Determinazione del diametro Determinazione del diametro delle condotte secondo le direttive W3, Edizione 2013

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1 GF Piping Systems Determinazione del diametro Determinazione del diametro delle condotte secondo le direttive W3, Edizione 2013

2 Indice 1 Prefazione Introduzione Situazione iniziale Conclusione Provata competenza in materia d acqua potabile presso Georg Fischer JRG Contemporaneità / Diagramma Determinazione del diametro delle condotte secondo le direttive W3 Edizione Determinazione del diametro allacciamento domestico Aspetti generali Determinazione del diametro della condotta Diametri minimi delle condotte Determinazione del diametro per la batteria di distribuzione Aspetti generali Tabella riepilogativa della linea di distribuzione/lu Determinazione del diametro batteria di distribuzione perdita di carico filtro Applicazione del metodo semplificato Applicazione del metodo con calcolo Determinazione del diametro delle condotte, metodo semplificato Uni LU Definizione della condotta di distribuzione Definizione della distribuzione al piano o al gruppo d apparecchi Panoramica delle tabelle unità di carico Procedura del metodo semplificato Esempi di determinazione del diametro delle tubazioni metodo semplificato Esempio A: Casa plurifamiliare Definizione della pressione disponibile passo Calcolo pressione d esercizio OP Calcolo Perdita di carico disponibile ΔpL Lunghezza delle condotte passo Determinazione delle unità di carico (LU) passo Determinazione della tabella delle unità di carico passo Diametro delle condotte «distribuzione al piano» passo Diametro delle condotte «distribuzione» passo Esempio B: casa unifamiliare Definizione della pressione disponibile passo Lunghezza della condotta passo Determinazione delle unità di carico (LU) passo Determinazione delle unità di carico (LU) passo Diametro delle condotte «distribuzione al piano» passo Note

3 1 Prefazione In questa documentazione, Georg Fischer Piping Systems ha riassunto le informazioni riguardanti la determinazione del diametro delle condotte secondo le nuove direttiva W3 «Direttive per l esecuzione delle installazioni d acqua», che hanno lo scopo di fornire al cliente indicazioni per lui essenziali durante la fase di progettazione e di esecuzione di un progetto, circa il modo di procedere. La presente introduzione non ha però lo scopo di sostituire le Direttive W3, ma è fornita soltanto a titolo di complemento. Si sottolinea in modo esplicito che non ci assumiamo alcuna responsabilità circa la correttezza e l esattezza dei dati. 1.1 Introduzione L ultima revisione delle direttive per l esecuzione delle installazioni d acqua è stata effettuata nell anno Sulla base del progresso tecnico, ma anche per effetto della revisione della legge sulle derrate alimentari e della sua ristrutturazione, e della norma europea EN 806 parte 1-5, «Normative tecniche per l installazione di acqua potabile» s imponeva una revisione. Rispetto all edizione 2000, la nuova versione «Direttive per l esecuzione delle installazioni d acqua», W3 non subisce alcuna modifica riguardo alle sue affermazioni fondamentali. La norma EN 806, tipo d installazione «A», è stata, la dove opportuno, adottata. Inoltre, dove necessario, è stato fatto un riferimento al relativo foglio informativo. Nell ambito della determinazione dei diametri delle tubazioni, sono state esplorate nuove vie, come vi spiegheremo, nei dettagli in questo documento. 1.2 Situazione iniziale Mentre nel 1950 erano 4 le persone che occupavano un appartamento con 4 punti di prelievo, oggi vengono installati 8 punti di prelievo in un appartamento in cui vivono 2 persone. Ciò implica una contemporaneità di utilizzo meno elevata, rispettivamente, una diversa progettazione delle tubazioni al fine di soddisfare i requisiti in materia di igiene, comfort ed efficienza energetica. Inoltre, una rubinetteria nuova ed efficiente, come ad es. il miscelatore a leva, deve essere pianificata, montata, e regolata in maniera competente. Si tratta in fondo di assicurare quella portata volumica che ci si attende ai punti di prelievo di un acqua potabile perfetta dal punto di vista igienico e alla temperatura desiderate, senza nuocere agli utenti degli altri punti di prelievo. 1.3 Conclusione La determinazione dei diametri delle condotte e la progettazione dei sistemi di tubazioni, dal 1 gennaio 2013, in Svizzera, devono soddisfare le esigenze della direttiva per le installazioni di acqua potabile W3, edizione Provata competenza in materia d acqua potabile presso Georg Fischer JRG sviluppa, produce e distribuisce in tutto il mondo prodotti per l installazione dell acqua potabile. Lo sviluppo del prodotto si svolge in una prospettiva globale e sotto l aspetto della sostenibilità. L obiettivo è quello di garantire sicurezza, salute e comfort. è conosciuta a livello mondiale per la sua rubinetteria esente da punti di ristagno, per installazioni domestiche di acqua potabile, i suoi sistemi per la disinfezione termica e per i suoi collaudati e preziosissimi sistemi per tubazioni. 3

4 2 Contemporaneità / Diagramma 1 Diagramma 1 Portata volumica di punta in l/s in funzione della portata totale Equazione della funzione di portata globale 0.3 l/s fino a 300 l/s QD = QT * Equazione della funzione di portata globale 0.5 l/s fino a 15 l/s QD = QT * Punto di prelievo più importante di un rubinetto o di un apparecchio Portata di flusso totale QT in l/s Portata volumica di punta Q D in l/s 4

5 3 Determinazione del diametro delle condotte secondo le direttive W3 Edizione Determinazione del diametro allacciamento domestico Aspetti generali La determinazione del diametro della condotta per l allacciamento domestico, a partire dalla condotta di distribuzione fino al contatore dell acqua o, in sua mancanza, fino alla valvola di arresto, è determinato secondo la presente Direttiva per: allacciamento esterno, condotta sotterranea allacciamento interno, condotta negli edifici Determinazione del diametro della condotta Il diametro della condotta viene di norma determinato dal gestore della rete, secondo la tabella 5 o secondo la portata massima, rispettivamente la velocità massima di flusso e la perdita di carico. Considerando le lunghezze equivalenti per i raccordi e le valvole, la perdita di carico della condotta di distribuzione fino al contatore dell acqua non dovrebbe superare i 40 kpa (0,4bar). I valori per i diametri nella tabella rappresentano un valore medio per tutti i materiali, anche quelli utilizzati sotto terra. La perdita di carico massima utilizzata per la tabella corrisponde a una velocità di flusso di max. 2,0 m/s. Tabella dei valori di riferimento indipendentemente dal materiale Lunghezza massima [m] Unità di carico (LU) DN DN DN DN DN Tabella 5 unità di carico Diametri minimi delle condotte Allacciamenti domestici esterni DN 32 Allacciamenti interni DN 25, tuttavia non più piccoli dell allacciamento alla batteria di distribuzione 5

6 3.2 Determinazione del diametro per la batteria di distribuzione Aspetti generali La determinazione del diametro per la batteria di distribuzione viene effettuata con una velocità di flusso massima calcolata di 2 m/s. Esempio: unità di carico totale 150 LU dim. 1 ¼ Esempio: unità di carico totale 450 LU dim. 1 ¼ Tabella riepilogativa della linea di distribuzione/lu Le dimensioni della linea di distribuzione necessarie (in pollici e DN) possono essere determinate sulla base delle tabelle. Portata totale 0.3 l/s fino a 300 l/s Portata totale 0.5 l/s fino a 15 l/s (più grande LU 3) (più grande LU 5) max. LU di in mm pollici / DN max. LU di in mm pollici / DN " / " / /4" / /4" / /2" / /2" / " / 50 Portata massima secondo diagramma1 W3, edizione

7 3.2.3 Determinazione del diametro batteria di distribuzione perdita di carico filtro Sulla base della portata massima, è consigliato determinare la dimensione del filtro, poiché potrebbe divergere dalla dimensione della linea di distribuzione. La perdita di carico raccomandata secondo la SSIGA si situa tra 50 kpa (0.5 bar) e 60 kpa (0.6 bar). Base di calcolo: QD = (450 LU x 0.1) x = 1.76 l/s = 106 l/min m³ x 4 di = = m = 33 mm = 1 ¼" 2 m/s x π Fig. Estratto della brochure tecnica Filtro di lavaggio in controcorrente CleanLine 7

8 3.3 Applicazione del metodo semplificato Le condizioni di pressione disponibili presenti nella rete di distribuzione devono permettere, per l intera installazione, una perdita di carico 150 kpa (1.5 bar) Portata al punto di prelievo max. 5 LU (0,5 l/s) tabella 3 Carico max. 150 LU Lunghezze massime delle condotte lunghezza totale dal riduttore fino al punto di prelievo più distante max. 50 m dal riduttore al distributore ai piani dal distributore ai piani fino al punto di prelievo più lontano max. 35 m max. 15 m 3.4 Applicazione del metodo con calcolo Se le condizioni richieste per il metodo semplificato non sono soddisfatte Contemporaneità elevata (alberghi, commerci, installazioni sportive, industria, ecc.) Utilizzo prolungato (> 15 minuti raffreddamento, irrigazione) Prelievi di punta (> 0,5 l/s o attacco ¾ ) Condizioni d esercizio combinate Il metodo con calcolo può essere sempre utilizzato 4 Determinazione del diametro delle condotte, metodo semplificato 4.1 Uni LU Le unità di carico LU (Loading Unit) per attacco apparecchio e rubinetteria sono determinate sulla base della tabella 3. Campo d applicazione: attacchi DN 15 (1/2") QA fredda [l/s] QA calda [l/s] LU fredda [ ] LU calda [ ] Cassette di risciacquo, distributore di bevande 0,1 1 Lavabo, lavabo-canale, bidet, doccia per parrucchiere 0, Lavastoviglie domestica 0,1 1 Lavatrice domestica 0,2 2 Valvola di erogazione per balconi 0,2 2 Doccia, lavello da cucina, lavello, lavatoio domestico, lavandino, vuotatoio 0, Orinatoio con risciacquo automatico 0,3 3 Vasca da bagno 0, Valvola d erogazione per giardino e autorimessa 0,5 5 - Per la determinazione del diametro delle condotte non è necessario tenere conto dei rubinetti di riempimento per l impianto di riscaldamento. - Le utenze con attacchi superiori a ½ " e/o le portate specifiche devono essere sempre calcolate secondo i dati del produttore in funzione della perdita di carico. 4.2 Definizione della condotta di distribuzione La condotta di distribuzione comprende la zona d installazione che va dal riduttore centrale (o il contatore, qualora non fosse installato il riduttore) fino ai rubinetti d arresto dell appartamento o del collettore di distribuzione. 8

9 4.3 Definizione della distribuzione al piano o al gruppo d apparecchi La distribuzione al piano o agli apparecchi comprende la zona d installazione che va dal collettore di distribuzione fino ai punti di prelievo. Diversi rubinetti d arresto separati devono essere installati se, ad una condotta di distribuzione, sono allacciate diverse distribuzioni al piano o ai gruppi d apparecchi. Esempio: * Perdita di carico presa in considerazione dal modello di calcolo della SSIGA in base alle tabelle delle unità di carico 9

10 Esempio: delimitazione tra i gruppi di apparecchi e la condotta di distribuzione in assenza di valvole d arresto del gruppo 4.4 Panoramica delle tabelle unità di carico Tabella delle unità di carico relativa alla «distribuzione al piano» Tabella delle unità di carico relativa alle «condotte di distribuzione» Le tabelle delle unità di carico relative ai sistemi per tubazioni si trovano sulla homepage della SSIGA o su 10

11 4.5 Procedura del metodo semplificato 1. Definire la pressione disponibile. I parametri devono essere richiesti al gestore della rete. 2. Determinare lo sviluppo massimo della condotta: dal punto di prelievo più distante fino alla distribuzione o al collettore di distribuzione e dalla distribuzione/collettore di distribuzione fino al contatore dell acqua del gestore della rete o fino al riduttore di pressione centrale. 3. Determinare le unità di carico ricavate alla tabella 3 4. Sommare le unità di carico iniziando dal punto di prelievo più lontano, in senso opposto del flusso. 5. Disposizione della distribuzione ai piani rispettivamente ai gruppi di apparecchi in: Installazione con condotte di prelievo Installazione con condotte di prelievo e installazione con raccordi a T * Installazione con raccordi a T Esempio: * una distribuzione ai piani combinata, composta da scatola doppia (raccordo a T) e condotta di prelievo. Condotte di prelievo con scatole doppie: devono essere calcolate tramite la tabella 4.2 Installazione con raccordi a T. Condotte di prelievo senza scatole doppie: devono essere dimensionate tramite la tabella 4.1 Installazione con condotte di prelievo. 6. Determinare i diametri delle tubazioni per ogni tratta in base alla tabella delle unità di carico relative ai sistemi. 11

12 5 Esempi di determinazione del diametro delle tubazioni metodo semplificato 5.1 Esempio A: Casa plurifamiliare Tipo d installazione: condotte di distribuzione e distribuzione al piano con raccordi a T Sistema per tubazioni: Sanipex MT Condotta: acqua fredda Piani: 3 Appart./piano: 1 Apparecchi: 2 x WC, 2 x lavabi, 1 x vasca da bagno, 1 x cucina con lavastoviglie Schema: Definizione della pressione disponibile passo 1 Nota: modello (MS-Excel) disponibile da scaricare su Altezza del serbatoio del gestore della rete (troppo pieno) h 470 m. s.l.m. Altezza allacciamento all edificio in caso di batteria di distrib. h 401 m. s.l.m. Dislivello serbatoio-condotta di allacciamento h 1 69 m 12

13 Calcolo pressione d esercizio OP Dislivello h1 = 69 m Conversione in pressione (p = ρ g h1) (prh1 = 1000 kg/m3 9,81 m/s2 69 m : 1000 Pa/kPa) Variazione di pressione nel serbatoio e nella condotta di distribuzione (indicazione del gestore di rete) Perdita di carico condotta d allacciamento (valore max.) Perdita di carico contatore portata di punta (indicazione del gestore di rete) prh1 (6.77 bar) 677 kpa ΔpVL (0.28 bar) 28 kpa ΔpAL (0.40 bar) 40 kpa ΔpWZ (0.11 bar) 11 kpa Pressione d esercizio OP (5.98 bar) 598 kpa (OP = prh1 - ΔpVL - ΔpAL - ΔpWZ) Nota: Se OP 500 kpa (5 bar) installazione di un riduttore di pressione con pressione di mantenimento prdm (pressione statica) di 500 kpa (5 bar) Se OP < 500 kpa (5 bar) installazione di un adattatore per riduttore di pressione Calcolo Perdita di carico disponibile ΔpL Pressione statica regolata del riduttore di pressione prdm (5.00 bar) 500 kpa Perdita di carico riduttore di pressione portata di punta ΔpDM (0.48 bar) 48 kpa (indicazione del fabbricante) Perdita di carico rid. press. in caso di portata di punta ΔpDM (0.50 bar) 50 kpa (es. filtro fine) Dislivello batteria di distribuzione fino al punto di prelievo più alto h2 (es. 12 m) Conversione in pressione (p = ρ g h2) prh2 (1.18 bar) 118 kpa (prh2 = 1000 kg/m m/s2 12 m : 1000 Pa/kPa) Press. dinamica punto di prelievo più alto (min. 1 bar) pminfl (1.00 bar) 100 kpa Perdita di carico disponibile ΔpL (1.84 bar) 184 kpa (ΔpL = prdm - ΔpDM - ΔpApp - prh2 - pminfl) Soluzione: perdita di carico disponibile ΔpL 150 kpa (1.50 bar) per la determinazione del diametro delle condotte può essere utilizzato il metodo semplificato! 13

14 5.1.2 Lunghezza delle condotte passo 2 Procedura: Determinare la lunghezza massima della condotta al piano (punto di prelievo più lontano). Soluzione Il punto di prelievo più lontano è la cucina. La somma del T 1 al T 7 danno uno sviluppo massimo della condotta di 9,8 m. Determinare la lunghezza massima della condotta di distribuzione (dall ultimo distributore fino al riduttore di pressione principale). Soluzione La somma del T 1 al T 4 danno uno sviluppo massimo della condotta di 17,3 m Determinazione delle unità di carico (LU) passo 3 Procedura: Determinare le unità di carico (LU) per la distribuzione al piano e la condotta di distribuzione conformemente alla tabella 3. Soluzione sommare le unità di carico iniziando dal punto di prelievo più lontano, in senso opposto del flusso Determinazione della tabella delle unità di carico passo 4 Procedura: Determinare la tabella delle unità di carico per: la distribuzione al piano il sistema d installazione Sanipex MT tipo d installazione: con raccordi a T Diametro delle condotte «distribuzione al piano» passo 5 14

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16 Procedura, ad es.: cucina: Apparecchio: lavello da cucina/ls (T 1) 3 LU, lunghezza della condotta al piano totale 9.8 m, con contatore dell acqua 16

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18 Procedura, esempio: lavabo T 11: Apparecchio: lavabo (T 12) 1 LU, lunghezza della tubazione al piano totale 1,40 m, con contatore dell acqua 18

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20 5.1.6 Diametro delle condotte «distribuzione» passo 6 Procedura, esempio: T 14: Tratta: m (dalla partenza a T del pianterreno fino al raccordo a T della distribuzione acqua calda) 30 LU, sviluppo massimo della tubazione totale m 20

21 Soluzione determinazione del diametro delle condotte Condotta Tratta ddistribuzione al piano Distribuzione Lunghezza tratta(m) Lunghezza sviluppata (m) Tratta utilizzata Unità di carico (LU) Diametro esterno de (mm) Sistema tubazioni Tipo di condotta T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T T Sanipex MT Condotta con T 5.2 Esempio B: casa unifamiliare Tipo d installazione: distribuzione al piano con condotte di prelievo Sistema tubazioni: Sanipex Classic Condotta: acqua fredda Piano: 1 Appart./piano: 1 Apparecchi: 2 x WC, 2 x lavabi, 1 x vasca da bagno, 1 x cucina con lavastoviglie 21

22 5.2.1 Definizione della pressione disponibile passo 1 La pressione a disposizione è determinata sempre allo stesso modo. Calcolo secondo l esempio A Lunghezza della condotta passo 2 Procedura: Determinare la lunghezza massima della condotta al piano (punto di prelievo più lontano). Soluzione Il punto di prelievo più lontano è il lavabo doppio. T 9 (inclusi valvola di arresto, contatore dell acqua e distributore. Sviluppo massimo della condotta 8.75 m. 22

23 5.2.3 Determinazione delle unità di carico (LU) passo 3 Procedura: Determinare le unità di carico (LU) per la distribuzione al piano conformemente alla tabella 3. Soluzione sommare le unità di carico iniziando dal punto di prelievo più lontano, in senso opposto del flusso Determinazione delle unità di carico (LU) passo 4 Procedura: Determinare la tabella delle unità di carico per: la distribuzione al piano il sistema d installazione Sanipex Classic tipo d installazione: tubazione di prelievo Diametro delle condotte «distribuzione al piano» passo 5 Per la tratta 4, vengono addizionate le unità di carico (LU) della tratta 3. Le lunghezze delle tratte rimanenti si ottengono sommando le lunghezze, iniziando dal punto di prelievo, fino al distributore (linea di distribuzione, contatore dell acqua e valvola d arresto non devono essere considerate). 23

24 Procedura, ad es.: cucina (T 1): Apparecchio: lavello da cucina/ls (T 1) 3 LU, lunghezza della condotta al piano totale 8.75 m, con contatore dell acqua 24

25 Soluzione determinazione del diametro delle condotte Condotta di prelievo T 1, 2, 5, 6, 7 e 8: Condotta Distribuzione al piano Tratta Lunghezza tratta (m) Sviluppo lungh. (m) Tratta utilizzata Unità di carico(l U) Diametro de (mm) Sistema tubazioni Tipo condotta T Sanipex Classic Condotta di prelievo T Sanipex Classic Condotta di prelievo T Sanipex Classic Condotta di prelievo T Sanipex Classic Condotta di prelievo T Sanipex Classic Condotta di prelievo T Sanipex Classic Condotta di prelievo Procedura, esempio: lavabo T 3: Apparecchio: lavabo (T 3) 1 LU, lunghezza della tubazione al piano totale 8,25 m, con contatore dell acqua Scatola doppia = utilizzare la tabella delle unità di carico con raccordi a T! 25

26 Procedura, esempio: lavabo T 4 + T 3: Apparecchio: lavabo (T 4 + T 3) 2 LU, lunghezza della tubazione al piano totale 8,25 m, con contatore dell acqua Scatola doppia = utilizzare la tabella delle unità di carico con raccordi a T! Soluzione determinazione del diametro delle condotte Condotta con T T 3 + 4: Condotta Distribuzione al piano Tratta Lunghezza tratta (m) Sviluppo lungh. (m) Tratta utilizzata Unità di carico(l U) Diametro de (mm) Sistema tubazioni Tipo condotta T Sanipex Classic Condotta di prelievo T Sanipex Classic Condotta di prelievo T T Sanipex Classic Sanipex Classic Condotta con T Condotta con T T Sanipex Classic Condotta di prelievo T Sanipex Classic Condotta di prelievo T Sanipex Classic Condotta di prelievo T Sanipex Classic Condotta di prelievo 26

27 6 Note 27

28 Gebietsaufteilung Verkauf Haustechnik: Répartition géographique vente Technique du bâtiment: Ripartizione geografica vendita Tecnica dell edilizia: Guy Pellet Mobile Roland Gerber Mobile Davide Torregrossa Mobile Daniel Overney Mobile Salvatore Andracchio Mobile Martin Tannò Mobile Jacques Favre Mobile Roland Lang Mobile Max Villiger Mobile Oliver Rosenberger Mobile Alex Quanchi Mobile Peter Moser Mobile Roland Grebien Mobile Vito Moni Mobile Christoph Strübi Mobile Martin Städler Mobile Georg Fischer Rohrleitungssysteme (Schweiz) AG Ebnatstrasse 101, 8201 Schaffhausen Tel , Fax Technischer Kundendienst für GF JRG Produkte Hauptstrasse 130, 4450 Sissach Tel , Fax Georg Fischer Systèmes de Tuyauteries (Suisse) SA Chemin d Etraz 2, 1027 Lonay Tél , Fax Georg Fischer Sistemi per Tubazioni (Svizzera) SA Via Boscioro 20, 6962 Viganello/Lugano Tel , Fax ch.ps@georgfischer.com Internet: