Progettazione e Installazione di Tubazioni Idrauliche Domestiche: Materiali e Normative

La progettazione e l'installazione degli impianti idrici per l'acqua potabile richiedono una conoscenza approfondita delle normative e dei materiali disponibili. In questo articolo, analizzeremo la norma UNI EN 806 e le varie opzioni di materiali per le tubazioni idrauliche domestiche.

La Norma UNI EN 806

La norma UNI EN 806 fornisce le specifiche relative agli impianti all'interno di edifici per il convogliamento di acque destinate al consumo umano. Essa specifica i requisiti e fornisce raccomandazioni sulla progettazione, installazione, modifica, sulle prove, manutenzione e sul funzionamento degli impianti per acqua potabile all'interno degli edifici e, per alcuni fini, di tubazioni all'esterno degli edifici, ma all'interno degli immobili.

La norma è divisa in cinque parti:

1. Generalità
2. Progettazione
3. Dimensionamento delle tubazioni - Metodo semplificato
4. Installazione
5. Esercizio e manutenzione

Parte 1 UNI EN 806: Le Generalità

Nella prima parte della norma, vengono indicati gli obiettivi principali, che consistono nell’assicurare che:

• Sia evitato il deterioramento della qualità dell’acqua nell’impianto.
• La portata d’acqua e la pressione richieste siano disponibili nei punti di prelievo e nei punti di allacciamento di apparecchiature.
• L’acqua potabile soddisfi le norme riguardanti la qualità fisica, chimica e microbiologica nei punti di prelievo.
• Tutte le parti dell’impianto non provochino pericolo per la salute e non danneggino beni durante la loro durata di vita calcolata.
• La manutenzione dell’impianto soddisfi i requisiti funzionali in tutti i momenti durante la sua durata di vita.
• I livelli di emissione acustica siano mantenuti ad un livello minimo ottenibile.
• Siano evitati la contaminazione dell’approvvigionamento idrico pubblico, il consumo eccessivo, la perdita e l’impiego scorretto.

Vengono poi illustrati i simboli grafici e le abbreviazioni che saranno utilizzati in tutte le parti successive, con relativi esempi di uso.

Parte 2 UNI EN 806: La Progettazione degli Impianti di Acqua Potabile

La seconda parte della UNI EN 806 fornisce raccomandazioni utili e specifica i requisiti necessari per la progettazione degli impianti di acqua potabile all’interno di edifici e per le tubazioni all’esterno degli stessi, ma dentro le proprietà e si applica ai nuovi impianti, alle modifiche e alle riparazioni. Si applica a prescindere che l’acqua sia approvvigionata da un soggetto erogatore pubblico o privato.

Per la progettazione e la costruzione di un impianto di acqua potabile si considerano due tipologie d’impianti:

• Gli impianti di acqua potabile chiusi (tipo A).
• Gli impianti di acqua potabile non pressurizzati (tipo B).

Bisogna progettare l’impianto in modo tale da:

• Evitare sprechi, consumi eccessivi, usi impropri e contaminazioni dell’acqua.
• Evitare una velocità eccessiva, basse portate e aree di ristagno.
• Permettere l’approvvigionamento idrico a tutte le singole uscite, tenendo conto della pressione, della portata, della temperatura dell’acqua e dell’uso dell’edificio.
• Evitare l’intrappolamento di aria durante il rifornimento e la formazione di sacche d’aria durante il funzionamento dell’impianto.
• Non causare pericolo o arrecare disturbo a persone e animali domestici né danneggiare edifici e beni contenuti in essi.
• Evitare danni e impedire che la qualità dell’acqua sia influenzata dall’ambiente locale.
• Facilitare l’accesso alle apparecchiature e gli interventi di manutenzione sulle stesse.
• Evitare collegamenti incrociati.
• Ridurre al minimo la generazione del rumore.

Il progettista deve considerare il consumo dell’acqua e la richiesta energetica di un impianto e cercare di limitare entrambi. Tutti i tubi e i giunti di un impianto di acqua potabile devono essere progettati per durare 50 anni, tenendo conto delle condizioni di esercizio specifiche e delle condizioni di manutenzione appropriate.

Temperatura e Pressione

Particolare attenzione è data sia alla temperatura che alla pressione. Tutti i componenti del sistema devono essere progettati per soddisfare i requisiti della pressione di prova. La pressione di prova deve essere di almeno 1.5 volte la pressione di esercizio massima ammissibile (PMA). I materiali, i componenti e le apparecchiature devono essere in grado di resistere a temperature dell’acqua fino a 95° in condizioni di guasto.

Dopo 30 secondi dall’apertura completa di un raccordo di prelievo, la temperatura dell’acqua non dovrebbe superare i 25°C per i punti di prelievo di acqua fredda e non dovrebbe essere inferiore di 60°C per i sistemi centralizzati di acqua calda. I sistemi di acqua calda dovrebbero essere dotati di impianti per permettere di aumentare la temperatura fino ai punti terminali del sistema a 70°C per scopi di disinfezione, per evitare la proliferazione di batteri e ridurre così il rischio legionella.

Scelta dei Materiali

La norma indica i materiali accettabili per il sistema idrico, elencandoli in maniera non esaustiva nell’ “appendice A”. Per scegliere i materiali per un sistema idrico bisogna tenere in considerazione una serie di fattori:

• Effetto sulla qualità dell’acqua.
• Vibrazioni, sollecitazioni o assestamento.
• Pressione interna dell’acqua.
• Temperatura interna ed esterna.
• Corrosione interna ed esterna.
• Compatibilità tra materiali diversi.
• Invecchiamento, fatica, durabilità e altri fattori meccanici.
• Permeazione.

In nessun caso devono essere impiegati tubi e raccordi di piombo.

La ghisa malleabile con zincatura per immersione a caldo può essere impiegata per il giunto filettato, per i raccordi a compressione, per gli accordi a innesto rapido, per le flange e per i bocchettoni smontabili. L’acciaio inossidabile e ottone possono essere impiegati per i raccordi a compressione, gli accordi a pressare, i raccordi a innesto rapido, le flange, i bocchettoni smontabili. La ghisa sferoidale può essere impiegata per i bicchieri con anello di tenuta elastomerico e attacco maschio, raccordi a innesto rapido, flange, bocchettoni smontabili. Le plastiche vengono divise per i sistemi di acqua fredda e calda. Per i sistemi di acqua calda troviamo il PE-X, il polibutilene, i polipropileni, il PVC-C e i tubi multistrato.

Tubazioni negli Edifici

Le tubazioni di approvvigionamento e distribuzione devono poter essere intercettati e drenati. Ogni tubazione che serve un locale o un’utenza deve poter essere chiusa per mezzo di una valvola d’arresto senza interrompere l’approvvigionamento agli altri locali. Questa valvola deve essere installata all’interno dell’edificio in una posizione accessibile. I rubinetti di acqua calda devono essere posizionati a sinistra, quelli dell’acqua fredda a destra. Se possibile le tubazioni di approvvigionamento e distribuzione dovrebbero essere installati a vista o “in cassetta”, questo per facilitare eventuali interventi di manutenzione.

Parte 3 UNI EN 806: Il Dimensionamento

La terza parte della norma descrive il metodo di calcolo per il dimensionamento delle tubazioni per gli impianti di acqua potabile (non include il dimensionamento delle tubazioni per sistemi antincendio). Il sistema di alimentazione di un impianto idrosanitario deve essere dimensionato in base alle portate massime probabili: le portate di progetto, ossia le portate derivate dai rubinetti che possono essere aperti in simultanea. Le portate di progetto dipendono da una serie di fattori, come ad esempio il numero e la funzione degli apparecchi sanitari da servire.

Per poter dimensionare le tubazioni bisogna prendere in considerazione:

• La tipologia dell’impianto.
• Le condizioni di pressione.
• Le velocità di flusso.

Si delineano due tipologie di impianti: normalizzati e particolari.

Un impianto viene definito normalizzato quando:

• Le portate nei punti di prelievo non superano quelle definite nel prospetto 2.
• Il tipo di domanda non supera la portata di progetto come illustrato nella figura B.1 (appendice B).
• Non è destinato all’impiego continuo d’acqua (oltre 15 minuti).

Tutti gli altri sono impianti particolari.

Il Metodo Semplificato: Le Unità di Carico

La norma tratta del dimensionamento semplificato per impianti normalizzati. Questo metodo semplificato può essere usato per tutti gli edifici che non hanno dimensioni nettamente superiori alla media, di fatto, quindi, la maggior parte degli edifici. Il metodo prevede l’individuazione degli apparecchi sanitari da alimentare per ogni tratto di tubazione da dimensionare. Per ogni tipo di apparecchio viene associata una portata unitaria espressa anche come unità di carico (1 UC equivale alla portata di prelievo QA di 0,1 l/s). Si calcola la portata totale QT dalla somma delle portate singole degli apparecchi. Partendo dall’ultimo punto di prelievo, si delineano le unità di carico per ogni parte dell’impianto. Si procede poi alla somma delle unità di carico per ottenere la portata totale in ogni tratto.

Parte 4 UNI EN 806: L’Installazione

La quarta parte della UNI EN 806 contiene i requisiti e le raccomandazioni relativi alle modalità che dovrebbero essere applicate per la messa in opera degli impianti al fine di garantire che il sistema soddisfi i requisiti di sicurezza a lungo termine, di efficienza d’uso e rispetto dell’ambiente.

Materiali per Tubi e Metodi di Giunzione

I vari metodi di giunzione usati con diversi materiali per tubi e giunti di collegamento sono:

• Metodi di giunzione per tubi metallici.
• Metodi di giunzione per tubi di plastica (PE-X, PE, PVC-U).
• Metodi di giunzione per tubi di plastica (PVC-C, PP, PB).
• Metodi di giunzione per tubi multistrato).

Per quanto riguarda l’installazione possiamo far riferimento anche alla UNI 9182:2014 unitamente alla quarta parte della UNI EN 806. Secondo la normativa italiana le colonne montanti di una rete di distribuzione di acqua fredda e calda devono essere provviste di:

• Organi di intercettazione, alla base e di eventuale organo di taratura della pressione e di rubinetto di scarico di diametro non minore di 1/2 che siano sicuri da un punto di vista della manovrabilità e della durata nel tempo.
• Ammortizzatore di colpo d’ariete alla sommità collocato in posizione accessibile.

Installazione delle Reti di Distribuzione

Le colonne di ricircolo di acqua calda devono essere collegate nella parte più alta del circuito in modo da consentire lo sfogo dell’aria. Le tubazioni devono essere poste a distanze sufficienti per consentirne lo smontaggio e a permettere al corretta esecuzione del rivestimento isolante. Le tubazioni di adduzione dell’acqua non devono essere posate all’interno di cabine elettriche, al di sopra di quadri e apparecchiature elettriche, al di sopra di materiali che possono diventare pericolosi se bagnati dall’acqua all’interno di immondezzai, all’interno di locali dove sono presenti sostanze inquinanti.

Installazione degli Apparecchi Sanitari

Gli apparecchi sanitari richiedono minimi di rispetto per l’uso degli spazi. Questo criterio deve essere tenuto in considerazioni durante la progettazione e dopo l’installazione. I supporti e i sostegni degli apparecchi sanitari devono essere tali da assicurare nel tempo la stabilità e la sicurezza di funzionamento. La posizione delle prese di corrente e degli apparecchi utilizzatori rispetto agli apparecchi sanitari deve essere tale da impedire ogni pericolo di folgorazione elettrica.

Installazione delle Pompe

Le pompe devono essere installate in modo da non trasmettere il rumore e le vibrazioni alle strutture degli ambienti nei quali sono collocate e alle reti di tubazioni alle quali sono collegate. Tutte le apparecchiature devono essere montate in modo tale da consentire agevole eventuale manutenzione, smontaggio e rimontaggio.

Parte 5 UNI EN 806: La Manutenzione

La quinta ed ultima parte della norma UNI EN 806 si riferisce alla manutenzione degli impianti. Gli impianti devono essere sottoposti a manutenzione per evitare di influire negativamente sulla qualità dell’acqua potabile, sulla distribuzione agli utenti e sulle attrezzature dell’ente di distribuzione dell’acqua. Devono essere, perciò, controllati a intervalli regolari per verificarne la sicurezza e le prestazioni. Per poter agevolare queste operazioni è necessario che le informazioni pertinenti all’impianto siano sempre disponibili. La documentazione del fabbricante deve essere disponibile, conservata e seguita.

Nello specifico:

• Le valvole di arresto e di servizio devono essere sempre in posizione completamente aperta o chiusa e azionate ad intervalli regolari per assicurare che siano funzionanti.
• Tutte le parti di ricambio devono essere subito disponibili (da preferirsi quelle originali).
• Le valvole e le parti che sono soggette a requisiti di controllo del rumore devono essere sostituite solo con valvole e parti che siano almeno acusticamente equivalenti.
• Non si devono usare raccordi di prelievo per collegare tubi flessibili a meno che non sia fornita una protezione idonea contro il reflusso.
• Il collegamento di apparecchi può influire sulla qualità dell’acqua, è raccomandato far eseguire collegamenti e modifiche da personale idoneamente qualificato.
• Il collegamento di apparecchi e apparecchiature deve essere adeguatamente protetto contro il riflusso in conformità alla EN 1717.
• I tubi flessibili devono essere collegati solo a punti di prelievo forniti a tale scopo che sono appositamente progettati per il collegamento di tubi flessibili e sono dotati di protezione antiriflusso.
• Le aperture di ingresso aria delle valvole non devono essere chiuse od ostruite e devono essere protette contro il possibile allagamento o la contaminazione.
• L’acqua contenuta in parti dell’impianto raramente utilizzate deve essere flussata a intervalli regolari, preferibilmente una volta alla settimana.
• I tubi dell’acqua non devono sostenere carichi esterni.
• Devono essere effettuati controlli sulla temperatura dell’acqua nei tubi, serbatoi di acqua fredda, serbatoi di accumulo dell’acqua calda e scarico dei rubinetti per assicurare che rientrino nei limiti come indicato nella EN 806-2.

Materiali per Tubazioni Idrauliche

La scelta del materiale giusto per le tubature idrauliche è una decisione cruciale. Alcuni degli elementi chiave da considerare sono la natura dell’acqua da trasportare, le esigenze specifiche dell’impianto e le condizioni ambientali.

Tubi in Polipropilene (PP-R)

I tubi in polipropilene sono realizzati con polimero polipropilene-random (PP-R). Questo materiale è semplice e chimicamente stabile, non contiene sostanze chimiche nocive e non reagisce con l’ambiente circostante, né a contatto con l’acqua. Sono leggeri, resistenti alla corrosione e alle abrasioni, inodori e non trasmettono sapore all’acqua. Lo svantaggio principale è la resistenza al calore: superati i 90-100 gradi potrebbero essere soggetti a dilatazioni con relative perdite. Un tubo in PP-R è realizzato con polimero polipropilene-random. Si tratta di un materiale semplice e chimicamente stabile che non contiene sostanze chimiche nocive e non reagisce con l’ambiente circostante, né a contatto con l’acqua. La “R” di PP-R si riferisce alla presenza di molecole di etilene che forniscono una buona rigidità al materiale, garantendo una buona dose di flessibilità, dando origine così a un materiale resistente ma che può comunque piegarsi per facilitare le operazioni di posa e deformarsi a sufficienza per assorbire gli urti e le deformazioni.

Riassumendo i vantaggi del PP-R per applicazioni idrosanitarie, possiamo sottolineare come sia chimicamente inerte e idrofobico, per un’idoneità totale al trasporto dell’acqua potabile. Resistente alla pressione e anche alle alte temperature fino a 95°C, ha una aspettativa di vita di almeno 50 anni in condizione di temperature e pressione definite.

Per contenere il valore della dilatazione termica lineare, sono state realizzate tubazioni pluristrato con strato centrale caricato con fibre di vetro, riducendo il valore di dilatazione termica del 70% rispetto alle tubazioni monostrato.

Tubi Multistrato

Il tubo multistrato rappresenta l’avanguardia nell’ambito degli impianti idraulici, combinando le migliori caratteristiche dei tubi metallici e dei polimeri. Questo materiale offre una resistenza eccezionale alle alte pressioni e alle temperature estreme, essendo impermeabile all’ossigeno e inibito rispetto a potenziali interazioni elettrochimiche.

Composto da almeno tre strati, il tubo multistrato presenta uno strato centrale in alluminio che garantisce la tenuta della forma anche durante la flessione o l’espansione. Gli strati esterni ed interni in PE-X sono immune alla corrosione tipica dei materiali metallici, garantendo così la conformità ai rigidi standard per i sistemi di acqua potabile. Il PE-Xb reticolato dello strato esterno fornisce una protezione meccanica, chimica ed elettrica allo strato di alluminio sottostante, mentre lo strato interno, caratterizzato da una superficie estremamente liscia, riduce al minimo le perdite di carico.

Con un’aspettativa di vita di almeno 50 anni e una resistenza superiore all’abrasione e alla corrosione rispetto ai materiali metallici, il sistema multistrato offre una soluzione affidabile e duratura per gli impianti idraulici. La sua leggerezza e facilità di trasporto, con un peso significativamente inferiore rispetto al rame e all’acciaio, semplificano notevolmente anche l’installazione.

Di conseguenza, il tubo multistrato presenta i vantaggi di una tubazione in materiale polimerico e quelli dei tubi metallici.

Tubi in PVC

Le tubazioni idrauliche in PVC, acronimo di polivinilcloruro, rappresentano una scelta diffusa e affidabile per molteplici applicazioni idrauliche. Questi tubi sono realizzati con un tipo di materiale polimerico vinilico a base di cloro, disponibili in diverse varianti, tra cui monostrato e a più strati.

Sebbene il PVC offra buone caratteristiche meccaniche, è importante notare che la sua resistenza al calore è limitata a circa 60°C nel caso del PVC-U. Tuttavia, questa limitazione non ne compromette l’utilità in molte applicazioni, tra cui impianti di approvvigionamento idrico, drenaggio, irrigazione e raccolta di acqua piovana.

I tubi in PVC sono apprezzati per la loro durabilità e leggerezza, che li rende facili da maneggiare e installare. Queste qualità li rendono particolarmente adatti per un’ampia gamma di utilizzi, conferendo loro una posizione di rilievo nel settore idraulico.

Rame

Noto nel settore per la sua solidità e longevità, il rame rappresenta una scelta affidabile per molteplici applicazioni idrauliche. È ampiamente impiegato per la distribuzione di acqua potabile, grazie alla sua resistenza e alla capacità di mantenere elevati standard di qualità dell’acqua. Inoltre, grazie alla sua eccellente conduzione termica, il rame è consigliato anche per sistemi di riscaldamento efficienti, contribuendo a garantire un’adeguata dispersione del calore. È particolarmente apprezzato per gli impianti gas e di climatizzazione, dove la sua affidabilità e versatilità ne fanno una scelta preferita dai professionisti del settore.

È completamente termoresistente ed è particolarmente resistente agli urti, al tempo e al calore.

Considerazioni Finali

La scelta del materiale più adatto per le tubazioni idrauliche dipende da diversi fattori, tra cui il budget, l’ubicazione dell’abitazione, il numero di stanze da bagno e cucina e il tipo di rubinetteria. In molti casi, si utilizzano tubi in multistrato perché offrono vantaggi significativi come la leggerezza e l’ottima resistenza alla corrosione e alle abrasioni. Inoltre, il multistrato non trasmette sapore all’acqua, rendendolo ideale per il trasporto di acqua potabile e per il riscaldamento.

Indipendentemente dal materiale scelto, è fondamentale rivolgersi a professionisti qualificati per garantire un impianto idraulico a norma e certificato.

Tabella Comparativa Materiali Tubazioni Idrauliche

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