2 Vitali Scarichi in Edifici Civili 04-10-2007

1

Convegno – Corso di formazione

RETI DI SCARICOE IMPIANTI FOGNARI

ANCONA – Sede Multiservizi Spa

4 ottobre 2007

Ing. Davide Vitali – via Valle Miano 49 Ancona

Tel. 0712804273 – [email protected]

2

RETI DI SCARICOE IMPIANTI FOGNARI

SISTEMI PER L'ALLONTANAMENTO DELLE ACQUE REFLUE

SISTEMI PER L'ALLONTANAMENTO DELLE ACQUE METEORICHE

3

SISTEMI PER L'ALLONTANAMENTO

DELLE ACQUE REFLUE

Conoscere i principi di funzionamento

Conoscere le problematiche degli scarichi all'interno delle abitazioni civili

Conoscere i parametri utili alla progettazione

Calcolare la rete di scarico

4

Normativa utile

Normativa generale

Legge 36/1994 (Legge Galli)

Legge 319/1976 (Legge Merli)

D.M. 12/12/1985

D.P.C.M. 5/12/1987

UNI EN 476/99

UNI EN 1610/99

5

Normativa utile

Normativa UNI EN per gli impianti di scarico all'interno degli edifici

UNI EN 12056-1/2001

UNI EN 12056-2/2001

UNI EN 12056-3/2001

UNI EN 12056-4/2001

UNI EN 12056-5/2001

(Sistemi di scarico funzionanti a gravitàall'interno degli edifici - ...)

6

DefinizioniAcque reflue: sono le acque contaminate dall'uso e tutte le acque che confluiscono nel sistema di scarico:

Acque di scarico domestiche

Acque industriali

Acque di condensa

Acque meteoriche

Si dividono in:

Acque nere o fecali

Acque grigie saponose o grasse (non contaminate da materie fecali o urine)

Acque bianche o meteoriche

7

Note generali

Le due reti (acque reflue e acque bianche) devono essere separate fino al recapito nei rispettivi corpi ricettori (può essere anche il medesimo).

I discendenti delle acque meteoriche non dovranno essere utilizzati come condotti di esalazione delle reti di scarico dei reflui.

Le rete di scarico in nessun modo deve essere fissata alla struttura portante dell'edificio.

8

Requisiti

La rete interna di scarico dovrà possedere i seguenti requisiti:

Rapido smaltimento delle acque

Perfetta tenuta per acqua e gas

Resistenza alla corrosione

Essere autopulente (autopulibilitàgarantita se la velocità supera almeno una volta al giorno 0,7 m/s)

9

Requisiti

Dispositivi per dilatazioni termiche

Elasticità per gli assestamenti del fabbricato

Dispositivi per consentire ispezione e pulizia

Dispositivi antiriflusso

10

Principi

Negli impianti il deflusso delle acque usate deve avvenire per:

gravità

occupando solo parzialmente la sezione delle tubazioni

Con il minimo rumore possibile

Favorendo la circolazione dell'aria nelle tubazioni

11

Parametri

Pendenze minime consigliate:

Diramazioni di allacciamento degli apparecchi sanitari >=2%

Diramazioni di raccolta di allacciamenti di sanitari >=2%

Collettori di scarico di acque usate interni all'edificio >=1,5%

Fognature interrate (fino al recapito esterno)>=2%

12

Parametri

Gradi di riempimento consigliati:

Diramazioni di scarico e di raccolta50%

Collettori entro il perimetro dell'edificio70%

Collettori interrati esterni all'edificio80%

13

Parametri

Per scarichi con presenza di liquidi grassi deve essere previsto un separatore, prima dell'immissione nella rete comunale

Il collettore in prossimità del recapito dovrà essere dotato, nel verso del flusso di scarico, d'ispezione e sifone

14

Materiali

15

IMPIANTO

16

Principi di funzionamento

Il sifone

17

Principi di funzionamentoIl sifone

Assicura la tenuta idraulica verso i gas presenti nell'impianto di scarico (tappo idraulico)

Posto alla fine della rete interna, prima dell'immissione nella rete comunale

Ogni apparecchio sanitario ha un proprio sifone attraverso il quale è allacciato alla diramazione di scarico

Tappo idraulico di ordinari sifoni ha un'altezza pari a 5-8 cm, con pressione di 500-800 Pa al fondo (3,5 cm inadeguato)

18


Caratteristiche:

– Autopulibilità

– Superficie interna esente da scabrosità

– Facile accessibilità e smontabilità

Depressioni massime consentite:250 Pa

Dopo uno scarico l'acqua scende a 10 m/s

Il liquame spinge l'aria verso il basso e risucchia aria dall'alto

19


Aspirazione aria 25 l ogni litro di scarico (sistema I)

Dispositivo di ventilazione idoneo, altrimenti gorgoglii

Se il deflusso a valle è ostacolato, si creano delle pressioni che possono immettere cattivo odore

20

Principi di funzionamento - Il sifoneSifonaggio per depressione

21


SIFONAGGIO PER ASPIRAZIONE (DEPRESSIONE)

L'acqua in fondo al sifone, messa in movimento dalla depressione, è risucchiata verso il canotto

L'aria è aspirata dall'ambiente, nella rete

Parte dell'acqua è immessa nello scarico e il sifone diminuisce o perde completamente efficienza

Lo stesso può avvenire anche per compressione

22

Principi di funzionamento - Il sifoneSifonaggio per aspirazione e compressione

23

Principi di funzionamento

Il sifone –Sifonaggio per aspirazione e compressione

24

Sistemi di scarico

Tipi di sistema

Configurazioni di sistema

– Con ventilazione primaria

– Con ventilazione secondariaParallela diretta

Parallela indiretta

Diramazioni di scarico ventilate

– Miste

25

Sistemi di scarico

Tipi di sistema

(in funzione del grado di riempimento – da 50 a 100% - e della separazione dei condotti di raccolta tra le acque grigie e nere)

In generale, sono consigliati:

- diramazioni di scarico riempite al 50%

- ventilazione primaria

- colonne di scarico separate per le acque grigie e nere

26

Sistemi di scarico

Configurazioni del sistema

Diramazione di scarico o di raccolta

– Con ventilazione

– Senza ventilazione

Colonne

– Ventilazione primaria

– Ventilazione secondaria

Parallela diretta

Parallela indiretta

Diramazioni di scarico ventilate

27

Sistemi di scarico

Configurazione di sistema con ventilazione primaria

Circolazione aria e controllo pressione nella colonna avvengono nella colonna stessa

Il diametro della colonna consente lo scarico dei reflui e la libera circolazione dell'aria

L'immissione dell'aria nella colonna, risucchiata dagli scarichi, avviene attraverso l'apertura in cima alla colonna della ventilazione

28

Sistemi di scarico

29

Sistemi di scarico

30

Sistemi di scarico

Configurazione di sistema con ventilazione secondaria parallela

La ventilazione della colonna di scarico avviene attraverso una tubazione parallela, direttamente collegata alla colonna di scarico

Il pistone idraulico non crea problemi

31

Sistemi di scarico

32

Sistemi di

scarico

33

Sistemi di scarico

Configurazione di sistema con ventilazione secondaria parallela indiretta

La colonna di scarico ha una tubazione parallela di ventilazione alla quale èindirettamente collegata

La movimentazione dell'aria avverrà nella colonna parallela, passando sempre attraverso i collettori

34

Sistemi di

scarico

35

Sistemi di

scarico

36

Sistemi di scarico

Configurazioni

miste

37

Sistemi di scarico

Configurazioni

miste

38

Sistemi di scarico

Configurazioni

miste

39

Il funzionamentoLo scarico deve avvenire per gravità, occupando solo parzialmente la sezione delle condotte

Minimo rumore

Favorire la circolazione dell'aria

Miscela di reflui in caduta libera entro la sezione ed in parte lungo le pareti

– Davanti sovrapressione, tanto più quanto maggiori

sono le resistenze alla circolazione aria

– Dietro depressione, tanto più grande quanto

maggiori sono le resistenze all'entrata dell'aria

40

Il funzionamento

Quando il fluido si arresta bruscamente (piede colonna) avrò una compressione e poi una depressione (a causa del pistone idraulico) – mai allacciare apparecchi vicino ai tratti molto perturbati!

41

Il funzionamento

42

Il funzionamento

(Codificato dall'UNI e suggerito dalla UE)

43

Il funzionamento

Unità di scarico e tempi di svuotamento

44

LA VENTILAZIONE

VENTILAZIONE DI TIPO PRIMARIO

– Limiti della configurazione del Sistema I con ventilazione primaria e diramazioni non ventilate

– Limiti per le diramazioni di scarico non ventilate

– Limiti per le diramazioni di scarico ventilate

– Limiti per le diramazioni di raccolta

– Limiti per la colonna e per il collettore

45

LA VENTILAZIONE

VENTILAZIONE DI TIPO SECONDARIO

– Ventilazione di tipo parallelo diretto

– Ventilazione di tipo parallelo indiretto

46

LA VENTILAZIONE

I tratti di ventilazione delle colonne non possono essere adibiti ad altra funzione se non a quella d'aerazione della colonna

La colonna per la sua completa lunghezza (tronco di ventilazione compreso) deve necessariamente lo stesso diametro

Il tronco di ventilazione deve fuoriuscire dal tetto, deve restare libero e non deve avere alcuna copertura o altri dispositivi che possono limitare l'ingresso dell'aria.

47

VENTILA-ZIONE

48

VENTILAZIONE TIPO PRIMARIO

Il metodo più semplice ed economico, consigliato

49


LIMITI DELLA CONFIGURAZIONE DEL SISTEMA I CON VENTILAZIONE PRIMARIA

E DIRAMAZIONI NON VENTILATE

Limite principale: la portata – carico inferiore del 40% rispetto agli altri sistemi di ventilazione

Aumento della pressione al piede della colonna (compensata solo dopo una certa distanza dal piede) --> evitare allacciamenti al piede delle colonne

50


Diametro minimo DN50

Se limiti non rispettati allora ventilare la diramazione

51


52

VENTILA-ZIONE TIPO

PRIMARIO

53


Diametri come quelli delle diramazioni non ventilate con ventilazione di un diametro inferiore – in realtà potrebbero essere tutte un po’ ridotte)

54


55


LIMITI PER LE DIRAMAZIONI DI RACCOLTA

Per gli ordinari bagni di appartamento (lavabo, bidet, vasca da bagno) è sufficiente il DN 60 dello scarico della vasca --> si usa il DN della US più elevata (limiti della figura 5)

Per le diramazioni di raccolta di servizi collettivi siesegue il calcolo tenendo conto della contemporaneità(aggiungendo eventualmente le portate continue):

)/()/( slQKslQ totww •=

Per i servizi collettivi il diametro interno deve essere >=83mm.

56


Limiti per diramazioni di raccolta con DN70 o inferiore

57


58


LIMITI PER LA COLONNA ED IL COLLETTORE

Piede della colonna e cambi di direzione del collettore: repentine ed eccessive variazioni di pressione

Tratti della colonna soggetti a pressioni: nessun allacciamento

Scarico ai piani superiori: per ogni litro di reflui sono aspirati 25 l di aria

Se l'altezza del tratto di scarico supera i 10m allora maggiore è il tratto soggetto a pressioni dannose

59

VENTILAZIONE TIPO

PRIMARIO

60


61

VENTILAZIONE TIPO

PRIMARIO

62

VENTILAZIONE TIPO

PRIMARIO

63

VENTILAZIONE TIPO SECONDARIO

Consente portate di scarico superiori del 40% rispetto alla primaria

Il diametro della colonna di ventilazione deve essere pari ad almeno i 2/3 della colonna di scarico e le diramazioni di ventilazione hanno lo stesso diametrodelle diramazioni di scarico

64

VENTILAZIONETIPO

SECONDARIO

65

VENTILAZIONETIPO

SECONDARIO

66

ISPEZIONI

Alla base di ogni colonna

Ad ogni confluenza di due o piùprovenienze

Ogni 15m di percorso lineare, se dia<100, o 30m se dia>100

Ad ogni cambio di direzione con angolo >45°

Al termine della rete interna di scarico, insieme al sifone e ad una derivazione

67

IL PROGETTO

REQUISITI DI PRESTAZIONE

CALCOLO

– Le unità di scarico (DU)

– Calcolo della portata delle acque reflue (Qww)

– Calcolo della portata totale (Qtot)

– Sifoni e diramazioni di scarico

– Calcolo dei sifoni e delle diramazioni di scarico

– Calcolo delle diramazioni di raccolta

– Colonne

– Collettori di scarico

68

IL PROGETTORequisiti di prestazione

a) non si devono provocare danni alla struttura

– Devono essere previsti nel progetto strutturale il passaggio delle colonne, dei collettori, dei vani per braghe

b) l'impianto non deve arrecare disturbo– In normali condizioni non deve trasmettere rumori

molesti, a qualunque ora. Nessuno scarico deve provocare gorgoglii nei sifoni degli altri servizi allacciati alla colonna

c) le tubazioni devono essere autopulenti– Bisogna verificare che, nei collettori, la velocità di

scorrimento possa raggiungere almeno la velocità di 0,7 m/s, anche se non di continuo (UNI EN 752-4)

69


d) igiene– Assumere precauzioni per evitare che in

conseguenza di perdite o riflusso non vi sia contaminazione di acque potabili e problemi per sicurezza e salute delle persone

– Se il collettore attraversa una sala idrica deve essere posto in controtubo

– Se attraversa proprietà private (ripostigli o garage) deve essere posto in controtubo o rivestito da mezzi protettivi

e) impermeabilità ai cattivi odori– Tenuta ai gas e acqua

f) resistenza meccanica e stabilità

70


g) protezione dal gelo (fragilità dei materiali)

h) protezione dal riflusso (nei casi possibili)

i) ventilazione– L'estremità deve trovarsi all'esterno dell'edificio,

lontano da aperture.

– Destinazione d'uso esclusiva per la ventilazione

j) protezione dalla condensa– Può accadere per perdite continue da WC.

Prevedere isolamento delle braghe e colonne

k) accessibilità alla rete (ispezioni – spazio idoneo)

l) sicurezza alla corrosione

71

IL PROGETTOIl calcolo

1) Unità di scarico: computo.

72


2) Calcolo della portata delle acque reflue (Qww)

Si tiene conto della contemporaneità (intermittenza o continuità) con il coefficiente K

)/()/( slQKslQ totww •=

Qww: portata delle acque reflue (l/s)

K: coefficiente di contemporaneità

Qtot: somma unità di scarico

73


74


75

IL PROGETTO

Il calcolo

76


3) Calcolo della portata totale delle acque reflue o portata di progetto (Q

tot)

Qtot

=Qww

+(portata apparecchi a flusso continuo+portata eventuali pompe)

4) Calcolo della rete - Sifoni e diramazioni di scarico – partendo dal sifone del singolo apparecchio si scende a valle

� Regola da seguire: aumentare di un diametroad ogni passaggio (vedi figura)

77


78

ILPROGETTO

Il calcolo

Diametriminimi visti nelle tabelle

79


� Numeri da considerare per diramazioni di scarico non ventilate:

� Pendenza non inferiore al 2%

� DN minimo 40 (solo per bacinella dentista)

� Per scarichi lavabo, bidet, doccia DN 50

� Per scarichi lavastoviglie, lavatrice, vasca, lavello DN 60

� Per scarichi WC DN 110

� Per altri vedere tabelle o analisi di dimensionamento

80

IL PROGETTO - Il calcolo

5) Calcolo delle diramazioni di raccolta

Si dimensiona per la portata dell'apparecchio con l'unità di scarico più grande

6) Colonne - Calcolo tabellare

E' funzione del tipo di braga (squadra o ad angolo)

La braga ad angolo migliora la portata del 30-40%

Le colonne con ventilazione parallela hanno una portata di circa il 40% superiore

La stessa colonna con braga ad angolo e ventilazione parallela ha una portata maggiore del 70%

81


82


83


6) Collettori di scarico

La capacità deve essere calcolata (UNI EN 6.6.1)

Equazione di Colebrook-White o Prandtl-Colebrook

+⋅⋅−=

E

EgDJD

v

D

kgDJV

2

51,2

71,3log22 10

con la quale si calcola la velocità del liquido

84


V: velocità media del flusso, in m/s

g: accelerazione di gravità, 9,81 m/s2

D: diametro della tubazione, in metri; nel nostro caso D=4Ri (raggio idraulico)

JE: gradiente idraulico (pendenza – numero puro)

K: scabrezza idraulica in metri (suggerito dalle UNI 0,001m)

v: viscosità cinematica del fluido m/s2 (suggerito dalle UNI 1,31*10-6)

85


La portata si calcola moltiplicando la sezione bagnataper la velocità del liquido:

25872,0 DVQ ⋅⋅=

Q: portata del flusso, in l/s

D: diametro della tubazione, in metri; nel nostro caso D=4Ri (raggio idraulico)

0.5872: coefficiente legato al grado di riempimento (0,7 e raggio idraulico)

Dopo alcuni tentativi si ottiene il voluto diametro adeguato alla portata calcolata, con velocità sufficiente.

86

CONCLUSIONI

GENERALITA'

Sistema da privilegiare Sistema I (sistema di scarico con colonna di scarico unica e diramazioni di scarico riempite parzialmente): ventilazione primaria, riempimento 50%

Diramazioni di scarico ventilate se non possibile rispettare minimi diametri

Continuità idraulica mai interrotta fino al ricettore

Tutte le ispezioni a tenuta stagna

DIRAMAZIONI DI SCARICO

Pendenza >2%

Diametro minimo Di/De>50mm

Lunghezza massima sifone-colonna: 4m

87

CONCLUSIONINumero massimo di curve 90°: 3

Dislivello massimo in una diramazione (tra sifone dell'apparecchio sanitario e scarico in colonna) di un metro

DIRAMAZIONI DI RACCOLTA

Per bagni normali non serve il calcolo

Serve il calcolo per batterie

COLONNE DI SCARICO

Riferimento: PE 110 raccoglie 2 bagni per 6 piani massimo – carico massimo 4 l/s

Se ho ventilazione parallela ho il 40% in più

Accorgimenti contro il rumore

88

CONCLUSIONI

COLLETTORI

Pendenza minima dei collettori sotto l'edificio: 1,5%

Pendenza minima dei collettori fuori del contorno dell'edificio: >2%

A parità di diametro con una colonna, il collettore ha una portata maggiore (nel rispetto delle pendenze minime)

89

SISTEMI PER L'ALLONTANAMENTO DELLE

ACQUE METEORICHE

Componenti

Calcolo

Tabelle

90


Ipotesi:

sistemi non sifonici (non in pressione)

riempimento del 27%(20%-30%)

1) determinazione dell'intensità di precipitazione (0,04 l/sm2=2,5l/minm2==intensità pluviometrica 150mm/h –oppure dati statistici ultimi 10 anni)

2) calcolo del carico delle acque pluviali da drenare (l/s) in funzione della superficie del tetto

Q=S*r*k

S: proiezione in pianta della superficie della copertura

r: intensità pluviometrica

k: coefficiente di scorrimento (1 per tetti inclinati)

91


2) calcolo della grondaia

Riempimentomassimo del 80%

92


93


3) progettazione della bocca di efflusso

94

IL PROGETTO

Il calcolo

95

IL PROGETTO - Il calcolo

4) progettazione del pluviale (formula Wyly-Eaton)

96

NOTE FINALI

Per il corretto drenaggio delle acque meteoriche è bene porre in opera un pluviale per ogni 60-80 mq di tetto

La distanza massima tra due pluviali non deve superare 12 metri

Nelle rientranze o nelle deviazioni, la voluta non deve avere una pendenza inferiore al 15%

Grado massimo di riempimento dei pluviali pari a 27%

Pendenza del canale 2-4%, ma costante e stabile nel tempo

La lunghezza del canale di gronda deve tenere conto delle dilatazioni

97

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

Davide Romei “Progetti e calcoli di IMPIANTI CON EXCEL”, Ed. DEI Tipografia del GenioCivile, 2004

Norme UNI EN 12056-1/2/3/4/5

Altre norme UNI

Testi vari

98

Ing. Davide Vitali – [email protected] - 0712804273

GRAZIE PER L’ATTENZIONE

2 Vitali Scarichi in Edifici Civili 04-10-2007

Documents

Transcript of 2 Vitali Scarichi in Edifici Civili 04-10-2007