Impianti Idraulici: Materiali, Caratteristiche e Funzionamento

La progettazione di un impianto idraulico richiede la conoscenza di schemi utili, logiche di funzionamento, componenti, caratteristiche e apparecchiature necessarie. Questo articolo fornisce informazioni utili e immagini che possono essere utilizzate come esempio per realizzare il progetto di un impianto.

Funzionamento di Base dell'Impianto Idraulico

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).

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.

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.

Schema dell'Impianto Idraulico di Distribuzione e di Scarico

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.

Materiali per Tubazioni Idrauliche: Quale Scegliere?

Scegliere il materiale giusto per le tubature idrauliche è una decisione cruciale in cui si devono contemplare diversi fattori, come la natura dell’acqua da trasportare, le esigenze specifiche dell’impianto e le condizioni ambientali. Ecco una panoramica dei materiali più comuni:

Tubi in Piombo e Acciaio Zincato

I tubi di piombo hanno dominato per molto tempo la costruzione degli impianti idraulici, ma col tempo ci si è resi conto del grave rischio per la salute pubblica che rappresentavano. L’acciaio e il ferro sembravano valide alternative, ma presentavano un problema fondamentale: la loro tendenza ad arrugginire nel tempo. Aggiungendo uno strato protettivo di zinco su acciaio e ferro, i tubi hanno guadagnato una difesa contro gli agenti atmosferici. Ma, col passare degli anni, hanno dimostrato di non essere una soluzione perfetta. I tubi zincati spesso diventano vittime della ruggine nel tempo, nonostante la galvanizzazione.

Tubo 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. 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.

Tubi in Polipropilene (PP-R)

I tubi in polipropilene rappresentano una soluzione affidabile e versatile per gli impianti idraulici. Realizzati con polimero polipropilene-random (PP-R), questi tubi offrono numerosi vantaggi grazie alle loro caratteristiche uniche. Il PP-R è un materiale semplice e chimicamente stabile, privo di sostanze nocive, che mantiene la sua integrità anche a contatto con l’ambiente circostante e l’acqua.

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.

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.

Tabella comparativa dei materiali

Installazione e Giunzione delle Tubazioni

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: 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.
• 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.
• Tubi in PVC: per le condutture di scarico, sono molto usati, 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.

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