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. L'impianto idrico sanitario è una componente essenziale di ogni abitazione, ufficio o qualsiasi altro edificio destinato ad ospitare persone.
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 delle tubazioni
I materiali piĂą 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.
SostenibilitĂ 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 | 5 |
| BAGNO B | 12 |
| CUCINA | 4 |
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 contemporaneitĂ .
Sommiamo le unitĂ 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 |
|---|---|
| BAGNO A | 5 |
| BAGNO B | 12 |
| CUCINA | 4 |
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.
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. 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.
UNI EN 806
La norma UNI EN 806 fornisce le “Specifiche relative agli impianti all’interno di edifici per il convogliamento di acque destinate al consumo umano“.
La norma specifica i requisiti e fornisce raccomandazioni sulla progettazione, installazione, modifica, sulle prove, manutenzione e sul funzionamento degli impianti per acqua potabile all’interno degli edifici e, per alcuni fini, di tubazioni all’esterno degli edifici, ma all’interno degli immobili.
Essa è divisa in 5 parti:
- GeneralitĂ
- Progettazione
- Dimensionamento delle tubazioni - Metodo semplificato
- Installazione
- Esercizio e manutenzione
Parte 1 UNI EN 806: le generalitĂ
Nella prima parte della UNI vengono indicati gli obiettivi principali. Essi consistono nell’assicurare che:
- sia evitato il deterioramento della qualità dell’acqua nell’impianto;
- la portata d’acqua e la pressione richieste siano disponibili nei punti di prelievo e nei punti di allacciamento di apparecchiature (come per esempio lavatrici e scaldaacqua);
- l’acqua potabile soddisfi le norme riguardanti la qualità fisica, chimica e microbiologica nei punti di prelievo;
- tutte le parti dell’impianto non provochino pericolo per la salute e non danneggino beni durante la loro durata di vita calcolata:
- la manutenzione dell’impianto soddisfi i requisiti funzionali in tutti i momenti durante la sua durata di vita;
- i livelli di emissione acustica siano mantenuti ad un livello minimo ottenibile;
- siano evitati la contaminazione dell’approvvigionamento idrico pubblico, il consumo eccessivo, la perdita e l’impiego scorretto.
Parte 2 UNI EN 806: la progettazione degli impianti di acqua potabile
La seconda parte della UNI EN 806 fornisce raccomandazioni utili e specifica i requisiti necessari per la progettazione degli impianti di acqua potabile all’interno di edifici e per le tubazioni all’esterno degli stessi, ma dentro le proprietà e si applica ai nuovi impianti, alle modifiche e alle riparazioni. Si applica a prescindere che l’acqua sia approvvigionata da un soggetto erogatore pubblico o privato.
Bisogna progettare l’impianto in modo tale da:
- evitare sprechi, consumi eccessivi, usi impropri e contaminazioni dell’acqua;
- evitare una velocitĂ eccessiva, basse portate e aree di ristagno;
- permettere l’approvvigionamento idrico a tutte le singole uscite, tenendo conto della pressione, della portata, della temperatura dell’acqua e dell’uso dell’edificio;
- evitare l’intrappolamento di aria durante il rifornimento e la formazione di sacche d’aria durante il funzionamento dell’impianto;
- non causare pericolo o arrecare disturbo a persone e animali domestici né danneggiare edifici e beni contenuti in essi;
- evitare danni e impedire che la qualità dell’acqua sia influenzata dall’ambiente locale;
- facilitare l’accesso alle apparecchiature e gli interventi di manutenzione sulle stesse;
- evitare collegamenti incrociati;
- ridurre al minimo la generazione del rumore.
Il progettista deve considerare il consumo dell’acqua e la richiesta energetica di un impianto e cercare di limitare entrambi. Tutti i tubi e i giunti di un impianto di acqua potabile devono essere progettati per durare 50 anni, tenendo conto delle condizioni di esercizio specifiche e delle condizioni di manutenzione appropriate.
Particolare attenzione è data sia alla temperatura che alla pressione. La pressione di prova deve essere di almeno 1.5 volte la pressione di esercizio massima ammissibile (PMA). I materiali, i componenti e le apparecchiature devono essere in grado di resistere a temperature dell’acqua fino a 95° in condizioni di guasto.
Dopo 30 secondi dall’apertura completa di un raccordo di prelievo, la temperatura dell’acqua non dovrebbe superare i 25°C per i punti di prelievo di acqua fredda e non dovrebbe essere inferiore di 60°C per i sistemi centralizzati di acqua calda. I sistemi di acqua calda dovrebbero essere dotati di impianti per permettere di aumentare la temperatura fino ai punti terminali del sistema a 70°C per scopi di disinfezione, per evitare la proliferazione di batteri e ridurre così il rischio legionella.
In nessun caso devono essere impiegati tubi e raccordi di piombo.
Le tubazioni di approvvigionamento e distribuzione devono poter essere intercettati e drenati. Ogni tubazione che serve un locale o un’utenza deve poter essere chiusa per mezzo di una valvola d’arresto senza interrompere l’approvvigionamento agli altri locali. Questa valvola deve essere installata all’interno dell’edificio in una posizione accessibile. I rubinetti di acqua calda devono essere posizionati a sinistra, quelli dell’acqua fredda a destra.
Parte 3 UNI EN 806: il dimensionamento
La terza parte della norma descrive il metodo di calcolo per il dimensionamento delle tubazioni per gli impianti di acqua potabile (non include il dimensionamento delle tubazioni per sistemi antincendio). Il sistema di alimentazione di un impianto idrosanitario deve essere dimensionato in base alle portate massime probabili: le portate di progetto, ossia le portate derivate dai rubinetti che possono essere aperti in simultanea.
Per poter dimensionare le tubazioni bisogna prendere in considerazione:
- la tipologia dell’impianto;
- le condizioni di pressione;
- le velocitĂ di flusso.
Il metodo semplificato prevede l’individuazione degli apparecchi sanitari da alimentare per ogni tratto di tubazione da dimensionare. Per ogni tipo di apparecchio viene associata una portata unitaria espressa anche come unità di carico (1 UC equivale alla portata di prelievo QA di 0,1 l/s). Si calcola la portata totale QT dalla somma delle portate singole degli apparecchi.
Parte 4 UNI EN 806: l’installazione
La quarta parte della UNI contiene i requisiti e le raccomandazioni relativi alle modalità che dovrebbero essere applicate per la messa in opera degli impianti al fine di garantire che il sistema soddisfi i requisiti di sicurezza a lungo termine, di efficienza d’uso e rispetto dell’ambiente.
Secondo la normativa italiana le colonne montanti di una rete di distribuzione di acqua fredda e calda devono essere provviste di: organi di intercettazione, alla base e di eventuale organo di taratura della pressione e di rubinetto di scarico di diametro non minore di 1/2 che siano sicuri da un punto di vista della manovrabilità e della durata nel tempo; ammortizzatore di colpo d’ariete alla sommità collocato in posizione accessibile.
Le colonne di ricircolo di acqua calda devono essere collegate nella parte più alta del circuito in modo da consentire lo sfogo dell’aria. Le tubazioni devono essere poste a distanze sufficienti per consentirne lo smontaggio e a permettere al corretta esecuzione del rivestimento isolante. Le tubazioni di adduzione dell’acqua non devono essere posate all’interno di cabine elettriche, al di sopra di quadri e apparecchiature elettriche, al di sopra di materiali che possono diventare pericolosi se bagnati dall’acqua all’interno di immondezzai, all’interno di locali dove sono presenti sostanze inquinanti.
Gli apparecchi sanitari richiedono minimi di rispetto per l’uso degli spazi. Questo criterio deve essere tenuto in considerazioni durante la progettazione e dopo l’installazione. I supporti e i sostegni degli apparecchi sanitari devono essere tali da assicurare nel tempo la stabilità e la sicurezza di funzionamento. La posizione delle prese di corrente e degli apparecchi utilizzatori rispetto agli apparecchi sanitari deve essere tale da impedire ogni pericolo di folgorazione elettrica.
Le pompe devono essere installate in modo da non trasmettere il rumore e le vibrazioni alle strutture degli ambienti nei quali sono collocate e alle reti di tubazioni alle quali sono collegate. Tutte le apparecchiature devono essere montate in modo tale da consentire agevole eventuale manutenzione, smontaggio e rimontaggio.
Parte 5 UNI EN 806: la manutenzione
La quinta ed ultima parte della norma UNI EN 806 si riferisce alla manutenzione degli impianti. Gli impianti devono essere sottoposti a manutenzione per evitare di influire negativamente sulla qualità dell’acqua potabile, sulla distribuzione agli utenti e sulle attrezzature dell’ente di distribuzione dell’acqua. Devono essere, perciò, controllati a intervalli regolari per verificarne la sicurezza e le prestazioni. Per poter agevolare queste operazioni è necessario che le informazioni pertinenti all’impianto siano sempre disponibili.
Devono essere effettuati controlli sulla temperatura dell’acqua nei tubi, serbatoi di acqua fredda, serbatoi di accumulo dell’acqua calda e scarico dei rubinetti per assicurare che rientrino nei limiti come indicato nella EN 806-2.
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