Laurea Magistrale in Architettura

Transcript

1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI CAGLIARI FACOLTÁ DI INGEGNERIA E ARCHITETTURA Laurea Magistrale in Architettura L. I. di Modulo Impianti a.a Scarico (1 54) Docente: Ing. ROBERTO RICCIU 1

2 SCARICO: Introduzione 1. dimensionamento 2. Esempi (dalla slide 42 in poi) 2

3 Per progettare e calcolare un impianto di scarico è necessario conoscere in quantitativi massimi di acque scaricabili dai singoli apparecchi. La norma di riferimento, la UNI EN , regolamenta tutti i sistemi fognari all interno di qualsiasi tipologia di edificio, civile e industriale ed inoltre fornisce i dati di scarico normalizzati per i vari tipi di apparecchi. Altro fattore da prendere in considerazione, è la determinazione delle contemporaneità di scarico degli apparecchi, cioè stabilire la probabilità che due o più apparecchi, allacciati ad un unica condotta, scarichino contemporaneamente. Per la definizione del fattore di contemporaneità di scarico ci si basa su dati derivanti da test pratici poiché tale valore è di difficile determinazione. 3

4 4

5 _Requisiti sempre verificati Scelta del sistema di ventilazione attuabile secondo l andamento delle condotte e le esigenze tecniche dell impianto. Gli eventuali collettori di ventilazione dovranno avere una pendenza: p = 0,5% Determinazione della pendenza dei collettori, che deve essere la più uniforme possibile, e compresa entro i valori di 1,0 % - 5,0 % (la pendenza ottimale consigliata è del 2,0 %) in modo da assicurare una velocità dell acqua tale da favorire un autopulizia delle condotte. Rispetto dei valori contenuti nelle tabelle di portata corrispondenti al sistema di ventilazione scelto, in modo da garantire: - una sufficiente portata anche per materie solide e sostanze schiumose; - esclusione di contropressioni ai sifoni degli apparecchi - silenziosità dell impianto secondo le prescrizioni delle norme specifiche. 5

6 Dati necessari per procedere con il dimensionamento: Pendenza delle condotte Tabella 1 Tabella 2 6

7 Dati necessari per procedere con il dimensionamento: Determinazione dei diametri dei tubi di scarico di acque reflue Unità di scarico DU per vari deflussi Per dimensionare correttamente un impianto di scarico secondo la UNI EN è necessario iniziare con un corretto allacciamento degli apparecchi. A tale scopo è necessario conoscere le unità di scarico DU di ciascun apparecchio. Tabella 3a 7

8 modulo IMPIANTI a. a Dati necessari per procedere con il dimensionamento: Determinazione dei diametri dei tubi di scarico di acque reflue Unità di scarico DU per vari deflussi Tabella 3b 8

9 Dati necessari per procedere con il dimensionamento: Determinazione dei diametri dei tubi di scarico di acque reflue Unità di scarico DU dei diversi apparecchi Tabella 4 9

10 Dati necessari per procedere con il dimensionamento: Determinazione dei diametri dei tubi di scarico di acque reflue Dimensionamento dei sifoni degli apparecchi La tabella riporta i diametri minimi da assegnare a piletta e sifone, al tratto d allacciamento orizzontale (cannotto) al tratto verticale ed alla eventuale ventilazione secondaria, per gli apparecchi idrosanitari. Tabella 5 10

11 Dimensionamento della diramazione di scarico (punto 1) 11

12 2) Intensità di scarico ridotta Tabella 6 12

13 * solo per scarichi senza WC ** con allacciamento max. 2WC da 6 litri e 2 spostamenti a 45 *** con allacciamento max. 6 WC e 3 spostamenti a 45 Tabella 7_Dimensionamento collettori di diramazione PROGETTAZIONE TECNICA E STRUTTURALE 13

14 Dimensionamento delle colonne di scarico (punto 2) 1) Determinare il carico totale della colonna mediante la somma dei valori totali d allacciamento di tutti i servizi allacciati alla colonna stessa; 2) Si applicano i criteri di riduzione relativi alla contemporaneità; 3) Determinazione del diametro della colonna, tenendo in considerazione il tipo di ventilazione scelto (il tipo di ventilazione viene scelto tenendo conto del tracciato delle condotte e delle esigenze architettoniche). Figura 1 _Colonne di scarico con sistema di ventilazione primaria 14

15 Dimensionamento delle colonne di scarico Fondamentale è la scelta della braga di collegamento tra diramazione orizzontale e colonna verticale, in quanto influenza in modo decisivo la portata totale della colonna stessa. Dalla tabella qui sotto si può notare come una geometria curvata della braga a 88,5 gradi del diametro 110 mm permetta un aumento della portata dai normali 4,2 l/s a 5,2 l/s. Questo è reso possibile dall ottimizzazione dei deflussi di acqua e aria all interno delle condotte. Figura 2 Tabella 8_Dimensionamento colonne di scarico 15

16 Dimensionamento delle colonne di scarico Colonne di scarico con sistema di ventilazione parallela diretta, indiretta e secondaria Tabella 9 La tabella 9 mostra come la presenza del sistema di ventilazione aumenti la portata di deflusso della colonna stessa. Figura 3_Ventilazione parallela diretta 16

17 Dimensionamento dei collettori Tabella 10 17

18 Dimensionamento dei collettori (punto 3) Collettori di scarico interni ai fabbricati La tabella 11 serve per dimensionare i collettori di scarico e gli altri allacciamenti installati nelle zone inferiori dei fabbricati (garage, magazzini, locali infrastrutturali in genere). I quantitativi massimi di acque usate ammessi per i vari diametri e le diverse pendenze corrispondono ad un altezza di riempimento h/d = 0,7 (70%) Tabella 11_Diametri, portate pendenze dei collettori di scarico interni agli edifici. 18

19 Dimensionamento dei collettori (punto 3) Collettori di scarico esterni ai fabbricati (fognature) La tabella 12 serve per dimensionare le diramazioni di scarico di acque usate ubicate all esterno di fabbricati civili e industriali. I quantitativi massimi di acque usate ammessi per i vari diametri e le diverse pendenze corrispondono ad un altezza di riempimento h/d = 0,8 (80%) Tabella 12_Diametri, portate pendenze dei collettori fognari. 19

20 1 Esempio: dimensionamento del sistema di scarico Per il dimensionamento delle: diramazioni di scarico; colonne verticali; rete di ventilazione, è stato utilizzato il metodo delle unità di scarico (US) raccomandato dalla UNI9183 dell 87 nel 2001 sostituita dalla UNI EN , 3 riguardanti i criteri di progettazione dei sistemi di scarico delle acque usate, che devono essere indipendenti da quelli di smaltimento delle acque meteoriche. Si vuole eseguire il dimensionamento del sistema di scarico composto da: 1_diramazioni di scarico, 2_colonne di scarico, 3_collettori di scarico, 4_colonne di ventilazione primaria, 5_diramazioni di ventilazione secondaria. 20

21 1 Esempio: dimensionamento del sistema di scarico Diramazioni di scarico: Per trovare il diametro delle diramazioni di scarico principali è necessario calcolare l unità di scarico totale gravante su ogni diramazione e fare riferimento alla tabella che relaziona le US con il diametro in mm. 21

22 1 Esempio: dimensionamento del sistema di scarico Dimensionamento diramazioni di scarico: Pendenza:1% Per diramazioni a collettore, a questa pendenza, possiamo assumere 80 mm di diametro (quando si hanno non più di due vasi) anche se la tendenza europea è quella di non scendere mai sotto i 100 mm in presenza di vasi. 22

23 1 Esempio: dimensionamento del sistema di scarico Dimensionamento colonne di scarico: Per il dimensionamento della colonna è necessario tener conto delle unità di scarico totali e dei seguenti assiomi: 1. Le colonne devono essere della stessa sezione in tutta la loro lunghezza. 2. Le colonne in cui confluiscono vasi non possono avere un diametro minore di 100 mm. 3. In una colonna in cui confluiscono vasi non devono confluire più di tre vasi nello stesso piano attraverso una sola diramazione. Sulla colonna discendente si ha un totale di 9 US per le quali sarebbe sufficiente usare un diametro di 65 mm (Ф 65) ma ciò non è consentito per la presenza del vaso. Pertanto è stata utilizzata una tubazione di diametro 100 mm (Ф 100). 23

24 1 Esempio: dimensionamento del sistema di scarico Dimensionamento colonne di scarico: Sulla colonna discendente si ha un totale di 12 US per le quali sarebbe sufficiente usare un diametro di 65 mm (Ф 65) ma ciò non è consentito per la presenza del vaso. Pertanto è stata utilizzata, anche qui, una tubazione di diametro 100 mm (Ф 100). 24

25 2 Esempio ( UNI EN ISO ) Per il collettore di diramazione dell appartamento riportato in figura, con pendenza di posa definita pari a 1%. Per dimensionare i diametri nei punti A e B, si procede dapprima al calcolo delle intensità di scarico. Figura 14 25

26 2 Esempio ( UNI EN ISO ) Per il collettore di diramazione dell appartamento riportato in figura, con pendenza di posa definita pari a 1%. Per dimensionare i diametri nei punti A e B, si procede dapprima al calcolo delle intensità di scarico. Determinazione delle portate di scarico totali nei punti A e B: Unità di scarico in A: lavatrice 0,8 vasca 0,8 lavabo 0,5 bidet 0,5 2,6 l/s Unità di scarico in B: doccia 0,6 lavabo 0,5 bidet 0,5 WC 2,0 lavastoviglie 0,8 lavello cucina 0,8 WC 2,0 7,2 l/s + 2,6 l/s = 9,8 l/s 26

27 2 Esempio ( UNI EN ISO ) Per il collettore di diramazione Le intensità di scarico ridotte Q r per le unità di scarico totali nei punti A e B si determinano applicando la formula relativa ad appartamenti e uffici riportata nella tabella 6 nella slide 12. Q r = 0,5 Q t Q ta = 2,6 l/s Q ra = 0,81 l/s Q tb = 9,8 l/s Q rb = 1,57 l/s Dalla tabella 7 slide 13, relativa al dimensionamento dei collettori di diramazione, che si riporta qui di fianco, si ha: Per una pendenza relativa all 1%: Q ra = 0,81 l/s Φ = 75 mm (solo per scarichi senza WC) Q ra = 1,57 l/s Φ = 110 mm (con allacciamento max. 2WC da 6 litri e 2 spostamenti a 45 ) Q r 27

28 2 Esempio: In una palazzina di 5 piani, sono presenti tre appartamenti per piano, ognuno allacciato ad una propria colonna di scarico (per un totale di tre colonne). Per il dimensionamento delle tre colonne presenti nel fabbricato ci si avvale del seguente schema. La formula di contemporaneità è: Q rid = 0, 5 Q tot Utilizzo sistema Sovent Tabella 13_Apparecchi installati in ciascun appartamento Figura 5_Pianta tipo servizi idrico sanitari di ciascun appartamento. 28

29 2 Esempio Per singolo appartamento: Portata totale di deflusso: Q tot = 9,8 l/s Portata ridotta per effetto della contemporaneità: Q r = 1,5 l/s Per singola colonna (totale di 5 appartamenti): Q tot = 9,8 x 5 = 49 l/s Portata ridotta per effetto della contemporaneità: Q r = 3,5 l/s Figura 6_Schema delle tre colonne di scarico con sistema di ventilazione primaria. Ciascuna di esse serve i 5 appartamenti. 29

30 2 Esempio Dalla tabella 8 (slide 15): Per una portata di 3,5 l/s corrisponde un diametro della colonna di scarico con ventilazione primaria pari a: Φ = 110 mm. Q r Figura 6_Schema delle tre colonne di scarico con sistema di ventilazione primaria. Ciascuna di esse serve i 5 appartamenti. 30

31 2 Esempio Per il dimensionamento dei collettori presenti negli scantinati o nelle zone tecniche, è raccomandato un riempimento (h/d = 0,7) pari al 70% e si raccomanda comunque una pendenza minima pari al 1% Figura 7_Tre colonne di scarico, le quali convogliano sul collettore di scarico, il quale a sua volta si allaccerà alla rete di scarico cittadina. Tab. 14_ Tabella di dimensionamento dei collettori suborizzontali 31

32 Scarico acque meteoriche: Dimensionamento Per progettare e calcolare un impianto di scarico per le acque meteoriche è necessario conoscere l intensità pluviometrica relativa alla regione (località) di progetto. La procedura di dimensionamento è regolata dalla norma UNI EN

33 Scarico acque meteoriche: Dimensionamento Intensità pluviometrica 33

34 Scarico acque meteoriche: Dimensionamento 34

36 Scarico acque meteoriche: Dimensionamento La norma europea EN consiglia di prendere C = 1 salvo prescrizioni diverse a carattere locale o nazionale. Esempio tratto dalla norma svizzera SN Determinazione della superficie esposta alla pioggia 36

37 Scarico acque meteoriche: Dimensionamento Ing. ROBERTO RICCIU - Lezioni del L. I. di PROGETTAZIONE TECNICA E STRUTTURALE modulo IMPIANTI a. a

38 Scarico acque meteoriche: Dimensionamento Dimensionamento con sistema di scarico tradizionale Negli impianti convenzionali l acqua degli scarichi pluviali per tetti piani defluisce e riempie i tubi solo parzialmente. Lo scarico pluviale evacua in modo convenzionale l acqua piovana dai tetti piani. Griglie a fungo che proteggono il pluviale dall eventuale ostruzioni dovute alle foglie Bocchettone canale di gronda 38

41 Scarico acque meteoriche: Dimensionamento 3 Esempio: Dimensionamento del sistema di smaltimento delle acque meteoriche Nel nostro progetto è necessario prevedere il sistema di smaltimento delle acque meteoriche soprattutto perché in presenza di una copertura piana. Il cortile interno è un area verde, quindi possiamo trascurarla in quanto autodrenante. Per la copertura va dimensionato il canale di gronda in base all altezza di pioggia della nostra zona climatica (Roma) fornita dall Annuario statistico meteorologico dell ISTAT, in funzione della superficie da drenare e della pendenza del canale; vanno inoltre dimensionati i pluviali e i collettori orizzontali collegati alla fognatura pubblica sempre secondo l altezza di pioggia. 41

42 Adduzione e Scarico: esempi Esempio di canalizzazione di condotte idriche, di scarico e di ventilazione, entro cavedio. 42

43 Adduzione e Scarico: esempi Esempio di parete attrezzata modulare. Questo sistema trovano larga applicazione nell edilizia prefabbricata ma ora trova sempre più applicazione nell edilizia tradizionale. Soluzione con bagno, servizio bagno e cucinotto 43