Collettori Impianto Idraulico: Funzionamento e Tipologie

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. L’impianto idraulico di acqua sanitaria comprende le reti di distribuzione di acqua potabile e non potabile per uso domestico, in particolare quello civile per lavarsi o per accumulo. 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 principali di un impianto idraulico

Un impianto idraulico si suddivide in due sistemi separati:

1. Un sistema di adduzione che immette nell’edificio l’acqua potabile proveniente dall’acquedotto comunale, necessaria per il funzionamento degli apparecchi sanitari, per lavaggi e per il consumo potabile.
2. Un sistema di scarico, dedicato alla fuoriuscita dei liquami di scarto (o acque reflue), diretto verso la fognatura o un impianto di riciclo e riuso dei reflui.

Gli impianti domestici devono essere progettati “a regola d’arte”, nel rispetto del DM 37/08 ed in conformità alle norme tecniche armonizzate europee.

Normative di riferimento

• 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 della norma UNI 9182 fornisce un elenco non esaustivo dei materiali accettabili, tra cui:

• Rame
• Materiali ferrosi (ghisa, acciaio zincato e inossidabile)
• Materiali plastici (PVC, PE-HD, PE-MD, PE-X, PP)

Dimensionamento dell'impianto

La norma UNI 9182 del 2014 descrive ambo le tipologie, rimandando alla UNI 806 per approfondimenti circa il procedimento semplificato. Entrambi i metodi assegnano agli apparecchi sanitari un’unita di carico (espressa in litri al secondo), la cui somma, corretta attraverso un fattore di contemporaneità (l’erogazione contemporanea di tutti i dispositivi è poco probabile), permette il calcolo della portata di progetto (QD). Si evitano così eventuali problematiche causate da un sottodimensionamento o sovradimensionamento delle rete idrica.

Nel caso di edifici residenziali è raccomandato l’utilizzo del metodo semplificato, secondo la procedura contenuta all’interno della norma UNI EN 806 parte 3 del 2008. A partire dall’ultimo punto di prelievo, si determinano le unità di carico per ogni sezione dell’impianto.

Impianto di scarico

Per “Impianti di Scarico” si intende quell’insieme di tubazioni, raccordi e apparecchiature necessarie a ricevere, convogliare e smaltire le acque usate provenienti dagli apparecchi sanitari ad uso domestico. 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.

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.

Moltissimi sono i tipi di sistemi di scarico di acque reflue oggi in uso, ma In Europa e quindi anche in Italia, si preferisce dimensionare le diramazioni di scarico - a cui sono connessi i sanitari - supponendo un grado di riempimento pari a 0,5 (50%)- con relativa connessione ad un’unica colonna di scarico (Sistema 1 indicato nella UNI EN 12056-2).

Il sifone, elemento di raccordo tra l’apparecchio sanitario e le tubazioni del sistema di scarico, ha la funzione di impedire la penetrazione dei cattivi odori nell’edificio. Le reti di scarico sono soggette a fenomeni di pressioni e depressioni idrostatiche nelle condotte a causa della caduta dei liquami che per gravità spingono verso il basso comprimendo l’aria.

La configurazione più semplice è un’unica colonna dove convergono gli scarichi di tutti gli apparecchi sanitari. Il controllo della pressione nella colonna di scarico è garantito dal flusso d’aria nella colonna di scarico e dallo sfiato della colonna di scarico stessa. I materiali che costituiscono le condotte e le cappe di ventilazione, devono resistere alla aggressività dei gas di fognatura ed agli agenti corrosivi in generale.

Dilatazione termica

Qualunque materiale sottoposto a riscaldamento o a raffreddamento è soggetto al fenomeno di dilatazione o contrazione termica, ovvero le sue dimensioni mutano al variare della temperatura. Questo richiede dei particolari accorgimenti progettuali onde evitare possibili danni all’impianto.

Gli impianti idrosanitari a sviluppo limitato e con un certo numero di curve hanno una elasticità naturale in grado di assorbire le contrazioni o allungamenti delle tubature dovute alle dilatazioni termiche. Questi compensatori naturali altro non sono che dei cambi di direzione nel circuito delle tubazioni, attuato inserendo speciali raccordi a gomito (45 o 90°) o a T. In alternativa esistono sul mercato i c.d. compensatori artificiali, ovvero dei dispositivi meccanici che hanno la capacità di de...

Distribuzione dell'acqua: Impianto a collettore

Per la distribuzione in ogni piano è preferibile la cosiddetta distribuzione a collettore. Ogni punto di erogazione è servito singolarmente da un proprio tubo, che parte da un collettore centrale di distribuzione ed arriva alle singole utenze.

L’impianto idrico a collettore è una delle alternative per la realizzazione dell’impianto di carico in cui il collettore funziona da distributore centrale idrico e la rete di distribuzione è realizzata in parallelo.

Vantaggi dell'impianto a collettore

• Riduzione degli sprechi idrici
• Disponibilità di acqua calda nel minor tempo possibile
• Pressione e temperatura sempre ottimali
• Efficienza energetica
• Durabilità, sicurezza e igiene

Materiali utilizzati

Per la realizzazione di questa tipologia di impianto è possibile utilizzare tubazioni di differente materiale, come:

• Tubazioni Mannesmann: sono tubazioni in acciaio inossidabile o zincato senza saldatura, ormai in disuso dagli anni ’80.
• Rame duro, semiduro o ricotto: particolarmente adatte per gli impianti di acqua potabile grazie alle loro comprovate proprietà batteriostatiche.
• Materiale plastico: come polietilene a bassa densità (PEBD), polietilene ad alta densità (PEHD), polietilene reticolato (PEX), polipropilene (PP), polibutene (PB).
• Multistrato: ottenuto mediante la sovrapposizione di due o più strati di materiali metallici e plastici.

Fra i materiali appena elencati quelli di gran lunga più utilizzati sono i tubi in multistrato. Queste tubazioni risultano infatti facili da posare, economiche e resistenti. Sono disponibili sul mercato con differenti stratigrafie, tra cui:

• Polietilene reticolato - alluminio-polietilene (PEX-AL-PE)
• Polietilene reticolato - alluminio - polietilene reticolato (PEX-AL-PEX)
• Polipropilene - alluminio - polipropilene (PPR-AL-PPR)
• Polibutene - alluminio - polibutene (PB-AL-PB)
• Rame - polietilene reticolato (CU-PEX)

Funzionamento

Il funzionamento di un impianto idrico a collettore è molto efficiente: l’acqua viene pompata dal serbatoio o dalla rete pubblica al collettore centrale, da qui viene distribuita a tutte le tubature indipendenti che alimentano i vari punti di erogazione. Il flusso dell’acqua è regolato da valvole poste sui singoli rubinetti, che permettono di intercettare e gestire le singole utenze.

Differenze tra impianto a collettore e impianto a derivazione

L’impianto di carico realizzato in derivazione differisce concettualmente e praticamente da quello a collettore per molti aspetti. L’impianto di carico in derivazione prevede l’installazione di una tubazione principale (dorsale), rigida, che sarà deviata per ogni singolo punto di erogazione.

La derivazione, dalla tubazione principale rigida alle singole utenze, è realizzata in serie ed è resa possibile dall’utilizzo di particolari componenti idraulici ovvero i raccordi TEE. Questi raccordi, comunemente chiamati a “T”, sono costituiti da tre porte, una di ingresso e due di uscita, e permettono di deviare l’acqua in funzione del comando. La presenza di questi raccordi lungo la tubazione rende ovviamente necessaria l’interruzione, come dicevamo, della tubazione principale e la realizzazione di giunzioni sottotraccia.

Tabella comparativa

Tipologie di collettori

Tutte le tipologie di collettore presenti sul mercato rispondono a precise specifiche tecniche e ad esigenza di sicurezza e resistenza alle rotture. Sono quasi sempre realizzate in ottone e risultano compatibili con tubazioni in rame, plastica e multistrato. Qualsiasi tipologia di collettore dovrà inoltre garantire:

• Equilibratura della distribuzione d’acqua ad ogni singolo rubinetto, in modo da non influire sulla pressione di erogazione ai vari punti di prelievo.
• Semplicità di manutenzione, con collettori posizionati in un condotto facilmente accessibile in modo da rendere la manutenzione, tanto ordinaria quanto straordinaria, più semplice, veloce ed economica possibile.

Le tipologie di collettore più diffuse sono tre:

1. Collettori di distribuzione con intercettazioni singole: sono utilizzati per il controllo e la distribuzione del fluido nei circuiti sanitari. Vengono forniti già assemblati in cassetta d’ispezione in materiale plastico, in modo tale da facilitarne il posizionamento e l’installazione e sono dotati di valvole di intercettazione per ogni utenza servita.
2. Collettori di distribuzione con intercettazioni generali: sono dotati di valvole di intercettazione sugli ingressi caldo e freddo e di una derivazione a monte della valvola di intercettazione che può essere utilizzata per il collegamento del circuito di ricircolo.
3. Gruppo con intercettazioni generali: anche questo dotato delle sole valvole di intercettazione in ingresso caldo e freddo ed è predisposto per il collegamento dei circuiti di ricircolo e per la realizzazione di diverse tipologie di distribuzione sanitaria, consentendo la massima flessibilità progettuale.

Posizionamento del collettore

Il collettore, installato in una cassetta preassemblata, viene sempre posato a parete e non fa differenza la stratigrafia della parete (muratura, cartongesso, legno), l’installazione è sempre possibile a patto di avere lo spazio sufficiente. Il collettore è infatti il cuore di questa tipologia di impianto di carico e le sue dimensioni variano in base ai punti di erogazione, per cui si posizionerà in un punto più o meno centrale dell’immobile, laddove possibile in un locale tecnico.

Generalmente si prediligono punti della stanza poco visibili ma facilmente ispezionabili, bisogna poi tenere in considerazione che più punti di erogazione si dovranno derivare dallo stesso collettore, più il collettore sarà ingombrante. Per questa ragione si può decidere di posizionare un collettore per ogni ambiente della casa, aumentando lievemente la spesa ma limitando l’ingombro.

Vantaggi e svantaggi dell'impianto a collettore

Vantaggi

• Assenza di giunzioni sottotraccia: questo facilita gli interventi di manutenzione ordinaria e straordinaria.
• Rischio di lesione o rotture durante la messa in esercizio pressoché assente.
• Possibilità di gestione delle singole utenze separatamente senza dover interrompere la distribuzione dell’acqua anche agli altri punti di erogazione.
• Impianto sempre ben bilanciato, senza cali di pressione o di acqua calda, anche in caso di prelievi simultanei.
• Fruizione dell’acqua calda in tempi rapidi.
• Facilità di posizionamento e installazione: il collettore è preassemblato nella cassetta per l’ispezione e può essere dotato di portello push-to-open per un’ispezione veloce ed agevole.

Svantaggi

• Costo di realizzazione più elevato dovuto alla maggiore lunghezza della rete di distribuzione.
• In base al numero dei punti di erogazione, il collettore può arrivare a dimensioni relativamente grandi e quindi risultare troppo ingombrante soprattutto se gli ambienti di installazione sono piccoli.

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