NT-0003 · Fognature · Livello Intermedio

Come scegliere il materiale delle tubazioni fognarie in una fognatura mista

Criteri tecnici per confrontare materiali, prestazioni idrauliche, resistenza meccanica, durabilità, posa e manutenzione nelle reti che convogliano acque nere e meteoriche.

Ultimo aggiornamento: 2026-08-21

In sintesi

La scelta del materiale di una tubazione per fognatura mista non può essere ridotta al confronto tra diametri e prezzi. La condotta deve convogliare acque reflue e meteoriche in condizioni molto variabili, resistere ai carichi esterni, mantenere la tenuta dei giunti, limitare abrasione e corrosione e conservare nel tempo una geometria compatibile con le verifiche idrauliche.

La presente nota propone un criterio operativo per confrontare i principali materiali utilizzati nelle reti fognarie, distinguendo le proprietà del tubo dalle prestazioni del sistema tubo-giunto-posa e mettendo in evidenza i casi in cui rigidezza, flessibilità, resistenza chimica, comportamento all'abrasione o condizioni di cantiere possono diventare determinanti.

Introduzione

In una fognatura mista la stessa condotta deve funzionare in condizioni molto diverse. Durante i periodi asciutti può convogliare soltanto la portata nera, spesso con bassi tiranti e velocità ridotte; durante gli eventi di pioggia può invece essere interessata da portate molto maggiori, elevati gradi di riempimento, trasporto solido, variazioni rapide del livello e, in alcuni tratti, condizioni di rigurgito o funzionamento in pressione.

Per questo motivo non esiste un materiale universalmente migliore. La scelta del materiale delle tubazioni fognarie deve derivare dalle condizioni specifiche della rete e del cantiere, considerando contemporaneamente prestazioni idrauliche, comportamento strutturale, durabilità, tenuta dei giunti, modalità di posa, manutenzione e costo complessivo dell'opera.

Il confronto corretto non riguarda quindi soltanto il tubo come prodotto industriale, ma l'intero sistema costituito da tubazione, giunti, letto di posa, rinfianco, terreno circostante, pozzetti e condizioni di esercizio.

Quali prestazioni deve garantire una tubazione in una fognatura mista

Prima di scegliere il materiale è utile definire le prestazioni richieste al sistema. Tra le principali rientrano:

• capacità idraulica coerente con diametro, pendenza e scabrezza adottati nel calcolo;
• tenuta idraulica dei giunti rispetto a infiltrazioni ed esfiltrazioni;
• resistenza ai carichi permanenti e accidentali;
• compatibilità con profondità di posa e caratteristiche geotecniche del terreno;
• resistenza all'abrasione prodotta da sabbie e materiali trascinati durante gli eventi meteorici;
• resistenza chimica e alla corrosione in presenza di reflui aggressivi o atmosfere fognarie;
• stabilità della sezione nel tempo;
• compatibilità con ispezione, pulizia e manutenzione;
• affidabilità dei collegamenti con pozzetti, derivazioni e manufatti speciali;
• disponibilità di pezzi speciali e sistemi di riparazione.

Il peso relativo di questi criteri varia da progetto a progetto. Una rete molto profonda sotto una strada ad alto traffico pone problemi diversi rispetto a un collettore poco profondo in area verde o a una condotta soggetta a forti apporti di materiale solido.

Materiali rigidi e materiali flessibili

Una prima distinzione utile è quella tra sistemi a comportamento prevalentemente rigido e sistemi a comportamento flessibile.

Le tubazioni rigide affidano una parte rilevante della capacità portante alla resistenza propria della sezione. Le tubazioni flessibili interagiscono maggiormente con il terreno circostante e possono deformarsi entro limiti ammissibili, mobilitando il confinamento laterale fornito dal rinfianco e dal terreno di posa.

Questa distinzione non implica che una famiglia sia in assoluto più sicura dell'altra. Significa piuttosto che i criteri di verifica e, soprattutto, la qualità richiesta alla posa sono differenti. Per una tubazione flessibile, compattazione e caratteristiche del rinfianco possono avere un ruolo determinante nel controllo delle deformazioni. Per una tubazione rigida assumono particolare rilievo la resistenza del tubo, l'appoggio e la distribuzione dei carichi.

Materiale delle tubazioni fognarie: principali famiglie

Nelle reti fognarie possono essere impiegate diverse famiglie di materiali. La scelta effettiva deve sempre essere verificata rispetto alle norme di prodotto, ai capitolati applicabili e alle specifiche del produttore.

Tubazioni plastiche, come PVC e polietilene, presentano generalmente superfici interne lisce, buona resistenza chimica e peso contenuto, con vantaggi nelle operazioni di movimentazione e posa. Il comportamento strutturale è di tipo flessibile e richiede particolare attenzione al sistema tubo-terreno, alla classe di rigidezza, alla qualità del rinfianco e alle deformazioni ammissibili.

Il gres ceramico offre elevata resistenza chimica e all'abrasione e una superficie interna regolare. È un materiale rigido e relativamente fragile agli urti, per cui trasporto, posa e qualità dell'appoggio devono essere controllati con attenzione.

Le tubazioni in calcestruzzo sono largamente utilizzate nei diametri medio-grandi e possono offrire elevata capacità strutturale. Devono però essere valutate rispetto alla classe di resistenza, al tipo di giunto, alla qualità del calcestruzzo e all'eventuale aggressività chimica dell'ambiente interno ed esterno.

La ghisa sferoidale può essere appropriata quando sono richieste elevate prestazioni meccaniche, resistenza a carichi importanti, ridotte deformazioni o particolari condizioni di posa. Rivestimenti interni ed esterni e protezione dei giunti devono essere scelti in funzione dell'ambiente di esercizio.

Scabrezza e prestazioni idrauliche

Il materiale influenza il calcolo idraulico attraverso la scabrezza attribuita alla condotta, ma la scelta non dovrebbe essere effettuata privilegiando esclusivamente il materiale con il coefficiente più favorevole.

Come discusso nella NT-0002, il valore utilizzato nel modello deve rappresentare la condizione idraulica attesa della condotta e non soltanto la superficie interna del tubo nuovo. Giunti, disallineamenti, depositi, deformazioni, allacciamenti e condizioni di esercizio possono modificare la resistenza effettiva.

Nelle fognature miste questo aspetto è particolarmente importante perché il trasporto di sedimenti durante gli eventi meteorici e i lunghi periodi di funzionamento a portata ridotta possono alterare nel tempo la condizione interna della condotta. La verifica del materiale deve quindi essere coerente anche con i criteri di autopulizia e con il piano di manutenzione.

Abrasioni, sedimenti e trasporto solido

Le acque meteoriche possono trascinare sabbie, ghiaie fini e altri solidi provenienti dalle superfici urbane. Nei tratti caratterizzati da elevate velocità o da frequente trasporto solido, la resistenza all'abrasione può diventare un criterio di scelta significativo.

All'estremo opposto, nei tratti a bassa pendenza il problema dominante può essere il deposito. In questo caso assumono importanza la regolarità della superficie interna, l'assenza di discontinuità nei giunti, la stabilità geometrica della sezione e la possibilità di effettuare efficacemente operazioni di lavaggio o pulizia.

Non è quindi corretto valutare l'abrasione soltanto sulla base della velocità massima teorica: occorre considerare anche frequenza degli eventi, natura del materiale trasportato, concentrazione dei solidi e durata prevista dell'esercizio.

Corrosione e aggressività dell'ambiente fognario

L'ambiente interno di una rete fognaria può essere chimicamente aggressivo. In determinate condizioni, soprattutto in presenza di lunghi tempi di permanenza, scarsa ventilazione o fenomeni settici, possono svilupparsi composti aggressivi nei confronti di alcuni materiali o rivestimenti.

La scelta deve inoltre considerare l'ambiente esterno: terreni aggressivi, presenza di falda, correnti vaganti o contaminanti possono richiedere materiali, rivestimenti o sistemi di protezione specifici.

Per questo motivo la generica indicazione 'resistente alla corrosione' non è sufficiente. Occorre individuare il meccanismo di degrado plausibile, verificare la compatibilità chimica del sistema e considerare anche giunti, guarnizioni, rivestimenti e pezzi speciali.

Profondità di posa, traffico e condizioni geotecniche

La profondità di posa e i carichi superficiali influenzano direttamente la verifica strutturale. Una condotta posta sotto carreggiate, piazzali industriali o aree soggette a carichi elevati deve essere verificata considerando geometria dello scavo, ricoprimento, natura del terreno, condizioni di falda, qualità del letto di posa e del rinfianco e modalità di compattazione.

Per le tubazioni flessibili è fondamentale controllare la deformazione della sezione e il contributo del terreno laterale. Per le tubazioni rigide devono essere verificate le azioni trasmesse al tubo e la classe di resistenza necessaria.

La stessa tubazione può quindi risultare appropriata in una sezione di posa e non appropriata in un'altra. Il materiale non dovrebbe essere scelto indipendentemente dal dettaglio costruttivo dello scavo.

Giunti, pozzetti e continuità del sistema

Una parte rilevante delle criticità di esercizio non dipende dalla parete del tubo ma dai collegamenti. Giunti non correttamente eseguiti possono favorire infiltrazioni di falda, esfiltrazioni di reflui, ingresso di radici, disallineamenti e successivi fenomeni di deposito.

Il confronto tra materiali deve quindi includere il sistema di giunzione e la compatibilità con pozzetti, derivazioni, allacciamenti e pezzi speciali. È inoltre opportuno verificare la disponibilità di sistemi affidabili per riparazioni locali e futuri collegamenti alla rete.

Nelle zone con possibile cedimento differenziale o deformazioni del terreno, la capacità dei giunti di tollerare piccoli spostamenti può assumere un'importanza paragonabile alla resistenza del tubo.

Una procedura pratica di scelta

La scelta del materiale delle tubazioni fognarie può essere organizzata attraverso una procedura comparativa che renda espliciti i criteri adottati.

Una procedura operativa può essere articolata nei seguenti passaggi:

1. definire diametri, pendenze, profondità e condizioni idrauliche previste; 2. caratterizzare terreno, falda, traffico e modalità di posa; 3. individuare eventuali condizioni di aggressività chimica e abrasione; 4. definire requisiti di tenuta, durabilità e manutenzione; 5. selezionare due o più sistemi tecnicamente compatibili; 6. verificare per ciascuno il comportamento strutturale e idraulico; 7. confrontare sistema di giunzione, pezzi speciali, disponibilità e posa; 8. valutare costi di fornitura, posa, manutenzione e sostituzione lungo la vita utile; 9. motivare nel progetto la scelta finale e le condizioni alle quali essa rimane valida.

Questo approccio evita di scegliere il materiale sulla base di una sola proprietà e rende più trasparente il confronto tecnico-economico.

Errori frequenti

Tra gli errori più comuni nella scelta delle tubazioni fognarie rientrano:

• scegliere il materiale esclusivamente in base al prezzo unitario;
• confrontare materiali diversi senza considerare classi di resistenza o rigidezza equivalenti;
• usare il valore di scabrezza della tubazione nuova come unico criterio idraulico;
• trascurare la qualità del rinfianco nelle tubazioni flessibili;
• ignorare l'aggressività chimica interna o del terreno;
• non valutare il comportamento dei giunti;
• confondere resistenza all'abrasione con semplice resistenza meccanica;
• scegliere il tubo senza verificare disponibilità di pezzi speciali e sistemi di riparazione;
• assumere che lo stesso materiale sia ottimale per tutti i tratti della rete.

In reti complesse può essere tecnicamente corretto utilizzare materiali differenti in funzione dei diametri, delle profondità, dei carichi e delle condizioni locali.

Conclusioni

Nelle fognature miste la scelta del materiale delle tubazioni fognarie deve derivare da una valutazione integrata. Scabrezza, resistenza strutturale, comportamento tubo-terreno, tenuta dei giunti, abrasione, corrosione, posa e manutenzione devono essere considerati insieme.

Il materiale più appropriato non è necessariamente quello più liscio, più resistente o meno costoso in assoluto, ma quello che soddisfa in modo affidabile le condizioni specifiche del tratto di rete lungo la vita utile prevista.

La scelta finale dovrebbe essere esplicitamente motivata nella documentazione di progetto, indicando le ipotesi di posa, la classe prestazionale adottata e gli eventuali requisiti di manutenzione.

Esperienze applicative con SofTCat Fogne

{TODO: inserire esperienze progettuali maturate con SofTCat Fogne, indicando eventuali criteri utilizzati per confrontare materiali differenti, casi in cui la scelta sia stata condizionata da profondità, pendenza, abrasione, rigidezza, posa o manutenzione.}

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Domande frequenti

Non esiste un materiale migliore in assoluto. La scelta dipende da diametro, profondità, carichi, terreno, falda, aggressività chimica, abrasione, condizioni di posa, manutenzione e requisiti di durabilità.

No. La bassa scabrezza è un vantaggio idraulico, ma la scelta deve considerare anche comportamento strutturale, deformazioni, qualità del rinfianco, giunti, posa e condizioni di esercizio.

Sì. In una rete articolata può essere tecnicamente appropriato utilizzare materiali diversi in funzione di diametri, profondità, carichi, condizioni geotecniche e requisiti locali.

Molto. La tenuta, la capacità di tollerare spostamenti, la corretta esecuzione e la compatibilità con pozzetti e allacciamenti possono incidere sulla durabilità e sull'affidabilità della rete quanto le proprietà del tubo.

No. Il confronto dovrebbe includere anche posa, scavo, rinfianco, pezzi speciali, manutenzione, durabilità, riparabilità e costi attesi lungo il ciclo di vita.