ACQ-0002 · Acquedotti · Livello Intermedio

Come scegliere il materiale di una condotta acquedottistica

Criteri tecnici per confrontare tubazioni metalliche, plastiche e composite considerando pressione, transitori, terreno, posa, qualità dell'acqua, manutenzione e costo nel ciclo di vita.

Ultimo aggiornamento: 2026-09-06

In sintesi

Non esiste un materiale universalmente migliore per tutte le condotte acquedottistiche. La scelta deve partire dalle condizioni di progetto: diametro interno richiesto, pressione ordinaria e transitoria, caratteristiche del terreno, carichi esterni, modalità di posa, qualità dell'acqua, continuità richiesta al servizio e capacità di manutenzione del gestore.

Ghisa sferoidale, acciaio, polietilene, PVC e materiali compositi offrono combinazioni differenti di rigidezza, flessibilità, resistenza alla pressione, comportamento dei giunti, protezione dalla corrosione, rapidità di posa e riparabilità. Il confronto deve riguardare il sistema completo — tubo, giunti, raccordi, rivestimenti, pezzi speciali e dispositivi di ancoraggio — e non soltanto il materiale della parete.

La classe nominale del tubo non deve essere confrontata soltanto con la pressione statica. Devono essere verificati sovrapressioni, depressioni, temperatura, carichi esterni e prestazioni di giunti e raccordi.

Confrontare sempre il sistema completo e utilizzare il diametro interno effettivo di ciascuna alternativa. Prezzo del tubo, diametro nominale e denominazione del materiale non sono sufficienti per una scelta tecnicamente difendibile.

Introduzione

La scelta del materiale influenza sicurezza, prestazioni idrauliche, tempi di posa, frequenza delle rotture, facilità di riparazione e costo complessivo della rete. Una decisione basata soltanto sul prezzo al metro o su un'abitudine progettuale trascura parti essenziali del problema.

La condotta deve essere considerata come un sistema formato da tubi, giunti, raccordi, valvole, rivestimenti, protezioni e opere di contrasto. La prestazione finale può essere limitata dal componente più vulnerabile, dalla qualità della posa o dall'incompatibilità tra materiali differenti.

Il percorso corretto consiste nel definire prima requisiti e condizioni al contorno, quindi confrontare le alternative mediante criteri dichiarati e verificabili.

Non partire dal materiale, ma dalle condizioni di progetto

Prima di selezionare una famiglia di tubazioni devono essere definiti almeno:

• funzione della condotta: adduzione, distribuzione, allacciamento, attraversamento o collegamento impiantistico;

• diametro interno necessario e portate da trasportare;

• pressioni minime e massime in esercizio;

• sovrapressioni e depressioni dovute ai transitori;

• profondità di posa e carichi del terreno e del traffico;

• caratteristiche geotecniche, aggressività e possibile contaminazione del suolo;

• qualità, temperatura e aggressività dell'acqua;

• tecnologia di posa, spazio disponibile e interferenze;

• vita utile richiesta, manutenzione e disponibilità di ricambi;

• requisiti igienici per il contatto con acqua potabile.

Solo dopo questa caratterizzazione è possibile valutare se la rigidezza di una condotta metallica, la flessibilità di una tubazione plastica o le caratteristiche di un materiale composito siano realmente vantaggiose.

Pressione di esercizio, classe e transitori

La classe nominale non deve essere confrontata soltanto con la pressione statica. Il sistema deve risultare compatibile con la massima pressione di esercizio e con le variazioni prodotte da avviamento e arresto delle pompe, chiusura delle valvole, manovre, rotture e variazioni rapide della domanda.

Per ciascuna alternativa occorre verificare:

• pressione ammissibile alla temperatura prevista;

• eventuali coefficienti di riduzione nel tempo o con la temperatura;

• resistenza a sovrapressioni ripetute o eccezionali;

• comportamento in depressione e rischio di instabilità;

• compatibilità di tubi, giunti, raccordi e valvole con la stessa condizione di progetto.

Un materiale può sopportare bene la pressione interna ma richiedere particolare attenzione nei transitori, nei giunti o nei tratti soggetti a vuoto. La verifica deve riguardare l'intero profilo e non soltanto la sezione con pressione statica più elevata.

Condotte rigide, semirigide e flessibili

Il comportamento sotto i carichi esterni dipende dall'interazione tra tubo, terreno di rinfianco e modalità di posa.

Le condotte rigide o con elevata rigidezza anulare assorbono una quota importante dei carichi mediante la propria resistenza. Le condotte flessibili mobilitano invece il sostegno laterale del terreno e possono deformarsi per raggiungere l'equilibrio con il rinfianco.

“Flessibile” non significa debole e “rigido” non significa automaticamente sicuro. Per le tubazioni flessibili diventano determinanti qualità e compattazione del letto e del rinfianco; per quelle rigide devono essere controllati appoggi, concentrazioni di carico e condizioni che possono produrre fessurazioni o sollecitazioni locali.

La scelta della classe del tubo deve quindi essere accompagnata dalla definizione delle prescrizioni di posa e dai controlli di cantiere necessari a renderle effettive.

Ghisa sferoidale

La ghisa sferoidale è frequentemente impiegata nelle reti di adduzione e distribuzione grazie alla resistenza meccanica, alla robustezza durante movimentazione e posa e alla disponibilità di raccordi e sistemi di giunzione consolidati.

Tra gli aspetti favorevoli rientrano:

• elevata resistenza alla pressione e ai carichi concentrati;

• buona tolleranza alle condizioni di cantiere;

• vasta disponibilità di pezzi speciali, valvole e giunti;

• riparazioni generalmente note alle squadre di manutenzione.

Devono essere valutati peso e mezzi di sollevamento, protezione esterna rispetto all'aggressività del terreno, compatibilità del rivestimento interno con l'acqua, continuità dei giunti e necessità di giunti antisfilamento o blocchi di ancoraggio.

La denominazione “ghisa sferoidale” non definisce da sola la prestazione: rivestimenti, classe, tipo di giunto e protezioni fanno parte della scelta.

Acciaio

L'acciaio è particolarmente adatto a pressioni elevate, grandi diametri, attraversamenti, tratti autoportanti e configurazioni che richiedono pezzi speciali o geometrie costruite su misura.

Offre elevata resistenza e continuità strutturale, ma richiede una progettazione attenta di spessori, saldature, protezione interna ed esterna e possibili fenomeni di instabilità in depressione.

La durabilità dipende in modo sostanziale dalla qualità dei rivestimenti, dalla protezione catodica quando necessaria, dal controllo delle correnti vaganti e dalla corretta esecuzione e verifica delle saldature.

Anche il programma di manutenzione deve tenere conto della necessità di personale qualificato, procedure di saldatura e ripristino delle protezioni nei punti di collegamento o riparazione.

Polietilene

Le tubazioni in polietilene sono flessibili, leggere e resistenti alla corrosione elettrochimica. La saldatura testa a testa o mediante manicotti elettrosaldabili può realizzare linee continue con un numero ridotto di giunti meccanici.

Sono particolarmente interessanti in terreni soggetti a cedimenti, nei tracciati curvilinei, nelle tecniche senza scavo e nei casi in cui la continuità della linea riduca il rischio di perdita ai giunti.

Devono tuttavia essere controllati:

• rapporto dimensionale, classe e diametro interno effettivo;

• variazione delle prestazioni con temperatura e durata del carico;

• qualità delle saldature e tracciabilità degli operatori;

• deformazione anulare, galleggiamento e condizioni di vuoto;

• spinte e concentrazioni di tensione nei collegamenti con elementi rigidi;

• eventuale permeazione in terreni contaminati, da verificare specificamente.

La flessibilità può ridurre alcune sollecitazioni ma non elimina la necessità di progettare rinfianco, ancoraggi, raccordi e transizioni.

PVC-U e PVC-O

Le tubazioni in PVC presentano superficie interna liscia, peso contenuto e resistenza alla corrosione. Le versioni in PVC-U e PVC-O non devono essere considerate automaticamente equivalenti, perché processo produttivo, comportamento meccanico, classi e norme di prodotto possono differire.

I principali aspetti da verificare sono:

• classe di pressione e risposta alle sovrapressioni;

• rigidezza anulare e interazione con il terreno;

• sensibilità a urti, intagli e condizioni di movimentazione;

• temperatura di posa e di esercizio;

• tenuta e comportamento dei giunti a bicchiere;

• necessità di contrastare le spinte in curve, derivazioni e terminali;

• disponibilità di raccordi e procedure di riparazione compatibili.

La leggerezza agevola la posa, ma la qualità del letto, del rinfianco e dei collegamenti rimane determinante per la prestazione nel tempo.

PRFV e altri materiali compositi

Le tubazioni in materiale plastico rinforzato con fibre di vetro possono risultare interessanti per grandi diametri, resistenza alla corrosione e peso inferiore rispetto ad alcune soluzioni tradizionali.

La scelta deve considerare con attenzione classe di pressione, rigidezza anulare, comportamento dei giunti, qualità del rinfianco, resistenza ai carichi concentrati e modalità di taglio e collegamento in cantiere.

I materiali compositi possono presentare proprietà differenti nelle varie direzioni e richiedono il rispetto rigoroso delle indicazioni del sistema certificato. Improvvisare raccordi, appoggi o riparazioni non previsti può compromettere la prestazione.

Prima dell'adozione occorre inoltre verificare disponibilità locale di pezzi speciali, competenze delle squadre e tempi di approvvigionamento.

Confrontare i sistemi, non soltanto i tubi

La comparazione deve includere almeno:

• tubo e diametro interno effettivo;

• giunti ordinari e antisfilamento;

• curve, tee, riduzioni e flange;

• collegamenti con valvole, pompe e serbatoi;

• rivestimenti e protezioni;

• blocchi di ancoraggio o sistemi di contrasto;

• procedure di posa, prova e disinfezione;

• attrezzature e materiali per riparazioni future.

Una tubazione economica può richiedere raccordi costosi o opere di contrasto più impegnative. Un sistema più oneroso all'acquisto può ridurre tempi di posa, giunti o manutenzione. Il confronto economico e tecnico deve utilizzare lo stesso perimetro.

Giunti, spinte e continuità della linea

Curve, derivazioni, riduzioni, valvole e terminali generano spinte che devono essere trasferite al terreno o equilibrate mediante la continuità resistente della condotta.

Le possibili strategie comprendono blocchi di ancoraggio, giunti antisfilamento, saldature o tratte continue opportunamente dimensionate. La soluzione dipende da pressione, geometria, terreno, spazio disponibile e caratteristiche del sistema.

I giunti devono consentire le tolleranze di montaggio e gli spostamenti previsti senza perdere tenuta. Nei passaggi tra materiali flessibili e componenti rigidi occorre evitare concentrazioni di deformazione e prevedere raccordi, supporti e ancoraggi coerenti.

Non è corretto scegliere il tubo e rinviare la verifica delle spinte alla fase di cantiere: il comportamento dei giunti può modificare la soluzione strutturale e gli ingombri dell'opera.

Terreno, falda e corrosione esterna

Le informazioni geotecniche devono descrivere capacità di sostegno, presenza di falda, granulometria, aggressività chimica, resistività, contaminazioni e possibili cedimenti.

Per i materiali metallici devono essere valutati corrosione, correnti vaganti, continuità elettrica, rivestimenti e protezione catodica quando necessaria. Per le tubazioni plastiche e composite occorre controllare compatibilità chimica, permeazione, galleggiamento, ovalizzazione e carichi puntuali.

Materiale di letto e rinfianco deve essere compatibile con la tubazione e privo di elementi capaci di danneggiare la parete o il rivestimento. La presenza di falda può modificare sia le azioni esterne sia le modalità esecutive.

Nei terreni contaminati non è sufficiente affermare che un materiale non corrode: deve essere verificato anche il possibile trasferimento di sostanze attraverso parete, giunti o componenti.

Qualità dell'acqua e compatibilità interna

Il materiale e il rivestimento interno devono essere compatibili con l'acqua trasportata e con i trattamenti previsti. Devono essere considerati pH, alcalinità, durezza, salinità, disinfettanti, temperatura e possibili variazioni nel tempo.

La Direttiva (UE) 2020/2184 stabilisce requisiti minimi di igiene per i materiali a contatto con acqua destinata al consumo umano. Essi non devono compromettere la salute, alterare colore, odore o sapore, favorire la crescita microbica o rilasciare contaminanti oltre quanto necessario allo scopo previsto.

La conformità deve riguardare tutti i componenti a contatto con l'acqua: tubo, rivestimenti, guarnizioni, adesivi, raccordi, valvole e materiali utilizzati nelle riparazioni. Una certificazione riferita al solo tubo non sostituisce la verifica del sistema completo.

Scabrezza, diametro ed energia

Materiale e rivestimento influenzano la scabrezza iniziale e la sua possibile evoluzione. Le perdite di carico dipendono però anche dal diametro interno effettivo, che può differire tra soluzioni aventi lo stesso diametro nominale.

Il confronto idraulico deve essere eseguito utilizzando per ogni alternativa:

• diametro interno corrispondente alla classe scelta;

• coefficiente di scabrezza coerente con la formula di calcolo;

• possibile variazione della sezione e della scabrezza nel tempo;

• perdite localizzate dei raccordi effettivamente previsti.

Una piccola differenza di diametro interno può incidere significativamente sulle perdite e sull'energia di pompaggio. Non è quindi corretto confrontare i materiali imponendo automaticamente lo stesso diametro nominale e lo stesso coefficiente idraulico.

Posa tradizionale e tecniche senza scavo

La tecnologia esecutiva può orientare la scelta tanto quanto le prestazioni del tubo. Scavo a cielo aperto, perforazione orizzontale, relining, pipe bursting e posa in attraversamento impongono sollecitazioni e vincoli differenti.

Devono essere valutati raggi di curvatura, forze di tiro o spinta, lunghezze trasportabili, saldature in campo, ingombri dei giunti, accessibilità e necessità di ripristinare rivestimenti protettivi.

In area urbana assumono rilievo larghezza dello scavo, presenza di sottoservizi, durata delle interruzioni, rumore, gestione delle terre e ripristino stradale. In attraversamenti o zone instabili contano maggiormente continuità della linea, deformabilità e capacità di assorbire spostamenti.

Il materiale deve essere compatibile con la tecnica realmente eseguibile nel sito, non con una condizione di posa ideale.

Manutenzione, riparazioni e disponibilità dei componenti

La rete deve poter essere sezionata, riparata e rimessa in servizio con tempi compatibili con la continuità richiesta agli utenti.

Per ogni soluzione è opportuno verificare:

• disponibilità di manicotti, collari, raccordi e pezzi speciali;

• attrezzature e competenze necessarie per taglio, saldatura o giunzione;

• tempi di approvvigionamento;

• possibilità di intervento in presenza d'acqua o in spazi ristretti;

• modalità di disinfezione e controllo prima della rimessa in esercizio;

• compatibilità con i materiali già presenti nella rete.

Una tecnologia efficiente in fase di costruzione può diventare problematica se il gestore non dispone di ricambi, attrezzature o personale formato. La manutenibilità è pertanto un requisito di progetto.

Vita utile e costo complessivo

Il prezzo unitario del tubo rappresenta soltanto una parte del costo. Un confronto nel ciclo di vita dovrebbe includere:

• fornitura di tubi, giunti e raccordi;

• trasporto, movimentazione e posa;

• scavi, rinfianco, ancoraggi e protezioni;

• prove, collaudo e messa in servizio;

• energia associata alle perdite di carico;

• ispezioni, manutenzione e riparazioni;

• danni indiretti e costo delle interruzioni;

• sostituzione o riabilitazione a fine vita.

Le durate dichiarate devono essere confrontate con le condizioni reali di esercizio e posa. Un valore teorico di vita utile non compensa una protezione inadeguata, giunti mal eseguiti o condizioni esterne non considerate.

Una matrice decisionale

Per rendere trasparente la scelta si può costruire una matrice con criteri, pesi e punteggi. I criteri possono comprendere:

• sicurezza alla pressione e ai transitori;

• resistenza ai carichi esterni;

• compatibilità con terreno e acqua;

• tenuta e affidabilità dei giunti;

• facilità di posa;

• manutenzione e disponibilità ricambi;

• prestazioni idrauliche nel tempo;

• costo complessivo;

• impatti di cantiere e fine vita.

I pesi devono riflettere il progetto specifico. In un'adduzione ad alta pressione la sicurezza strutturale può prevalere; in un centro urbano possono pesare maggiormente rapidità di posa e riparabilità; in terreno aggressivo diventano centrali protezione e compatibilità chimica.

La matrice supporta la decisione, ma non può compensare il mancato rispetto di un requisito obbligatorio: un'alternativa tecnicamente non idonea deve essere esclusa prima dell'attribuzione dei punteggi.

Esempio applicativo

Si consideri una condotta di distribuzione urbana con diametro indicativo DN 200, pressione ordinaria significativa, possibili sovrapressioni, terreno aggressivo, numerose derivazioni e spazio di cantiere limitato.

Una soluzione in ghisa sferoidale può offrire robustezza, vasta disponibilità di raccordi e modalità di riparazione familiari al gestore, ma richiede la definizione delle protezioni esterne e dei sistemi di contrasto delle spinte.

Una soluzione in polietilene può ridurre il numero dei giunti grazie alle saldature e adattarsi meglio a tracciati e cedimenti, ma richiede controllo rigoroso delle saldature, verifica del diametro interno, gestione delle transizioni con gli organi rigidi e valutazione del terreno contaminato.

Il confronto non può essere concluso assegnando genericamente la preferenza a uno dei due materiali. Occorre calcolare pressioni e transitori, verificare il terreno, definire raccordi e modalità di posa e confrontare costi e tempi dell'intero sistema. Il risultato può cambiare anche tra tratti diversi della stessa rete.

Errori frequenti

Tra gli errori più comuni rientrano:

• scegliere in base al solo prezzo del tubo;

• utilizzare il diametro nominale come se fosse sempre il diametro interno;

• verificare la sola pressione statica e ignorare il colpo d'ariete;

• confrontare materiali senza includere giunti, raccordi e ancoraggi;

• assumere che un materiale non corrosivo sia compatibile con qualsiasi terreno o acqua;

• trascurare deformazione, vuoto o galleggiamento delle condotte flessibili;

• non verificare la conformità di tutti i componenti a contatto con acqua potabile;

• prescrivere una tecnologia di giunzione non gestibile in cantiere;

• ignorare le procedure e i ricambi disponibili al gestore;

• assegnare la stessa scabrezza e lo stesso diametro interno a tutte le alternative;

• utilizzare una matrice a punteggi per rendere accettabile un requisito obbligatorio non soddisfatto.

Una procedura pratica per la scelta

Una procedura operativa può essere articolata nei seguenti passaggi:

1. definire funzione, tracciato, portate e diametro idraulico richiesto;

2. calcolare pressioni ordinarie e condizioni transitorie;

3. acquisire dati geotecnici, aggressività del terreno, falda e contaminazioni;

4. caratterizzare qualità e temperatura dell'acqua;

5. individuare modalità di posa, carichi esterni e vincoli di cantiere;

6. selezionare soltanto sistemi conformi alle norme, ai requisiti igienici e alle prescrizioni del gestore;

7. confrontare diametri interni, scabrezze e perdite di carico reali;

8. definire giunti, raccordi, protezioni e sistemi di contrasto;

9. verificare manutenzione, ricambi e competenze disponibili;

10. confrontare costi di costruzione, esercizio e manutenzione;

11. documentare criteri, pesi e motivazioni della scelta;

12. riportare in capitolato condizioni di posa, controlli e prestazioni richieste.

Riferimenti tecnici e limiti di applicazione

La UNI EN 805:2025, in vigore dal 20 marzo 2025, costituisce il riferimento generale italiano per progettazione, costruzione, installazione, collaudo e messa in servizio dei sistemi di approvvigionamento idrico all'esterno degli edifici.

La Direttiva (UE) 2020/2184 disciplina la qualità delle acque destinate al consumo umano e, all'articolo 11, stabilisce requisiti minimi di igiene per i materiali a contatto con l'acqua. Il quadro europeo armonizzato prevede l'applicazione dei requisiti specifici a partire da dicembre 2026 e un periodo transitorio; devono quindi essere verificate anche le disposizioni nazionali vigenti al momento dell'approvvigionamento.

Ogni famiglia di tubazioni è inoltre disciplinata da norme di prodotto e installazione specifiche. La conformità alla norma di prodotto non sostituisce il dimensionamento del sistema né la verifica delle condizioni locali, delle prescrizioni del gestore, della documentazione del produttore e dei requisiti del capitolato.

Conclusioni

Il materiale corretto è quello che soddisfa in modo documentato le condizioni idrauliche, strutturali, geotecniche, igieniche ed esecutive del progetto e rimane gestibile durante l'intera vita della rete.

Ghisa sferoidale, acciaio, polietilene, PVC e materiali compositi presentano vantaggi e limiti differenti. Nessuna denominazione commerciale sostituisce la verifica di classe, diametro interno, giunti, rivestimenti, protezioni e modalità di posa.

La scelta più robusta deriva dal confronto del sistema completo mediante requisiti eliminatori e una matrice decisionale trasparente, includendo transitori, qualità dell'acqua, manutenzione e costo nel ciclo di vita. In una stessa rete può risultare tecnicamente corretto utilizzare materiali diversi in funzione dei tratti e delle opere attraversate.

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Domande frequenti

Non esiste un materiale migliore in assoluto. La scelta dipende da pressione e transitori, diametro, terreno, posa, qualità dell'acqua, giunti, manutenzione e costo complessivo.

No. Occorre considerare la massima pressione di esercizio, sovrapressioni e depressioni transitorie, temperatura, durata dei carichi e prestazioni dell'intero sistema di tubi, giunti e raccordi.

Materiali, classi e spessori differenti possono fornire diametri interni diversi a parità di diametro nominale. Le perdite di carico devono essere calcolate con il diametro interno effettivo.

Non è soggetta alla corrosione elettrochimica come una tubazione metallica, ma devono essere verificati compatibilità chimica, permeazione, carichi puntuali, deformazione, galleggiamento e qualità del rinfianco.

Quando le spinte prodotte da curve, derivazioni, riduzioni, valvole o terminali non sono equilibrate dalla continuità resistente della linea. La soluzione dipende da pressione, geometria, terreno e tipo di giunto.

No. Devono risultare idonei tutti i componenti a contatto con l'acqua, compresi rivestimenti, guarnizioni, raccordi, valvole, adesivi e materiali utilizzati nelle riparazioni.

Non necessariamente. Tratti urbani, attraversamenti, adduzioni ad alta pressione e zone instabili possono avere requisiti differenti. L'uso di più materiali è possibile, purché transizioni, giunti, protezioni e manutenzione siano progettati in modo coerente.