Cos'è un Impianto Idraulico: Guida Completa

L'impianto idraulico è un sistema essenziale in ogni edificio, progettato per fornire acqua potabile e smaltire le acque reflue in modo sicuro ed efficiente. Questo articolo esplora in dettaglio cos'è un impianto idraulico, come funziona, i suoi componenti principali e le diverse tipologie esistenti.

Cos'è e a cosa serve un impianto idrico?

L'obiettivo dell'impianto idrico è quello di portare acqua fredda e calda per uso sanitario, dalla fonte principale a ogni punto di erogazione nella casa, e di smaltire la stessa dopo l'uso. Gli impianti idrici assicurano un approvvigionamento continuo di acqua potabile, destinata al consumo quotidiano per ogni tipo di esigenza.

• reti per il trasporto e la fornitura dell'acqua con i rispettivi componenti, come possono essere i contatori, il regolatore di pressione, i rubinetti di arresto e le valvole.

Per ottenere l'acqua in un’abitazione si effettua l'allacciamento dell'impianto idrico alla rete pubblica dell'acquedotto con un contatore o misuratore installato dall'ente responsabile della fornitura. Il trattamento delle acque prima della distribuzione ha la funzione di eliminare delle sostanze indesiderate, quali ad esempio i Sali incrostanti.

All’interno della rete primaria la pressione viene tenuta a 5-6 bar al fine di raggiungere i piani più alti dei fabbricati, mentre nelle tubazioni di distribuzione dell’acqua nel fabbricato la pressione non deve superare i 3 bar per evitare rumore e rotture nelle tubazioni. A tal fine viene installato un riduttore di pressione che mantiene la pressione stabilita e viene montato a monte della rete di distribuzione interna e a valle del contatore.

Nelle zone non servite dalla rete pubblica, se sono presenti falde acquifere, si possono perforare dei pozzi dai quali attingere l’acqua.

Componenti di base dell’impianto adduzione acqua potabile

Un impianto adduzione acqua è composto da diverse parti essenziali:

• Sorgente d'acqua: La prima cosa da verificare quando si vuole progettare un impianto di adduzione acqua è la presenza di un fiume, un lago, una diga o un pozzo. L’acqua viene prelevata da questa fonte per essere poi trattata e distribuita nell’edificio di destinazione.
• Stazioni di pompaggio: Nell’eventualità che la sorgente d’acqua fosse più bassa rispetto ai punti di distribuzione, sarà necessario prevedere anche delle stazioni di pompaggio per “spingere” l’acqua attraverso il tubo di adduzione dell’acqua in salita. Questi strumenti hanno la conseguenza quindi di aumentare la pressione e il flusso dell’acqua.
• Sistemi di trattamento dell’acqua: Ovviamente non ci si può aspettare che l’acqua prelevata direttamente dalla fonte sia pura e incontaminata. Motivo per cui è indispensabile installare sistemi di trattamento dell’acqua per garantire un corretto filtraggio e disinfezione dell’acqua prima della distribuzione. In questo modo si può essere sicuri di rimuovere in modo efficace contaminanti e batteri dannosi.
• Serbatoi di accumulo: La richiesta d’acqua non sempre è la stessa e proprio per questo vengono utilizzati in un impianto di adduzione idrica dei serbatoi di accumulo per immagazzinare l’acqua trattata in attesa di essere distribuita. Questi container aiutano a mantenere un flusso costante durante i picchi di richiesta o in caso di interruzioni nell’erogazione.
• Rete di distribuzione: Essenziale per il funzionamento di un impianto di adduzione acqua è la rete di distribuzione ovvero l’insieme di tutti i tubi di adduzione acqua che permettono di distribuirla a tutti i punti di destinazione come case, edifici commerciali e industriali o fontane.
• Valvole e regolatori: Per controllare il flusso d’acqua all’interno di tutto il sistema di adduzione idrica sono anche necessarie delle valvole e dei regolatori. Questi componenti permettono di regolare la pressione e di dirigere l’acqua verso aree specifiche quando necessario.
• Misuratori di flusso e dispositivi di controllo: Questi strumenti misurano il flusso d’acqua e possono essere utilizzati per monitorare l’erogazione in base alla domanda o per controllare che non ci siano anomalie o guasti nell’impianto idrico.

Funzionamento dell’impianto di adduzione acqua potabile

Il funzionamento degli impianti di adduzione idrica si può evincere già dai suoi componenti, ma cerchiamo comunque di schematizzarlo in breve.

1. Avviene il prelievo dell’acqua dalla sorgente.
2. L’acqua prelevata viene trattata tramite filtraggio e decontaminazione per rimuovere batteri e agenti dannosi.
3. Una volta trattata, l’acqua viene pompata attraverso i tubi di adduzione acqua dalla stazione di pompaggio ai serbatoi di accumulo e quindi distribuita attraverso la rete di tubazioni e piping alle destinazioni finali.
4. La pressione e il flusso dell’acqua vengono controllati e monitorati costantemente per garantire un flusso costante e la manutenzione periodica viene eseguita per garantire il corretto funzionamento dell’impianto.

Tipologie di Impianti Idraulici

Esistono diverse configurazioni per la distribuzione dell'acqua in un edificio:

• Schema a colonne verticali: Lo schema più semplice di distribuzione dell’acqua in un edificio, è quello composto da colonne verticali di maggiore sezione e reti di distribuzioni orizzontali ai vari piani.
• Distribuzione 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. I collettori devono essere posizionati in una cassetta dedicata, in un punto facilmente accessibile per facilitare le eventuali operazioni di manutenzione.

Impianto idrico a collettore

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. In questa soluzione il collettore, realizzato a parete, funziona da distributore centrale idrico, è da qui che partono tutte le tubazioni della rete di distribuzione. La rete di distribuzione è a sua volta realizzata in parallelo, questo vuol dire che ogni singolo punto di erogazione - sanitari, lavabi, lavelli, doccia, vasca, lavastoviglie, etc. - è servito da una singola tubazione di acqua fredda e una di acqua calda.

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.

Tipologie di collettore

Le tipologie di collettore più diffuse sono tre:

• 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;
• 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;
• 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.

Vantaggi di un impianto a collettore

I vantaggi di un impianto di carico a collettore sono:

• 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 di un impianto a collettore

Gli svantaggi dell’impianto di carico a collettore sono:

• 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.

Differenze tra impianto idrico a collettore e impianto idrico 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.

Dunque, possiamo riassumere così le principali differenze:

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).

Impianto di scarico

Un sistema di tubazioni, giunti e dispositivi che raccolgono, trasportano ed eliminano le acque usate provenienti dagli apparecchi igienici domestici costituiscono quello che comunemente viene chiamato impianto di scarico. Le acque che scorrono all'interno di questa rete sono quelle che escono da lavandini, wc, docce, vasche, lavelli della cucina, e che quindi devono essere portate fuori dall'abitazione.

Le reti di scarico devono garantire l'eliminazione, veloce e senza accumuli, delle acque di scarto verso il sistema di smaltimento esterno. Le acque reflue di tipo domestico sono quelle acque che hanno origine da abitazioni o edifici residenziali e che dipendono principalmente dalle attività che vengono svolte in casa.

• collettore di scarico: condotto sub-orizzontale, posato in vista all'interno di un edificio o nascosto, al quale sono connessi le colonne di scarico o gli impianti idraulici sanitari del piano terra.

Per favorire il deflusso, la rete di tubazioni orizzontale è montata con una leggera inclinazione. La rete di scarico non deve entrare in contatto con l'aria interna degli ambienti e quindi le aperture devono essere sigillate con valvola idraulica a sifone.

Inoltre, per garantire il deflusso dell'acqua nell'impianto, è necessario che i liquami si muovano per gravità atmosferica: ciò significa che scivolano verso il basso per forza di gravità. Per il funzionamento dell'impianto, è necessario installare dei condotti che, mediante un'entrata e un'uscita, assicurano un costante flusso d'aria.

Tipologie di impianti di scarico

Gli impianti di scarico sono di due tipi:

• a doppio tubo, cioe' con un doppio sistema di scarico che tiene separate le acque nere (liquami, WC) dalle bianche (lavandino, bidet, lavatrice...),
• oppure a tubo singolo nel quale confluiscono sia le acque nere sia quelle bianche.

Lo scarico a doppio tubo offre il vantaggio di una maggiore igienicita': essendoci due tubi separati non e' possibile il riflusso delle acque nere, nè del loro sgradevole odore, attraverso gli scarichi dei lavandini, bidet e vasche da bagno.

Lo scarico monotubo e' adottato di solito nei condomini e nei grandi complessi edilizi, dove i bagni e le cucine degli appartamenti sono sovrapposti.

La normativa vigente prevede che le reti di scarico possono essere realizzate con tubazioni in ghisa, piombo, gres, calcestruzzo, materiale plastico, acciaio zincato, acciaio rivestito.

Oggigiorno si registra un ricorso massiccio alle tubazioni in materiale plastico, la qualcosa ha velocizzato la relativa posa in opera, nonché ha permesso di contenere sensibilmente i costi.

Le materie plastiche maggiormente utilizzate per la realizzazione delle condotte di scarico sono il PVC, il polipropilene, il polietilene ad alta densità.

Il collegamento tra le singole apparecchiature igieniche e le condutture di scarico è costituito da un tubo ricurvo (in metallo, plastica o PVC) detto sifone, caratterizzato da una forma ricurva a forma di “pera”, “ U”, oppure “S”, all'interno del quale rimane sempre un pò d'acqua che impedisce il ritorno e l'uscita degli odori sgradevoli.

Tuttavia, proprio a causa della sua forma ricurva, il sifone rallenta il deflusso delle acque di scarico, favorendo il deposito delle sostanze in sospensione con conseguente ostruzione della condotta.

Nelle case singole e nelle villette che non possiedono un impianto di fognatura collegato alla rete di scarico pubblica, l'eliminazione delle acque nere avviene attraverso consutture che scaricano in uno speciale serbatoio, chiamato "fossa settica" oppure "pozzo nero".

Differenze tra Adduzione Idrica Civile e Adduzione Idrica Industriale

L’adduzione idrica civile e industriale differiscono principalmente nelle loro finalità, dimensioni, complessità e requisiti operativi.

Adduzione Idrica Civile

L’adduzione idrica civile si concentra sulla fornitura di acqua potabile per uso domestico, pubblico e comunale. L’obiettivo principale è fornire acqua sicura e pulita per soddisfare le esigenze quotidiane di una comunità, di un quartiere o un’area urbana limitata. Di conseguenza le dimensioni e la portata sono di scala minore rispetto a un impianto industriale.

L’acqua destinata all’uso civile attraversa processi di trattamento standard per garantire la rimozione di contaminanti, batteri e impurità, rendendola sicura per il consumo umano. L’adduzione idrica civile richiede un monitoraggio costante della qualità dell’acqua, oltre a manutenzione regolare delle reti di distribuzione per prevenire perdite e garantire un flusso costante.

Adduzione Idrica Industriale

L’impianto idraulico industriale è progettato per supportare processi industriali specifici, come quelli nelle industrie manifatturiere, chimiche, petrolchimiche, dell’energia o minerarie. L’acqua può essere utilizzata come solvente, agente di raffreddamento, componente di produzione, o per altri scopi industriali. Gli impianti di adduzione acqua industriale sono quindi progettati per gestire volumi d’acqua significativamente maggiori rispetto agli impianti civili per soddisfare i bisogni delle attività produttive.

A seconda delle esigenze dell’industria, l’acqua potrebbe richiedere trattamenti specializzati come purificazione, desalinizzazione, o trattamenti chimici specifici per adattarla allo scopo di ogni realtà industriale.

Gli impianti industriali richiedono un monitoraggio avanzato, sistemi di controllo sofisticati e un livello di manutenzione più tecnico e specifico, in quanto l’acqua può essere un componente critico per il processo produttivo.

Normativa UNI per impianto idrico sanitario

Le 3 principali normative che dettano i parametri e i criteri tecnici per il dimensionamento degli impianti idraulici sono:

• UNI EN 806 “Specifiche relative agli impianti all’interno di edifici per il convogliamento di acque destinate al consumo umano”La UNI EN 806 si riferisce a specifiche relative agli impianti all’interno di edifici per il convogliamento di acque destinate al consumo umano. La norma specifica i requisiti e fornisce indicazioni su: progettazione, installazione, modifica, prove, manutenzione e sul funzionamento di impianti per acqua potabile all’interno di edifici e, per alcuni fini, di tubazioni all’esterno degli edifici ma all’interno degli immobili.
• UNI 9182: “Impianti di alimentazione e distribuzione d’acqua fredda e calda - progettazione, installazione e collaudo”Questa normativa fornisce una guida dettagliata sui parametri e i criteri tecnici da seguire per la progettazione e l’installazione di reti idrauliche destinate al consumo umano. Copre anche aspetti come il ricircolo e la distribuzione dell’acqua calda e la realizzazione di impianti per l’acqua non potabile e i relativi utilizzi. L’UNI 9182 è di vitale importanza per tutti gli impianti di nuova costruzione e per le operazioni di riparazione e modifica di impianti esistenti. Assicurarsi di aderire a questa norma è fondamentale per garantire la sicurezza e la qualità dell’acqua fornita agli utenti.
• UNI 12056-5:2001: “Sistemi di scarico funzionanti a gravità all’interno degli edifici - Installazione e prove, istruzioni per l’esercizio, la manutenzione e l’uso”La norma si applica ai sistemi fognari per acque reflue a gravità. Si applica ai sistemi fognari all’interno di abitazioni, edifici commerciali, edifici pubblici e industriali. La presente parte della norma stabilisce i principi che si dovrebbero seguire durante l’installazione e la manutenzione dei sistemi fognari per acque reflue e acque di pioggia funzionanti a gravità.

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