Nel settore degli impianti idraulici, scegliere il materiale giusto per le tubazioni è fondamentale per assicurare la durabilità e l’affidabilità degli impianti. 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.
Tra i materiali plastici più comunemente utilizzati nella produzione di tubi troviamo: PVC, polietilene e polipropilene. La scelta del materiale plastico per le tubazioni dipende dall'applicazione specifica e dalle esigenze del progetto. Il PVC, il polietilene e il polipropilene offrono ciascuno vantaggi unici che li rendono adatti a diverse situazioni. La scelta del giusto tipo di tubazioni è fondamentale per il corretto funzionamento e la durata di un impianto sanitario o di riscaldamento.
Polipropilene (PP): Un Materiale Versatile
Il polipropilene è un materiale polimerico che consente anch’esso la realizzazione di tubazioni leggere e facili da trasportare. Utilizzati per l’idraulica e per il riscaldamento sino dagli anni ’80, i tubi in PP-R offrono anche una buona resistenza chimica. Le tubazioni in polipropilene hanno un’elevata resistenza al calore e un buon comportamento anche alle basse temperature. Per questo motivo e per l’atossicità del materiale sono ideali per il trasporto dell’acqua potabile.
I tubi idraulici in polipropilene per impianti sono leggeri, facili da installare e completamente riciclabili, rendendoli una scelta ecologica ed economica per impianti civili e industriali.
Vantaggi del PP-R
- Chimicamente inerte e idrofobico: Idoneo al trasporto dell’acqua potabile.
- Resistente alla pressione e alle alte temperature: Fino a 95°C, con un’aspettativa di vita di almeno 50 anni in condizioni di temperatura e pressione definite.
- Strato interno liscio: Garantisce un attrito minimo e basse cadute di pressione durante il trasporto e la distribuzione dei fluidi veicolati.
- Bassa conducibilità termica: Riduce le dispersioni di calore e la formazione di condensa.
Tubi in PP-R: Cosa Significa la "R"?
Un tubo in PP-R è realizzato con polimero polipropilene-random. 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. 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.
Confronto con Altri Materiali
PVC (Polivinilcloruro)
PVC sta per polivinilcloruro, un tipo di materiale polimerico vinilico a base cloro. I tubi in PVC hanno un'ampia varietà di applicazioni: sono solitamente utilizzati per impianti in pressione di approvvigionamento idrico, drenaggio, irrigazione, raccolta acqua piovana. 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.
Tuttavia, presenta le seguenti caratteristiche:
- Ridotta resistenza alle alte temperature (max. 60°C).
- Densità ben superiore rispetto al PP.
- Necessità di verificare il rilascio di cloruro di vinile monomero.
- Impossibilità di giunzione per termofusione.
Polietilene
Il polietilene è noto per la sua flessibilità e resistenza agli impatti.
Tubi Multistrato
Il tubo multistrato è formato da almeno tre strati. Lo strato centrale in alluminio permette alla tubazione di mantenere la sua forma quando viene piegata o espansa a formare il “bicchiere”. Gli strati interni ed esterni in PE-X per loro natura non manifestano il fenomeno della corrosione, tipico dei materiali di natura metallica. Ciò garantisce che il tubo soddisfi i requisiti più severi per i sistemi di acqua potabile. Di conseguenza, il tubo multistrato presenta i vantaggi di una tubazione in materiale polimerico e quelli dei tubi metallici.
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.
Vantaggi del Sistema Multistrato Multi-Calor
- Durabilità: Aspettativa di vita di almeno 50 anni a impiego con pressioni di 10 bar e picchi di temperatura fino a 95°C.
- Resistenza: Eccellente resistenza all’abrasione e alla corrosione, nettamente superiore ai materiali metallici.
Considerazioni sull'Installazione
Tra i fattori da considerare per l’installazione, il fenomeno di dilatazione termica, generalmente superiore per tutti i materiali sintetici rispetto al metallo. Per l’installazione è fondamentale anche la leggerezza del materiale, per facilitarne la trasportabilità e la manovrabilità in cantiere. L’installazione di un sistema multistrato safety si può considerare più agevole e rapida rispetto a quella dei tubi in polipropilene, comunque semplificata dalla polifusione (a temperatura variabili dai 210 ai 260°C) rispetto alle tecniche di saldatura classiche dei tubi in metallo (temperature saldatura superiore ai 1000°C).
Il coefficiente di dilatazione termica lineare α=mm/mk del multistrato è 0,026, mentre quello dell’acciaio zincato è 0,012 e del rame 0,017.
Applicazioni Specifiche
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.
- Range diametrale richiesto: Il sistema fusio-technik si estende fino al diametro 630 mm, rendendolo adatto per impieghi ove siano previste portate eccezionali.
- Resistenza: Le tubazioni in polipropilene hanno performance migliori, soprattutto rispetto ad elevate temperature e sostanze chimiche.
Tecnologia WOR di Aquatechnik
La tecnologia WOR di Aquatechnik 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. Inoltre, la scelta di porre il sistema WOR nello strato interno del tubo pone gli additivi “al riparo” dall’azione degradativa degli agenti atmosferici, garantendo alla tecnologia WOR efficacia nel tempo. Accresciuta anche la resistenza a temperature e pressioni: l’aggiunta della tecnologia WOR garantisce performance dal 20% al 50% superiori rispetto al tubo monostrato per utilizzi con acqua fredda e calda.
Tra le innovazioni di Aquatechnik, infine, segnaliamo le tubazioni UVRES, le quali presentano una resistenza ai raggi UV aumentata di oltre 30 volte rispetto al normale polipropilene. Il binomio PP-RCT/WOR rappresenta ad oggi quanto di più tecnologicamente evoluto per la realizzazione di una tubazione che possa garantire maggiore sicurezza ed affidabilità in sistemi destinati al trasporto di acqua, anche potabile, in impianti sanitari, di riscaldamento e meccanici.
Costi di Gestione
Per quanto riguarda i costi di gestione, soprattutto per la distribuzione dell’acqua calda, si considera, infine la conduttività termica: λ pari 0,22 W/mK per i tubi monostrato in PP-R 80 Super, 0,19 per i tubi pluristrato e 0,42-0,52 a seconda del diametro per i tubi multistrato notevolmente inferiore a quella del rame.
Impatto Ambientale e Sicurezza
I vantaggi dei materiali polimerici, per tubazioni multistrato o in polipropilene, non si limitano a performance e installazione, ma riguardando anche l’ambiente e la sicurezza. 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.
I tubi di scarico in polipropilene sono una scelta ideale per la gestione delle acque reflue, grazie alla loro resistenza agli agenti chimici, alla corrosione e alle alte temperature. La superficie liscia dei tubi in PP previene l’accumulo di detriti, assicurando un flusso continuo e riducendo al minimo la manutenzione.
Le tubature in polipropilene correlate all’impianto idraulico permettono di far defluire l’acqua di scarico degli impianti casalinghi, attraverso impianti con tubi in pvc e polipropilene. Tra le loro peculiarità principali c’è una estrema leggerezza, unità però a un’ottima resistenza all’erosione, che li rende duraturi nel tempo. Riescono inoltre a sostenere temperature fino ai 90 - 100 gradi centigradi, quindi non si rovinano per esempio quando scoliamo la pasta buttando acqua bollente nel lavandino. Attenzione però: l’olio in cottura può anche superare queste temperature, e i tubi potrebbero rovinarsi.
Tabella Comparativa Materiali
| Caratteristica | PP-R | PVC | Multistrato |
|---|---|---|---|
| Resistenza alla temperatura | Fino a 95°C | Max 60°C | Fino a 95°C |
| Resistenza chimica | Elevata | Buona | Elevata |
| Dilatazione termica | Alta | Alta | Inferiore al PP-R |
| Installazione | Polifusione | Incollaggio/Giunzione meccanica | Raccordi a pressare/Stringere |
| Costo | Medio | Basso | Alto |
| Impatto ambientale | Riciclabile, basso impatto | Verificare rilascio cloruro di vinile | Riciclabile, basso impatto |
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