Acque Meteoriche

Scarico delle acque meteoriche Un impianto di scarico delle acque pluviali comprende: - canali di gronda ( grondaie ), nei quali convergono acque provenienti dalle falde dei tetti e dai solai piani di copertura; - le pluviali, colonne di scarico verticali, che ricevono, nella parte alta, le acque provenienti dalle grondaie o da solai piani; - i collettori di scarico, che raccordano alla base le pluviali, convergendo verso lo scarico finale, che può essere un corso d’acqua superficiale, ovvero la rete fognaria urbana di acque bianche o di acque miste; mai devono accedere nelle fogne destinate ad acque nere. Per smaltire correttamente le acque meteoriche, il progettista architettonico degli edifici, deve prevedere tetti, solai piani di copertura e terrazze intermedie con pendenze versanti su canali di gronda e doccioni. Tali pendenze, mai inferiori allo 0,5%, dovranno essere opportunamente maggiorate in zone di alta piovosità o di innevamento, anche per evitare accumulamento di neve o sovraccarichi sui solai. Dimensionamento pluviali La sezione da attribuire ad una pluviale che parte dalla copertura di un edificio è determinata dalla superficie del tetto piano ( ovvero della proiezione su piano orizzontale delle falde)che su essa converge. In Italia è uso attribuire alle pluviali una sezione netta di : 1 cm2 per ogni 3 m2 di tetto Quando i percorsi verticali delle pluviali sono rilevanti, alla base delle colonne possono realizzarsi urti, sovrapressioni e fenomeni elastici che producono rumori, con pericoli di rotture o comunque di rapida usura. In tali punti è necessario predisporre dei pozzetti con funzione di ammortizzatori oltre che di sifonaggio, in modo da bloccare riflussi di cattivi odori provenienti dai collettori. Canali di gronda o grondaie Essi possono avere sezione semicircolare o rettangolare, ma in ogni caso l’area della sezione trasversale utile per il passaggio dell’acqua Sg deve essere pari a circa 1,5 volte la somma delle sezioni delle pluviali alimentate ΣSp. Nel caso di grondaia a sezione semicircolare dovrà essere: Sg = 1,5 x ΣSp Sg = metà della sezione circolare di diametro D 1 π × D2 × = 1,5 × ΣSp 2 4 dalla quale si ricava il diametro della grondaia: n π × Φ i2 1,5 × 8 × ΣSp Sp = dove Σ D= ∑ 4 π i =1 dove Φi è il diametro della i-esima pluviale alimentata. Nel caso di grondaia semicircolare che alimenta una sola pluviale di diametro Φ sarà, dopo semplici passaggi: D = 3×Φ I canali di gronda devono avere pendenze costanti verso le pluviali, non inferiori allo 0,5%. Collettori di scarico Essi sono ubicati al soffitto del piano cantinato o interrato e comunque ad una quota superiore a quella del pelo libero della fogna comunale di acque bianche ( o miste ), ovvero di altri recapiti superficiali ( mari, torrenti, fiumi, ecc), per consentire il flusso naturale delle acque di scarico. Se ciò non e possibile occorre prevedere una vasca di raccolta, con un impianto di sollevamento delle acque verso i recapiti finali. I collettori sono costituiti da tubazioni circolari, di diametro netto proporzionato in funzione del numero di pluviali che in essi cadono e della pendenza realizzabile, che in nessun caso deve risultare inferiore all’1%.

Riferendoci a regioni con regime pluviometrico massimo di 10 cm di acqua all’ora, la Geberit (azienda del settore degli impianti igienici-sanitari), consiglia per le pluviali, i canali di gronda e collettori i seguenti diametri minimi in funzione delle superfici dei tetti: Superficie di tetto in proiez. orizzontale fino a 8 m2 9 a 25 m2 26 a 50 m2 51 a 75 m2 76 a 140 m2 141 a 170 m2 171 a 230 m2 231 a 335 m2 336 a 350 m2 351 a 500 m2 501 a 1000 m2

Pluviali mm 50 50 50 75 75 100 100 125 125 150 175-200

Grondaie semicircolari mm 80 100 100 100 125 125 150 150 200 200 250

Collettori mm 40 50 70 70 80 80 100 100 125 125 150

Per piovosità maggiori, le sezioni dei collettori di scarico, come del resto ogni altra componente dell’impianto pluviale, vanno proporzionalmente aumentate. Approfondimento: La quantità di acqua determinante per il dimensionamento delle condotte pluviali dipende dai seguenti fattori: 1) dall’intensità pluviometrica (i.p), varia da regione a regione ed è espressa in cm/ora/m2 oppure in l/s/m2. Le intensità pluviometriche più usate sono: 10 cm/ora/m2 = 1,66 l/min/m2 = 0,027 l/s/m2 15 cm/ora/m2 = 2,50 l/min/m2 = 0,041 l/s/m2 20 cm/ora/m2 = 3,33 l/min/m2 = 0,055 l/s/m2 2) dalla totalità delle superfici esposte (s.e) alla pioggia, determinata mediante proiezione orizzontale; 3) dalla pendenza e dalla natura delle superfici esposte, espressa dal coefficiente di riduzione K (tabellato). Quest’ultimo viene interpretato come un coefficiente di ritardo allo scorrimento dell’acqua dalla superficie del tetto alla bocchetta di captazione, dovuto alla rugosità e/o al potere assorbente delle superfici esposte alla pioggia.. La formula di calcolo è la seguente:

Portata d’acqua ( l/s) = i.p (l/s/m2) x s.e ( m2) x K Genere di superficie esposta -

Per tetti inclinati con tegole, ondulati plastici, fibrocemento, fogli di materiale plastico Per tetti piani con materiale plastico o simile Tetti piani con rivestimento in lastre di cemento o simile Piazzali, viali, ecc, con rivestimento duro Tetti piani con rivestimento in ghiaia Piazzali, viali, ecc, con ghiaietto o simile Tetti piani ricoperti di terra (tetto giardino)

K Coefficiente di riduzione 1,00 0,80 0,60 0,30

Scarico delle acque usate Con il termine di acque usate si intendono le acque di rifiuto, cioè le acque fecali o nere, le acque saponose o bianche e le acque grasse che devono essere eliminate a seguito dell’impiego degli apparecchi sanitari. La rete di scarico delle acque usate deve essere indipendente dai sistemi di scarico di acque meteoriche e di liquidi inquinanti (scarichi di laboratori, acque oleose provenienti da autorimesse, scarichi di grandi cucine, ecc) L’impianto di scarico si articola in: - diramazioni di scarico, tratti di tubazioni che collegano i sifoni delle apparecchiature igienico-sanitarie alle colonne verticali di scarico. - colonne di scarico, raccolgono l’acqua di più diramazioni e le portano ai collettori. - collettori di scarico, convogliano l’acqua proveniente dalle colonne alla rete fognaria.

Un impianto di scarico non è sufficiente da solo a garantire negli ambienti condizioni igieniche esenti da inquinamento, specie in termini di cattivi odori. Occorre accertarsi che tra gli impianti fecali e l’ambiente chiuso si interponga sempre un tappo idraulico, di acqua pulita (sifone), che impedisca ai cattivi odori che accompagnano le acque usate di accedere negli ambienti stessi. Ciò si ottiene con uno specifico impianto detto di ventilazione, che ha lo scopo di disperdere sia i cattivi odori presenti in rete, sia di evitare che nella rete fognaria si determino risucchi che potrebbero annullare i tappi di acqua presenti nei sifoni. Il sifonaggio viene realizzato sia vicino ad ogni apparecchio sanitario che nelle reti. Le reti fognarie possono essere: - a sifone unico ( o pozzetto sifonato), disposto in prossimità del collegamento tra collettore fecale e rete fognaria esterna; - a sifone multiplo, più diffuso, che prevede l’installazione di un sifone alla base di ciascuna colonna fecale, prima dell’accesso ai collettori.

Dimensionamento di reti di scarico. Per il dimensionamento delle reti di scarico, si utilizza il metodo delle unità di scarcio (US). Si definisce : 1 U.S. = alla portata di scarico di un lavabo o bidet con tubo di scarico da 32 mm = = 28 l/min (= 0,06 l/s) I valori delle U.S. delle altre apparecchiature sanitarie sono state calcolate per confronto.

Le tubazioni vengono determinate in base al numero delle unità di scarico allacciate e alla probabilità del loro contemporaneo uso. Per le diramazioni:

Per le colonne di scarico:

Il diametro della colonna calcolato viene mantenuto per tutta la sua lunghezza dalla base alla sommità. Per i collettori:

I collettori devono essere installati con una pendenza tale da mantenere la velocità di deflusso entro un campo predeterminato. La velocità minima è di circa 0,6 m/s per evitare la separazione delle sostanze solide trascinate. La velocità massima è quella compatibile con il tipo di materiale di cui è composto il condotto per evitare fenomeni di abrasione ( ved. tabella seguente).

Il proporzionamento delle reti di scarico può seguire il seguente procedimento: 1) Rappresentare graficamente lo schema dell’impianto ipotizzato 2) Indicare in corrispondenza di ciascun allaccio le intensità di scarico o le unità di scarico. 3) Segnare sui tratti di rete le pendenze e le intensità di scarico che li riguardano 4) Riportare i dati letti sullo schema che qui si propone.

Qt

Qr

U.S.

Per tener conto della contemporaneità di funzionamento delle diverse utenze, l’intensità di scarico reale si ottiene da quello teorico Qt, attraverso le seguenti formule, suggerite dalla Geberit: Case d’appartamenti: Qr = 0,5 Qt Grandi ristoranti, hotel, ospedali, cliniche, comunità: Qr = 0,7 Qt Industrie, laboratori, ecc: Qr = 1,2 Qt

ESEMPIO

Ventilazione primaria e secondaria Con il termine ventilazione di un impianto di scarico si intende l’installazione di tubazioni che permettono il passaggio del necessario quantitativo d’aria fino all’uscita dei sifoni degli apparecchi idrosanitari, industriali e di laboratorio. Tale impianto si divide in: - ventilazione primaria - ventilazione secondaria. L’impianto di ventilazione primaria, costituito da una colonna di ventilazione ottenuta dal prolungamento della colonna di scarico delle acque fecali fino al di sopra dell’ultimo solaio, sopra del punto più alto dell’edificio e terminante con un cappello esalatore (detto mitra). La ventilazione primaria determina la fuoriuscita all’esterno dei gas puzzolenti presenti nella tubazione, senza accedere negli ambienti. Ciò è assicurato dal fatto che, nella colonna fecale esiste la pressione atmosferica uguale a quella che si esercita nella parte del sifone lato ambiente.

In assenza di ventilazione primaria, invece, una massa d’acqua discendente, costituirebbe un vero e proprio pistone liquido, mettendo in depressione alcuni tratti delle rete e producendo il risucchio dell’acqua presente nei sifoni, spinta dalla pressione atmosferica presente nell’ambiente dove è ubicato l’apparecchio sanitario. In altri tratti della rete il pistone liquido , invece, creerebbe compressione, ossia pressione sul pelo libero del sifone, lato colonna, maggiore di quella esistente nell’ambiente ove è ubicato l’apparecchio sanitario, con spinta verso l’esterno della massa costituente il tappo idraulico.

Sistemi di ventilazione primaria a gancio Viene adoperato nel caso in cui risultano installate più apparecchiature, e consiste nel creare una specifica canna di ventilazione parallela a quella di scarico che collega all’atmosfera i punti terminali di tutti i tratto di diramazione.

In basso si propone un particolare impianto a gancio, che si applica nei casi in cui sono disposti in serie vaso, vasca e lavello.

La ventilazione secondaria La ventilazione secondaria è costituita da una colonna montante parallela alla fecale, che alla base collega col sifone ai piedi della fecale, ed in sommità si collega alla colonna di ventilazione primaria, al di sopra dell’utenza a più alta quota della fecale. A questa colonna sono collegati i sifoni di tutte le apparecchiature installate.

I diametri delle reti di ventilazione vanno definiti in rapporto ai corrispondenti diametri delle reti di scarico. La ventilazione primaria si realizza con tubi dello stesso diametro della parte più in alto della fecale. Le diramazioni interne hanno diametri legati al tipo di apparecchiatura servita (ved. Tabella1)

Le colonne di ventilazione hanno diametri fissati in funzione dei diametri delle fecali e dello sviluppo verticale totale (ved. Tabella 2)