordi montati.
Non sottostimare mai la pressione di un sistema oleodinamico. Quando si considera la pressione del flessibile, assicurarsi di considerare la pressione di esercizio del sistema nonché eventuali picchi di pressione e il posizionamento del tubo.
Quando si determina quale tubo è adatto alla propria applicazione, la temperatura è un fattore critico. Ci sono due aspetti della temperatura da considerare: temperatura ambiente e temperatura del fluido. La temperatura ambiente è la temperatura all’esterno del tubo. La temperatura nominale del tubo deve superare la maggiore delle due temperature dell’applicazione.
Un tubo assemblato è composto da un tubo flessibile e raccordi per tubi flessibili, che sono montati all’estremità delle teste della tubazione. Ne esistono di tante dimensioni e tipologie.
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