Distribuzione delle tubature dell'acqua in appartamento: schemi comuni e opzioni di realizzazione

L'acqua è un elemento fondamentale per il sostentamento di ogni abitazione. Una corretta distribuzione dei tubi dell'acqua in appartamento consente di garantire una fornitura continua d'acqua a tutti i punti di prelievo – sanitari e apparecchiature.

La progettazione dell'impianto si basa su calcoli idraulici, sulla determinazione delle probabili perdite di carico e sulla scelta del diametro dei tubi. Un ruolo importante è giocato anche dallo schema di distribuzione stesso – a collettore o sequenziale. Concorda, a prima vista tutto sembra complicato e confuso. Tuttavia non è così.

La aiuteremo a comprendere le sfumature dell'allestimento della rete idrica interna, illustreremo i principi e gli schemi di disposizione della conduttura. Dopo aver studiato il materiale, riuscirà a progettare e distribuire autonomamente i tubi dell'acqua.

Progettazione dell'impianto idrico in appartamento

La preparazione di un corretto progetto di distribuzione dell'acqua permetterà di evitare problemi sia nella fase di montaggio dei tubi, sia in seguito, durante l'uso delle apparecchiature che consumano acqua.

Bisogna stabilire con precisione l'elenco dei sanitari e delle apparecchiature domestiche fisse che consumano acqua, la cui installazione verrà effettuata nell'appartamento. Successivamente, disegnare in scala la pianta dell'appartamento e indicare su di essa le posizioni degli apparecchi che richiedono il collegamento all'impianto idrico.

Resta da definire lo schema di diramazione della tubatura, che tenga conto in pianta di tutte le apparecchiature fisse che consumano acqua. Oltre ai consumatori d'acqua, nello schema vengono indicati gli apparecchi che fanno parte del sistema di approvvigionamento idrico (contatori d'acqua, pompe, ecc.), la lunghezza dei tratti di tubatura e i diametri dei tubi.

È più pratico far passare le tubature dell'acqua lungo le pareti – in tracce o a vista. Se necessario, è possibile rivestire la conduttura a vista con un cassone in plastica o cartongesso (+)

Idealmente, lo schema dovrebbe includere le posizioni e le caratteristiche (dimensioni, tipo) di riduttori, raccordi, giunti, ecc. Tuttavia, questo è realizzabile solo da un idraulico. È più semplice preparare un progetto senza questi 'dettagli', recarsi con esso in un negozio di articoli sanitari e mostrare il progetto al venditore. Lui aiuterà a scegliere i componenti 'piccoli' necessari.

Ma, prima di recarsi per tubi e raccordi, occorre effettuare il calcolo idraulico del progetto del sistema di fornitura idrica. Ciò permetterà di verificare l'assenza di un notevole calo di pressione nel sistema di distribuzione dell'acqua progettato e la sua capacità di rifornire d'acqua tutti i consumatori durante il loro funzionamento simultaneo.

Calcolo idraulico dell'impianto idrico dell'appartamento

Con calcolo idraulico della tubatura si intende il calcolo di tre parametri:

• portata d'acqua in singole sezioni della tubatura;
• velocità del flusso d'acqua nella tubatura;
• diametro dei tubi per il quale la perdita di carico sarà accettabile.

Se, considerando le perdite per il movimento lungo la tubatura, la pressione risulta inferiore alla norma, sarà necessaria l'installazione di una pompa di spinta all'alimentazione idrica.

Le comunicazioni idriche costruite su giunti a T sono più facili da montare e nascondere alla vista. Tuttavia, l'ultimo apparecchio consumatore potrebbe non avere abbastanza pressione (+)

È possibile stabilire la portata d'acqua normativa per una determinata apparecchiatura idrosanitaria dal suo manuale tecnico, oppure, in forma generalizzata, secondo SP 30.13330.2012 (appendice A1).

Le informazioni sulla portata normativa dall'appendice menzionata, applicabili agli apparecchi idrosanitari domestici, sono indicate nella tabella nell'immagine.

Più apparecchiature sono collegate alla rete idrica e più spesso vengono utilizzate contemporaneamente, maggiore è
il rischio di pressione insufficiente. Ciò vale in particolare per le tubature in serie (+)

Poiché in un appartamento gli apparecchi idrosanitari fanno parte del circuito di un'unica rete idrica e si presuppone un loro uso simultaneo, le portate vengono sommate.

Ad esempio, nella rete di approvvigionamento idrico dell'appartamento sono presenti lavabo, doccia e water, il cui funzionamento simultaneo è del tutto possibile. Sommiamo le portate massime al secondo dei primi due apparecchi: 0,15+0,2=0,35 l/s.

Per quanto riguarda il water, la tabella riporta la portata massima d'acqua al secondo per lo scarico, non per il riempimento del serbatoio. Pertanto, è necessario convertire in secondi la portata media oraria per questo apparecchio: 4:3600=0,0011 l/s. La portata totale al secondo per i tre apparecchi sarà: 0,35+0,0011=0,3511 l/s.

Calcolo del diametro dei tubi dell'acqua

La sezione del tubo dell'acqua, più precisamente l'area della sezione trasversale, è determinata dalla formula:

S=π·r²,

dove:

• S – area della sezione del tubo, m²;
• π – numero «pi» con valore sufficiente di 3,14;
• r – raggio della sezione interna, m.

Di norma, per i tubi in acciaio il valore del raggio è pari alla metà del loro diametro nominale (DN). Per i tubi in plastica, il diametro esterno nominale e il diametro interno differiscono solitamente di un passo. Ad esempio, per un tubo in polipropilene da 40 mm, il diametro interno corrisponde approssimativamente a 32 mm.

Utilizzando solo la formula per calcolare l'area della sezione trasversale dei tubi, non sarà possibile calcolare i parametri di portata necessari della tubatura.

È necessario utilizzare un'altra formula:

Q=V·S,

dove:

• Q – portata d'acqua, m³;
• V – velocità del flusso d'acqua, m/s;
• S – area della sezione trasversale del tubo, m².

Le normative per gli acquedotti interni limitano l'intervallo di velocità dell'acqua a 0,7-1,5 m/s. Se l'acqua si muove a una velocità maggiore, i tubi dell'acqua faranno abbastanza rumore. Determiniamo la sezione interna della tubatura, considerando la massima velocità consentita dell'acqua.

Maggiore è la velocità del liquido nei tubi dell'acqua, maggiore è la resistenza al suo avanzamento. Inoltre,
in caso di perdita di carico in una tubatura da 16 mm a causa di una sezione insufficiente, una pompa di aumento della pressione non aiuterà (+)

Prima di tutto, convertiamo la portata d'acqua calcolata, utilizzando i dati sopra ottenuti per lavabo, water e doccia, in metri cubi al secondo: 0,3511·0,001 = 0,0003511 m³/s.

Ora possiamo calcolare l'area minima della sezione trasversale della tubatura, applicando la seconda formula e inserendo il valore massimo consentito della velocità dell'acqua: S = 0,0003511 : 1,5 = 0,000234 m².

Determiniamo il raggio della sezione interna della tubatura con la prima formula: r² = 0,000234 : 3,14 = 0,00007452. Calcoliamo la radice del valore ottenuto e otteniamo: r = 0,00863 m. Di conseguenza, in millimetri il raggio della sezione interna sarà 8,63 mm.

Moltiplicando il valore del raggio ottenuto per due, troviamo il diametro richiesto del tubo per l'acqua: 8,63·2 = 17,26 mm. Cioè, il DN ottimale della tubatura sarà 20 mm (arrotondamento per eccesso).

Calcolo delle perdite di carico dell'impianto idrico

La formula per determinare la perdita di carico su una tubatura di una determinata lunghezza è la seguente:

H=iL·(1+K),

dove:

• H – valore della perdita di carico, m;
• i – pendenza idraulica dei tubi della rete idrica dell'appartamento;
• L – lunghezza dei tubi dell'acqua, m;
• K – coefficiente legato alla destinazione della rete idrica.

Per le tubature dell'acqua per uso domestico e potabile, il coefficiente K è pari a 0,3.

In generale, la maggiore difficoltà con questa formula riguarda il parametro poco chiaro «pendenza idraulica». Con esso si intende la resistenza al movimento dell'acqua esercitata dal tubo.

Parametri che influenzano la pendenza idraulica:

1. Velocità dell'acqua. Maggiore è la velocità, maggiore è la resistenza idraulica della tubatura.
2. Diametro del tubo che trasporta l'acqua. Più è piccolo, più alto è il valore della resistenza idraulica.
3. Grado di levigatezza delle pareti interne del tubo. Questa caratteristica dipende dal materiale della tubazione (il tubo in PND è più liscio di quello in acciaio) e dalla sua durata di servizio (depositi di calcare, ruggine).

Il modo più comodo per calcolare la pendenza idraulica è la tabella di F.A. Sevelev. Utilizzandola, si può determinare relativamente rapidamente la pendenza idraulica tenendo conto del diametro, del materiale della tubazione e della velocità dell'acqua.

Se il numero di apparecchi che consumano acqua supera le 7 unità e la lunghezza della tubazione è superiore a 25 m,
sarà necessario realizzare una linea principale su un collettore a pettine oppure utilizzare un tubo da 20 mm (+)

Tuttavia, i dati della tabella di Shevelev sono alquanto obsoleti: gli impianti idraulici moderni funzionano con una pressione di esercizio più elevata rispetto agli apparecchi sanitari del secolo scorso. Oggi la normale pressione di esercizio nell'acquedotto dell'appartamento deve essere di almeno 0,3 kgf/m.

Eseguiamo come esempio la perdita di pressione in un sistema idrico realizzato con tubo di plastica da 20 mm di diametro, lunghezza totale 23 m e velocità massima dell'acqua di 1,5 m/s.

Il valore della pendenza idraulica per la tubazione con i parametri citati sarà 232,7, a condizione che la sua lunghezza sia di 1000 m (1000i). Per trovare il valore i utilizzato nella formula per il calcolo della caduta di pressione, è necessario dividere per 1000, cioè 232,7:1000=0,2327.

Considerando il valore del coefficiente pari a 0,3 (acquedotto per uso domestico e potabile), calcoliamo la formula: H=0,2327·23·(1+0,3)=6,95 m.

Cioè, la pressione relativa sull'ultimo apparecchio sanitario (terminale) di 0,5 atmosfere sarà raggiunta se nella rete idrica dell'appartamento viene mantenuta una pressione pari a 0,5+0,695=1,195 kgf/cm².

Poiché nella tubazione principale la pressione di solito non è inferiore a 2,5 atmosfere, la condizione di funzionamento dell'impianto idrico considerato nell'esempio è pienamente soddisfatta.

Schemi di distribuzione dell'acqua

La scelta dello schema ottimale di collegamento delle apparecchiature sanitarie che consumano acqua dipende dal numero di utenti, dalla fase di ristrutturazione in cui si trova l'appartamento e dalle possibilità finanziarie del suo proprietario.

Oggi sono molto diffusi due metodi di distribuzione dell'acqua agli utenti interni all'appartamento:

1. Sequenziale. Dalle colonne montanti che forniscono acqua viene derivata una singola tubazione di tipo principale che alimenta successivamente gli apparecchi sanitari e gli elettrodomestici.
2. A collettore. Attraverso un distributore d'acqua, chiamato 'pettine', il liquido raggiunge gli utenti nell'appartamento tramite tubi separati.

Spesso nei sistemi idrici degli appartamenti i due tipi di distribuzione vengono combinati; ciò può essere comodo e vantaggioso. Esaminiamo questi schemi più in dettaglio.

Distribuzione sequenziale dell'impianto idrico

Quando si pianifica la realizzazione di un impianto idrico domestico con derivazioni a T (in serie), è importante non sbagliare il diametro dei tubi. La scelta corretta della sezione della tubatura principale sarà consentita, tra l'altro, dal calcolo delle perdite di carico dell'acqua.

Le sezioni della tubatura che collegano gli apparecchi sanitari alla rete di alimentazione vengono collegate ad essa tramite raccordi a T o prese d'acqua (+)

Questo metodo di realizzazione dell'impianto idrico negli appartamenti è stato ampiamente utilizzato nel passato sovietico per i seguenti motivi: la piccola superficie abitativa, la semplicità e il basso costo di esecuzione dei lavori.

Gli svantaggi della condotta in serie si manifestano in una significativa riduzione della pressione dell'acqua sull'ultimo apparecchio sanitario collegato. Negli impianti di acqua calda sanitaria, l'acqua si raffredda notevolmente, costringendo a scaricarla e ad attendere che il liquido raggiunga la temperatura desiderata attraverso il tubo fino all'utente.

Tuttavia, per una breve estensione dell'impianto idrico, la scelta dello schema di alimentazione a T è giustificata dal suo costo relativamente basso.

Distribuzione a collettore dell'acqua in appartamento

La condotta a collettore si differenzia da quella in serie per la possibilità di utilizzare tubi di sezione minore senza perdita di pressione. Non è necessaria una pompa di boost per l'impianto idrico a pettine.

Il principio della distribuzione a collettore ricorda il sistema di riscaldamento a pavimento: i flussi d'acqua vengono distribuiti su diversi rami di tubazioni di breve lunghezza (+)

Per appartamenti di grande superficie, questa distribuzione idrica a ventaglio è ideale.

Innanzitutto, i volumi di approvvigionamento idrico in ciascun singolo tubo consentono una regolazione precisa. I meccanismi speciali sul 'pettine' del collettore vengono regolati per erogare la quantità di liquido necessaria.

Ciò è particolarmente comodo per la gestione dell'acqua calda sanitaria: in qualsiasi momento è possibile ridurre l'erogazione di acqua calda verso un determinato punto di consumo. Tuttavia, gli schemi di acquedotto a collettore hanno un'architettura complessa e richiedono un maggior numero di tubi per la realizzazione.

Tubi per l'impianto idrico dell'appartamento

È proprio il materiale dei tubi dell'acqua a determinare i possibili metodi di installazione. In ambito domestico vengono utilizzati tubi di quattro tipi principali: in acciaio, in rame, in metallo-plastica e tubi flessibili, chiamati raccordi flessibili per impianti idraulici.

I tubi d'acciaio sono i più resistenti, quindi affidabili. Pertanto, negli appartamenti, tutta la tubatura collegata alle colonne d'acqua è realizzata solo in acciaio. La massima resistenza alla ruggine è posseduta dai tubi d'acciaio zincati.

La tubatura in rame è più affidabile di quella in acciaio o plastica. Ma solo a condizione di una realizzazione professionale
. La saldatura dei segmenti di rame – non è un compito per dilettanti.

L'assemblaggio del sistema di approvvigionamento idrico viene eseguito mediante giunzioni saldate e a manicotto, nonché con l'uso di raccordi a pressare per tubi d'acciaio. Per i tubi zincati la saldatura non è applicabile, poiché distruggerebbe lo strato protettivo.

Elevata affidabilità e durata caratterizzano i tubi in rame, ma sono i più costosi. I tubi di rame hanno un'elevata dispersione termica, per cui è obbligatorio l'isolamento termico. Il collegamento dei tubi di rame viene effettuato mediante saldatura capillare e giunzioni a vite – raccordi filettati e a pressare.

Nonostante la comodità dei tubi in plastica come condotte idriche, essi presentano limitazioni operative: funzionano con acqua a temperatura inferiore a 95°C e pressione non superiore a 10 atmosfere. L'assemblaggio dei segmenti in PVC nella realizzazione della rete idrica viene eseguito utilizzando raccordi speciali.

I più diffusi sono i tubi in metallo-plastica. Si adattano bene per le tubature interne negli ambienti dell'appartamento. Il principale svantaggio della metallo-plastica per acquedotti è la scarsa resistenza ai danni meccanici. Tali tubi vengono installati solo incassati nelle pareti, non possono essere posati a vista.

Il tubo flessibile di collegamento idraulico è rivestito da una guaina metallica. Grazie a questa guaina, è in grado di sopportare alta pressione, ma è vulnerabile ai danni esterni.

Questo tipo di collegamento viene utilizzato all'interno di un singolo ambiente, ad esempio per collegare alla fonte d'acqua il lavandino, la lavastoviglie, la lavatrice o lo scaldabagno.

Giunzioni di tubi metallici con sgon

Il fissaggio dei tratti di tubo in questo modo viene effettuato mediante giunzione filettata. Le sezioni di tubo da collegare devono avere una filettatura interna (un segmento) e una filettatura esterna (il secondo segmento). I diametri delle filettature sono indicati in pollici. Si realizzano filettature con diametri di 1/2, 3/4, un pollice, un pollice e mezzo, due pollici, ecc.

L'assemblaggio delle tubazioni idriche senza chiavi speciali sarà particolarmente difficoltoso. Una semplice chiave a gas all'apparenza
consentirà di stringere un dado e tenere fermo il tubo, e per di più di eseguire queste operazioni con una sola mano.

Si distinguono le filettature per tubi e quelle per fissaggio. Le prime vengono tagliate sui tubi, le seconde su manicotti e altri elementi di fissaggio (pezzi sagomati).

Per unire due sezioni di tubazione rigidamente fissate, vengono utilizzati giunti smontabili – raccordi di unione. Su un segmento di tubo viene eseguita una filettatura lunga – sufficiente per avvitare completamente il manicotto e portarlo al secondo segmento con una filettatura corta.

Rimane da avvitare il manicotto dal raccordo di unione del primo tubo sulla filettatura corta del secondo tubo, collegato al primo.

La procedura di assemblaggio del raccordo di unione è la seguente:

1. Per sigillare la filettatura corta, viene avvolto un nastro di lino, spalmato con vernice a olio (ad esempio, minio). Si può usare anche il nastro di teflon per la guarnizione.
2. Sulla sezione di tubo con filettatura lunga viene avvitato un controdado. È necessario per fissare il manicotto.
3. Il manicotto viene avvitato sulla filettatura lunga fino al controdado.
4. Dopo aver allineato i tubi da collegare, si avvita il manicotto sulla sezione con filettatura corta. Resta da sigillare con una treccia di lino la parte della filettatura lunga tra il controdado e il manicotto, e avvitare il controdado al manicotto in modo che la guarnizione si trovi nella smussatura del controdado.

Per formare il raccordo di unione, è comodo utilizzare chiavi per tubi speciali: il sistema Volevacia e la chiave a due bracci.

Per il complesso del collettore dell'acqua è meglio utilizzare completamente elementi metallici. In questo modo
il nodo di distribuzione sarà il più affidabile e i suoi segmenti non si allenteranno mai.

Oltre ai raccordi, i tubi metallici possono essere collegati con press-fitting progettati per tubi di rame o acciaio. I press-fitting sono simili nell'aspetto ai raccordi normali, ma hanno una dotazione aggiuntiva: anelli di tenuta. Questi ultimi vengono utilizzati per la crimpatura dei tubi (sono necessarie pinze speciali) collegati con il giunto a press-fitting.

I giunti saldati sono i più resistenti, tuttavia solo uno specialista è in grado di eseguirli qualitativamente. Ricordiamo che i tubi zincati non possono essere saldati perché lo strato di zinco si staccherebbe.

La saldatura capillare, utilizzata per realizzare il giunto su una tubazione di rame, viene eseguita con un cannello che sviluppa una temperatura di 150^°C. La saldatura fonde in un interstizio di 0,4 mm (non di più!) tra il raccordo e il tubo, unendo saldamente i segmenti della tubazione. Notiamo che tale saldatura viene eseguita solo da un professionista; un non specialista non può realizzarla.

I metodi di giunzione dei tubi di rame sono illustrati nella seguente selezione di foto:

Dettagli dell'assemblaggio di tubi metallo-plastica

Il montaggio viene eseguito con attrezzi speciali: cesoie tagliatubi, calibratore, mandrini per la curvatura dei tubi (interni ed esterni), pressa e chiavi per dadi.

Il collegamento dei tubi multistrato viene solitamente effettuato con raccordi a compressione o a pressare. Il principio di montaggio dei giunti tramite raccordi a compressione è abbastanza semplice e si basa su un collegamento filettato. L'assemblaggio con raccordi a pressare è più complesso: esaminiamolo più in dettaglio.

L'affidabilità dell'assemblaggio di un impianto idrico in tubi di plastica dipende in larga misura dai raccordi, dalla qualità della loro fabbricazione e dal montaggio sulle tubazioni. Scegliere i raccordi basandosi solo sul prezzo è sbagliato (+)

La struttura dei raccordi a pressare utilizzati nell'assemblaggio di tubazioni multistrato comprende un raccordo interno e un manicotto di crimpatura. Al centro del raccordo a pressare si trova un anello in plastica dielettrica.

Prima di iniziare il montaggio, si procede al taglio del tubo; in questa operazione, il punto di taglio assume una forma ovale. Per ripristinare la forma circolare all'estremità del tubo multistrato, si utilizza un apposito strumento: il calibratore.

Esternamente ricorda una piramide per bambini a più livelli, ma con anelli non rimovibili. Per raddrizzare l'estremità tagliata del tubo fino a un determinato raggio, il calibratore viene avvitato al suo interno tramite l'impugnatura.

Per montare un raccordo a compressione, è necessario installare in sequenza sul tubo un dado con anello diviso, inserire con cautela il raccordo nel tubo fino a battuta, quindi serrare il dado.

Per eseguire un giunto a pressafittimento, sul tubo viene infilato un anello di crimpatura, quindi si inserisce il raccordo e, con l'ausilio di pinze a pressare, si esegue la crimpatura del manicotto.

Il fissaggio del tubo in metallo-plastica sulle superfici viene effettuato con clip speciali, precedentemente fissate al pavimento o alle pareti.

Poiché i tubi in metallo-plastica si piegano bene, non è necessario tagliarli e installare il raccordo nella zona di curvatura. Per dare a questo tubo una forma curva, si utilizzano mandrini flessibili interni o esterni.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Assemblaggio dell'impianto idrico con tubi in metallo-plastica eseguito da un idraulico professionista:

Video guida pratica per l'installazione di giunti per tubi in metallo-plastica, montaggio di riduzioni e sezioni intermedie dell'impianto idrico:

Video tutorial sulla saldatura capillare dei tubi di rame per la tubatura idrica:

Regole per la scelta dei tubi in polipropilene per l'impianto idrico:

La realizzazione di un sistema idrico funzionante in un appartamento è impossibile senza attenzione ai dettagli in ogni fase – progettazione, esecuzione del calcolo idraulico o assemblaggio dello schema di distribuzione scelto. Tuttavia, affidarsi a soluzioni standard o realizzare un impianto idrico efficiente per gli anni a venire – sta a voi decidere.

Condivida con i lettori la propria esperienza personale nell'organizzazione della distribuzione dei tubi dell'acqua. Per favore, lasci commenti all'articolo, ponga le domande che le interessano e partecipi alle discussioni sul materiale. Il modulo per il feedback si trova qui sotto.