Come Disegnare un Impianto Idraulico: Guida Dettagliata

La progettazione di un impianto idraulico è una fase fondamentale in ogni processo di costruzione o ristrutturazione. Un impianto idraulico è un insieme di tubazioni, valvole e apparecchiature che permette il trasporto e la distribuzione di acqua all'interno di un edificio. Che si tratti di un'abitazione privata o di un piccolo ufficio, la buona riuscita del lavoro dipende da una progettazione accurata e da una chiara comprensione delle normative vigenti.

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.

Normative e Standard di Riferimento

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. 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. La norma, 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 e Componenti

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). I contatori dell’acqua dispositivi che consente di misurare il volume di acqua erogato ad una utenza - devono essere accessibili per esigenze di lettura e manutenzione, in posizione orizzontale o verticale e protetti da eventuali danni accidentali. Se ubicati in zone soggette al rischio di gelo, devono essere adeguatamente isolati.

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 Idraulico

Il primo passo per progettare un impianto idraulico è l'analisi delle esigenze specifiche del progetto. Ogni impianto idraulico è diverso, poiché ogni edificio ha caratteristiche e necessità proprie. Durante questa fase si stabilisce la posizione delle tubazioni, dei rubinetti, delle valvole e di tutti gli altri componenti dell’impianto idraulico.

Una parte cruciale della progettazione di un impianto idraulico è il calcolo della portata e della pressione. La portata si riferisce alla quantità di acqua che l’impianto è in grado di fornire, mentre la pressione riguarda la forza con cui l’acqua viene distribuita attraverso le tubazioni. Una volta calcolate la portata e la pressione, è necessario creare il layout dell’impianto idraulico. Questo disegno rappresenta la disposizione delle tubazioni e dei componenti idraulici all’interno dell’edificio.

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.

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.

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.

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.

Tipologie di Impianti di Scarico

Gli impianti di scarico possono essere di due tipi:

A doppio tubo: 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.

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.
Serbatoi ed autoclavi: I serbatoi e le autoclavi sono componenti che contribuiscono alla regolazione della pressione dell’acqua all’interno dell’impianto.
Contatori e misuratori: La misurazione accurata del consumo d’acqua è fondamentale per la gestione e il monitoraggio dell’impianto.
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.

Progettazione con CAD ad Oggetti

Un approccio moderno prevede l'utilizzo di software CAD (Computer-Aided Design) ad oggetti, che consentono di disegnare direttamente sull'architettonico del progetto, semplificando notevolmente il processo. Impiantus-IDRAULICO è un esempio di software dotato di un CAD ad oggetti specifico per la progettazione di impianti idrico-sanitari e di scarico delle acque reflue. Questo tipo di software offre diversi vantaggi:

Disegno Diretto sull'Architettonico: Possibilità di disegnare l'impianto direttamente sulla planimetria dell'edificio, facilitando la coordinazione tra le diverse discipline.
Compatibilità con Formati Standard: Funzioni per utilizzare elaborati grafici già esistenti in formato DXF e DWG, garantendo l'interoperabilità con altri software.
Visualizzazione 3D: Funzioni 3D per visualizzare il risultato del disegno in assonometria, migliorando la comprensione del progetto.

Libreria di Simboli Idraulici

Un elemento fondamentale per la progettazione efficiente è la disponibilità di una libreria completa di simboli idraulici. Impiatus-IDRAULICO mette a disposizione un archivio completo di simboli che rendono l’input grafico ad oggetti dei componenti dell’impianto ancora più veloce e flessibile.

L'utilizzo di una libreria di simboli offre diversi vantaggi:

Rapidità di Inserimento: Inserimento rapido e preciso dei componenti nel disegno.
Standardizzazione: Utilizzo di simboli standardizzati, facilitando la comprensione del progetto da parte di tutti gli operatori.
Personalizzazione: Possibilità di creare e gestire una propria libreria di simboli idraulici, importandoli in formato DWG o DXF e raggruppandoli in categorie.

Diagnostica e Dimensionamento Automatico

I software moderni per la progettazione di impianti idraulici integrano anche funzioni di diagnostica e dimensionamento automatico. Il software ti assiste step by step con una diagnostica in grado di evidenziare rapidamente eventuali anomalie di disegno (oggetti non raggiunti da tubazioni, etc.). Dal semplice disegno delle reti di acqua fredda, calda, ricircolo e di scarico, il software procede automaticamente alle verifiche e ai dimensionamenti.

Queste funzioni consentono di:

Verificare la Correttezza del Disegno: Il software è in grado di individuare errori e anomalie nel disegno, come ad esempio tubazioni non collegate correttamente o componenti mancanti.

Building Information Modeling (BIM) nel Settore Idrotermosanitario

Il Building Information Modeling (BIM) ha rivoluzionato le modalità di progettazione introducendo un approccio collaborativo e integrato. Nel mercato idrotermosanitario, il BIM consente a ingegneri e progettisti di creare modelli dettagliati di sistemi di tubazioni, compresi tubi, raccordi, valvole e altri componenti. Questi modelli non sono solo rappresentazioni visive, ma contengono dati fondamentali quali le specifiche dei materiali, le portate e i livelli di pressione.

Vantaggi del BIM

Uno dei vantaggi più significativi del BIM è la sua capacità di favorire la collaborazione tra le diverse parti interessate. Il Modello di Informazioni di un Edificio riduce la probabilità di errori consentendo ai progettisti di simulare e analizzare l’impianto idraulico prima dell’inizio della realizzazione. Con il BIM, i responsabili di progetto possono pianificare e seguire meglio l’avanzamento delle installazioni idrauliche.

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

Unità di Carico (UC)

Per ogni tratto di tubazione, è essenziale calcolare le Unità di Carico (UC) da gestire.

Ambiente	UC
Bagno A	5
Bagno B	12
Cucina	4

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.

Impianto di Scarico: Normativa e Dimensionamento

Un impianto di scarico deve essere progettato e posato seguendo le indicazioni tecniche della norma di riferimento, la UNI EN 12056-2:2001. È attraverso questo testo che il progettista trova i riferimenti per redigere un impianto di scarico, considerando ogni dettaglio inerente l’edificio, la sua destinazione d’uso e le sue pertinenze. La norma UNI EN 12056-2:2001 fornisce tutte le indicazioni per far sì che i reflui scaricati dalle varie utenze sanitarie defluiscano correttamente e vi sia l’adeguato apporto d’aria per evitare effetti di risucchio o “gorgoglio”.

Ogni impianto di scarico all’interno di un fabbricato funziona in gravità e quindi la pendenza in rapporto alle portate di scarico è il cardine sul quale si basa il dimensionamento dei relativi diametri da impiegare per tubazioni e raccordi.

Ristrutturazione del Bagno e Impianto di Scarico

Attenzione agli interventi di ristrutturazione del bagno: incidono sull’impianto di scarico. Modificare le caratteristiche e la distribuzione planimetrica dei sanitari o comunque variarne il numero, può influire negativamente sul corretto funzionamento dell’impianto di scarico. Ecco perché in ogni intervento di ristrutturazione che preveda questo, va seguito scrupolosamente la UNI EN 12056-2:2001, analizzando quali variabili possano incidere sull’impianto di scarico.

Dichiarazione di Conformità

La dichiarazione di conformità di un impianto idraulico deve essere redatta nel rispetto del Decreto del Ministero dello sviluppo economico 22 gennaio 2008, n. 37. Al termine dei lavori, previa effettuazione delle verifiche previste dalla normativa vigente, comprese quelle di funzionalità dell’impianto idraulico, l’impresa installatrice rilascia al committente la dichiarazione di conformità degli impianti realizzati nel rispetto delle norme di cui all’articolo 6 del D.M. 37 del 22/01/2008.

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