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I nodi sono i punti di incrocio dei rami della rete. 

Occorre predisporre un nodo in tutti gli incroci dei rami, nei punti in cui ci sia prelievo di fluido, in corrispondenza dei serbatoi e nei punti di discontinuità delle caratteristiche delle tubazioni, laddove cioè cambia il diametro o il materiale della condotta.

Come vedremo, i nodi servono per la definizione dei rami e dei profili. Per i rami si richiedono il nodo iniziale e finale, per i profili una sequenza di due o più nodi tali da costituire un percorso continuo.



I comandi per la gestione del foglio (inserimento e eliminazione di una riga, hint di suggerimento, ecc.) sono riportati nel paragrafo “Gestione delle griglie” in questo capitolo.


Tipo del nodo

I nodi possono essere distinti in tre tipi.

  • nodo "serbatoio" per i quali si suppone nota la quota piezometrica, da porre pari alla quota del pelo libero dell'acqua invasata, e il termine incognito risulta la portata in ingresso o in uscita dal serbatoio;
  • nodo "generico" di rete nei quali è nota la portata in uscita dalla rete, fissata in base alle esigenze di servizio dell'utenza collegata al nodo, ed è incognita l'altezza piezometrica;
  • nodo "erogatore" nei quali si assegna la legge di efflusso tramite il fattore K caratteristico del dispositivo, dichiarato dal costruttore o ricavabile dai prospetti portate-pressioni riportati nelle schede tecniche, come per i nodi generici anche per gli erogatori il dato incognito è l'altezza piezometrica (ovvero la pressione in esercizio) che verrà determinata dall'analisi insieme alla portata in uscita ad essa legata tramite la legge di efflusso.

Coordinate X e Y

I due valori numerici richiesti esprimono le coordinate X e Y del nodo in pianta, rispetto ad un sistema di riferimento fissato dall’utente. L’unità di misura è espressa in metri.

Quota Z

Questo dato corrisponde alla quota geometrico del nodo, se questo è un nodo generico di rete, oppure alla quota di fondo del serbatoio, nel caso di nodo serbatoio. L’unità di misura è espressa in metri.

Altezza piezometrica Hp

Da assegnare per i soli nodi serbatoio, rappresenta l'altezza piezometrica misurata a partire dal livello Z, assegnata nella colonna precedente, e corrisponde all'altezza del pelo libero del serbatoio. Questo è un parametro variabile con lo scenario. 

In definitiva, per i nodi serbatoio, il carico piezometrico totale agente Qp è dato dalla somma della quota Z e del valore ht assegnato in questa colonna:

Qp = Z + Hp

Il valore Hp può anche essere posto nullo, in questo caso la quota piezometrica del serbatoio corrisponde alla sola quota Z.

Ricordiamo che il riferimento per la quota Qp è in genere la quota del pelo libero dell'acqua invasata. Se sono probabili oscillazioni di livello nel serbatoio, può essere consigliato riferirsi al valore minimo che rappresenta il valore più restrittivo e porta a risultati a vantaggio di sicurezza.

Per serbatoi di gas, il valore si determina in base alla pressione P dividendo per il peso specifico γ del gas, ovvero:

Hp = P/γ

L’unità di misura è espressa in metri.

Portata in uscita

Per i nodi generici, il dato rappresenta la portata di servizio in uscita dalla rete, determinata in base ad una analisi dei fabbisogni. 

Per i nodi erogatori, il dato esprime la portata minima richiesta all'apparecchiatura, determinata da disposizioni di normativa o anche da una valutazione del progettista. Mediante l'analisi verrà valutata la portata reale che il dispositivo eroga e che dipende dalla pressione in base alla legge di efflusso caratteritica dell'erogatore impiegato. A valle delle'analisi di ogni scenario il programma controllerà che la portata reale (risultante dall'analisi) sia non inferiore alla portata richiesta qui assegnata. 

Il dato non si assegna sui nodi serbatoio, per i quali viene valutata a valle dell'analisi la portata che il serbatoi immette in rete, in funzione dei fabbisogni richiesti agli altri nodi. 

L’unità di misura è espressa in l/sec.

Coefficiente di efflusso

Il coefficiente di efflusso K (noto anche come Kfactor) esprime la legge di efflusso dell'erogatore, indicata di seguito, che lega la portata in uscita dal dispositivo alla pressione a cui lavora. 

Generalmente nel mercato europeo il valore è dato nell'unità di misura  [l/min bar 0.5 ] e quindi deve essere utilizzato esprimendo in maniera corrispondente gli altri termini, come indicato di seguito.

La legge di efflusso dell'erogatore è la seguente:

in cui:

Q:  portata totale in uscita dall’erogatore [l/min]

P:  pressione al punto di attacco dell’erogatore al sistema di tubazioni [bar]

K:  coefficiente di efflusso dell’erogatore (K factor) [l/min bar0.5]

Il dato non è richiesto per gli altri tipi di nodo.

Pressione minima richiesta

Il dato esprime la pressione minima richiesta al particolare nodo generico o erogatore e in genere discende da:

  • considerazioni tecniche autonome del progettista,
  • disposizioni raccomandate in manuali o linee guida,
  • disposizioni cogenti di norme tecniche.

Per le reti di acquedotto, la norma tecnica impone almeno 5 metri di colonna d'acqua e questo valore viene preimpostato in generale per tutti i nodi all'interno della griglia delle verifiche. Il progettista però potrebbe richedere altezze piezometriche differenziate nodo per nodo e quindi in questo caso torna utile avere un dato come quello in esame, che permette l'impostazione del valore limite al singolo nodo. Anche l'impostazione del valore 0 ha senso in quanto porta alla segnalazione di eventuali nodi in depressione (ovvero a pressione negativa), situazione non accettabile fisicamente e che tipicamente è un sintomo di rete non dimensionata correttamente rispetto ai fabbisogni richiesti.

Il dato trova applicazione anche nelle reti antincendio di idranti e naspi, per le quali la norma tecnica impone il controllo della pressione residua all'erogatore, come si evince dalla seguente tabella. 



Anche negli impianti a sprinkler il dato trova applicazione in quanto la norma tecnica prevede una pressione minima di funzionamento da rispettare, come da tabella.



Una volta che la pressione minima sia stata assegnata, il programma controllerà a valle delle analisi (per i vari scenari) che la pressione di esercizio nel nodo non scenda al di sotto del valore impostato, segnalando opportunamente i casi in cui questa condizione non sia verificata, come si mostra nella seguente figura. 


Limitazioni alle rimozioni di nodi:

non è possibile rimuovere nodi impegnati da rami.