COLPO D’ARIETE E PREVENZIONE DEL RUMORE NEGLI IMPIANTI IDRICI
APPROCCIO INGEGNERISTICO INTEGRATO
Il colpo d’ariete, noto anche come colpo d’acqua o colpo idraulico, è un fenomeno critico negli impianti di approvvigionamento idrico che può causare danni significativi, guasti alle apparecchiature e un intenso disagio acustico. Si tratta di un improvviso aumento di pressione che si verifica in caso di brusca variazione della velocità del flusso del fluido nella tubazione. Le conseguenze del colpo d’ariete variano da un rumore lieve alla distruzione completa di tubazioni, raccordi e dispositivi collegati. Ridurre al minimo questo fenomeno e il rumore associato è un compito fondamentale per gli ingegneri progettisti e i costruttori che intendono garantire l’affidabilità e la durata degli impianti tecnologici.
In questo articolo approfondiremo gli aspetti fondamentali del colpo d’ariete ed esamineremo strategie complete per la sua prevenzione, nonché i metodi per ridurre il rumore generato dai processi idrodinamici negli impianti idrici e fognari. La nostra analisi coprirà i componenti chiave dei sistemi di approvvigionamento idrico e fognario, concentrandosi sulle sottigliezze del montaggio e della posa delle tubazioni, sull’analisi dettagliata dei nodi e delle tecnologie che influenzano il livello di rumore (dB), e sull’adattamento delle soluzioni alle normative e alle condizioni climatiche ucraine. Presenteremo prove tecniche, valori numerici e riferimenti agli standard di settore per fornire una comprensione esaustiva di questo importante argomento.
LA NATURA DEL COLPO D’ARIETE: MECCANISMI DI FORMAZIONE E POTENZIALI DANNI
Il colpo d’ariete è un processo fisico complesso, caratterizzato da una rapida oscillazione di pressione nella tubazione, che si verifica a causa di una brusca variazione della velocità del fluido. Le cause principali di questo fenomeno sono la chiusura o l’apertura improvvisa di valvole di intercettazione (rubinetti, valvole), l’arresto o l’avvio delle pompe, nonché l’interruzione dell’alimentazione elettrica delle stazioni di pompaggio. Quando un flusso d’acqua che si muove a una certa velocità si arresta improvvisamente o cambia direzione, la sua energia cinetica si trasforma in energia potenziale di pressione, creando un’onda d’urto che si propaga lungo la tubazione alla velocità del suono nel fluido (circa 1000-1400 m/s per l’acqua, a seconda della temperatura e della presenza di aria).
Matematicamente, l’entità dell’aumento di pressione da colpo d’ariete può essere stimata mediante la formula di Joukowsky: ΔP = ρ * a * ΔV, dove ρ è la densità del fluido (circa 1000 kg/m³ per l’acqua), a è la velocità di propagazione dell’onda d’urto (m/s), ΔV è la variazione della velocità di flusso (m/s). La velocità dell’onda ‘a’ dipende dai moduli di elasticità del fluido e delle pareti del tubo, nonché dal diametro e dallo spessore del tubo. Per le tubazioni in acciaio, la velocità ‘a’ può raggiungere 1300 m/s, mentre per quelle in plastica (ad esempio, PPR) è notevolmente inferiore, circa 300-500 m/s, il che rende i tubi in plastica leggermente più resistenti al colpo d’ariete grazie alla loro maggiore elasticità.
Le conseguenze del colpo d’ariete possono essere catastrofiche: dalla rottura di tubi e raccordi, al danneggiamento di pompe e scaldacqua, fino alla distruzione di guarnizioni e valvole. La pressione nel sistema può salire fino a 5-10 MPa (50-100 atmosfere), un valore che supera notevolmente i parametri di esercizio nominali della maggior parte degli impianti idrici domestici e persino industriali. Ciò provoca perdite, danni materiali significativi e lunghi fermi impianto. Oltre ai danni meccanici, il colpo d’ariete genera un intenso rumore acustico, che può trasmettersi attraverso le strutture dell’edificio, compromettendo il comfort acustico degli abitanti. Ciò è particolarmente rilevante per i condomini e i complessi alberghieri, dove le normative sui livelli di rumore sono particolarmente rigorose.
MECCANISMI DI GENERAZIONE DEL RUMORE NEGLI IMPIANTI IDRICI: FONTI E VIE DI PROPAGAZIONE
Il rumore negli impianti idrici non si limita al solo colpo d’ariete. Si tratta di un fenomeno complesso, che ha molteplici fonti e vie di propagazione, e richiede un approccio multiaspetto per la sua eliminazione. Le principali fonti di rumore sono:
- Flusso turbolento: Una velocità dell’acqua troppo elevata nei tubi (>2 m/s secondo il DBN) provoca la formazione di vortici e turbolenza, che genera un caratteristico sibilo o ronzio.
- Cavitazione: La formazione e il successivo collasso di bolle di vapore nell’acqua dovuti a un calo di pressione localizzato (ad esempio, in corrispondenza di restringimenti o valvole) provoca un rumore ad alta frequenza e crepitante. Questo fenomeno non è solo rumoroso, ma anche distruttivo per i materiali della tubazione.
- Vibrazione delle tubazioni: I tubi possono vibrare sotto l’azione del flusso d’acqua, nonché a causa della trasmissione di vibrazioni da pompe o altre apparecchiature. Se i tubi sono fissati rigidamente a pareti o solai senza un’adeguata antivibrazione, il rumore si propaga facilmente attraverso le strutture dell’edificio (rumore strutturale).
- Componenti difettosi o di scarsa qualità: Rubinetti, valvole, riduttori di pressione, valvole di non ritorno o miscelatori usurati possono emettere fischi, ronzii o colpi. Anche l’aria presente nel sistema può causare gorgoglii e sciacquii.
Il rumore si propaga principalmente in due modi: aereo e strutturale. Il rumore aereo è il suono emesso direttamente da tubi e apparecchiature nell’ambiente. Il rumore strutturale (o d’urto) si trasmette attraverso i materiali delle strutture dell’edificio (pareti, solai) e può propagarsi a distanze considerevoli dalla fonte. Una prevenzione efficace del rumore richiede di tenere conto di entrambi i meccanismi. Lo standard internazionale ISO 3822-1:2020 ‘Acoustics – Measurement of noise emitted by appliances and equipment used in water supply installations’ fornisce la metodologia per misurare le caratteristiche acustiche delle apparecchiature idrauliche, un aspetto fondamentale nella loro scelta. Ciò consente di valutare e confrontare il livello di rumore dei diversi componenti prima della loro installazione.
Per una soluzione completa del problema del rumore, è importante integrare i principi dell’isolamento acustico già nella fase di progettazione degli impianti tecnologici. Per saperne di più sugli approcci generali alla riduzione del rumore in edilizia, si può consultare la pagina dedicata all’isolamento acustico.
QUADRO NORMATIVO DELL’UCRAINA: REQUISITI PER GLI IMPIANTI IDRICI E IL RUMORE
In Ucraina, la progettazione e la costruzione degli impianti idrici e fognari interni sono regolamentate da una serie di documenti normativi, il principale dei quali è il DBN V.2.5-64:2012 ‘Impianto idrico e fognario interno’. Questo standard stabilisce i requisiti per i materiali, i diametri dei tubi, le velocità di flusso, la pressione nei sistemi, nonché le caratteristiche acustiche delle apparecchiature. Il rispetto di queste norme è obbligatorio per garantire l’affidabilità, la sicurezza e il comfort acustico negli edifici.
Secondo il DBN V.2.5-64:2012, gli aspetti chiave che influenzano il colpo d’ariete e il rumore comprendono:
- Velocità del flusso d’acqua: Per prevenire un rumore eccessivo e l’erosione delle tubazioni, la velocità del flusso d’acqua nei tratti principali delle reti interne non deve superare 2 m/s. Nelle reti di distribuzione questo valore può essere leggermente superiore, ma deve comunque essere controllato. Il superamento di questi valori non solo aumenta il rischio di colpo d’ariete, ma intensifica notevolmente anche il rumore da turbolenza.
- Pressione di esercizio: I sistemi devono essere dimensionati per la massima pressione di esercizio, tenendo conto delle possibili oscillazioni. I tubi e i raccordi devono avere una classe di resistenza adeguata (PN).
- Materiali delle tubazioni: Il DBN consente l’uso di diversi materiali, come acciaio, rame, polipropilene (PPR), polietilene reticolato (PEX), multistrato. La scelta del materiale influisce sulla velocità di propagazione dell’onda d’urto e sulla capacità del tubo di assorbire le vibrazioni. I tubi in plastica, grazie alla loro elasticità, smorzano leggermente meglio il colpo d’ariete e il rumore rispetto a quelli metallici rigidi.
- Valvole di intercettazione: Si raccomanda di utilizzare valvole che garantiscano un’apertura/chiusura graduale, per minimizzare le brusche variazioni della velocità di flusso.
- Isolamento: Il DBN prevede requisiti per l’isolamento termico e acustico delle tubazioni, in particolare nei punti di attraversamento di locali abitativi o di strutture. Ciò contribuisce a ridurre la trasmissione del rumore strutturale.
È importante notare che il DBN non sempre contiene indicatori numerici dettagliati sui livelli limite di rumore per i singoli elementi degli impianti idrici, ma fa riferimento alla necessità di rispettare le norme sanitarie generali sul rumore negli ambienti. Ciò significa che gli ingegneri devono applicare un approccio integrato, includendo i principi enunciati negli standard internazionali, come l’ISO 3822, per raggiungere un comfort acustico ottimale. Tenere conto di queste norme e integrare soluzioni moderne consente di progettare impianti tecnologici che soddisfano i più elevati requisiti di affidabilità e comfort.
PROGETTAZIONE E SCELTA DELLE APPARECCHIATURE PER UNA PREVENZIONE EFFICACE DEL COLPO D’ARIETE
Una prevenzione efficace del colpo d’ariete inizia nella fase di progettazione dell’impianto idrico, dove si gettano le basi per un funzionamento affidabile e silenzioso. La scelta corretta delle apparecchiature e delle soluzioni ingegneristiche è fondamentale per minimizzare i rischi e le manifestazioni acustiche di questo fenomeno.
- Ammortizzatori di colpo d’ariete (compensatori idraulici): Sono il principale mezzo di protezione. Si tratta di contenitori ermetici contenenti aria o azoto, separati dall’acqua da una membrana. In caso di brusco aumento di pressione, la membrana si inflette, il gas si comprime, assorbendo l’energia in eccesso e prevenendo il picco di pressione distruttivo. Gli ammortizzatori vengono installati il più vicino possibile alla fonte del colpo d’ariete (ad esempio, prima di miscelatori, lavatrici, lavastoviglie, valvole ad azione rapida). La loro capacità viene calcolata individualmente per ciascun sistema, in base al volume d’acqua, alla velocità di flusso e al diametro della tubazione.
- Valvole d’aria (sfiati): Vengono installate nei punti alti delle tubazioni e servono a scaricare l’aria, che può essere causa di colpo d’ariete. L’aria nel sistema può inoltre provocare gorgoglii e sciacquii, aumentando il rumore di fondo complessivo.
- Valvole di sicurezza e riduttrici: Le valvole di sicurezza scaricano la pressione in eccesso in caso di aumento critico, mentre le valvole riduttrici stabilizzano la pressione in uscita, il che è particolarmente importante negli edifici di grande altezza o nel collegamento di apparecchiature sensibili.
- Avviamento/arresto graduale delle pompe: L’uso di convertitori di frequenza per i gruppi di pompaggio consente di variare gradualmente la velocità di rotazione del motore, evitando brusche variazioni di pressione e minimizzando il rischio di colpo d’ariete.
- Scelta dei materiali dei tubi: Come già osservato, i tubi in plastica (PPR, PEX) hanno una maggiore elasticità rispetto a quelli in acciaio o rame. Ciò consente loro di ammortizzare meglio le oscillazioni di pressione e di assorbire le vibrazioni, riducendo il livello di rumore trasmesso. Ad esempio, i tubi in PEX-a hanno un coefficiente di dilatazione lineare di 0,14 mm/(m·K), un valore importante da considerare anche in fase di montaggio per compensare le sollecitazioni.
- Ottimizzazione dei diametri e della configurazione delle tubazioni: Diametri dei tubi correttamente dimensionati garantiscono una velocità di flusso ottimale, senza superare i valori critici (2 m/s). Anche la riduzione al minimo del numero di curve, restringimenti bruschi e altre resistenze idrauliche riduce la probabilità di turbolenza e rumore.
Ciascuno di questi elementi fa parte di una strategia integrata volta a creare un impianto di approvvigionamento idrico stabile e acusticamente confortevole. Le moderne case intelligenti sono spesso dotate di sistemi di monitoraggio della pressione e di controllo automatico, che consentono di reagire tempestivamente a potenziali problemi e prevenire i colpi d’ariete.
SOLUZIONI INNOVATIVE NEL MONTAGGIO: ANALISI DETTAGLIATA DEI NODI PER LA RIDUZIONE DEL RUMORE
La qualità del montaggio è un fattore determinante per le caratteristiche acustiche dell’impianto idrico. Anche le apparecchiature più moderne non garantiranno il silenzio se il montaggio viene eseguito con violazioni della tecnologia. Un’analisi dettagliata dei nodi chiave e l’applicazione di soluzioni innovative possono migliorare notevolmente il comfort acustico.
- Fissaggi e collari antivibranti: È un elemento di base, ma estremamente importante. I tubi non devono essere fissati rigidamente direttamente alle strutture edilizie. Al loro posto occorre utilizzare collari con guarnizioni in gomma (elastomeriche), che assorbono le vibrazioni e ne impediscono la trasmissione a pareti e solai. La distanza tra i fissaggi deve rispettare le raccomandazioni del produttore dei tubi, generalmente 0,8 – 1,2 m per i tratti orizzontali e 1,5 – 2,0 m per le colonne montanti verticali.
- Compensatori di dilatazione termica: I tubi, in particolare quelli in plastica, cambiano notevolmente la propria lunghezza al variare della temperatura dell’acqua. Le deformazioni termiche non compensate provocano sollecitazioni nel sistema, che possono causare scricchiolii, schiocchi e altri rumori. L’uso di compensatori a U, a lira o a soffietto garantisce una libera dilatazione lineare, prevenendo effetti acustici indesiderati.
- Canaline fonoassorbenti e posa dei tubi nei cavedi: Nella posa dei tubi in pareti o solai si raccomanda di utilizzare canaline fonoassorbenti riempite con lana minerale o altri materiali acustici. Ciò è particolarmente rilevante per le colonne montanti e le tubazioni principali. L’attraversamento dei tubi attraverso pareti o solai deve avvenire tramite guaine, il cui diametro superi quello esterno del tubo di almeno 15-20 mm, mentre lo spazio tra il tubo e la guaina va riempito con materiale fonoisolante elastico.
- Sistemi fognari a basso rumore: Per la rete fognaria si utilizzano tubi speciali in polipropilene con additivi minerali, ad esempio Geberit Silent-PP, Rehau Raupiano, Ostendorf Skolan dB. Questi sistemi hanno una massa maggiore e una geometria delle pareti ottimizzata, che riduce notevolmente il livello di rumore dal flusso delle acque reflue. Secondo la norma EN 14366, i sistemi a basso rumore possono ridurre il livello di rumore aereo fino a 20 dB(A) con una portata di 4 l/s, mentre per il PVC standard questo valore può superare 35 dB(A).
- Antivibrazione delle apparecchiature di pompaggio: Le pompe sono potenti fonti di vibrazione. Devono essere installate su supporti antivibranti (cuscini in gomma, ammortizzatori a molla) e collegate alle tubazioni tramite giunti flessibili anti-vibrazione. Per saperne di più sugli impianti tecnologici e il loro impatto sugli edifici, si può consultare la pagina sistemi di ventilazione, dove vengono trattati anche i principi di lotta al rumore.
Il rispetto di queste raccomandazioni nella fase di montaggio è garanzia di durata e funzionamento silenzioso dell’intero impianto idrico, assicurando un elevato livello di comfort per gli utenti finali.
PREVENZIONE DEL RUMORE NEGLI IMPIANTI FOGNARI: SPECIFICITÀ E SOLUZIONI TECNOLOGICHE
Gli impianti fognari, nonostante la loro importanza funzionale, diventano spesso una fonte significativa di rumore negli edifici, in particolare in caso di uso intenso dell’acqua. Il rumore delle acque reflue che scorrono nei tubi può risultare fastidioso e ridurre notevolmente il comfort acustico. A differenza dell’impianto idrico, dove la fonte principale è la pressione, nella rete fognaria predominano i rumori idrodinamici legati alla caduta dell’acqua e al suo moto turbolento.
Per una prevenzione efficace del rumore negli impianti fognari si adottano soluzioni tecnologiche specializzate:
- Tubi fognari a basso rumore: È una delle soluzioni più efficaci. A differenza dei tubi in PVC standard, i sistemi a basso rumore sono realizzati in polipropilene (PP) con l’aggiunta di cariche minerali (ad esempio, Geberit Silent-dB20, Rehau Raupiano Plus). Questi materiali hanno una massa e una densità notevolmente maggiori, nonché una speciale struttura multistrato delle pareti, che assorbe e isola efficacemente il suono. Ad esempio, i tubi Geberit Silent-dB20, secondo i test dell’Istituto Fraunhofer (Germania), con una portata di 4 l/s e un diametro nominale DN100, mostrano un livello di rumore fino a 18-20 dB(A), notevolmente inferiore ai 30-35 dB(A) dei tubi in PVC tradizionali nelle stesse condizioni.
- Ottimizzazione delle pendenze e della configurazione: Una corretta pendenza dei tubi (1-2 cm per metro) garantisce un flusso stabile senza velocità eccessiva né turbolenza. Anche evitare curve brusche a 90 gradi sulle colonne montanti verticali, preferendo raccordi graduali (45 gradi), minimizza i rumori idrodinamici e i possibili intasamenti.
- Isolamento acustico delle colonne montanti: Le colonne montanti fognarie che attraversano i piani abitativi sono la principale fonte di rumore strutturale. Devono essere avvolte con materiali fonoisolanti, come lana minerale ad alta densità, gomma espansa o speciali stuoie fonoisolanti. Lo spessore dell’isolamento deve essere di almeno 20-30 mm. L’avvolgimento del tubo con isolante e il successivo rivestimento in un cassonetto di cartongesso con guarnizioni antivibranti rispetto alle pareti riducono notevolmente la trasmissione del rumore.
- Collari antivibranti: Analogamente all’impianto idrico, i tubi fognari devono essere fissati mediante collari con guarnizioni in gomma. È importante garantire che i collari non siano serrati eccessivamente, per non creare ponti acustici tra il tubo e la struttura.
- Sifoni e ventilazione: Sifoni correttamente progettati impediscono la penetrazione degli odori e fungono da barriera acustica. Una ventilazione efficace della rete fognaria (colonne di ventilazione) previene lo svuotamento dei sifoni e la formazione di vuoto, che può causare rumorosi suoni di ‘risucchio’.
Tenere conto della specificità degli impianti fognari e applicare queste soluzioni mirate consente di realizzare bagni e cucine che non disturbano la quiete e la tranquillità degli abitanti, anche in caso di uso intenso. Questo è lo standard dell’edilizia moderna orientata a un elevato livello di comfort.
Per maggiori informazioni sui sistemi di scarico delle acque, comprese le questioni relative alle fosse settiche e alla fognatura autonoma, si può consultare l’articolo sui sistemi settici.
ESERCIZIO E MANUTENZIONE DEGLI IMPIANTI PER UN COMFORT ACUSTICO DURATURO
Anche un impianto idrico progettato e montato in modo impeccabile richiede un esercizio adeguato e una manutenzione regolare per mantenere il proprio comfort acustico e prevenire i colpi d’ariete per tutta la durata di esercizio. Trascurare questi aspetti può portare a una progressiva riduzione dell’efficacia delle misure di insonorizzazione e alla comparsa di rumori sgradevoli.
- Controllo regolare della pressione: Il controllo periodico della pressione di esercizio nel sistema tramite manometri consente di individuare tempestivamente eventuali deviazioni dalla norma. Una diminuzione o un aumento della pressione può essere segno di problemi che potenzialmente portano al colpo d’ariete. Per i sistemi con riduttori di pressione è importante controllarne il funzionamento e sostituire tempestivamente le guarnizioni o gli elementi guasti.
- Controllo e manutenzione delle valvole di intercettazione e regolazione: Rubinetti, valvole, miscelatori e valvole di non ritorno si usurano con il tempo. Le guarnizioni usurate possono causare fischi, ronzii o colpi. L’ispezione regolare e la sostituzione degli elementi difettosi aiuteranno a prevenire questi rumori e garantiranno un’apertura/chiusura graduale, fondamentale per minimizzare il colpo d’ariete.
- Eliminazione dell’aria dal sistema: La presenza di sacche d’aria nelle tubazioni è una causa comune di rumore (gorgoglii, sciacquii) e può provocare colpi d’ariete. È obbligatorio eliminare sistematicamente l’aria tramite appositi sfiati o mediante uno scarico lento dell’acqua dopo il riempimento del sistema. Ciò vale in particolare per gli impianti di acqua calda sanitaria, dove le sacche d’aria si formano più frequentemente.
- Formazione degli utenti: Un metodo semplice ma efficace è istruire gli abitanti sulle regole di utilizzo degli impianti sanitari. L’apertura e la chiusura brusche dei rubinetti, in particolare dei miscelatori monocomando, sono una causa frequente dei colpi d’ariete domestici. Un uso graduale e attento della rubinetteria riduce notevolmente il carico sul sistema.
- Prevenzione del congelamento dell’acqua: Nelle rigide condizioni climatiche dell’Ucraina, dove la temperatura può scendere molto al di sotto dello zero, il congelamento dell’acqua nei tubi può provocarne la rottura e successivi colpi d’ariete all’avvio del sistema. Garantire un adeguato isolamento termico dei tratti esterni e non riscaldati delle tubazioni è di importanza critica. A tale scopo si utilizzano materiali impermeabili all’umidità e con un elevato coefficiente di resistenza termica, ad esempio gomma espansa o polistirene estruso.
- Controllo regolare dei fissaggi: Con il tempo, le vibrazioni e le deformazioni termiche possono provocare l’allentamento dei fissaggi dei tubi. L’ispezione periodica e il serraggio dei collari, in particolare di quelli con guarnizioni in gomma, garantiscono una posizione stabile della tubazione e prevengono il rumore strutturale.
Il rispetto di queste norme di esercizio e la tempestiva reazione a qualsiasi cambiamento nel funzionamento del sistema costituiscono il fondamento per garantirne la durata, l’affidabilità e il comfort acustico, in linea con gli elevati standard dell’edilizia moderna.
OTTIMIZZAZIONE DELLA SCELTA DEI MATERIALI PER LE TUBAZIONI: EQUILIBRIO TRA RESISTENZA, ELASTICITÀ E ACUSTICA
La scelta dei materiali per le tubazioni è una delle decisioni più importanti nella fase di progettazione, che influisce direttamente sulla resistenza del sistema al colpo d’ariete e sul comfort acustico complessivo. Il mercato moderno offre un’ampia gamma di materiali, ognuno dei quali presenta vantaggi e svantaggi in termini di resistenza, durata, costo e, cosa più importante per il nostro argomento, proprietà acustiche.
- Tubi in acciaio: I tradizionali tubi in acciaio, in particolare quelli zincati, si distinguono per un’elevata resistenza meccanica e durata. Tuttavia, sono rigidi, il che li rende meno efficaci nell’assorbire l’energia del colpo d’ariete. La velocità di propagazione dell’onda d’urto nei tubi in acciaio è elevata, e la loro struttura rigida favorisce una facile trasmissione di vibrazioni e rumore attraverso le strutture dell’edificio. Ciò richiede un’accurata antivibrazione e l’uso di compensatori.
- Tubi in rame: Anche le tubazioni in rame sono resistenti e durature, con un’elevata resistenza alla corrosione. Per quanto riguarda le proprietà acustiche, sono simili a quelle in acciaio, ma smorzano leggermente meglio le vibrazioni grazie alla loro elasticità naturale. Tuttavia, il loro costo elevato e la complessità di montaggio ne limitano la diffusione.
- Tubi in polipropilene (PPR): I tubi in polipropilene sono ampiamente utilizzati nell’edilizia moderna grazie al basso costo, alla facilità di montaggio e all’elevata resistenza alla corrosione. I tubi PPR sono più elastici di quelli metallici, il che consente loro di assorbire parzialmente l’energia del colpo d’ariete (la velocità dell’onda d’urto in essi è inferiore). Smorzano inoltre relativamente bene il rumore del flusso d’acqua. Tuttavia, il loro elevato coefficiente di dilatazione lineare richiede l’uso obbligatorio di compensatori.
- Tubi in polietilene reticolato (PEX): I tubi PEX (in particolare PEX-a) si distinguono per un’elasticità, una flessibilità e una memoria di forma estremamente elevate. Ciò li rende ideali per i sistemi in cui è richiesto il massimo ammortamento dei colpi d’ariete e delle vibrazioni. Grazie alla loro flessibilità, non trasmettono quasi per nulla il rumore strutturale e riducono efficacemente anche il rumore aereo. I tubi PEX sono ideali per la posa nascosta nel massetto o dietro le pareti, dove la loro elasticità consente di evitare sollecitazioni. Sono inoltre facili da posare senza un gran numero di raccordi.
- Tubi multistrato: La combinazione di metallo (alluminio) e polimeri garantisce resistenza e stabilità dimensionale, mentre gli strati polimerici interni ed esterni migliorano le proprietà acustiche. I tubi multistrato hanno un coefficiente di dilatazione lineare inferiore rispetto a quelli puramente polimerici, il che riduce la necessità di compensatori.
Nella scelta del materiale è importante considerare non solo il costo iniziale, ma anche il costo totale di proprietà (TCO), inclusi i costi operativi, la durata di vita e i requisiti di manutenzione. Ad esempio, per garantire il comfort acustico negli immobili residenziali di alta gamma, si scelgono spesso sistemi PEX o PP a basso rumore, nonostante il loro prezzo iniziale leggermente più elevato, poiché i vantaggi in termini di comfort e durata superano notevolmente questi costi.
GUIDA PRATICA: MONTAGGIO PER FASI PER MINIMIZZARE IL COLPO D’ARIETE E IL RUMORE
Un montaggio corretto dell’impianto idrico è un fattore chiave per garantirne il funzionamento silenzioso e la resistenza al colpo d’ariete. Il rispetto delle seguenti raccomandazioni per fasi consentirà di minimizzare i potenziali problemi.
- Fase 1: Progettazione e scelta dei componenti.
- In questa fase è necessario eseguire il calcolo idraulico del sistema, per determinare i diametri ottimali dei tubi e minimizzare la velocità di flusso (raccomandata fino a 2 m/s).
- Scegliere i tubi tenendo conto delle proprietà acustiche (dare preferenza a PEX o a sistemi PP a basso rumore).
- Prevedere l’installazione di ammortizzatori di colpo d’ariete vicino a scaldacqua, miscelatori ad azione rapida e altre apparecchiature.
- Pianificare l’uso di collari antivibranti e materiali fonoisolanti.
- Fase 2: Preparazione al montaggio.
- Pulire accuratamente i tubi da eventuali corpi estranei che potrebbero diventare fonte di rumore o intasamento.
- Preparare i punti di fissaggio dei tubi, garantendo spazio sufficiente per i compensatori di dilatazione termica.
- Installare le guaine per il passaggio dei tubi attraverso pareti e solai, con un diametro che superi quello del tubo di almeno 15-20 mm.
- Fase 3: Posa delle tubazioni.
- Posare i tubi rispettando le pendenze raccomandate per gli impianti fognari e l’orizzontalità per quelli idrici.
- Utilizzare il minor numero possibile di raccordi, in particolare curve brusche. Se possibile, sostituire due gomiti da 45° con un’unica curva a raggio ampio, per ridurre la turbolenza.
- Installare collari antivibranti con guarnizioni in gomma, rispettando le distanze raccomandate tra i fissaggi. Per i tubi PEX si tratta generalmente di 0,8-1,0 m per i tratti orizzontali, per i PPR di 0,7-0,9 m.
- Nei punti di passaggio dei tubi attraverso le guaine, riempire lo spazio tra il tubo e la guaina con materiale elastico (ad esempio, lana minerale o polietilene espanso).
- Per le colonne montanti che attraversano locali abitativi, applicare obbligatoriamente un isolamento acustico supplementare (avvolgimento con lana minerale e rivestimento in una canalina fonoassorbente).
- Fase 4: Installazione delle apparecchiature.
- Montare gli ammortizzatori di colpo d’ariete secondo le istruzioni del produttore, garantendone l’accessibilità per la manutenzione.
- Installare le apparecchiature di pompaggio su supporti antivibranti e collegarle al sistema tramite giunti flessibili, per prevenire la trasmissione delle vibrazioni.
- Verificare il funzionamento e la corretta regolazione dei riduttori di pressione, se previsti dal progetto.
- Fase 5: Messa in servizio e collaudo.
- Riempire lentamente il sistema con acqua, aprendo gradualmente i rubinetti per eliminare l’aria.
- Eseguire le prove idrauliche di tenuta e resistenza del sistema secondo il DBN.
- Verificare il livello di rumore durante il funzionamento del sistema, in particolare in caso di uso intenso dell’acqua e durante la chiusura/apertura delle valvole. Prestare attenzione a eventuali suoni anomali ed eliminarne le cause.
Il rispetto di questa guida garantisce non solo la conformità ai requisiti normativi, ma assicura anche un elevato livello di comfort, minimizzando i rischi legati ai colpi d’ariete e al rumore. La corretta esecuzione di queste fasi rappresenta un investimento nella durata e nell’esercizio senza problemi degli impianti tecnologici.
FAQ
Che cos’è il colpo d’ariete e perché è pericoloso per gli impianti idrici?
Quali sono le principali cause di rumore nell’impianto idrico, oltre al colpo d’ariete?
Esistono normative ucraine sulla velocità dell’acqua nei tubi per prevenire il rumore?
Quali materiali per tubi aiutano meglio a ridurre il rumore e ad ammortizzare il colpo d’ariete?
Come funzionano gli ammortizzatori di colpo d’ariete e dove vanno installati?
Quali metodi di montaggio aiutano a ridurre il rumore dei tubi e a prevenire il colpo d’ariete?
Glossary
- Colpo d’ariete: Brusco aumento di pressione nella tubazione, che si verifica a seguito di una rapida variazione della velocità del fluido.
- Ammortizzatore di colpo d’ariete: Dispositivo per l’assorbimento dei picchi di pressione nell’impianto idrico, costituito da un contenitore con gas e una membrana separatrice.
- Cavitazione: Formazione e successivo collasso di bolle di vapore nel fluido a causa di un calo di pressione localizzato, che provoca rumore ed erosione delle superfici.
- Rumore strutturale: Rumore trasmesso attraverso le strutture solide dell’edificio (pareti, solai) da una fonte di vibrazione o urto.
- DBN V.2.5-64:2012: Norme edilizie statali dell’Ucraina che regolamentano la progettazione e la costruzione dell’impianto idrico e fognario interno.









