Teoria Impianti - Appunti

IV. IMPIANTO DI SCARICO E RECUPERO ACQUE REFLUE

1. Impianto di scarico acque nere: procedura di dimensionamento e problemi funzionali

Ia. Dimensionamento acque nere

Le acque di scarico degli edifici residenziali (definite acque reflue domestiche) si dividono in diverse tipologie:

• Acque nere: contenenti materia fecale o urina
• Acque grigie: non contenenti materia fecale o urina
• Acque meteoriche: acqua piovana raccolta dalle coperture e dai piazzali non drenanti non deliberatamente contaminata.

In un edificio residenziale vi sono due diversi tipi di impianti di scarico: Impianti di scarico delle acque nere/grigie ed Impianti di scarico delle acque meteoriche.

Dimensionamento:

Sistema I: Sistema di scarico con colonna di scarico unica e diramazioni di scarico riempite parzialmente

Gli apparecchi sanitari sono connessi a diramazioni di scarico riempite parzialmente. Tali diramazioni sono dimensionate per un grado di riempimento uguale a 0,5 (50%) e sono connesse a un'unica colonna di scarico.

Sistema II: Sistema di scarico con colonna di scarico unica e diramazioni di scarico di piccolo diametro. Gli apparecchi sanitari sono connessi a diramazioni di scarico di piccolo diametro. Tali diramazioni sono dimensionate per un grado di riempimento uguale a 0,7 (70%) e sono connesse a un'unica colonna di scarico.

Sistema III: Sistema di scarico con colonna di scarico unica e diramazioni di scarico riempite a piena sezione. Gli apparecchi sanitari sono connessi a diramazioni di scarico riempite a piena sezione. Tali diramazioni sono dimensionate per un grado di riempimento uguale a 1,0 (100%) e ciascuna di esse è connessa separatamente a un'unica colonna di scarico.

NB: I sistemi di scarico I, II e III possono a loro volta essere divisi in una colonna per le acque nere a servizio di WC e orinatoi e una colonna per acque grigie a servizio di tutti gli altri apparecchi.

Sistema IV: Sistema di scarico con colonne di scarico separate. Elementi in

Ingresso: - n° e tipologia delle utenze (apparecchi sanitari),- Quote o dislivelli,- Quote e posizione del punto di conferimento.

Elementi in uscita: - Portate di scarico,- Percorso delle diramazioni di scarico,-Posizione delle colonne di scarico,- Pendenze dei collettori sub-orizzontali,- diametri e materiali delle tubazioni.

NB: Ad ogni apparecchio sanitario, a seconda del tipo di sistema di scarico (I,II,III,IV), è associata una “Unitàdi scarico” (DU): portata media di scarico di un apparecchio sanitario, espressa in litri al secondo (l/s).

Dimensionamento dei diametri delle colonne di scarico: La norma UNI EN 12056 fornisce la portatamassima delle varie tubazioni che costituiscono le diramazioni di scarico in funzione del diametro e del tipodi ventilazione (primaria o secondaria).La capacità idraulica non deve essere inferiore alla portata Q di scarico.

Determinazione dei diametri dei collettori di scarico: Si determina la capacità

Idraulica della tubazione in funzione della pendenza e del grado di riempimento ammesso per la tubazione usando la formula di Colebrook-White o opportune tabelle. La capacità idraulica non deve essere inferiore alla portata di scarico.

Determinazione della pendenza dei collettori di scarico: La pendenza dei tratti sub-orizzontali si definisce in modo da evitare la formazione di depositi sul fondo della tubazione. Per i vari diametri si possono adottare i seguenti valori.

Ib. Problemi funzionali di un impianto di scarico:

• Utilizzo della gravità quale agente motore dei fluidi (pendenze)
• Formazione di esalazioni dalle condutture
• Presenza di parti solide che possono sedimentare ed ostruire i condotti
• Rumorosità degli scarichi
• Limiti di portata per il conferimento in fognatura

2. Criteri di installazione dei componenti di un impianto di scarico:

• Posizione delle colonne montanti
• Posizione delle derivazioni
• Posizione delle tratte suborizzontali al piano

spessori⋅ disponibili (nelle asole, pavimento, parete) per l’assorbimento dei diametri e delle pendenze.

Eventuale possibilità di utilizzo di blocchi prefabbricati.

Configurazione delle altre reti impiantistiche: alimentazione idrica, riscaldamento, aerazione, …

Ingombri, distanze e superfici per l’utilizzo degli apparecchi e degli accessori; conseguenti quote degli⋅ interassi,

Coordinazione della disposizione degli apparecchi con il modulo/i del rivestimento di parete e/o⋅ pavimento (giusti delle piastrelle); conseguente revisione delle quote degli interassi

NB: Di fondamentale importanza nella posa di colonne e diramazioni di scarico sono i braccialetti, in quantocontrastano le dilatazioni, si distinguono:

1. Braccialetti punto fisso, il cui scopo è quello di impedire un qualsiasi movimento al manicotto, in modotale che questo possa compensare al meglio le variazioni di lunghezza del tubodurante le fasi di contrazione e dilatazione.

Braccialetti scorrevoli, il cui scopo è sostenere l'installazione e guidare il tubo in fase di dilatazione e contrazione.

Criteri posa in opera:

• Colonna libera con diramazioni fisse, per evitare eccessivi sforzi di taglio alle diramazioni, dovuti a dilatazione e contrazione della colonna è consigliabile rivestire la prima parte delle diramazioni con materiale isolante.

Posizione e ripartizione dei manicotti di dilatazione:

• Manicotto di dilatazione ogni max. 6 m,
• 1 braccialetto punto fisso ogni manicotto di dilatazione.

Compensazione del cambiamento di lunghezza mediante manicotti di dilatazione, il sistema più usato per praticità di montaggio consente inoltre una migliore geometria delle condotte di scarico, rendendo più semplice l'installazione.

3. Impianti di scarico e acustica: problematiche e possibili soluzioni

Rumore della caduta nella zona verticale:

• Rumore dell'urto, nel cambiamento di direzione, cioè nel passaggio dalla

posizione verticale della⋅ colonna a quella orizzontale;

Rumore di deflusso nel collettore orizzontale.⋅Nello spostamento con curva a 90°, la pressione idrostatica e il rumore prodotto dall’urto sono al massimodell’intensità (100%)

Possibili soluzioni:

I. Uno spostamento con due curve a 45°, con interposto un tratto intermedio di! lunghezza > 2 de, riduce la rumorosità di circa il 35% rispetto al primo caso,diminuendo anche la zona di pressione.

II. Lo spostamento dell’asse della colonna di un tratto > 2 de per un’altezza di circa 60cm, eseguito con una curva a 45°, un tratto intermedio e una curva a 90°, prima dellazona d’urto, riduce la rumorosità di circa il 50%, riducendo molto anche la zona dipressione

4. Ventilazione degli impianti di scarico: funzione, tipologie e caratteristiche

Per ventilazione di un impianto si intende l’installazione di tubazioni che permettano il passaggio delnecessario

quantitativo d'aria fino all'uscita dei sifoni e degli apparecchi idrosanitari. Le reti di scarico devono essere ventilate al fine di evitare che in esse si formino delle variazioni di pressione troppo elevate. Senza adeguati collegamenti con l'esterno, va infatti considerato che il liquame di scarico può funzionare come un vero e proprio stantuffo, comprimendo l'aria sottostante e creando una depressione nella zona immediatamente soprastante.

Le variazioni di pressione possono causare:

• Depressioni, che provocano l'aspirazione dei sifoni, compromettendo l'azione di "tappo" che blocca l'uscita di odori e germi.
• Sovrappressioni, possono causare rigurgiti attraverso i sifoni con fuoriuscita d'acqua.

I sifoni sono elementi fondamentali, in quanto fungono da "tappo" che evita la fuoriuscita delle esalazioni dalla colonna di scarico.

Progettazione:

Edifici fino a 5 piani d'altezza: nelle colonne di scarico, con

ventilazione primaria, si forma una zona dipressione di circa 3,00 m d'altezza. E' quindi da evitare in ogni caso l'allacciamento di apparecchi alla colonna in questi tratti, ma è possibile allacciarli al collettore in una zona neutra, situata normalmente a circa 10 de dall'intersezione colonna - collettore.

Edifici oltre 5 piani d'altezza: nelle colonne di scarico, con ventilazione primaria, si forma una zona dipressione che può arrivare fino a circa 5 m d'altezza: sono quindi da escludere allacciamenti di apparecchi alla colonna in questo tratto. E' consigliabile eseguire uno sdoppiamento della colonna stessa (circumventilazione), con una seconda via di scarico per il piano, od i piani, interessati, che verrà allacciata sia in alto per ventilazione, sia in basso nel collettore di scarico, in prossimità della zona neutra.

NB: Le colonne ed i collettori di ventilazione primaria sono da dimensionare con un diametro almeno!

uguale a quello della colonna di scarico.

La colonna di ventilazione deve sporgere dal tetto di una misura > 30 cm e non deve presentare alcuna copertura, né dei congegni che ne diminuiscano la sezione di passaggio all'aria.

Braga 88 1/2° di uguale dimensione provoca una chiusura idraulica nella colonna e di conseguenza una diminuzione della pressione idrostatica. La circolazione dell'aria nella diramazione d'allacciamento avviene normalmente e le condizioni di scarico sono buone; di regola non si verifica un'aspirazione al sifone. La circolazione dell'aria nella diramazione d'allacciamento avviene normalmente e non si verifica nessuna aspirazione al sifone se la diramazione è dimensionata in modo corretto.

Braga 45° di dimensione uguale alla diramazione di allacciamento provoca una chiusura idraulica nella colonna e la formazione di depressione è minima. La circolazione dell'aria nella diramazione d'allacciamento

Avviene normalmente e sono pressoché escluse aspirazione anche indirette di sifoni perché la diramazione a 45° di uguale diametro non riesce a riempirsi. Nel caso di braga a 45° ridotta la formazione di depressione nella colonna è minima, ma in prossimità della diramazione d’allacciamento si forma una chiusura idraulica che provoca aspirazioni sia al sifone dell’apparecchio che scarica sia ai sifoni degli altri apparecchi. Vi sono diversi sistemi di ventilazione di scarico:

• Ventilazione primaria
• Ventilazione parallela diretta
• Ventilazione parallela indiretta (terminale)
• Ventilazione secondaria

5. Sistemi di recupero acque piovane e acque grigie

Ia. Recupero acque piovane

In questi sistemi le tubazioni pluviali vengono convogliate in vasche di stoccaggio completamente interrate, dotate di filtri e poste nelle vicinanze dell’abitazione. Generalmente sono previste due possibilità di utilizzo dell’acqua meteorica:

1. Utilizzo per usi non potabili come irrigazione del giardino, lavaggio di pavimenti esterni, ecc.
2. Utilizzo per usi potabili dopo un adeguato trattamento e disinfezione.