Informazioni generali 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 fredda e calda, nonché i relativi scarichi nelle modalità e nelle quantità necessarie a soddisfare i fabbisogni dell'utenza. Fanno parte dell'impianto i componenti e le relative attrezzature che comprendono: - contatori; - apparecchiature di produzione dell'acqua calda; - reti di adduzione e distribuzione acqua calda e fredda; - apparecchiature e attrezzature igienico-sanitarie; - rubinetteria; - reti discarico. L'impianto idrico sanitario dovrà soddisfare, nel complesso, i seguenti requisiti: - integrazione funzionale e dimensionale; - controllo della portata; - controllo della pressione di erogazione; - controllo della temperatura dell'acqua; - controllo del rumore prodotto; - isolamento termico; - assenza di emissioni di odori sgradevoli; - asetticità; - controllo delle dispersioni elettriche; - resistenza meccanica; - resistenza a dilatazioni termiche e ad assestamenti del fabbricato; - controllo dell'aggressività dei fluidi; - manutenibilità; - ispezionabilità; - sostituibilità; - pulibilità; L'impianto nel suo complesso e nelle sue parti deve garantire agevoli condizioni di manutenibilità e ispezionamento, programmabili a seconda del livello di intervento, senza dover danneggiare o demolire parte delle finiture (rivestimenti, pavimenti, intonaci, ecc.)
Impianti di distribuzione di acqua calda e fredda 2.1 Consumi d'acqua Il consumo medio giornaliero, all'interno di un'abitazione, di un individuo con abitudini normali può essere mediamente valutato in 200 litri, suddivisi nel modo seguente: - usi igienici (lavabo, bidet, wc, doccia, vasca) = 130 litri - uso domestico (lavello, lavatrice, lavastoviglie ecc.) = 70 l Calcolando anche i consumi per le attrezzature pubbliche (ospedali, scuole, macelli, ospizi, alberghi, pulizia strade, ecc.) (si veda la tab. 4) si arriva ai seguenti valori: - piccole città da 300 a 400 l/abitante/ giorno; - medie città da 400 a 500 l/abitante/ giorno; - grandi città da 500 a 600 l/abitante/ giorno. Un parametro importante da tenere in considerazione è la contemporaneità d'uso nell'arco delle stagioni e della giornata: essa risulta infatti massima nella stagione estiva (giugno e luglio), nei giorni di sabato, e quotidianamente verso il mezzogiorno. 2.2 Sistemi di approvvigionamento Il sistema più usato per approvvigionarsi d'acqua è costituito, nelle zone servite da idonee reti di distribuzione, dall'allacciamento alla rete pubblica. L'acqua all'interno della rete dell'acquedotto è tenuta, ove possibile, a una pressione di 5-6 bar per consentire il raggiungimento anche dei piani più alti dei fabbricati. Considerando che nelle tubazioni di distribuzione dell'acqua all'interno dei fabbricati la pressione dell'acqua non deve essere troppo elevata (circa 3 bar) è necessario installare un riduttore di pressione al fine di evitare rumorosità, colpi d'ariete, deterioramento delle rubinetterie e rotture nelle tubazioni. Il compito del riduttore di pressione è quello di mantenere, a valle dell'impianto, la pressione stabilita qualunque sia il consumo d'acqua e la pressione a monte. Altro elemento collegato all'impianto di fornitura dell'acqua è il contatore che misura la quantità (espressa in metri cubi) di acqua consumata. Nelle zone sprovviste di rete di distribuzione d'acqua, dove si ha la presenza di falde acquifere sotterranee si procede alla perforazione di pozzi e al successivo pompaggio. Dove non si ha la presenza di acque di falda, si procede alla raccolta di acque piovane per mezzo di dighe e sbarramenti. L'acqua, così raccolta, viene successivamente trattata al fine di renderla potabile e quindi immessa nelle reti di distribuzione. L'evoluzione che hanno avuto le apparecchiature di potabilizzazione dell'acqua rendono possibile l'installazione, a costi contenuti, anche di impianti di piccole dimensioni. L'approvvigionamento può avvenire anche da fiumi e corsi d'acqua in genere, ma considerato il loro alto livello di inquinamento gli impianti di potabilizzazione presentano costi eccessivi, giustificabili solo per grosse strutture e città. Nelle zone costiere sarebbe possibile utilizzare acque di mare tramite dissalazione, un processo che peraltro viene raramente praticato in Italia. 2.3 Sistemi di distribuzione Il sistema di distribuzione dell'acqua all'interno di un fabbricato (fig. 7) dipende dall'importanza del fabbricato, dalla possibilità di escludere parti dell'impianto, dalla fonte a disposizione, da eventuali serbatoi di riserva. La rete di distribuzione di un fabbricato è generalmente costituita da tubi orizzontali di distribuzione, tubi verticali o colonne montanti e tubi distributori ai vari apparecchi di utilizzazione, o ai piani del fabbricato (distributori orizzontali). Gli schemi di distribuzione più diffusi sono quelli riportati nella figura 8. Nei casi in cui la pressione dell'acquedotto pubblico non sia sufficiente a raggiungere i piani più alti del fabbricato, oppure l'acqua sia prelevata da un pozzo, è possibile realizzare un impianto con serbatoio di riserva (fig. 9) o con autoclave (fig. 10). Il sistema di impianto con serbatoio, utilizzato nelle zone ove l'erogazione dell'acqua avviene spesso solo in alcune ore della giornata, presenta il vantaggio di dotare il fabbricato di una scorta cui si può attingere anche in periodi di interruzione della fornitura pubblica. Lo svantaggio, nei casi in cui l'acqua sia per uso potabile, è costituito dal maggior rischio di contaminazione della medesima, dovuta alla permanenza, anche prolungata, all'interno del serbatoio. Il sistema di impianto con autoclave è preferibile a quello con serbatoio in quanto, oltre a offrire la possibilità di avere una scorta d'acqua, presenta meno problemi igienici e ha un costo contenuto di esecuzione. 2.3.1 Schemi e segni grafici per impianti di adduzione ai sanitari Ai fini di una chiara rappresentazione e successiva lettura di un elaborato grafico di uno schema per un impianto idrico-sanitario, è necessario utilizzare la simbologia UNI Nelle figure 16, 17, 18 e 19 sono riportati i simboli grafici per apparecchi sanitari, elettrodomestici e rubinetterie secondo le norme UNI 0257 parte seconda. 2.3.2 Materiali I materiali (tab. 6) più utilizzati nella realizzazione di tubi per acqua sono: acciaio zincato, rame, polivinilcloruro (PVC), polietilene (PE), polipropilene (PP), vetroresina ecc.; altri materiali un tempo utilizzati, quali cemento amianto, ghisa e piombo, sono quasi completamente abbandonati. La scelta del materiale è determinata dall'uso cui le tubature sono preposte, dalle difficoltà di messa in opera e dai costi da sostenere. Rumori. Negli impianti a pressione la causa può essere l'eccessiva velocità dell'acqua, mentre dove la distribuzione è per caduta il fenomeno, in genere non si manifesta. L'inconveniente si può risolvere riducendo la pressione mediante riduttori, oppure aumentando la sezione. Per eliminare i colpi d'ariete, che oltre a forti sollecitazioni meccaniche sui tubi producono rumori, è necessario evitare la brusca interruzione della vena fluida di un tubo; l'intensità del colpo d'ariete è proporzionale alla velocità dell'acqua e alla lunghezza del tubo. Per eliminare i colpi d'ariete è consigliabile installare ammortizzatori alle estremità delle colonne.
E necessario rivestire le condutture esposte al gelo con apposito isolamento termico, e/o mantenere in circolazione l'acqua. Nei casi in cui gli impianti non siano utilizzati (case di vacanza, lunghe assenze ecc.) è indispensabile svuotare accuratamente le tubature per mezzo di un rubinetto di svuotamento posto nel punto più basso dell'impianto. 2.5 Sistemi di produzione e distribuzione di acqua calda sanitaria Il benessere dell'attuale società ha introdotto, in quasi tutte le abitazioni, impianti di produzione e distribuzione di acqua calda per usi igienici personali, per cucinare, per il lavaggio di stoviglie e biancheria ecc. Gli impianti per la produzione di acqua calda possono essere autonomi o centralizzati. Le fonti di energia utilizzate all'interno delle abitazioni risultano all'incirca così ripartite: - combustibili solidi (legna, carbone) 5% - combustibili gas (gas di rete, GPL) 29% - combustibili liquidi (olio, gasolio) 15% - energia elettrica (compresi i consumi di lavatrici e lavastoviglie) 50,5% - energia solare 0,5% 2.5.1 Fabbisogno di acqua calda Il fabbisogno di acqua calda di una famiglia, è di circa 35-55 l/giorno/persona, alla temperatura di utilizzo di circa 40 C. Nell'arco della giornata, la necessità di acqua calda è concentrata al mattino, a mezzogiorno e la sera. 2.5.2 Sistemi autonomi di produzione acqua calda Nella realizzazione degli impianti di riscaldamento e produzione di acqua calda, la tendenza attuale è di rendere autonomi i vari appartamenti di uno stesso fabbricato. Caldaie a gas con produzione istantanea di acqua calda. Per appartamenti e case d'abitazione con un fabbisogno termico inferiore a 30 000 kcal/h si usano caldaie murali (più raramente del tipo a terra) che, oltre al riscaldamento invernale, hanno la possibilità di produrre acqua calda.unica limitazione è costituita dalla "portata", cioè dalla quantità d'acqua calda che la caldaia riesce a produrre.
Esistono in commercio anche scald acqua istantanei separati e caldaie a gas con accumulo (da 50 a 60 l). Bollitori o boiler. Il bollitore applicato alla caldaia murale attraverso un tubo di entrata e uno di uscita consente di avere una scorta d'acqua - variabile secondo il modello - in grado di far fronte a tutte le esigenze. Scaldacqua autonomo ad accumulo a gas. Lo scaldacqua ad accumulo, o boiler, ha il vantaggio, rispetto a un sistema di produzione istantanea di acqua calda, dì avere un piccolo bruciatore a gas e di impiegare così una potenza inferiore nell'arco di tempo considerato. Unico inconveniente è la dispersione termica che può avere il serbatoio. Scaldacqua autonomo ad accumulo elettrico. Trova applicazione nelle zone non servite da reti di distribuzione del gas; considerati gli attuali costi energetici, ha un costo d'esercizio nettamente superiore agli scaldacqua a gas. Scaldacqua a pannelli solari. Un impianto a pannelli solari in cui l'acqua di rete non passa all'interno del pannello ed esiste un accumulo separato e un impianto prefabbricato in cui l'acqua di rete passa all'interno dei pannello e ha l'accumulo incorporato. L'installazione di questi sistemi deve formare oggetto di attenti studi per valutare costi iniziali, costi di manutenzione ed energia prodotta nell'arco della durata dei pannelli. Scaldacqua a combustibili solidi. E costituito da un accumulo di acqua che viene riscaldata alla base da un focolare, funzionante generalmente a legna, residui vegetali, carbone ecc. 2.5.3 Sistemi centralizzati di produzione acqua calda Anche se la tendenza attuale è quella di realizzare impianti autonomi, l'introduzione dei teleriscaldamento e dei contacalorie ha consentito di continuare e rinnovare l'impiego dei sistemi centralizzati. Un sistema di produzione di acqua calda centralizzato prevede sempre una fonte dì calore, quale: generatore di calore, impianto solare, pompa di calore, teleriscaldamento. A questi sistemi è collegato uno scambiatore di calore che può essere istantaneo o ad accumulo. Scambiatore a piastre. È un sistema istantaneo di produzione di acqua calda, nel senso che l'acqua viene scaldata durante la fase di attingimento. Gli scambiatori a piastre, rispetto ai sistemi "vecchia maniera" ad accumulo, hanno ì seguenti vantaggi: - facile manutenzione; - limitato ingombro; - prezzo ridotto; - dispersioni termiche minime. Scambiatori a serpentino, o a fascio tubiero, con accumulo. È un sistema ad accumulo in cui è previsto l'allacciamento a una fonte di calore di minore intensità (rispetto ai sistemi a piastre), come pompe di calore o pannelli solari, in quanto il fabbisogno di punta è affidato al calore accumulato. Gli scambiatori a fasci tubieri, rispetto a quelli a serpentino, sono generalmente caratterizzati da potenze istantanee maggiori, oltre che da maggiori capacità di accumulo. Fig. 17 Segni grafici (o rappresentazione semplificata) per apparecchi sanitari. Fig. 18 Segni grafici per elettrodomestici. Fig. 19 Segni grafici per rubinetteria sanitaria e accessori. Fig. 20 (nelle pagine seguenti) Segni grafici per distribuzione di acqua, gas e vapore.