Tipi e Funzionamento dei Tubi Idraulici

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.

In questo articolo, esploreremo le principali tipologie di tubi utilizzati negli impianti idrici di carico e scarico civili, con relative metodologie di giunzione.

Tipi di Tubi Idraulici

Di seguito, si indicano le principali tipologie di tubi utilizzati negli impianti idrici di carico e scarico civili, con relative metodologie di giunzione.

Tubi in Rame

In commercio si trovano tubi in rame ricotto (venduti in rotoli, da spianare con delicatezza per non deformarli), tubi dritti in rame crudo e tubi rivestiti esternamente di guaina isolante; tutti possono essere tagliati con un seghetto o con il tagliatubi a rotella. Ricordiamo che i tubi in rame ricotto devono essere curvati con il piegatubi e che, in caso di unione tra tubi, si dovranno utilizzare gli specifici giunti. I tubi in rame, quindi, sono facili da installare e non richiedono filettatura. Il loro utilizzo viene fatto fondalmente per gli impianti di adduzione dell'acqua e per gli impianti di riscaldamento.

Il rame è un materiale usato fin dall’antichità per gli acquedotti e come contenitore di acqua dato che è completamente atossico. Ha moltissimi vantaggi. Questo materiale è robusto e resiste molto bene agli urti. Non si deteriora e rende gli impianti sicuri e affidabili. è completamente termoresistente. è particolarmente resistente: il rame è un materiale particolarmente resistente agli urti, al tempo e al calore. Si presta a essere piegato, il che lo rende adatto a qualsiasi tubatura. Quelle realizzate in questo materiale sono infatti più costose delle alternative.

Giunzioni dei Tubi in Rame

Per collegare i tubi in rame, si possono utilizzare due metodi:

1. Giunti a compressione:

   1. Tenere fermo il corpo del giunto con un serratubi e, usando una chiave, serrare strettamente il dado.
   2. Solitamente, è sufficiente mezzo giro per una buona tenuta. Montare allo stesso modo anche l'altra estremità del giunto, verificandone la tenuta.

2. Saldatura a stagno:

   1. Scaldare con il cannello le estremità dei tubi da saldare, quindi spennellarli con un pò di liquido o pasta flussante.
   2. Dirigere la fiamma sulla giuntura e quando il rame si è sufficientemente scaldato (divenendo rosso-ciliegia), avvicinare un filo distagno che, fondendo, salderà la giuntura.

Tubi in Ferro Zincato

Con i tubi in ferro zincato si può risolvere ogni tipo di esigenza legata alla creazione di un impianto. I tubi in ferro zincato vengono attualmente utilizzati principalmente per gli impianti di distribuzione dell'acqua, da parte dell'acquedotto. La grande quantità di giunti disponibili in commercio consente di risolvere ogni problema di collegamento, non solo tra tubi dello stesso diametro, ma anche di diametro diverso.

L’unico limite delle tubature idrauliche in ferro zincato risiede in una maggiore difficoltà di creazione di giunture e collegamenti, a causa della sua minore flessibilità rispetto ai materiali precedentemente menzionati.

Giunzioni dei Tubi in Ferro Zincato

Per collegare due tubi in ferro zincato, dopo averli filettati, occorre sigillarli.

1. Dopo aver sigillato anche l'altra estremità del tubo filettato, inserire anche questo nel giunto.

Tubi in PVC

Per le condutture di scarico, sono molto usati i tubi in PVC, uniti tramite giunti a compressione o saldatura con solvente, rappresentando la soluzione più economica e facile da installare e soppiantando i vecchi tubi in piombo. Per le condutture dell'acqua fredda, le giunzioni a solvente sono l'ideale, mentre per le tubazioni di scarico e di fognatura i metodi sono spesso usati contemporaneamente. In commercio si trovano un'infinità di tubi in PVC, di diametri vari, di giunti e di raccordi multipli, che consentono di convogliare più tubi, e di far loro seguire curve, inclinazioni, ecc, e di realizzazare sifoni e quant'altro...

Giunzioni dei Tubi in PVC

1. Scegliere il tipo di raccordo desiderato, in base alle proprie esigenze d'impianto. Il raccordo puo' essere: a manicotto, a curva (90° o 45°), ad Y, a T... ecc.
2. Tagliare i tubi alla lunghezza necessaria ed eliminre, con una lima, le sbavature. Quindi, strofinare con carta vetrata le superfici esterne dei tubi e la parte interna del giunto, per irruvidirne le superfici.
3. Introdurre i due tubi da unire nel giunto, spingendo a fondo e ruotandoli leggermente.

Tubi in Polipropilene (Coprax)

Il Coprax è un sistema di tubi e raccordi, realizzati utilizzando il Polipropilene Copolimero Random (PP-R). Il Coprax resiste alla corrosione elettrochimica, può venire a contatto con calce e cemento senza la necessità di ricorrere a protezioni. Grazie alla sua bassa conducibilità elettrica, non risente del fenomeno delle correnti vaganti. La bassa conduttività termica unitamente all'ampio range di utilizzo (-20° a +95°) garantiscono una bassa dispersione di calore (e quindi un risparmio energetico), mentre la struttura omogenea e compatta rende minime le perdite di carico ed impedisce che si verifichino i fenomeni di ostruzione causati da depositi di calcare.

L'alto valore di isolamento acustico attenua la rumorosità degli impianti e la leggerezza di tubi e raccordi consente un'agevole maneggevolezza e posa in opera, con netto risparmio di tempo. La tipologia di polipropilene utilizzato per la sua fabbricazione è atossica e rispondente alle vigenti normative. La peculiarità del sistema Coprax è la sua tecnica di assemblaggio, che avviene mediante saldatura per fusione delle parti, adoprando uno specifico tipo di saldatore: il polifusore, munito delle specifiche "matrici".

Giunzioni dei Tubi in Polipropilene

1. Eseguire il taglio del tubo ad angolo retto con apposita cesoia tagliatubo.
2. Collegare il polifusore alla rete elettrica (220 VOLT) e verificare che abbia raggiunto la temperatura prevista, considerando che la polifusione del polipropilene avviene a 260° (Norme DVS 2206). Inserire contemporaneamente il tubo ed il raccordo nelle apposite matrici, esercitando una leggera pressione.

Tubi Multistrato

Il sistema Geberit Mepla è composto da un tubo multistrato che combina in modo superlativo le caratteristiche della materia sintetica con quelle del metallo (anima centrale). I raccordi pressfitting con garanzia di tenuta sono disponibili dal diametro 16 a 75 mm. A completamento della gamma, gli attrezzi manuali o elettrici, precisi ed affidabili garantiscono installazioni sicure e professionali. Questo sistema è caratterizzato da notevole velocità di posa in opera e sicurezza.

"PushFit" è il primo sistema multistrato Geberit disponibile nei d 16, 20 e 25 mm che non prevede l’utilizzo di attrezzi. Il tubo multistrato Geberit PushFit ha una sottile ma stabile anima di alluminio. La solidità dei raccordi rappresenta una caratteristica importante del sistema ad innesto Geberit PushFit. Grazie agli elementi di rinforzo che conferiscono ulteriore robustezza, gli speciali raccordi ad innesto sono adatti ad ogni situazione di cantiere. La parte dei raccordi dedicata all’inserimento del tubo è protetta ed affidabile, assicurando una minima resistenza all’introduzione del tubo. I raccordi del nuovo sistema PushFit sono dotati di una finestra di ispezione per verificare l’innesto del tubo nel raccordo.

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.

Geberit PE

La resistenza alle alte temperature, agli agenti chimici, agli urti sono prerogative importanti per chi deve realizzare impianti di scarico senza compromessi. Geberit PE è resistente all'abrasione, al calore (acqua calda fino a punte di 100 °C), resistente al freddo (fino a - 40 °C), agli acidi o ad altri corrosivi. Geberit PE resiste alle condizioni più estreme: sbalzi di temperatura, liquidi corrosivi, prodotti chimici, solventi e ad acque leggermente radioattive. Inoltre, il metodo di lavorazione di questo materiale offre la garanzia di assoluta tenuta anche in caso di sollecitazioni come ad esempio la trazione.

Impianto Idraulico: Adduzione e Scarico

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.

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.

Dimensionamento dei Tubi

Per la buona riuscita di un impianto idrico bisogna partire da un buon dimensionamento dei tubi in maniera, non dico rigorosa, ma con un pò di logica. Nella maggior parte dei casi questo dipende da un dimensionamento basato sull’esperienza dell’idraulico. Ogni impianto ha la sua storia e i suoi retroscena. Tipologia di distribuzione, lunghezza tubi, numero di deviazioni, tipo di tubo, sezione e così via.

La pressione? Sento spesso dire “beh mettiamo il 16 tanto abbiamo parecchia pressione”. E’ come dire di voler infilare un tappo di spumante nel collo di una bottiglia d’acqua. Potreste spingere con tutta la vostra forza (pressione) ma non entrerà almeno che non riduciate la sua dimensione quindi, la quantità di sughero che entrerà nella bottiglia. L’esempio è tanto semplice da non considerare tutti gli aspetti scientifici legati allo scorrimento dell’acqua in un condotto. Tutto ciò è stato omesso volontariamente per non annoiare il lettore e far desistere i più pratici.

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).

Distribuzione a Collettore

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.

Impianti di Scarico

Gli impianti di scarico sono di due tipi: a doppio tubo, cioe' con un doppio sistema di scarico che tiene separate le acque nere (liquami, WC) dalle bianche (lavandino, bidet, lavatrice...), oppure a tubo singolo nel quale confluiscono sia le acque nere sia quelle bianche. Lo scarico a doppio tubo offre il vantaggio di una maggiore igienicita': essendoci due tubi separati non e' possibile il riflusso delle acque nere, nè del loro sgradevole odore, attraverso gli scarichi dei lavandini, bidet e vasche da bagno. Lo scarico monotubo e' adottato di solito nei condomini e nei grandi complessi edilizi, dove i bagni e le cucine degli appartamenti sono sovrapposti.

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.

La normativa vigente prevede che le reti di scarico possono essere realizzate con tubazioni in ghisa, piombo, gres, calcestruzzo, materiale plastico, acciaio zincato, acciaio rivestito. Oggigiorno si registra un ricorso massiccio alle tubazioni in materiale plastico, la qualcosa 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.

Il collegamento tra le singole apparecchiature igieniche e le condutture di scarico è costituito da un tubo ricurvo (in metallo, plastica o PVC) detto sifone, caratterizzato da una forma ricurva a forma di “pera”, “ U”, oppure “S”, all'interno del quale rimane sempre un pò d'acqua che impedisce il ritorno e l'uscita degli odori sgradevoli. Tuttavia, proprio a causa della sua forma ricurva, il sifone rallenta il deflusso delle acque di scarico, favorendo il deposito delle sostanze in sospensione con conseguente ostruzione della condotta.

Normativa

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.

Materiali Accettabili

Non devono essere usati tubi o raccordi contenenti piombo. L’appendice A fornisce un elenco non esaustivo dei materiali accettabili. Tra questi abbiamo rame, materiali ferrosi (ghisa, acciaio zincato e inossidabile) e materiali plastici (PVC, PE-HD, PE-MD, PE-X, PP).

Tabella Riassuntiva dei Materiali

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