Idraulica dei Sistemi Fognari: Principi e Applicazioni
Un sistema fognario è l'infrastruttura indispensabile per la raccolta e lo smaltimento delle acque reflue, siano esse civili, industriali o meteoriche. Rappresenta un pilastro della salute pubblica e della sostenibilità ambientale.
Tipologie di Sistemi Fognari
Esistono due principali tipologie di sistemi fognari: i sistemi civili, utilizzati in ambito urbano e residenziale, e quelli industriali, progettati per gestire reflui più aggressivi dal punto di vista chimico. I sistemi fognari si suddividono in tre categorie principali.
- I sistemi separati prevedono condotte distinte per acque bianche (piovane) e nere (reflue domestiche).
- I sistemi misti convogliano entrambe le tipologie di reflui nella stessa rete.
Un sistema fognario è composto da una rete di condutture interrate non in pressione o in pressione, raccordi, pozzetti e dispositivi accessori. La sua funzione principale è il trasporto sicuro dei reflui fino agli impianti di depurazione o ai punti di dispersione controllata.
La progettazione dei sistemi fognari e dei manufatti in essi presenti richiede un'attenta conoscenza delle leggi che regolano i fenomeni idraulici, con particolare riferimento alle correnti idriche a superficie libera.
Sfide Moderne nella Gestione delle Acque Reflue
La gestione moderna delle acque reflue si confronta con esigenze molto specifiche: la crescente urbanizzazione, l’aumento delle superfici impermeabili e gli eventi meteorologici estremi mettono sotto pressione le reti fognarie.
Soluzioni Innovative: PPEcoforte e PVC Basicline
PPEcoforte è un sistema fognario ad alte prestazioni progettato per condotte di scarico interrate non in pressione. Composto da tubi in PP-HM a triplo strato, garantisce rigidità elevata (fino a SN16), grande longevità e un'eccellente resistenza agli agenti chimici e meccanici.
La struttura del tubo PPEcoforte include uno strato esterno anti-UV, uno strato interno liscio a basso attrito e uno strato portante elastico per assorbire movimenti del terreno.
PVC Basicline è una soluzione altrettanto efficace, realizzata in PVC-U compatto. Offre elevata resistenza chimica, superficie interna liscia anti-sedimentazione e facilità d’installazione. Anche il sistema PVC Basicline è compatibile con PPEcoforte. I suoi raccordi sono prodotti in PVC con carica minerale, per un’ottimale resistenza strutturale e chimica.
I sistemi fognari PPEcoforte e PVC Basicline vantano performance elevate: resistenza a temperature da -10°C a +95°C, ridotto peso per facilitare la movimentazione in cantiere, possibilità di riciclo completo dei materiali a fine vita.
Le soluzioni PPEcoforte e PVC Basicline trovano infatti applicazione in una vasta gamma di contesti differenti tra loro: edilizia residenziale, infrastrutture stradali, impianti industriali e agricoli.
PVC Basicline è ideale per scarichi civili e industriali non in pressione, dove serve un sistema leggero, chimicamente resistente e semplice da installare.
Tabella Comparativa: PPEcoforte vs PVC Basicline
| Caratteristica | PPEcoforte | PVC Basicline |
|---|---|---|
| Materiale | PP-HM a triplo strato | PVC-U compatto |
| Resistenza Chimica | Eccellente | Elevata |
| Resistenza a Temperature | -10°C a +95°C | -10°C a +95°C |
| Applicazioni | Edilizia residenziale, infrastrutture stradali, impianti industriali e agricoli | Scarichi civili e industriali non in pressione |
Normativa di Riferimento: UNI EN 12056
La norma UNI EN 12056 fornisce le linee guida per i sistemi di evacuazione delle acque all’interno degli edifici e i requisiti per la progettazione, l’installazione e la manutenzione dei sistemi di scarico delle acque reflue domestiche, delle acque meteoriche e delle acque di scarico industriali leggere.
La UNI è la versione ufficiale in lingua italiana della norma europea EN 12056-1 (edizione giugno 2000). Si applica ai sistemi fognari per acque reflue che funzionano a gravità. Si applica ai sistemi fognari all’interno di abitazioni, edifici commerciali, edifici pubblici e industriali.
La norma si articola in diverse parti, ognuna delle quali tratta aspetti specifici dei sistemi di evacuazione delle acque:
- UNI EN 12056-1: tratta i principi generali e le definizioni applicabili a tutti i sistemi di evacuazione delle acque all’interno degli edifici.
- UNI EN 12056-2: fornisce le linee guida per la progettazione dei sistemi di evacuazione delle acque reflue (acque nere e grigie).
- UNI EN 12056-3: si concentra sui sistemi di evacuazione delle acque meteoriche dai tetti e dalle superfici pavimentate.
- UNI EN 12056-4: descrive i sistemi di pompaggio e le loro applicazioni negli edifici, in particolare quando non è possibile evacuare le acque per gravità.
- UNI EN 12056-5: copre la manutenzione e le procedure di gestione per garantire che i sistemi di evacuazione funzionino correttamente nel tempo.
UNI EN 12056-1: Requisiti Generali e Prestazionali
La prima parte della norma stabilisce i requisiti generali e le prestazioni per sistemi fognari per acque reflue funzionanti a gravità. Il consumo idrico ed energetico deve essere il minore possibile, tenendo conto delle esigenze igieniche e dei requisiti necessari per il buon funzionamento del sistema.
I sistemi di scarico sul livello di reflusso dovrebbero essere provvisti di sistemi di scarico funzionanti a gravità. Le acque reflue dei pozzetti degli apparecchi sanitari posti sopra al livello di reflusso non devono essere smaltite per mezzo di dispositivi anti-reflusso e solo in casi eccezionali (durante la rimessa a nuovo di un impianto, per mezzo di un impianto di sollevamento di acqua reflue). Le acque reflue che provengono dagli apparecchi sanitari e dai pozzetti al di sotto del livello di reflusso, devono essere smaltite per mezzo di impianti di sollevamento o mediante dispositivi anti reflusso.
Requisiti Qualitativi e Quantitativi degli Affluenti
I requisiti qualitativi e la portata delle acque reflue (requisiti quantitativi) che vengono scaricate direttamente nel sistema di scarico pubblico sono soggetti a regolamenti e procedure di installazione nazionali e locali. L’immissione nel sistema di sostanze che ne riducono il grado di efficienza o di sostanze non accettate dalle autorità locali deve essere evitata.
Requisiti di Prestazione
I sistemi fognari devono essere progettati e installati utilizzando componenti e materiali conformi ai requisiti delle relative Direttive Europee. I sistemi di scarico devono essere progettati, installati e sottoposti agli appropriati interventi di manutenzione in modo da non essere un pericolo o arrecare disturbo in condizioni normali di utilizzo, né provocare danni a proprietà alcuna (ad esempio alla struttura dell’edificio, ai sistemi di approvvigionamenti o ad altri impianti interni). Le tubazioni devono essere progettate in modo da essere auto-pulenti.
I sistemi di scarico devono essere progettati ed installati al fine di non compromettere la salute e la sicurezza degli utenti e delle persone che si trovano all’interno dell’edificio a seguito di: perdite, reflusso di acque reflue negli edifici, penetrazione di odori tossici o nocivi negli edifici, contaminazione dell’acqua potabile da parte del sistema.
I sistemi per le acque reflue devono essere progettati ed installati in modo da assicurare la protezione contro: emissione di cattivi odori, cedimenti meccanici, gelo, reflusso, corrosione, propagazione del fuoco.
UNI EN 12056-2: Linee Guida per la Progettazione dei Sistemi di Evacuazione delle Acque Reflue
La progettazione degli impianti di scarico delle acque reflue negli edifici si basa sulla normativa UNI EN 12056-2. Essa stabilisce i criteri per dimensionare le diramazioni di scarico, le colonne di scarico e i collettori, considerando le portate da smaltire in ogni parte dell’impianto. Il dimensionamento delle diramazioni di scarico presuppone un grado di riempimento pari a 0,5 con la connessione ad una singola colonna di scarico. Questa soluzione tecnica riduce i livelli di rumorosità e minimizza il rischio di perdita della guardia idraulica dei sifoni.
La progettazione di un impianto di scarico all’interno degli edifici prevede le seguenti fasi operative:
- calcolare il carico totale (portata media in l/s) su ogni diramazione di scarico, sommando i contributi di portata di ogni allacciamento ad essa, tenendo conto della contemporaneità;
- determinare il carico totale (portata media in l/s) per ogni colonna di scarico, sommando i contributi di portata di ogni allacciamento ad essa, tenendo conto della contemporaneità;
- calcolare il carico totale (portata media in l/s) convogliato al collettore di scarico, sommando progressivamente i valori totali di allacciamento di tutte le colonne confluenti, tenendo conto della contemporaneità.
Per dimensionare le tubazioni del sistema di scarico, è essenziale conoscere la portata media di scarico (l/s) degli apparecchi sanitari presenti nell’edificio. La normativa UNI EN 12056-2 specifica i valori di portata di scarico per ogni apparecchio sanitario. Nel calcolo della portata di scarico delle acque reflue degli apparecchi sanitari, la normativa introduce un coefficiente per tenere conto della contemporaneità di scarico, il cui valore varia in base alla destinazione d’uso dell’edificio.
La UNI EN 12056-2 fornisce importanti delucidazioni anche in merito alla ventilazione del sistema di scarico. Essa può essere realizzata utilizzando appositi dispositivi chiamati “valvole di aerazione“. Queste rappresentano un’alternativa alle tradizionali configurazioni con condotti di ventilazione, evitando la necessità di perforare la copertura dell’edificio e offrendo diversi vantaggi funzionali, tecnici ed economici. La UNI EN 12056-2 consente, in alternativa alla ventilazione attraverso il tetto, di terminare la colonna di scarico all’interno dell’edificio, equipaggiandola con una valvola di aerazione omologata.
UNI EN 12056-3: Sistemi di Evacuazione delle Acque Meteoriche dai Tetti e dalle Superfici Pavimentate
Tra gli effetti del cambiamento climatico, le piogge improvvise e intense che colpiscono il nostro Paese rappresentano una sfida crescente. È essenziale che ogni intervento sulle superfici degli edifici destinate alla raccolta e allo smaltimento delle acque meteoriche sia guidato da una progettazione accurata e dettagliata.
Il sistema di raccolta delle acque meteoriche è disciplinato dalla norma UNI EN 12056-3:2001, che stabilisce requisiti come tenuta all’acqua, resistenza agli agenti atmosferici, chimici e biologici, manutenibilità, durabilità e aspetto estetico.
Le acque meteoriche che raggiungono le coperture degli edifici, siano esse tetti a falde o terrazze, devono essere raccolte ed evacuate tramite una rete di drenaggio specifica. Questa rete include vari elementi tecnici come bocchettoni di presa, grondaie, doccioni, pluviali e collettori, che collaborano per intercettare, raccogliere e trasportare le acque piovane dal punto di captazione fino al punto di smaltimento o raccolta per usi compatibili.
In genere, la raccolta e lo smaltimento delle acque dalle coperture, sia piane che inclinate, non avvengono direttamente nel punto di caduta. Le acque vengono convogliate attraverso pendenze specifiche in canalizzazioni orizzontali o sub orizzontali e poi attraverso i pluviali verso la rete fognaria (unitaria o separata) o altri recettori naturali (suolo e acque superficiali), seguendo le normative regionali. In alcuni casi, l’acqua può essere raccolta in sistemi di invaso per diversi usi.
UNI EN 12056-4: Sistemi di Pompaggio
La parte 4 si concentra sulla progettazione dei sistemi di pompaggio delle acque reflue. Tali sistemi sono utilizzati quando non è possibile utilizzare sistemi di scarico a gravità, ad esempio in aree sotterranee o in edifici dove il sistema di scarico principale si trova ad un livello superiore rispetto alla sorgente delle acque reflue. La norma fornisce linee guida per il dimensionamento delle pompe e dei serbatoi, assicurando che il sistema sia in grado di gestire il flusso massimo previsto delle acque reflue. Fornisce indicazioni su come calcolare le portate di scarico, tenendo conto della tipologia di edifici e degli apparecchi sanitari collegati al sistema.
Uno degli aspetti fondamentali trattati dalla norma è la progettazione dei sistemi di pompaggio. La progettazione deve considerare diversi fattori, tra cui il dimensionamento delle pompe e dei serbatoi. È essenziale che questi componenti siano adeguati a gestire il flusso massimo previsto delle acque reflue, assicurando così l’efficienza e l’affidabilità del sistema. Per un corretto dimensionamento, è necessario calcolare con precisione le portate di scarico. Questo calcolo deve tener conto del tipo di edificio, del numero e della tipologia di apparecchi sanitari collegati al sistema. La norma fornisce linee guida dettagliate su come effettuare questi calcoli, garantendo che il sistema sia in grado di gestire anche i picchi di utilizzo.
La scelta delle pompe è un altro aspetto importante da non sottovalutare. Le pompe devono essere selezionate in base a criteri di affidabilità, capacità di sollevamento e resistenza ai materiali aggressivi presenti nelle acque reflue. La norma offre indicazioni precise per aiutare nella selezione delle pompe più appropriate, tenendo conto delle specifiche esigenze dell’edificio e delle condizioni operative.
Componenti del Sistema di Pompaggio
Il sistema di pompaggio è composto da vari elementi, ognuno dei quali svolge un ruolo fondamentale. La norma descrive in dettaglio le specifiche tecniche per questi componenti.
I serbatoi di raccolta devono avere una capacità adeguata a gestire le acque reflue. La norma specifica i materiali di costruzione e le caratteristiche che questi serbatoi devono possedere per garantire la resistenza e la durata nel tempo.
Le valvole e dispositivi di non ritorno sono essenziali per prevenire il riflusso delle acque, garantendo così il corretto funzionamento del sistema. La norma definisce i requisiti per questi componenti, assicurando che siano efficaci e affidabili.
La corretta installazione del sistema di pompaggio è vitale per il suo funzionamento. La norma fornisce linee guida dettagliate per l’installazione, comprese le misure per ridurre le vibrazioni e il rumore. Una volta installato, il sistema richiede una manutenzione regolare per garantirne l’efficienza e la longevità. La norma suggerisce programmi di manutenzione che includono ispezioni periodiche e interventi di pulizia.
Per assicurare un funzionamento continuo, la norma raccomanda la progettazione di sistemi con ridondanza, cioè con pompe di riserva. In caso di guasto di una pompa, le pompe di riserva possono entrare in funzione, garantendo così la continuità del servizio. Inoltre, vengono fornite indicazioni sulle norme di sicurezza da seguire durante l’installazione e la manutenzione del sistema. La norma affronta anche le considerazioni ambientali. È importante gestire le acque reflue in modo ecologico e sostenibile. La norma suggerisce metodi per il trattamento e lo smaltimento adeguato delle acque, contribuendo alla protezione dell’ambiente.
UNI EN 12056-5: Gestione e Manutenzione dei Sistemi di Evacuazione
La parte 5 è dedicata alla gestione, alla manutenzione e all’uso dei sistemi di scarico delle acque reflue e delle acque meteoriche. Uno degli aspetti chiave trattati dalla norma riguarda la gestione dei sistemi di scarico. Questo include l’implementazione di procedure di ispezione regolari e sistematiche. Le ispezioni sono fondamentali per monitorare lo stato di salute dei sistemi, identificare potenziali problematiche in modo precoce e intervenire tempestivamente per prevenirle o risolverle. Questo aspetto è importante per garantire che i sistemi operino in modo affidabile nel tempo.
La norma fornisce anche linee guida dettagliate sulla manutenzione dei sistemi di scarico. Questo include l’indicazione di pratiche raccomandate per la pulizia periodica delle condotte, delle grondaie e dei pluviali al fine di prevenire ostruzioni e garantire un flusso d’acqua efficiente. Inoltre, la norma delinea le procedure da seguire per la riparazione e, se necessario, la sostituzione di componenti critici come tubazioni danneggiate o valvole usurati, assicurando che tali interventi siano eseguiti utilizzando materiali conformi alle specifiche tecniche originali.
Un altro aspetto importante trattato dalla UNI EN 12056-5 riguarda l’educazione degli utenti sull’uso corretto dei sistemi di scarico. Educare gli occupanti degli edifici sulle pratiche di smaltimento corrette, come l’evitare di gettare materiali non adatti nei lavandini e nei WC, contribuisce a minimizzare il rischio di ostruzioni e a mantenere il funzionamento ottimale del sistema nel tempo.
La parte 5 della UNI include anche disposizioni dettagliate per la gestione delle emergenze legate ai sistemi di scarico. Questo comprende la preparazione di piani di emergenza chiari e la formazione del personale su come rispondere efficacemente a situazioni di emergenza come allagamenti o guasti improvvisi delle tubazioni. L’implementazione di sistemi di allarme e il mantenimento di pompe di emergenza sono inoltre raccomandati per minimizzare i danni e garantire la sicurezza degli occupanti durante tali eventi.
tag: #Idraulica