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Il tubo di rame per l’impiantistica Istituto Italiano del Rame

Il tubo di rame per gli impianti

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la presentazione mostra le caratteristiche fisiche e meccaniche del tubo di rame e le applicazioni in campo impiantistico: acqua potabile, riscaldamento, gas, condizionamento e refrigerazione, trasporto dei gas medicali, solare e geotermia. (aggiornata al 16-05-2013)

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Il tubo di rame

per l’impiantistica Istituto Italiano del Rame

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Indice

1. Il tubo di rame: proprietà meccaniche e fisiche

2. Il tubo di rame: igiene e salute

3. Il tubo di rame: versatilità

4. Impianti per l’acqua potabile

5. Impianti per il riscaldamento

6. Trasporto del gas combustibile

7. Trasporto dei gas medicali

8. Impianti di condizionamento e refrigerazione

9. Il tubo di rame per le energie rinnovabili

10. Bibliografia

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1. Il tubo di rame: proprietà meccaniche e fisiche

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Maximum 2 lines Resistenza al fuoco

• Reazione al fuoco: classe A1

• Non emette gas nocivi

• Non brucia o propaga incendi

• Possibile la brasatura dolce e forte

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Maximum 2 lines Resistenza alla pressione

Diametro x spessore

(in mm)

Pressione di scoppio

(in bar)

tubo ricotto (R 220) tubo duro (R 290)

8 x 1 561 739

10 x 1 448 591

12 x 1 374 493

15 x 1 299 394

22 x 1,5 306 403

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Maximum 2 lines Esposizione all’esterno:

impermeabilità a liquidi e gas

• Nessun inquinamento dall’esterno

• L’ossigeno non può entrare e corrodere

parti ferrose dell’impianto

• La luce e i raggi UV non lo

danneggiano

• Non infragilisce

• Può essere installato all’esterno

È lo stesso materiale che viene

usato per tetti, gronde e pluviali

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Maximum 2 lines Bassa dilatazione termica

• Meno tensioni

• Meno necessità di compensatori di

dilatazione

Tubo Coeff. di dilatazione

termica lineare (in 10-5 K-1)

Acciaio 1,1

Rame 1,7

Acciaio inox 1,7

Multistrato 2,4

Polietilene 16

Polibutilene 13

1 m di tubo di rame, portato da 20° a

70°C, dilata di 0,8 mm

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Maximum 2 lines Resistenza alle alte e basse temperature

• Altissimo punto di fusione: 1083°C

• Non rammollisce e non si deforma

• Il calore non diminuisce la vita utile

• Usato all’interno dei collettori solari

• Resistenza ai cicli termici

• Impianti idrotermosanitari: non ci

sono temperature o pressione limite

• Non infragilisce alle basse

temperature

• Può essere installato all’esterno

• Applicazioni criogeniche

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Maximum 2 lines Bassa rugosità interna

Materiale Rugosità assoluta

Rame trafilato 0,0015

Pex 0,007

Acciaio commerciale 0,045

• Meno probabilità di calcare

• Meno perdite di carico

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Maximum 2 lines Altissima conduttività termica

UNI EN 1264-2, prospetto A.15

Materiale Conduttività termica W/(m*K)

Tubo di rame 390

Tubo PE-X 0,35

Tubo PB 0,22

Tubo PP 0,22

Tubo in PVC senza scanalatura 0,2

Tubo in PVC con scanalatura 0,15

Conduttori in alluminio 200

Tubo di acciaio 52

Il rame è il materiale ideale per gli impianti e accessori che devono cedere o

assorbire calore

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Maximum 2 lines Resistenza chimica

• Il rame è un metallo “quasi” nobile

• Potenziale chimico elevato

• Con l’ossigeno forma un ossido

protettivo

• Compatibilità con gesso, cemento

intonaco (attenzione ad additivi o

cemento/gesso “rapido”)

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Maximum 2 lines Riciclabilità

Percentuale di energia

risparmiata col riciclo

Alluminio 95

Rame 85

Plastica 80

Acciaio 74

Piombo 65

Carta 64

• Riciclabile al 100% al termine della sua vita utile

• Mantiene le caratteristiche chimico-fisiche originali

• Materiale naturale

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2. Il tubo di rame: igiene e salute

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Maximum 2 lines Rispetto della salute

• Non rilascia sostanze tossiche

• Trasporta i gas medicali

• Non contiene collanti, additivi, coloranti,

VOC, ecc.

• Rame: ne abbiamo bisogno di 1 mg/giorno

Il rame è indispensabile per la nostra

salute; interviene per:

• crescita e rafforzamento delle ossa

• sviluppo dei globuli rossi e bianchi

• trasporto e assorbimento del ferro

• funzionalità del cuore

• sviluppo del cervello

• ecc…

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Maximum 2 lines Proprietà antibatteriche

L’unica tubazione che combatte la legionella

ed altri batteri nocivi: infatti viene installata

anche come misura di prevenzione

A contatto con superfici in rame o lega di

rame, batteri, virus e funghi vengono

eliminati in breve tempo: per questo sono

indicati per diminuire il rischio di trasmissione

delle infezioni.

Tubi al Dipartimento Materno infantile del

S. Raffaele, Milano (Polis Engineering)

Corrimano in ottone antibatterico installati

in una scuola elementare di Atene

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3. Il tubo di rame: versatilità

Policlinico del Campus BioMedico (Roma-Trigoria)

Anelli di distribuzione dell’acqua calda, fredda e ricircolo.

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Maximum 2 lines Tubo UNI EN 1057: per differenti impianti

Acqua potabile Riscaldamento Gas combustibile

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Maximum 2 lines Possibilità di scelta dei raccordi

Brasatura dolce e forte Compressione

A pressare (press-fitting) Ad innesto (push-fitting)

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4. Impianti per l’acqua potabile

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Decreto Ministeriale n.174 del 6 aprile 2004

Il DM 174 del 2004 conferma l’uso del

tubo per il trasporto dell’acqua

potabile, permesso fin dal 1968 col

D.P.R. 1095.

Il rame Cu-DHP fa parte di una “lista

positiva” di materiali permessi

Sono permessi anche i raccordi ed altri

componenti in lega di rame

Page 21: Il tubo di rame per gli impianti

Norma UNI EN 806-2

La norma UNI EN 806 è la norma sugli impianti dell’acqua potabile all’interno degli edifici;

la Parte 2 riguarda la progettazione

Estratto della UNI EN 806-2 (allegato A1, sui materiali permessi):

A.1 Rame e leghe di rame

• Tubazioni di rame

• Raccordi di rame e leghe di rame per brasatura capillare dolce o forte

• Valvole e rubinetti, raccordi a compressione e a pressare in leghe di rame

• Curve di rame per saldatura

• Gruppi prefabbricati di rame o leghe di rame saldati, brasati a dolce o

brasati a forte

• Raccordi di rame e leghe di rame brasati a forte.

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Maximum 2 lines Proprietà antibatteriche

Tubazioni anti-legionella

Il rame è l’unico

materiale per

tubazioni idrosanitarie

che combatte la

legionella

Viene scelto anche

come forma di

prevenzione contro la

proliferazione di

legionella.

Ospedale S. Raffaele, Dipartimento materno-infantile (Milano)

Polis Engineering s.r.l.

Page 23: Il tubo di rame per gli impianti

0

5

10

15

Rame Acciaio inox PeX

3,4 3,8

14,8

Velocità media sviluppo biofilm (pg ATP/giorno)

0

5000

10000

15000

20000

Rame Acciaio inox PeX

600

8000

20000

Massima quantità di legionella misurata nel biofilm (cfu/cm2)

KIWA 2003: simulazione

del consumo familiare di

acqua potabile.

Confronto tra tubazioni di

differenti materiali.

Il tubo di rame contro la legionella:

ricerca KIWA (2003)

Da: Van der Kooij, Vrouwenvelder, Veenendaal: “Invloed van leidingmaterialen op biofilmvorming en groei van Legionella-bacteriën in een

proefleidinginstallatie”

Page 24: Il tubo di rame per gli impianti

Il tubo di rame contro la legionella:

ricerca KIWA (2007)

Studio del 2007: effetto combinato materiale-temperatura

25°C La legionella non rilevabile nei tubi di rame, ma sopravvive

nell’acqua e nel biofilm degli altri materiali (PE-Xa, acciaio inox,

PVC-C)

37°C Concentrazioni di legionella tra 104 e 105 cfu/l

55°C La legionella scompare completamente nei tubi di rame, mentre

subisce pochissime “perdite”, o addirittura nessuna, negli altri

materiali.

60°C La legionella scompare in tutti i materiali

Da: Oesterholt, Veenendaal, Van der Kooij: “Influence of the water temperature on the growth of Legionella in a test piping installation with

different piping materials”

Page 25: Il tubo di rame per gli impianti

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5. Impianti di riscaldamento

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Impianti a radiatori

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Termoarredi:

design e bellezza, insieme

Calidarium (designer arch. Sonzogni) Modello Leader Termoarredo, (Termorame)

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Impianti radianti a parete e a pavimento

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UNI EN 1264-2, prospetto A.15

Per una tubazione, il dato più importante è la conduttività termica

Pannelli radianti:

la UNI EN 1264-2

Materiale Conduttività termica W/(m*K)

Tubo di rame 390

Tubo PE-X 0,35

Tubo PB 0,22

Tubo PP 0,22

Tubo in PVC senza scanalatura 0,2

Tubo in PVC con scanalatura 0,15

Conduttori in alluminio 200

Tubo di acciaio 52

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Passo maggiore

meno metri di tubo

Sistema ModulRadiant®,,Cuterm

Meno curve

meno perdite di carico

Dilatazione termica minore

No additivi per il cemento

Pannelli radianti

Vantaggi del tubo di rame

Page 31: Il tubo di rame per gli impianti

Cattedrale di Lodi

Impianto a pannelli a pavimento

installato nel 1964.

Oltre 5.800 metri di tubo di rame.

Pannelli radianti

Durata del tubo di rame

Page 32: Il tubo di rame per gli impianti

Sede Naturalia-BAU s.r.l.,

Merano (BZ)

Arch. Dietmar Dejori, 2008

E’ il primo edificio commerciale

a emissioni zero

Pannelli radianti

Impianti a parete

Fabbisogno energetico:

7,44 kWh/m² (CasaClima ORO)

• Impianto geotermico

• Impianto fotovoltaico

• Pareti e tetti coibentate

• Finestre a tre strati

Page 33: Il tubo di rame per gli impianti

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6. Trasporto del gas combustibile

Page 34: Il tubo di rame per gli impianti

La UNI 7129-1 indica i criteri di progettazione degli impianti a gas domestico

alimentati da rete di distribuzione

E’ consentita la tubazione di rame a norma UNI EN 1057

Gas: la norma 7129-1:

i tubi di rame

UNI 7129-1, prospetto 2: dimensioni dei tubi di rame

Diametro esterno De (mm)

12,0 14,0 15,0 16,0 18,0 22,0 28,0 35,0 42,0 54,0

Spessore s (mm)

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,5 1,5

Page 35: Il tubo di rame per gli impianti

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Punto 4.3.1.2.1 Giunzioni per tubi di rame

• Brasatura dolce o forte (UNI EN 1254-1 e -5)

• Compressione (UNI EN 1254-2)

• Raccordi misti (UNI EN 1254-4)

No a giunzioni dirette tra tubi (bicchieratura, T)

• Raccordi a pressare: rimando alla UNI TS 11147

Gas: la norma 7129-1:

i raccordi per il tubo di rame

Page 36: Il tubo di rame per gli impianti

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Possibilità di posa del tubo di rame

• A vista

• Sottotraccia

• Interrato

• In guaina

• In strutture appositamente realizzate

I tubi di rame possono essere posati

praticamente ovunque

Page 37: Il tubo di rame per gli impianti

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7. Trasporto dei gas medicali

Page 38: Il tubo di rame per gli impianti

O2

N2O

N2

CO2

vuoto

Xe

He

Aria

O2/NO2

I gas medicali

Page 39: Il tubo di rame per gli impianti

• “Ogni tubo deve essere

incapsulato, tappato o chiuso

in altro modo ad ambedue le

estremità in modo da

mantenere la pulizia interna

del tubo.”

• “Il lubrificante residuo sulla

superficie interna del tubo

non deve essere maggiore di

0,020g/m2.”

UNI EN 13348: “Tubi di rame tondi senza saldatura per gas medicali o per

vuoto”

I tubi di rame per i gas medicali:

la norma UNI EN 13348

Page 40: Il tubo di rame per gli impianti

UNI EN 13348: le dimensioni

Diametro esterno Spessore nominale

d 0,7 0.8 0,9 1,0 1,2 1,5 2,0 2,5 3,0

6 X

8 R R

10 R R

12 X R

14 X

15 R R X

16 X

18 R X

22 R R X R

28 R R X R

35 X R R X

42 X R R X

54 X R R R

64 R

66,7 R R

70 X

76,1 R R

80 X

88,9 R

104 X

108 R R

133 X

Page 41: Il tubo di rame per gli impianti

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UNI EN ISO 7396-1: impianti di distribuzione dei gas medicali

4.36 Se si utilizzano tubi di rame ≤108, essi devono essere conformi a EN

13348 o norme nazionali equivalenti.

Tubi di rame>108 e tubi di materiale diverso dal rame che sono utilizzati per i

gas compressi devono essere conformi ai requisiti di pulizia della EN 13348.

Nota 3: “il rame è il materiale preferibile per tutte le tubazioni di gas

medicinali e per vuoto”

Impianti per gas medicali:

La norma UNI EN ISO 7396-1

Page 42: Il tubo di rame per gli impianti

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8. Condizionamento e refrigerazione

Page 43: Il tubo di rame per gli impianti

Tubi per l’allacciamento agli

apparecchi: EN 12735-1

Tubi scambiatori per dentro

l'apparecchio: EN 12735-2

Pulizia:

• Tubo tappato alle estremità

• Residui (polveri) inferiori a

38 mg/m2

Norma 12735 per tubi per condizionamento e

refrigerazione

Page 44: Il tubo di rame per gli impianti

Diametro esterno Spessore

d e

Serie metrica

Serie anglosassone

mm

mm mm in 0,8 1,0 1,25 1,5 1,65 2,0 2,5

3,18 1/8 •

3,97 5/32 • •

4,76 3/16 •

6 • •

6,35 ¼ • •

7,94 5/16 • •

8 • •

9,52 3/8 • •

10 •

12 •

12,7 ½ • •

15 •

15,87 5/8 •

18 •

19,06 ¾ •

22 •

22,23 7/8 •

25,4 1

28

28,57 1 1/8

34,92 1 3/8

35

41,27 1 5/8

42

53,97 2 1/8

54

64

66,67 2 5/8

76,1

79,37 3 1/8

88,90 3 ½

92,07 3 5/8

104,80 4 1/8

108

• disponibile in matasse

disponibile in verghe

Caratteristiche principali:

• Materiale: Cu-DHP

• Forniti in misure metriche e

anglosassoni.

Dimensioni e spessori

Page 45: Il tubo di rame per gli impianti

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9. Tubi di rame per le energie rinnovabili

Page 46: Il tubo di rame per gli impianti

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Il rame per il solare termico

Immagine da: AmbienteItalia: “Impianti solari termici -

Manuale per la progettazione e costruzione”

Il tubo di rame si

trova nei:

• Collettori

• Accumuli

• Circuiti di

collegamento

Page 47: Il tubo di rame per gli impianti

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Maximum 2 lines Il rame per il solare termico:

i vantaggi

Conduttività Resistenza alle alte temperature

Trattamenti chimici di annerimento Giunzioni con le piastre sottili

Page 48: Il tubo di rame per gli impianti

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Maximum 2 lines Il rame nei circuiti di collegamento

Tubi WICU® Solar Duo, da KME

Resistenza alle alte T

Superficie interna liscia

Diametri minori

Page 49: Il tubo di rame per gli impianti

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Immagine da: www.sofath.com

Il rame per la geotermia

Serpentine interrate

“prelevano” il calore

del terreno per

riscaldare la casa.

In estate l’impianto

può essere usato per

il raffrescamento.

Page 50: Il tubo di rame per gli impianti

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Tecnologia Sofath, gamma Caliane dex

Il tubo di rame per la geotermia

Tubi di rame per i

captatori nel terreno:

• Fluido refrigerante

R410

• Resistenza alle alte P

• Basse perdite di carico

• Minore occupazione di

spazi

Page 51: Il tubo di rame per gli impianti

Dati tratti da presentazione tecnica Sofath

Confronto: tecnologia DEX/acqua glicolata

Modello Caliane 15.10: Termeo 14 Cap.:

Descrizione Pompa di calore, R410,

tubo in rame

Acqua glicolata, tubo in

plastica

Potenza 15.100 Wterm 14.050 Wterm

Potenza assorbita 3.660 Wel 3.510 Wel

Potenza prelevata 11.440 W 10.540 W

Superficie di terreno

occupata

270 m2 450m2

Resa 42,37 W/m2 23,42 W/m2

Geotermia

Confronto tra sistemi con rame e con plastica

Sono stati presi in considerazioni due sistemi geotermici di potenza simile, per confrontare

la loro resa attraverso la superficie di terreno occupata dai captatori.

Page 52: Il tubo di rame per gli impianti

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10. Bibliografia ed approfondimenti

Page 53: Il tubo di rame per gli impianti

Bibliografia e approfondimenti

Pubblicazioni e articoli

Istituto Italiano del Rame (IIR): “Manuale del tubo di rame”

IIR: “Il tubo di rame e il risparmio energetico” (brochure:

www.iir.it/newslett/Newsletter%20risparmio%20energetico.pdf)

IIR: “Il rame per una casa più sostenibile” (brochure: www.il-rame-nobilita-la-

casa.it/media/63946/il_rame_per_una_casa_pi__sostenibile.pdf)

IIR: “Chiare, fresche e dolci acque: il rame per la tua acqua potabile” (brochure:

www.il-rame-nobilita-la-casa.it/media/67346/il_rame_per_la_tua_acqua_potabile.pdf)

IIR: “Rame. Il materiale ideale per il riscaldamento radiante” (brochure:

www.iir.it/newslett/prof_11_1.htm)

IIR: “I tubi di rame: la scelta intelligente per l’impiantistica moderna” (brochure: www.iir.it/newslett/depliant%20pag%20separate.pdf)

ECI: “Copper at the core of Renewable energies”

(www.eurocopper.org/doc/uploaded/File/Press%20Kit%20Copper%20in%20Renewables%20Final%2

029%2010%202008.pdf)

ECI-IIR: “Una scelta sicura, per sempre! (brochure: www.il-rame-nobilita-la-

casa.it/media/37713/una_scelta_sicura_per_sempre.pdf)

Page 54: Il tubo di rame per gli impianti

Bibliografia e approfondimenti

Pubblicazioni e articoli

M. Crespi: “Il rame scalda la cattedrale da oltre 40 anni” (GT, ott. 2006

www.iir.it/attivita/pdf/articoli/GT%20cattedrale%20Lodi%2010-2006.pdf)

M. Crespi: “HSR: rete idrica in rame per il Dipartimento infantile” (Progettare per

la sanità, gen. 2010 www.iir.it/attivita/pdf/Rame%202012%20e%20nuovi%20clinical%20trial.pdf)

Documentazione tecnica Sofath

D. van der Kooij, J. S. Vrouwenvelder, H.R. Veenendaal: “Invloed van

leidingmaterialen op biofilmvorming en groei van Legionella-bacteriën in een

proefleidinginstallatie” (“Influence of pipematerial in biofilm formation and growth

of Legionella bacteria in a test pipe installation”) (KWR 02.090 February 2003)

F.I.H.M. Oesterholt, H. R. Veenendaal, D. van der Kooij: “Influence of the water

temperature on the growth of Legionella in a test piping installation with different

piping materials” (KWR 06.110 July 2007)

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Maggio 2013