IMPIANTI IGIENICO SANITARI

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1 IMPIANTI IGIENICO SANITARI IT PASINI SCHIO Corso di Progettazione costruzioni e impianti (Moreno Mazzucco) Bibliografia: Manuale di Progettazione Edilizia, Vol.2 Criteri ambientali ed impianti, a cura di G.Raffellini, Ed. HOEPLI, Milano G. Dall O, Architettura e Impianti, CittàStudiEdizioni, Milano AA.VV., Acqua. Sistemi e dispositivi per il risparmio e il riuso, EdicomEdizioni, Monfalcone, 2002 Guida per il dimensionamento di un impianto idrico interno Ing. Carmelo Nasello

2 IMPIANTO IDRICO L Adduzione Il sistema più usato per l approvvigionamento l dell acqua è la rete di Acquedotto Esistono altre forme di approvvigionamento che possono essere Pozzi Acqua piovana

3 L energia dell acqua La linea piezometrica Perdita di carico

4 Cenni di idraulica Portata = volume d acqua d che passa per unità di tempo si misura in mc/s o l/s ovvero su un tubo in pressione i parametri che ne determinano la portata sono il diametro e la velocità Q D m m m l v s s s 3 Si puo dire, con le dovute approssimazioni che la portata totale è la capacità di una rete di acquedotto di fornire acqua agli utenti collegati Altro elemento da considerare è la pressione ovvero è una forza che comunemente ha come unità di misura l amtmosfera 1atm=101,325 N/mq = 1,013bar

5 Ma non basta la portata totale per poter fornire acqua alle utenze occorre anche che la rete di acquedotto abbia potenza necessaria per far giungere l acqua l a utenze lontane dalla sorgente e a altezze diverse (per esempio case a più piani) Si realizzano così i torrini piezometrici (comunemente dette torri dell acquedotto) che permettono di far acquisite potenza alla rete. L acqua viene fornita per il principio dei vasi comunicanti ma è sufficiente? cosa si deve considerare? La linea piezometrica indica l altezza della colonna d acqua ovvero la quota che può essere raggiunta dall acqua

6 CENNI SUL DIMENSIONAMENTO DEGLI ACQUEDOTTI Il consumo medio giornaliero di un individuo con abitudini normali all'interno di una abitazione è di circa 200 litri, di cui 130 per usi igienici (lavabo, wc, bidet, doccia, vasca) e 70 per uso domestico (lavello, Lavatrice) In realtà il dimensionamento dell acquedotto è in funzione del numero di abitanti serviti omogeneizzati con determinati parametri ad abitanti equivalenti pertanto su piccoli acquedotti il valore di calcolo è superiore ai 200 lt/abeq e si abbassa all aumentare del numero di utenze fino a 150 lt/abeq. Le tipologie di utenze principali interessate all approvvigionamento Sono Uso Civile Uso Industriale Uso Agricolo (irriguo) Hanno bisogno di qualità d acqua e portata diversi

7 Consumi medi

8 L IMPIANTO PER CIVILE ABITAZIONE L'impianto di approvvigionamento idrico comprende i sistemi di adduzione, a produzione e distribuzione dell'acqua calda e fredda. L'impianto idrico inizia nel punto di allacciamento alla rete pubblica dell'acqua potabile e termina nel punto in cui l'acqua viene utilizzata, ovvero vero l'apparecchio sanitario, e si compone di: a. Sistema di approvvigionamento b. Sistema e rete di distribuzione acqua calda e fredda c. Sistema di produzione dell acqua calda d. Dispositivi di erogazione ed apparecchi sanitari

9 L impianto idrico L'impianto idrico sanitario comprende: l'insieme delle reti, i componenti, le apparecchiature e gli accessori che permettono l'adduzione e la distribuzione dell'acqua calda e fredda alle varie utenze di un edificio, nonché i relativi scarichi, nelle quantità necessarie a soddisfare le esigenze dell'utenza.

10 Allacciamento alla rete Generalmente la condotta dell acquedotto pubblico passa nella strada che fronteggia la costruzione e quindi l allacciamento dell impianto idrico interno risulta facile ed economico. Gli elementi da inserire sono una saracinesca ed un contatore, entrambi facilmente accessibili e possibilmente posti in prossimità dello stesso marciapiede Nell ipotesi di edificio con più alloggi, in genere il gestore dell acquedotto pubblico inserisce un solo contatore di grossa capacità all inizio dell allacciamento ontatore generale); gli utenti provvedono poi all istallazione di altri contatori per ogni singolo alloggio (divisionali), necessari per la determinazione del consumo idrico di ciascuna unità abitativa.

11 All'interno della rete, l'acqua è tenuta alla pressione di 5-6bar al fine di raggiungere i piani più alti dei fabbricati, mentre nelle tubazioni di distribuzione dell'acqua nei fabbricati la pressione non deve superare i 3bar per evitare rumore, colpi di ariete e rotture delle tubazioni stesse. A tal fine si usa un riduttore di pressione che mantiene a valle dell'impianto la pressione stabilita e viene montato a monte della rete di distribuzione interna e a valle del contatore. Quando invece la pressione non è sufficiente occorre installare sistemi di sollevamento ausiliari (autoclave).

12 Schemi di impianto La rete di distribuzione è in genere costituita da tubi orizzontali di distribuzione, colonne montanti verticali (collocate in prossimità dei servizi), tubi distributori ai piani e ai vari apparecchi, e dagli organi di intercettazione (valvole) isolare in caso di necessità una parte del circuito

13 Schema a ramificazione semplice ed economico; in presenza di sovraccarichi si può avere disomogeneità di portata ai tubi distributori; un guasto in un tubo orizzontale o in una colonna esclude l'uso dell'impianto a valle.

14 Schema ad anello orizzontale più costoso; migliore omogeneità di portata ai tubi distributori; un guasto non esclude l'uso del resto dell'impianto

15 Schema a gabbia il più complesso e costoso, ottima costanza di portata anche in presenza di sovraccarichi; si può intervenire in ogni punto senza escludere il resto dell'impianto.

16 Sistema di collettori Buone tecniche: Il sistema a collettori prevededue tipologie di collettori uno per l acqua l calda e un elemento per l acqua l fredda (nel quale sono predisposte anche le uscite per i wc lavatrici lavastoviglie ecc) Realizzare almeno un collettore a piano Per piano utilizzare un collettore per la cucina e uno per il bagno Se l appartamento l ha bagni cucine ecc. disposte in zone diverse della casa conviene utilizzare un sistema di collettori a zona I I collettori possono essere in serie e in parallelo. Per la versione in parallelo sul primo collettore andranno predisposte le uscite per il secondo collettore

17 SCHEMI IMPIANTO IDRICO A COLLETTORI Schema dell impianto idrico di un edificio a più piani - piano terra.

18 SCHEMI IMPIANTO IDRICO A COLLETTORI Schema dell impianto idrico di un appartamento con tre collettori in serie

19 Il dimensionamento semplificato dell impianto domestico L impianto idrico andrebbe sempre dimensionato Il dimensionamento corretto permette una corretta erogazione dell acqua su tutti i punti di utilizzo Permette di utilizzare in modo soddisfacente più punti di utilizzo contemporaneamente Per il dimensionamento si utilizzano le norme UNI8192 nelle quali sono indicate le portate minimi degli erogatori (lavbo, lavatrice doccia, ecc.) dali erogatori sono chiamati UC Unità di Carico Si deve prevedere che una tubazione correttamente dimensionata possa garantire per esempio per un lavabo una portata P= 0,1 l/s per una pressione di 0,5-1 atm

20 Per il dimensionamento del tubo di alimentazione si considera una velocità pari a 1,5 m/s la portata è data dalle UC collegate pertanto utilizzando la formula semplificata della portata si ricava in via approssimata il diametro del tubo di alimentazione considerando di garantire per ogni UC una portata pari a 0,1 l/s pensando che funzionino tutti contemporaneamente 2 D Q v 4 l s

21 MATERIALI acciaio zincato per evitare la corrosione per ossidazione; ottime caratteristiche di resistenza alle sollecitazioni indotte dall'acqua in pressione; sistema standardizzato a livello internazionale; molto duraturo nel tempo; giunzioni = filettatura, saldatura. rame - molto usato per la velocità di posa in opera; usati per impianti di riscaldamento, distribuzione gas, ma anche per l'acqua potabile; giunzioni = saldatura, raccordatura. materie plastiche: molto usate da 7/8 anni; dati sulla durata sono ipotetici; costo superiore o pari, ma notevole riduzione dei tempi di montaggio (personale non specializzato); peso di circa 10 volte minore dell'acciaio più maneggevoli e trasportabili, forniti in rotoli flessibili; superficie liscia minori perdite di carico; bassa conduttanza minori dispersioni di calore (coibentazione sempre necessaria): polietilene (PE) e polietilene alta densita PEAD è la tipologia usata per le reti di acquedotto. Permette saldaturema in genere le giunzioni e le diramazioni sono realizzate con pezzi speciali polivinilcloruro (PVC) - caratteristiche simili al polietilene; al variare del colore varia l'uso (grigio lucido per condotte in pressione; bianco per scarichi di acque fredde; arancione per scarichi di acque calde) polipropilene (PP) - stesse caratteristiche del polietilene, giunzioni = termosaldatura (massima tenuta alle pressioni di esercizio), collegamento anche con tubi in acciaio o rame; ampia gamma di raccordi; si deteriorano facilmente ai raggi UV; non lavorare il tubo con la fiamma; prodotti in diversi colori (gialli, verdi, blu e rossi) con stesse caratteristiche. Sito di riferimento per i materiali

22 Impianto di scarico Tipologia delle fognature Acque bianche Acque nere Acque grigie (insieme delle prime due)

23 Definizioni Le principali definizioni (UNI EN 12056) acque reflue: Acque contaminate dall uso che confluiscono nel sistema di scarico; compreso le acque meteoriche se scaricate in un sistema di scarico di acque reflue. acque reflue domestiche: Acque contaminate dall uso e solitamente scaricate da WC, docce, vasche da bagno, bidè, lavabi, lavelli e pozzetti a terra. acque grigie: Acque reflue che non contengono materia fecale o urina. acque nere: Acque reflue che contengono materia fecale o urina. acque meteoriche: Acque derivanti da precipitazioni naturali, sistema di scarico: Sistema composto da condutture di scarico ed altri componenti per la raccolta e lo scarico delle acque reflue per mezzo della gravità. sistema misto: Sistema di scarico provvisto di una conduttura unica per lo smaltimento delle acque meteoriche e delle acque reflue. sistema separato: Sistema di scarico provvisto di condutture separate per lo smaltimento delle acque meteoriche e delle acque reflue. colonna di scarico: Tubazione principale che convoglia le acque reflue provenienti dagli apparecchi sanitari. sfiato della colonna di scarico: Prolungamento di una colonna di scarico verticale al di sopra dell innesto della diramazione più alta, con estremità che termina all aria aperta.

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25 Sistemi di scarico funzionanti a gravità campo di applicazione: la norma UNI EN 12056/1

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27 Sistemi a canalizzazione unica o separata Le acque reflue domestiche e le acque piovane devono essere smaltite in sistemi di scarico separati e possono essere canalizzate congiuntamente solo all esterno dell edificio, secondo quanto stabilito da regolamenti e procedure di installazione nazionali e locali. Durante le fasi di progettazione e realizzazione del sistema di scarico si deve tenere in considerazione la rumorosità rispetto alla struttura dell edificio. Per quanto riguarda i livelli occorre fare riferimento al DPCM Requisiti acustici passivi degli edifici- Impianti a funzionamento discontinuo

28 La ventilazione degli scarichi Per ventilazione di un impianto di scarico si definisce l installazione di tubazioni che permettono il passaggio del necessario quantitativo d aria fino all uscita dei sifoni degli apparecchi Idrosanitari. Un corretto dimensionamento ed un opportuna ventilazione di un impianto di scarico esclude la formazione di pressioni e relative depressioni idrostatiche nelle condotte, evitando quindi il riempimento totale di colonne e collettori. La causa della formazione di pressione nelle colonne di scarico è dovuta all acqua defluente velocemente verso il basso (circa 10 m/sec.), che spinge avanti a sé l aria presente nella colonna e crea di conseguenza a monte una depressione (vuoto) idrostatica, che viene istantaneamente colmata da un risucchio d aria proveniente dalla ventilazione. Se manca la ventilazione, o se questa è carente, c è il rischio che il risucchio svuoti i sifoni degli apparecchi con conseguente immissione di cattivi odori dalla fognatura all apparecchio sanitario e quindi nell ambiente. Quando l acqua defluente incontra un cambiamento di direzione, si crea istantaneamente un ingorgo, di conseguenza una zona di pressione idrostatica. I cambiamenti di direzione sono quindi da ridurre al minimo indispensabile e da eseguire possibilmente con due curve di 45.

29 Sistemi di ventilazione

30 Tipologie di ventilazione A seconda dell altezza del fabbricato, della distanza degli apparecchi dalle colonne e della destinazione degli ambienti si possono avere le seguenti tipologie di ventilazione: -ventilazione primaria; -ventilazione parallela diretta e indiretta; - ventilazione secondaria.

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35 Smaltimento delle acque Fognatura tipo statico Le acque dei wc scaricano nella fossa settica, posizionata in corrispondenza degli stessi; le acque saponose, provenienti dagli altri sanitari, passano attraverso un pozzetto di decantazione, mentre quelle provenienti dalla cucina passano attraverso un pozzetto degrassatore. La valvola di non ritorno ha la funzione di evitare inversioni di flusso dalla fogna ai piani bassi dell edificio con conseguente fuoriuscita di liquami dagli scarichi dei sanitari che si trovano ad una quota inferiore a quella di ristagno delle acque. Anche in assenza di fognatura pubblica divisa per acque piovane (bianche) e luride (nere), per evitare che dai pluviali si verifichino emissioni maleodoranti, vanno sempre realizzate due reti distinte, una per l'acqua proveniente dai pluviali, ed una per le acque luride provenienti da fosse settiche, bagni, cucine, lavanderie, ecc. e convogliarle nelle apposite fogne.

36 Smaltimento dinamico Recapitano tutti gli scarichi in un depuratore, per cui non sarebbe richiesto l'uso di fosse settiche. Le acque piovane raccolte dalla fogna pubblica vengono direttamente scaricate in fossi o corsi d'acqua, mentre quelle luride vengono trattate da impianti pubblici di depurazione. Quindi all'interno delle reti delle acque luride si ha la presenza di corpi solidi.