Come funziona la raccolta delle acque meteoriche

Le acque meteoriche possono essere raccolte, anche se l’acqua piovana è raramente pura, oppure possono essere smaltite in un sistema di drenaggio delle acque meteoriche o in vasca a cielo libero.

Acque meteoriche, infiltrazione e attenuazione

Le acque piovane possono essere utilizzate per aumentare i livelli di umidità del suolo ricoperto da verde urbano utilizzando sistemi di infiltrazione o di attenuazione. Poichè di solito le acque meteoriche raccolte dai tetti di grande superficie non sono inquinate, è consigliabile convogliarle in un sistema di infiltrazione oppure trasportarle verso una vasca a cielo libero piuttosto che scaricarle in un sistema fognario misto.
Nei casi in cui non sia possibile realizzare un sistema di infiltrazione delle acque meteoriche, si consigliano sistemi di attenuazione per limitare i picchi di flusso nel sistema di drenaggio.
Questa possibilità si realizza installando un “polmone” composto da unità di infiltrazione ricoperte da una membrana impermeabile. La soluzione meno auspicabile è lo scarico diretto nella rete fognaria, gli scarichi delle acque piovane dovrebbero essere sempre separati da quelli fognari.

Sistemi pluviali per raccolta delle acque meteoriche

Lo scopo dei sistemi pluviali è la raccolta delle acque meteoriche che cadono sui tetti e il loro successivo smaltimento. Nei complessi residenziali il sistema che viene più frequentemente adottato consiste nella combinazione di grondaie montate lungo i cornicioni che dirigono il flusso verso i pluviali discendenti. Per tetti di grande superficie, tuttavia, viene utilizzato un sistema che combina imbuti e tubazioni per un sistema a gravità oppure sistemi di scarico sifonici.
Per aree di copertura a partire da 500 mq. di solito, si preferiscono installare sistemi sifonici rispetto a quelli a gravita. Più grande è l’area di copertura e più alto è il tetto, maggiori sono i vantaggi dei sistemi sifonici.

Principi del sistema di drenaggio a sezione piena delle acque meteoriche dai tetti

Mentre nei sistemi di scarico pluviale tradizionali la gravità è l’unica forza motrice per il deflusso delle acque meteoriche, nei sistemi sifonici la funzione di drenaggio è aumentata dall’energia indotta dalla differenza di altezza della colonna d’acqua tra i ricettori e il piano di scarico. All’inizio di un evento piovoso intenso, l’aria già presente nelle condotte viene rimossa attraverso il flusso dell’acqua, mentre l’azione di ricettori evita che venga introdotta nuova aria nel sistema. I ricettori Wavin sono dotati di deflettore per l’aria e palette anti-vortice che consentono l’ingresso solo dell’acqua, impedendone quello dell’aria.
Con piogge di minor entità il sistema sifonico funziona come uno tradizionale a gravità. Se la precipitazione di pioggia si intensifica, il livello d’acqua intorno ai ricettori aumenta e il superamento della quota del deflettore per l’aria, causa il riempimento delle condutture. Quando il sistema è completamente innescato raggiunge la sua massima portata ed efficienza. Ed è proprio in tale condizione che la differenza di quota tra i ricettori e lo scarico pluviale produce l’energia necessaria a creare una depressione nelle tubazioni.
Il riempimento totale crea un “pistone idraulico” che genera l’ aumento della velocità del flusso dell’acqua all’interno delle tubazioni. L’eliminazione dell’aria dalle tubazioni e l’aumento della velocità del flusso consentono di ottenere un notevole incremento della capacità di deflusso, e di conseguenza necessitano dimensioni di tubazioni del sistema sifonico minori rispetto a quelle utilizzate per il sistema a gravità.
Il sistema sifonico classico è composto da ricettori, tubi di scarico che collegano il ricettore a un collettore, collettori orizzontali, un discendente e uno scarico dove avviene il passaggio al sistema a gravità.

I principali vantaggi del sistema sifonico rispetto ad un tradizionale sistema a gravità

1. Eliminazione delle tubazioni di scarico interrate all’interno della zona perimetrale dell’edificio;
2. significativa riduzione delle tubazioni di scarico esterne e quindi dei relativi scavi;
3. riduzione della lunghezza totale delle tubazioni;
4. riduzione nelle dimensioni dei tubi e dei relativi carichi gravanti sulla struttura;
5. assenza di pendenza nelle tubazioni con un ottimale utilizzo dello spazio disponibile, e minori problemi d’interferenza con altri impianti presenti nell’edificio, quindi una maggiore facilità di posa;
6. ridotta quantità di carotaggi nel tetto grazie alle maggiori capacità drenanti dei ricettori sifonici;
7. riduzione dei tempi e dei costi di posa;
8. sistema autopulente grazie alle elevate velocità di flusso;
9. maggior flessibilità architettonica grazie a tubi di diametro ridotto e tubazioni orizzontali; pertanto la posa può anche avvenire lungo l’asse delle travi in acciaio. Lo stesso vale per le tubazioni verticali che possono essere facilmente collocate all’interno dei pilastri in calcestruzzo. Questa soluzione migliora ulteriormente lo sfruttamento dello spazio disponibile e riduce la vulnerabilità rispetto a danneggiamenti esterni;
10. ottimizzazione delle performances soprattutto negli edifici particolarmente alti, grazie alla maggiore lunghezza dei discendenti;
11. stabilità dei materiali impiegati, nessuna alterazione dovuta all’esposizione ai raggi UV o da gravose condizioni meteoriche (gelo) o da fenomeni di vandalismo, poichè l’installazione del sistema è all’interno dell’edificio.

Per questo tipo di applicazioni Wavin offre il sistema sifonico dello smaltimento delle acque meteoriche dai tetti Wavin QuickStream, il sistema sifonico oltre ai vantaggi sopra elencati, necessitano dei seguenti requisiti:

1. 1. La progettazione di un sistema efficiente è possibile solo se si dispone di un software dedicato. Wavin ha creato un sistema di calcolo compatibile con AutoCAD che verifica automaticamente i valori di calcolo più significativi in modo da garantire la piena operatività del sistema.

1. 2. E’ possibile modificare il layout o le dimensioni proposte solo previa consultazione con il progettista del sistema sifonico, in quanto, eventuali modifiche potrebbero comportare cambiamenti e quindi sbilanciamenti nell’installazione già in opera.

1. 3. A causa delle sovrapressioni e depressioni, le tubazioni devono essere resistenti allo schiacciamento e alla trazione. I tubi e i raccordi utilizzati nel sistema Wavin QuickStream soddisfano tali caratteristiche, sono infatti resistenti alle depressioni massime ammissibili, e la trazione e garantita dalle tecniche di giunzione raccomandate.