Funzionamento e tipologie di impianti idraulici

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.

Nel sostituire o costruire ex-novo un impianto idrico (o idraulico) è peculiare - onde prevenire e ridurre al minimo gli errori - la conoscenza della normativa tecnica per operare in completa sicurezza.

Componenti e Funzionamento di un Impianto Idraulico

È importante conoscere come è fatto un impianto idraulico e cosa considerare prima di realizzarne uno per la tua abitazione. Con questo post, rivolto agli appassionati di idraulica e del fai da te, vogliamo riassumere tipologie e caratteristiche di un sistema idraulico e fornirti un quadro generale sul suo funzionamento.

In linea generale, l’impianto idraulico ad uso civile si suddivide, in due principali tipologie:

Adduzione e distribuzione dell’acqua (fredda e calda), proveniente da acquedotto o serbatoio.
Scarico delle acque nere, nella rete fognaria comunale, o, in assenza, in fossa settica.

Le acque condotte nello scarico possono essere suddivise in acque bianche (quelle provenienti da lavatrici, lavabi, docce, ecc.) ed acque nere (provenienti dagli scarichi nel wc).

Due tipologie di impianto

Puoi optare per due sistemi: di derivazione e a collettore. Con il primo, ogni sanitario viene collegato alla rete di distribuzione idrica attraverso diverse tubazioni. Con il secondo, ogni punto di erogazione (lavello, lavatrice, lavabo, doccia…) viene collegato singolarmente ad un solo tubo flessibile.

Poiché privo di giunture sotto traccia, questo sistema è molto utile in caso di perdite; permette, infatti, di intervenire solo nella zona danneggiata. Il collettore dell’acqua calda e quello dell’acqua fredda saranno inseriti all’interno di una cassetta posta in un punto facilmente raggiungibile in caso di intervento.

Com’è fatto e come funziona

Consideriamo l’ipotesi di costruirne uno a derivazione per un edificio composto da più appartamenti. Sarà necessaria l’installazione di una o più colonne verticali alle quali collegare dei tubi di distribuzione.

Presa delle acque chiare: Ogni appartamento dispone di una presa delle acque chiare dalla quale si diramano i tubi dell’acqua fredda e quelli dell’acqua calda. Puoi optare per delle tubazioni in pvc, rame o plastica.
Tubi di scarico: Ad ogni apparecchio è collegato un tubo di scarico agganciato a sua volta alla colonna delle acque nere. I tubi di scarico vengono solitamente fatti passare attraverso il pavimento (in alterativa, nella parte bassa delle pareti). Le acque nere confluiscono nel tubo di scarico collegato al sanitario (prendiamo ad esempio il lavandino della cucina) e dal tubo al sifone (quest’ultimo contiene sempre dell’acqua in modo da evitare che risalgano cattivi odori dagli scarichi). Passando dal sifone, le acque proseguono attraverso il tubo di scarico interrato.

Periodicamente ti consigliamo di svitare il sifone per pulirlo dai residui depositati al suo interno (cibo, sapone, capelli…) che, oltre a poter provocare la diffusione di cattivo odore, potrebbero ostruire il passaggio dell’acqua ed otturare le tubazioni.

Di solito, un sistema idrico studiato per gli edifici che contano diversi piani si serve anche di un’autoclave, un grosso recipiente che aiuta l’acqua a risalire attraverso le tubazioni e ad arrivare anche agli appartamenti degli ultimi piani.

A volte, sui tetti di piccoli edifici, si può decidere di installare un recipiente dell’acqua. Al suo interno è presente un galleggiante collegato ad un rubinetto. Quando si consuma acqua ed il suo livello scende sotto il galleggiante, il rubinetto che mette in funzione la pompa che porta l’acqua all’acquedotto si aziona automaticamente. Non appena il recipiente è nuovamente pieno e il livello dell’acqua raggiunge il galleggiante, il rubinetto si chiude.

In caso di danneggiamento dell’impianto, di dispersione d’acqua per via di un tubo rotto o, semplicemente, per eseguire la manutenzione, è possibile “chiudere” l’intero sistema attraverso un rubinetto principale (lo riconoscerai perché è quello collegato al contatore). Alcuni sistemi sono dotati anche di rubinetti d’intercettazione, con i quali poter chiudere solo una parte dell’impianto. Il consumo dell’acqua è conteggiato da un contatore. Puoi decidere se installarne uno generale o uno per appartamento, in modo che ogni famiglia possa verificare il numero di metri cubi consumati.

Impianto di adduzione e distribuzione

L’impiego efficace dell’acqua all’interno di un edificio richiede un impianto di adduzione e distribuzione ben progettato e funzionale. Questo sistema è responsabile del trasporto dell’acqua potabile dalle fonti di approvvigionamento (serbatoi o reti pubbliche) verso i punti di utilizzo all’interno della struttura.

In genere, l’impianto inizia con un contatore, un dispositivo di chiusura (saracinesca, rubinetto di arresto) e un filtro per garantire la qualità dell’acqua in ingresso, seguito da una pompa o da un sistema di pressurizzazione che assicura il flusso costante e adeguato. Il percorso dell’acqua comprende tubazioni principali e diramazioni che portano ai vari punti di prelievo, come rubinetti, docce e apparecchi sanitari.

È essenziale che queste tubazioni siano dimensionate correttamente per evitare perdite di pressione e garantire un flusso sufficiente in ogni punto della rete.

Per servire i vari punti di erogazione dell’acqua in un edificio, occorrono colonne verticali di maggiore sezione e reti di distribuzioni orizzontali ai vari piani. Le tubazioni di distribuzione possono essere in rame, rivestito in materiale plastico, o in PVC. Le colonne montanti devono, invece, avere una sezione via via decrescente verso l’alto e possono essere in acciaio zincato, polietilene ad alta densità (PEAD), in rame o in PVC.

Per l’impianto di distribuzione dell’acqua è preferibile la cosiddetta distribuzione a collettore, in cui ogni punto di erogazione è servito singolarmente da un unico tubo, senza giunzioni, che parte da un collettore centrale di distribuzione ed arriva alle singole utenze. In questo modo la chiusura di una singola utenza non pregiudica il funzionamento delle altre e si evitano giunture che sono spesso causa di perdite. I collettori devono essere posizionati in una cassetta incassata dedicata, posta in un punto facilmente accessibile per eventuali operazioni di manutenzione. La stessa cassetta ospita un collettore per l’acqua calda ed uno per l’acqua fredda.

Per dimensionare l’impianto di distribuzione e di carico occorre tener in conto le unità di carico (UC) dei singoli dispositivi che compongono l’impianto.

Impianto di scarico

Questo sistema è progettato per convogliare le acque reflue provenienti da lavandini, docce, wc e altri apparecchi sanitari verso la rete fognaria o il sistema di trattamento delle acque reflue. Le tubazioni di scarico devono essere dimensionate correttamente per evitare intasamenti e garantire un flusso adeguato. Spesso, le tubazioni di scarico sono realizzate in PVC o polipropilene, materiali che offrono resistenza alla corrosione e alla formazione di incrostazioni.

È essenziale che l’angolazione delle tubazioni sia accuratamente calcolata per consentire il corretto deflusso delle acque reflue gravitazionalmente. Inoltre, l’installazione di dispositivi come sifoni e ventose previene l’ingresso di odori sgradevoli negli ambienti interni e contribuisce a mantenere il sistema igienico e funzionale nel tempo.

Gli impianti di scarico possono essere di due tipi:

A doppio tubo, cioè realizzati con due tubi distinti per lo scarico, per smaltire separate le acque nere e quelle bianche.
Tubo singolo nel quale confluiscono indistintamente le acque nere e quelle bianche.

Qualora fosse possibile, è sempre consigliabile avere un impianto di scarico a doppio tubo perché offre il vantaggio di una maggiore igienicità. Optando per questa soluzione, infatti, si evita che il riflusso e il cattivo odore delle acque nere, risalgano attraverso gli scarichi di lavandini, docce, vasche, ecc.

Ad ogni modo, per evitare il fenomeno del riflusso, esistono dei componenti di collegamento tra le singole apparecchiature igieniche e le condutture di scarico, costituite da un tubo ricurvo (in metallo, plastica o PVC) detto sifone.

Il sifone può avere una forma ricurva a “pera”, a“ U”, oppure a “S”, che ospita sempre una piccola quantità d’acqua in grado di impedire il ritorno e l’uscita degli odori sgradevoli. Proprio a causa della sua forma ricurva, il sifone tuttavia rallenta il deflusso delle acque di scarico, favorendo talvolta il deposito delle sostanze in sospensione con conseguente ostruzione della condotta. Per questo, i sifoni devono essere sempre ispezionabili e pulibili, in modo da poter asportare le sostanze che causano l’intasamento.

L’impianto di scarico è costituito da:

Tubazioni orizzontali con leggera pendenza (superiore all’ 1%) che collegano i singoli apparecchi di servizio ad una cassetta di ispezione.
Tubazione orizzontale, con pendenza superiore all’1%, che collega la cassetta di ispezione alla braga situata sotto al WC.
Colonna di scarico (o fecale) che si sviluppa verticalmente, destinata a ricevere le acque nere e a convogliarle nell’impianto fognario pubblico, previa il passaggio in un pozzetto d’ispezione.
Sfiato di ventilazione, collocato generalmente sulla copertura del fabbricato.

Apparecchiature igieniche dell’impianto idraulico

Le apparecchiature che compongono l’impianto idraulico solitamente includono:

Lavello cucina - montato su staffe di acciaio o inserito in un mobile predisposto, il lavello deve essere posizionato in modo che il bordo superiore si trovi tra gli 80 e gli 85 cm dal pavimento. Le tubazioni per l’acqua calda e fredda devono avere un diametro di almeno 1/2 pollice e devono essere collegate a un gruppo miscelatore che permetta la regolazione della temperatura dell’acqua. Il tubo di scarico, con diametro di 40 mm, deve essere dotato di un sifone ispezionabile e deve seguire una pendenza superiore all’1% per convogliare l’acqua in un pozzetto ispezionabile.
Lavatrice e lavastoviglie - per la presa d’acqua destinata alla lavatrice o alla lavastoviglie, è necessario solitamente predisporre una presa d’acqua fredda, con rare eccezioni per alcuni modelli di lavatrici che richiedono anche una presa d’acqua calda. Il rubinetto di alimentazione deve essere del tipo ad innesto a vite e posizionato a un’altezza compresa tra i 60 e i 70 cm dal pavimento. Anche per lo scarico, che deve essere situato a circa 80 cm dal pavimento, è essenziale prevedere un pozzetto ispezionabile e una pendenza del tubo non inferiore all’1%.
Lavabo bagno - anche il lavabo del bagno può essere montato su staffe di acciaio, appoggiato su una colonna in porcellana, appoggiato o incassato ad un mobile bagno. In tutti i casi, è importante posizionarlo ad un’altezza di circa 80 cm dal pavimento. Il rubinetto, solitamente monocomando (in cui la miscelazione dell’acqua avviene sollevando e ruotando verso destra o sinistra la leva del rubinetto), deve essere dotato di rubinetti di arresto per consentire l’isolamento in caso di rotture. Anche il tubo di scarico, con diametro di 40 mm, deve essere corredato di sifone ispezionabile e seguire una pendenza superiore all’1%.
Vasca e doccia - la vasca, solitamente in ghisa o in acciaio smaltato, può essere scelta, nei prodotti di più recente fattura, in acrilico (o metacrilato), resina, vetroresina o corian. Richiede un erogatore d’acqua con attacchi da 1/2 pollice e uno scarico con tubo da 40 mm, con pendenza superiore all’1% e dotato di pozzetto ispezionabile. Analogamente, per la doccia è necessario prevedere un piatto per la raccolta dell’acqua, un braccio a snodo con rubinetto e uno scarico con le stesse specifiche di pendenza e dimensioni del tubo. Anche i piatti doccia possono essere in resina o in materiale acrilico, composti da un impasto che li rende resistenti, leggeri ma anche personalizzabili per colore, forma e dimensione.
Bidet - può essere appoggiato direttamente sul pavimento, filo muro oppure sospeso su staffe. È provvisto di miscelatore monocomando per l’erogazione dell’acqua calda e fredda. Lo scarico, da 40 mm., è provvisto di sifone e deve preferibilmente confluire in un pozzetto ispezionabile.
Vaso - il vaso può essere con scarico a pavimento o attacco a parete, sospeso o filo muro. È già fornito coni sifone integrato. Lo scarico deve essere eseguito con bocchettone da 70/80 mm, con pendenza superiore all’1%, fino alla colonna di scarico verticale, che è di almeno 100 mm di diametro. La cassetta per la raccolta dell’acqua (sciacquone) può essere esterna oppure ad incasso nella parete. Ha una capacità da 10 litri ed è alimentata da un tubo da 3/8 di pollice con rubinetto di arresto.

Normative di riferimento

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.

Materiali utilizzati

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).

Tipologie di tubi e giunzioni

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.

Giunzione tramite giunti a compressione:

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

Giunzione tramite saldatura:

Scaldare con il cannello le estremità dei tubi da saldare, quindi spennellarli con un pò di liquido o pasta flussante.
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.

Per collegare du tubi in ferro zincato, dopo averli filettati, occorre sigillarli.
Dopo aver sigillato anche l'altra estremità del tubo filettato, inserire anche questo nel giunto.

Coprax (Polipropilene Copolimero Random PP-R)

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".

Eseguire il taglio del tubo ad angolo retto con apposita cesoia tagliatubo.
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 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...

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.
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.
Introdurre i due tubi da unire nel giunto, spingendo a fondo e ruotandoli leggermente.

Sistemi pressfitting Geberit

L'obiettivo principale di ogni prodotto o sistema è garantire l'affidabilità, la sicurezza, la stabilità e la durata. I sistemi Geberit "Mepla" e "Mapress" rispondono a queste esigenze, dato che sono facili da utilizzare, affidabili e a montaggio ultimato assicurano grande longevità dell'impianto.

I sistemi pressfitting Geberit Mapress sono costituiti dai seguenti componenti: raccordi, tubazioni e attrezzi di pressatura. I raccordi e le tubazioni sono fornibili a seconda delle esigenze in quattro diversi materiali: Acciaio Inox, Acciaio al Carbonio, Rame (solo raccordi) e CuNiFe (lega Cupronichel - ideale per installazioni a contatto con acqua di mare).

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.

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.

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