idraulico

Damiano Marino

edizioni scout agesci / fiordalisocollana sussidi tecnici

Idraulico

sussidi tecnici29

Idraulico

L’Autore vi espone con semplice chiarez-

za i principi dell’idraulica per farvi diventa-

re competenti ed utili in un campo che sem-

bra molto lontano dalla vita all’aperto: chia-

vi inglesi, stoppa e guarnizioni non appar-

tengono al mondo della topografia o della

segnalazione! Però l’acqua è necessaria an-

che ad un campo estivo ed imparare a rea-

lizzare un impianto idrico e farlo funziona-

re, sarà molto utile!

Questa abilità potrà realizzarsi anche tra le

mura domestiche: i vostri genitori saranno

felici di avere in casa un esperto di rubinetti,

water e lavandini, così potranno risparmiare

sulle spese di manutenzione casalinga!

La collana sussidi tecnici, pur se pensata per

gli scout, può risultare utile anche ad un pub-

blico non scout di insegnanti ed animatori di

gruppi. Indirizzata ad esploratori e guide, età

12/16 anni, può interessare anche i più grandi

per la sua praticità e per la capacità di far sco-

prire o approfondire tutte quelle tecniche che

accompagnano il cammino scout.

29

€ 10,00

copertina idraulico_copertina 15/03/12 14.36 Pagina 1

Collana sussidi tecnicidiretta da Giorgio Cusma

Incaricata del Comitato editoriale:Laura Galimberti

Prima edizione:aprile 2012

ISBN 978-88-8054-900-0

Progetto grafico e impaginazione: Maria Rosaria Adinolfi

Redazione:Michela Bella

Consulente editoriale:Stefania Cesaretti

Coordinamento editoriale:Maria Sole Migliari

Stampato su carta ecologica

© FiordalisoSocietà cooperativaCorso Vittorio Emanuele II, 33700186 Romawww.fiordaliso.it

idraulico 1-16_idee per il natale 15/03/12 14.09 Pagina 2

Damiano Marino

Idraulicoillustrazioni di

Jean Claudio Vinci

edizioni scout agesci / fiordaliso


STRUTTURA DEI SUSSIDI TECNICI

COSA E ?La tecnica che andiamo a presentare, a che serve, che storia ha,curiosità, aneddoti, la sua presenza nella tradizione.

COME SI FA?Strumenti, materiali, teoria di base esposta con linguaggioimmediato e comprensibile.

IN PRATICA...Suggerimenti su realizzazioni, attività, progetti, giochi per impararefacendo.


Indice

Un po’ di storia 8Idraulici d’eccezione 10Dalla fisica alla pratica 11Da dove viene l’acqua? 12Allargando lo sguardo: il problema dell’acqua nel mondo 14Momenti di spiritualità 16

Il sistema idrico di casa 18Adduzione e scarico 18Tubi e raccordi 19Rubinetti 21Scarichi (sifone, …) 22WC e scarico 23Scaldabagno (elettrico e a gas) 25Impianto termico e termosifone 26Attrezzatura necessaria e materiali 27Norme di sicurezza nei lavori 29Come intervenire in caso di folgorazione 30

Come si fa?

Cosa e ?


A casa 31Piccole riparazioni 31Sostituzione della guarnizione del rubinetto e uso del rettificatore 31Riparazione sciacquone WC 33Sturare tubi e lavandini 34Pulizia del sifone del lavandino 35Togliere l’aria dal termosifone 35Giuntare i tubi 36Pulizia dal calcare 37Tubazioni congelate 39Sostituire una bombola del gas 40Come risparmiare acqua 42

Al campo 44Materiale e manutenzione 44Impianto idrico (lavatoi, docce, …) 44Costruzione di un lavello 46Costruzione di una doccia di Squadriglia 48Costruzione di un lavandino con pedale 49Costruzioni zona lavatoi 50Potabilizzazione dell’acqua 51Giochi con l’acqua 52

In sede 55Attenzioni da avere 55

In giardino o sul balcone 56Costruzione di un impianto di annaffiamento a goccia 56Come annaffiare i fiori quando si è in vacanza 57

Cosa fare in caso di emergenza 59Per sensibilizzare sull’uso responsabile dell’acqua 60

In pratica...


Cosa e ?


UN PO’ DI STORIA

L a parola idraulica deriva dalle parole greche hýdor (acqua) e aulòs(tubo), non vi meraviglierete quindi se parleremo di tutto quello che

riguarda queste due parole: di come funzionano gli impianti casalinghi edi come poter effettuare interventi di manutenzione e piccole riparazioni,ma anche di come fare impianti al campo e di come uno scout con questeconoscenze e competenze può essere utile in tante occasioni.

L’acqua è l’elemento naturale più presente sul nostro pianeta (ricoprecirca i due terzi della superficie terrestre, raggiungendo un volume di circa1,5 miliardi di km³), è basilare per la nostra vita, e tutti gli insediamentiumani, fin dalla preistoria, si sono sempre stabiliti vicino a fonti di acqua(fiumi, sorgenti, pozzi). Non è un caso che le più grandi civiltà si sono svi-luppate intorno ai grandi fiumi della Terra: il Tigri e l’Eufrate, il Nilo, l’Indo,il Fiume Giallo. Ecco allora che fin dalle origini l’uomo si è ingegnato perpoter utilizzare a suo vantaggio l’acqua: approvvigionamento, irrigazione,trasporto, …

Ogni civiltà ha contribuito in un settore specifico: i Babilonesi e gliEgiziani nello sfruttamento dell’acqua per l’irrigazione con l’uso dellecanalizzazioni e lo studio delle piene; i Cinesi con le prime chiuse per faci-litare il trasporto su acqua; i Greci con lo studio dei fenomeni legati ai flui-di, da cui poi si sarebbero sviluppate scienze come l’idrostatica (studio deifluidi in quiete) e l’idrodinamica (studio dei fluidi in movimento); iRomani con la costruzione di grandi acquedotti per l’approvvigiona-mento delle città e di monumentali impianti termali.

Il Medio Evo vide lo sviluppo di alcune invenzioni già sfruttate nel-l’antichità. Il mulino ad acqua, ad esempio, non fu più utilizzato soloper macinare, ma anche per alimentare le segherie, i mantici delle for-naci e la lavorazione dei metalli. In quel periodo grande fu l’apportodato dall’Islam, che introdusse nei sistemi dei canali di irrigazione l’usodel sifone, riuscendo così a superare il problema dei dislivelli nelladistribuzione delle acque.

Nel Rinascimento ci fu una riscoperta della civiltà classica, e ditutto il suo sapere scientifico, che venne ripreso e integrato con lenuove conoscenze acquisite; questo portò alla costruzione di nuovemacchine sempre più sofisticate e allo studio dei principi di base dellafisica dei liquidi. L’epoca dei Lumi contribuì a favorire lo studio di que-sta branca della fisica, e l’applicazione del concetto di pressione neamplificò i risultati.

La successiva Rivoluzione Industriale cambiò rapidamente la vitadell’Occidente e portò a studiare nuovi macchinari e soluzioni utili allosviluppo produttivo (basti pensare all’invenzione della macchina avapore). Nell’età contemporanea gli sviluppi dell’applicazione delleleggi sui fluidi all’aerodinamica hanno permesso i primi voli aerei, fino

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ad arrivare ai voli spaziali di oggi. In ogni epoca si è insomma tentatodi avvalersi delle scoperte fatte in precedenza, ampliandole con glistudi e mettendole in pratica. Non ci sarà da meravigliarsi se vedremoancora tante novità strabilianti, anche spinti dalle necessità più attua-li: l’urgenza del risparmio delle risorse, l’attenzione all’ambiente, lanecessità di combattere e contenere la desertificazione.

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ALCUNE CURIOSITA’ SULLA “GRANDEZZA IDRAULICA”DEI ROMANI

Le terme, edifici pubblici dedicati albagno e fra i principali luoghi diritrovo, avevano tre grandiambienti: il frigidariumper bagni inacqua fredda, il calidariumperbagni caldi e il tepidariumambientedi passaggio fra i primi due. Le piùgrandi, a Roma, furono quelle diDiocleziano completate nel 306d.C.: si estendevano per oltre 13ettari, avevano una piscina di 3500m2 e potevano ospitare fino a 3000bagnanti.

Gli acquedottipermettevano diportare acqua potabile nelle città,

attraverso un sistema dicanalizzazioni lunghe anche moltichilometri. La necessità di unapendenza costante per far scorrerel’acqua portò a costruire grandiarcate per superare i dislivelli. Romaera servita da 11 acquedotti cheavevano una lunghezzacomplessiva di 350 chilometri. Dimolti il percorso e la struttura sonostati utilizzati fino alla metà delsecolo scorso. L’acquedotto piùlungo costruito dai Romani rifornivala città di Cartagine (nell’attualeTunisia), e misurava ben 141chilometri.


Idraulici d’eccezione

Abbiamo visto come nel corso della storia l’acqua sia stata oggettodi scoperte, sviluppi e applicazioni. In particolare sono stati

determinanti alcuni studiosi, che all’acqua hanno appli-cato il principio scout di “osservazione e deduzione”:l’hanno osservata, hanno studiato le sue caratteristi-

che e hanno individuato le leggi fisiche chela governano, trovandone poi le appli-cazioni pratiche più utili per la vitadell’uomo.

Nell’antichità non ci si puòcerto dimenticare di Archimede(III sec. a.C.), che tutti noi, nelnostro immaginario, vediamoimmerso nella vasca da bagnodove ebbe l’intuizione che “ognicorpo immerso in un liquido riceve

una spinta dal basso verso l’alto ugua-le al peso di acqua spostato”, e che, dopo aver intuito la forza di questaspinta, va in giro per la città gridando “Eureka”, cioè “ho trovato!”.Aveva individuato il principio per cui un corpo nell’acqua galleggia, chesia una nave, la zattera che costruiamo con la Squadriglia, noi quandonuotiamo, ecc.

Altro grande “idraulico” fu Leonardo da Vinci (1452-1519),uomo d’ingegno in molti campi, fra cui anche la fisica e l’idraulica; chia-mato a progettare sistemi di difesa e di miglioramento delle città, stu-diò sistemi di canali, dighe, chiuse, progettò ruote idrauliche e pensò

perfino alla costru-zione di un sommer-gibile.

Il Seicento e il Set-tecento sono stati,poi, secoli di grandiscienziati e di grandiscoperte scientifiche,molte delle quali sonostate raggiunte in fisi-ca con lo studio delcomportamento deifluidi (acqua e aria).

Ancora oggi siusano le applicazionidi alcune intuizioni e

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scoperte di scienziati di allora. Fra queste ricordiamo il principio dei vasicomunicanti di Galileo Galilei (1564-1642), che fu ripreso poi daBlaise Pascal (1623-1662), anche noto per aver studiato le forze dipressione.

Dalla fisica alla pratica

Molti degli studiosi citati nel paragrafo precedente li abbiamo incon-trati a scuola, quando ci siamo imbattuti, studiando materie scientifi-che o tecnologiche, in termini come “idrostatica” e “idrodinamica”,quei settori della fisica che come abbiamo detto riguardano lo studiodei fluidi (i gas e i liquidi; qui in particolare vedremo l’acqua) fermi oin movimento.

A fondamento di queste leggi fisiche, vi sono alcuni principi dibase, che nella pratica vengono applicati molto spesso nella vita ditutti i giorni. Vediamone alcuni:

• Il principio dei vasi comunicanti: dice che un liquido, contenuto indue recipienti comunicanti fra loro, raggiunge lo stesso livello.Applicazioni di questo principio sono le chiuse che, attraverso la loroapertura o chiusura, permettono, in canali artificiali, di far superarealle imbarcazioni in navigazione le differenze di quota. In molti postisi possono ancora trovare grandi serbatoi d’ac-qua posizionati in zone alte della città, per ladistribuzione dell’acqua; anche questecostruzioni sfruttano i vasi comunicanti, inquanto l’acqua tende a raggiungere levarie utenze che si trovano tutte più inbasso del serbatoio (fornendo ancheuna forza di pressione grazie all’altezza),il tutto senza uso di pompe. Altre appli-cazioni comuni sono la livella ad acqua eil sifone. La prima è composta da untubo di gomma riempito di acqua: nonuscirà acqua se le due estremità sarannoallo stesso livello. La seconda è un sistema usatoper travasare liquidi (come il vino da una damigiana, o anche il “suc-chio” fatto al serbatoio del motorino): si colloca il recipiente pieno a unlivello più alto rispetto a quello da riempire; si collegano i due recipien-ti con un tubo e quando lo si riempie di liquido (con una pompa cheaspira l’aria, o succhiando noi stessi l’aria dal tubo) avviene il travaso,in quanto il liquido nel recipiente più in basso cerca di raggiungere lostesso livello di quello posto più in alto, ormai comunicanti.

• La capillarità: è quella proprietà per cui l’acqua tende a risalire nei

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mezzi porosi, ad opera delle sue stesse forze di superficie. È il principioper cui si può asciugare una superficie con una spugna (imbibizione),applicazioni dirette ne sono gli asciugamani o la carta assorbente.Anche il pennino della penna stilografica usa questo principio fisico.

• Il principio di Archimede: dice che un corpo immerso in un fluido riceveuna spinta dal basso verso l’alto pari al peso dell’acqua spostata.Regolando il peso del corpo da immergere e la sua forma, si possono fargalleggiare navi (o volare mongolfiere). Si basa sullo stesso principio ilsommergibile: quando si vuole farlo immergere si fanno riempire le suecamere stagne di acqua, aumentando così il suo peso.

• Il principio di Pascal: inserisce un nuovo elemento, la pressione, che, eser-citata su un fluido, si trasmette invariata in ogni punto del fluido stesso esulle pareti del contenitore. È il principio con cui funziona l’ascensoreidraulico: una forza comprime un liquido, che fa alzare il pistone alla basedell’ascensore; così l’impianto frenante di una automobile: la pressionedel piede sul pedale si trasmette attraverso un condotto pieno d’olio finoalle ganasce, e da queste al tamburo o alle pastiglie sul disco (a secondadel sistema frenante). Anche la semplice siringa e lo sturalavandini a ven-tosa si basano su questo stesso principio.• La tensione superficiale: nell’acqua è quella proprietà fisica che operasulla superficie di contatto con l’aria: i legami fra le molecole del liquidosulla superficie si comportano come se ci fosse una piccola membrana.È la proprietà che dà sfericità alle gocce d’acqua, e anche quella chepermette ad alcuni insetti, i gerridi, conosciuti come “insetti pattinato-ri”, di camminare sull’acqua.• Il principio di Bernoulli: mette in relazione fra loro la velocità e la pres-sione di un fluido in movimento. L’applicazione di questo principio suun corpo inserito nel fluido in movimento ha portato alla definizionedi portanza: la forza che fa alzare in volo un aereo o che permette ilmovimento alle barche a vela. Altro effetto di questo principio lo notiamo quando, stringendo conle dita la bocca di un tubo da cui sta uscendo acqua, questa compieun tragitto maggiore: lance antincendio e irrigatori utilizzano questoprincipio che permette getti di acqua più potenti e più lunghi.

DA DOVE VIENE L’ACQUA?

L’ acqua che noi beviamo, da dove viene? Come arriva a sorgen-ti, ruscelli, fontanili? Perché ha sapori diversi a seconda delle

zone? Perché a volte l’acqua di sorgenti e pozzi è inquinata?A queste domande risponde il ciclo dell’acqua, quello che per-

mette la presenza della vita sulla terra. Proviamo a riassumerlo inmaniera schematica: l’acqua presente nelle grandi superfici (oceani,

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foreste pluviali, …) è riscaldata dal calore del sole e in parte evapora,si trasforma cioè in vapore acqueo; le correnti ascensionali portano inalto nell’atmosfera questo vapore che, per le basse temperature, siricondensa in piccole goccioline, formando le nubi; all’interno dellenubi queste goccioline si uniscono in gocce più grandi che tornanosulla superficie terrestre in forma di pioggia, neve o grandine; partedella pioggia cade nuovamente nel mare, altra cade sul terreno e daquesto parte viene assorbita e parte scorre fino a formare ruscelli efiumi; l’acqua assorbita attraversa il terreno fino a trovare strati dirocce impermeabili, dove si raccoglie in corsi d’acqua sotterranei, iquali emergono in superficie con il fenomeno delle sorgenti; da quil’acqua, seguendo la legge di gravità, si raccoglie in fiumi che si river-sano nuovamente in mare, dove il ciclo riprende.

Gli acquedotti prendono l’acqua principalmente dalle falde sotterra-nee, direttamente attraverso pozzi oppure da bacini in prossimità delle sor-genti. Nell’attraversare il terreno l’acqua si arricchisce di sali minerali, pre-sentando così alla sorgente caratteristiche proprie a seconda del terrenoche è stato attraversato: sono le cosiddette acque minerali.

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