Pressione dell’acqua negli edifici con numerosi piani: perché i sistemi PRV a cascata falliscono e una soluzione migliore

La distribuzione dell’acqua negli edifici alti presenta una sfida idraulica unica: come fornire acqua in modo affidabile a decine di piani mantenendo una pressione stabile e accettabile in ogni punto di utilizzo.
Con l’aumentare dell’altezza degli edifici, gli approcci progettuali tradizionali e intuitivi vengono spesso spinti oltre i loro limiti pratici, in alcuni casi con conseguenze costose.
Questo articolo analizza una tipica soluzione di riduzione della pressione utilizzata negli edifici alti, ne spiega il motivo dei frequenti fallimenti nelle moderne strutture alte e presenta un’alternativa comprovata e stabile, ampiamente raccomandata nella progettazione moderna.

Il concetto tradizionale di approvvigionamento idrico negli edifici alti

In molti edifici alti, l’acqua viene pompata verso serbatoi posti in copertura o serbatoi di accumulo intermedi situati su piani tecnici. Da lì, l’acqua viene distribuita verso il basso per gravità attraverso una tubazione verticale nota come colonna montante di discesa (downfeed riser).
I piani situati fino a circa 20–25 metri sotto il serbatoio non possono essere serviti dalla sola gravità e richiedono sistemi di sopraelevazione (booster). Al di sotto di questa zona, la pressione di gravità è sufficiente e aumenta con il dislivello.
Man mano che l’acqua scende, la pressione aumenta proporzionalmente. Senza un controllo, i piani inferiori sarebbero esposti a pressioni eccessive, superando i limiti accettabili per gli apparecchi e i raccordi idraulici.

I criteri di progettazione tipici prevedono:

• Pressione minima: 2,0–2,5 bar
• Pressione massima: 4,0–5,0 bar

È quindi necessario ridurre la pressione.

L’approccio a cascata con valvole PRV

Un approccio comune consiste nell’installare stazioni di riduzione della pressione (PRV) direttamente sulla colonna montante di discesa. Quando la pressione dell’acqua raggiunge il valore massimo consentito, una stazione PRV viene impostata per riportarla al livello minimo richiesto. Poiché la pressione torna ad aumentare più in basso, vengono installate ulteriori stazioni PRV in serie.

Questa configurazione è nota come sistema PRV a cascata.

In passato, quando gli edifici erano relativamente bassi, una singola stazione PRV era spesso sufficiente e l’approccio a cascata funzionava ragionevolmente bene. Oggi, gli edifici moderni e più alti richiedono più stazioni PRV, creando una situazione idraulica radicalmente diversa.

Perché i sistemi a cascata falliscono negli edifici alti

Un’ampia esperienza sul campo ha dimostrato che i sistemi PRV a cascata, in cui più valvole sono installate in serie, sono intrinsecamente instabili negli edifici alti.
Ogni PRV influenza direttamente la pressione in ingresso della valvola successiva a valle. Di conseguenza, i singoli anelli di controllo interagiscono tra loro, rispondendo in modo dinamico e spesso amplificando le fluttuazioni di pressione e portata anziché stabilizzarle.

I sintomi più comuni includono:

• Hunting (oscillazioni continue di pressione)
• La cavitazione spesso provoca un aumento del rumore e un’usura accelerata dei componenti della valvola
• Pressione di esercizio instabile
• Vibrazioni
• Guasti operativi ripetuti e reclami da parte dei clienti

Questi problemi sono ampiamente documentati in installazioni reali e spesso richiedono costosi interventi correttivi.

Sistema di zonizzazione PRV in parallelo: la migliore alternativa comprovata

Una progettazione stabile e affidabile mantiene una colonna montante di discesa pulita e ininterrotta.
La migliore pratica comprovata nella moderna progettazione di edifici alti consiste invece nell’implementare un Sistema di Zonizzazione PRV in Parallelo, noto anche come Sistema di Riduzione della Pressione a Zone.
In questo approccio:

• L’edificio viene suddiviso in zone di pressione, alte circa 15 metri, che generalmente coprono da 4 a 5 piani.
• La colonna montante principale rimane non regolata ed è progettata con una classe di pressione adeguata per resistere al massimo carico statico.
• Ogni zona di pressione è collegata alla colonna montante tramite una propria stazione PRV dedicata.
• Una tubazione verticale secondaria di distribuzione fornisce acqua a tutti i piani all’interno di ciascuna zona.

Con questa configurazione, le stazioni PRV si diramano dalla colonna montante principale e operano in modo indipendente, eliminando l’interazione tra i controlli e garantendo prestazioni del sistema stabili, silenziose e affidabili.

Conclusione

Sebbene i sistemi PRV a cascata possano sembrare intuitivi e logici, risultano inadatti ai moderni edifici alti. L’installazione di più valvole riduttrici di pressione in serie lungo la colonna montante di discesa porta inevitabilmente a instabilità idraulica, rumore e frequenti guasti operativi. Un simile comportamento è inaccettabile in un contesto residenziale o commerciale, dove affidabilità, comfort e prestazioni a lungo termine sono essenziali.

Un Sistema di Zonizzazione PRV in Parallelo offre invece una soluzione di riduzione della pressione stabile, silenziosa e affidabile. Alimentando ogni zona di pressione in modo indipendente, questo approccio elimina l’interazione tra i controlli e garantisce condizioni di esercizio costanti. Per questo motivo, è fortemente raccomandato come la pratica migliore e comprovata per la progettazione moderna di edifici alti.

Progettalo bene fin dal primo giorno

Ricorda: una volta che un sistema di approvvigionamento idrico è operativo, è praticamente impossibile riconfigurarlo. Una corretta pianificazione deve quindi essere affrontata fin dalle prime fasi di progettazione. BERMAD offre supporto a progettisti e consulenti durante l’intera fase di progettazione, contatta i nostri esperti per ulteriori informazioni e assistenza.