1. Gli impianti di scarico

1.1. Caratteristiche generali

Gli impianti di scarico servono ad assicurare il corretto deflusso delle acque reflue degli apparecchi idrosanitari e ad impedire il passaggio di cattivi odori negli ambienti. Il primo scopo si ottiene con l' installazione di tubazioni ben dimensionate e con sufficienti pendenze nei vari tratti, mentre il secondo mediante l'inserimento di sifoni a chiusura idraulica e condotti di ventilazione. Per poter procedere al calcolo di un impianto di scarico, è indispensabile conoscere i quantitativi massimi di acque scaricabili dalle singole utenze, nonché la contemporaneità di scarico degli apparecchi, cioè stabilire la percentuale di probabilità che due o più apparecchi, allacciati alla stessa condotta, scarichino contemporaneamente. Tale valore è molto difficile da determinare con certezza, per cui ci si deve basare su dati teorici e risultati di prove pratiche effettuate a livello internazionale e riportati dalla letteratura. Per poter determinare la portata dell'acqua da smaltire Q, bisogna procedere attraverso i seguenti stadi:

1) determinazione del carico totale della diramazione di scarico degli apparecchi componenti un servizio mediante la somma dei singoli valori d'allacciamento e la relativa riduzione della portata totale con l'applicazione del fattore di contemporaneità;

2) determinazione del carico totale della colonna di scarico, mediante la somma delle portate totali di tutte le diramazioni allacciate alla colonna e la relativa riduzione con l'applicazione del fattore di contemporaneità;

3) determinazione del carico totale del collettore di scarico, mediante la somma delle portate di tutte le colonne in esso confluenti e la relativa riduzione con l'applicazione del fattore di contemporaneità.

Bisogna procedere, poi, alla scelta del sistema di ventilazione, che dipende dall'andamento delle condotte e dalle esigenze tecniche dell'impianto, ed alla determinazione della pendenza p dei collettori, che deve essere il più uniforme possibile e compresa entro i valori ottimali 1,5%-4,0%, in modo da assicurare una velocità dell' acqua tale da favorire l' autopulizia delle condotte. Le pendenze minime da adottare per le varie diramazioni di scarico sono:

· diramazioni d'allacciamento degli apparecchi p > o = 2,0%;

· collettori acque usate p > o = 1,5%;

· fognature interrate p > o = 2,0%.

1.2. Considerazioni sulla ventilazione di un impianto di scarico

Per ventilazione di un impianto di scarico si intende l'installazione di tubazioni che consentono il passaggio del necessario quantitativo d'aria fino all'uscita dei sifoni degli apparecchi idrosanitari. Molteplici sono i sistemi di ventilazione, ma ne prenderemo in esame solamente tre, che risultano tra i più diffusi

- sistema di scarico con ventilazione primaria;

- sistema di scarico con ventilazione secondaria;

- sistema di scarico con ventilazione parallela diretta e indiretta.

Un corretto dimensionamento ed un'opportuna ventilazione di un impianto di scarico escludono, generalmente, la formazione di pressioni e relative depressioni idrostatiche nelle condotte, evitando, pertanto, il riempimento totale di colonne e collettori.

La causa della formazione di pressioni e depressioni idrostatiche dipende essenzialmente dalla configurazione della condotta, dove l'acqua, che defluisce rapidamente (la velocità è di circa 10 m/s), spinge innanzi a sé l'aria presente nella colonna, originando, di conseguenza, una depressione idrostatica, che viene istantaneamente colmata da un risucchio più grande dell' aria proveniente dalla ventilazione.

In effetti, sotto il punto d'innesto nella colonna, per il deflusso dell'acqua immessa si crea un vuoto (che, per motivi di sicurezza non deve superare i 40 mm di colonna d' acqua nel tempo di un secondo) e, quando l'acqua incontra un cambiamento di direzione, si genera istantaneamente un ingorgo ovvero una zona di pressione idrostatica. I cambiamenti di direzione sono, pertanto, da ridurre al minimo e, comunque, da eseguire con curve a 45 gradi, qualora possibile. L' ampiezza della zona di pressione, che si forma ai piedi di una colonna di scarico, è funzione dell' altezza della colonna stessa e, in generale, si possono distinguere i seguenti due casi:

1) edifici con un numero massimo di 5 piani, nelle cui colonne di scarico, con ventilazione prirnaria, si forma una zona di pressione di circa m 3,00 di altezza; in tali zone è da evitare qualsiasi allacciamento alla colonna, mentre, è possibile allacciare gli apparecchi al collettore in una zona neutra, che è situata ad una distanza di circa 10 volte il diametro dall'intersezione colonna-collettore;

1.4. Sistema di scarico con ventilazione secondaria

È costituito da una colonna di ventilazione, posata accanto alla colonna di scarico, alla quale si allacciano dei collettori di ventilazione con le relative diramazioni di collegamento alla curva tecnica o al sifone degli apparecchi . Il diametro della condotta di ventilazione deve essere maggiore di almeno 2/3 rispetto a quello della condotta di scarico. Tale sistema richiede, quindi, l'installazione di molte condotte di ventilazione, per cui risulta attuabile solo quando la colonna e gli apparecchi sono posizionati tutti sulla medesima parete. Richiedendo un notevole spazio ed un'accurata tecnica d'installazione, esso raggiunge costi alquanto elevati, per cui viene utilizzato solo in casi speciali ovvero quando il carico d'acqua in colonna è molto grande, in quanto sopporta un carico d' acqua di circa l'80% maggiore rispetto al sistema con ventilazione primaria.

1.5. Sistema di scarico con ventilazione parallela díretta e indiretta

È costituito da due colonne, la prima di scarico, la seconda di ventilazione, che corrono affiancate e sono collegate ad ogni piano . Il diametro della condotta di ventilazione deve essere almeno di 2/3 maggiore rispetto a quello della condotta di scarico. Questo sistema, rispetto a quello con ventilazione primaria, offre - a parità dei diametri delle diramazioni d' allacciamento degli apparecchi alla colonna la possibilità di caricare maggiormente la condotta di scarico. Esso in realtà si presta molto ad essere inserito negli edifici multipiani, dove la colonna di scarico è spesso soggetta a spostamenti.

5. Determinazione del carico di acque usate

Lo scarico delle acque usate è caratterizzato, ad eccezione di alcuni impianti industriali e di laboratorio, da periodi di deflusso brevi e discontinui. Generalmente, come unità di misura delle acque di scarico si adotta un valore base corrispondente ad uno scarico specifico di 0,25l/s o 15l/min. Tutti i punti di scarico di acque usate sono ripartiti, secondo la loro potenzialità specifica di scarico, in unità costituenti dei gruppi di valori d'allacciamento. La determinazione della portata complessiva di acque usate Qt, che affluiscono in una colonna o un collettore; si esegue sommando i singoli valori specifici di scarico secondo i tipi di apparecchi allacciati, che si possono ricavare dalle tabelle 3 e 4, che si riportano di seguito.