Progettazione impianti MEP: tecniche, normative e best practice

Cos’è la progettazione impianti MEP e a cosa serve

Nell’edilizia moderna, sempre più innovativa e supportata da soluzioni tecnologiche d’avanguardia, integrare la progettazione strutturale con quella impiantistica è fondamentale per erigere edifici stabili e sicuri, efficienti energeticamente e sostenibili già in fase di costruzione. Questo approccio integrato al settore edile è strettamente legato alla qualità della progettazione MEP, l’aspetto progettuale che rende davvero usabile un immobile.

La progettazione degli impianti MEP è la disciplina ingegneristica che si occupa dell’intero processo di ideazione, del calcolo, del dimensionamento e dell’integrazione di tutti i sistemi impiantistici meccanici, elettrici e idraulici essenziali per il funzionamento di un edificio dal punto di vista della sicurezza, della vivibilità e del benessere.

L’acronimo MEP identifica specificatamente i tre ambiti impiantistici fondamentali:

• M, ovvero Mechanical (meccanici), riguarda i sistemi HVAC per il riscaldamento, la ventilazione e il condizionamento, gli impianti a gas e i sistemi antincendio;
• E, ovvero Electrical (elettrici), riguarda i sistemi di distribuzione d’energia e di illuminazione, i quadri elettrici, gli impianti speciali (sicurezza, antifurto, domotica) e le reti di trasmissione dati e fonia;
• P, ovvero Plumbing (idraulici), riguarda tutti i sistemi di gestione dell’acqua potabile (fredda e calda), le reti di scarico delle acque reflue e la raccolta delle acque meteoriche.

La progettazione MEP è indispensabile nella pianificazione edilizia perché garantisce che l’immobile sia pienamente funzionale, vivibile ed efficiente per tutto il suo ciclo di vita. Gli obiettivi principali della progettazione impiantistica sono:

• assicurare comfort abitativo, condizioni termo-igrometriche adeguate (temperatura e umidità), ottima qualità dell’aria, buona illuminazione, accesso semplice e affidabile all’acqua e all’energia (gas e elettricità);
• garantire sicurezza e conformità, tutti i sistemi installati (in particolare quelli elettrici e antincendio) devono essere conformi alle normative tecniche e di sicurezza vigenti, a protezione di persone, cose e struttura;
• ottimizzare efficienza energetica, dimensionamento sistemi d’approvvigionamento per minimizzare i consumi energetici e i costi operativi a lungo termine, integrando fonti rinnovabili e tecnologie a basso impatto ambientale;
• migliorare manutenibilità impiantistica, coordinamento integrato e progettazione in ogni ramo specifico (meccanico, elettrico, idraulico) per evitare interferenze e rendere tutti i sistemi accessibili, facili da gestire o riparare.

Progettazione impianti MEP: le principali norme di riferimento

La progettazione degli impianti MEP (Mechanical, Electrical, Plumbing) è regolamentata da un vasto bagaglio di norme giuridiche e operative, che includono leggi nazionali, decreti, regolamenti tecnici e norme applicative (UNI/CEI). Le principali norme di riferimento si possono suddividere in tre categorie.

1. Normativa interdisciplinare generale e di sicurezza

Queste leggi stabiliscono tutti i requisiti minimi di sicurezza, le procedure di installazione e gli obblighi documentali per quanto concerne gli impianti di ogni tipologia negli edifici.

• Decreto Ministeriale n.37 del 22 gennaio 2008 (DM 37/08), la norma fondamentale in materia di installazione, trasformazione, ampliamento e manutenzione degli impianti di ogni tipologia all’interno degli edifici; definisce inoltre quali impianti sono soggetti a obbligo di conformità, mediante Dichiarazione di Conformità (DiCo) al termine dei lavori, e quali professionisti sono abilitati a progettarli e installarli;
• D. Lgs. 81/08 (Testo Unico sulla Sicurezza sul Lavoro), norma rilevante ai fine della progettazione che definisce i requisiti di sicurezza professionale per l’installazione e la manutenzione degli impianti;
• Norme UNI (Ente Italiano di Normazione), non si tratta di leggi in senso stretto che determinano obblighi, tuttavia l’applicazione delle norme tecniche è considerata la regola dell’arte (Art. 6 del DM 37/08) come presunzione di corretta esecuzione nella progettazione degli impianti MEP.

2. Normativa tecnica per specifico settore disciplinare (M,E, P)

Ogni disciplina – meccanica, elettrica, idraulica – ha norme tecniche specifiche per il calcolo, il dimensionamento e l’installazione dei relativi impianti nella progettazione edilizia.

• Impianti elettrici (E)
  • Norma CEI 64-8, la norma principale per progettare, installare e verificare gli impianti elettrici utilizzatori in bassa tensione (fino a 1000V in corrente alternata e 1500V in corrente continua), in ambito sia residenziale sia industriale;
  • D.P.R. 462/2001, il regolamento che disciplina le procedure di verifica periodica degli impianti elettrici (inclusi quelli di messa a terra), i dispositivi di protezione contro i fulmini e gli impianti in luoghi con pericolo di esplosione, introducendo l’obbligo d’esecuzione di controlli periodici con frequenza di due o cinque anni, a seconda del tipo di impianto;
  • Norme CEI EN 62305, le regole che definiscono i criteri per la protezione contro i fulmini;
• Impianti meccanici (M)
  • D. Lgs. 192/05 (Prestazione Energetica degli Edifici), norma che stabilisce i criteri per migliorare la prestazione energetica degli edifici, promuovendo l’efficienza energetica e l’uso delle energie rinnovabili e imponendo requisiti di calcolo delle prestazioni e certificazione energetica (APE);
  • Norme UNI/TS 11300, le regole che forniscono la metodologia di calcolo per la determinazione della prestazione energetica degli immobili e il dimensionamento degli impianti termici;
  • Norme UNI 7129, le regole che definiscono progettazione, installazione e manutenzione degli impianti a gas per uso domestico e similare, con determinate indicazioni su aspetti specifici come le tubazioni e le giunzioni, la ventilazione dei locali, la gestione delle condense e l’evacuazione dei fumi;
• Impianti idraulici (P)
  • Norme UNI EN 806, le regole che specificano i requisiti di progettazione e di installazione di impianti idrici per la distribuzione di acqua potabile all’interno degli edifici;
  • Norme UNI EN 12056, le fonti che regolano la progettazione e l’installazione dei sistemi di scarico di acque reflue e meteoriche;
  • Regolamenti igienico-edilizi di carattere locale, la disciplina stabilita da Comuni o Regioni, con norme dettagliate per il proprio territorio, per definire i sistemi di smaltimento delle acque reflue e meteoriche.

3. Normativa sulla digitalizzazione della progettazione impiantistica

Peri progetti pubblici, così come per quelli privati di grandi dimensioni, è ormai prassi applicare le norme relative all’uso di tecnologie digitali che favoriscono la progettazione impiantistica, come la metodologia BIM (Building Information Modeling).

• Norme UNI EN ISO 19650, le regole che stabiliscono i principi e i requisiti necessari per la gestione delle informazioni sull’intero ciclo di vita di un’opera edile, utilizzando strumenti digitali BIM;
• Norme UNI 11337, le regole di riferimento nazionale che integrano la ISO 19650 e definiscono i livelli di dettaglio (LOD) e i livelli di informazione (LOI) nel contesto BIM, cioè il livello di approfondimento dei modelli digitali (geometrico e informativo).

Le 3 principali tecniche di progettazione impiantistica

La progettazione impiantistica MEP si fonda sull’applicazione e sull’integrazione congiunta di tre principali tecniche progettuali

1. Calcolo e dimensionamento

La fase tecnica chiave per la corretta funzionalità di ogni impianto MEP, assicurando che tutti i componenti impiantistici siano dimensionati in modo ottimale a garanzia del comfort, della sicurezza e dell’efficienza energetica dell’edificio, rispettando le normative vigenti. Ogni specifica disciplina (Meccanica, Elettrica, Idraulica) utilizza software e metodi normativi per definire con precisione le caratteristiche dei propri impianti:

• per gli impianti meccanici si effettua il calcolo del fabbisogno termico ed energetico dell’edificio per dimensionare gli apparecchi di riscaldamento e raffreddamento termico (HVAC), nonché il calcolo delle portate d’aria e dei condotti;
• per gli impianti elettrici, si effettua il calcolo delle potenze e il dimensionamento delle linee elettriche, dei quadri e dei sistemi di protezione;
• per gli impianti idraulici, si effettua il calcolo delle portate idriche e del diametro delle tubazioni in base al numero di utenze (es. con il metodo delle unità di carico).

2. BIM MEP Modeling

La metodologia del Building Information Modeling (BIM) oggi è la tecnica più avanzata per la progettazione MEP integrata, sfruttando tool intelligenti di:

• modellazione tridimensionale per la creazione di modelli digitali 3D dettagliati per tutti gli impianti meccanici, elettrici e idraulici all’interno del modello architettonico e strutturale dell’edificio;
• clash detection per il rilevamento e la soluzione delle interferenze tra gli elementi degli impianti MEP e gli elemento strutturali (es. condotto dell’aria che interseca una trave o un tubo idraulico);
• coordinamento per migliorare la collaborazione progettuale tra tutti i progettisti specializzati per ambito MEP attivi nella pianificazione impiantistica, con l’ausilio di una piattaforma comune di dati per ridurre al minimo gli errori e risolvere tempestivamente gli imprevisti.

3. Progettazione guidata dall’efficienza energetica

Nella progettazione degli impianti MEP è doveroso porre l’accento su temi importanti come la riduzione dei consumi e l’impatto ambientale dell’edilizia, in linea con gli obiettivi di sostenibilità supportati anche dalle dimensioni BIM 5D,6D e7D:

• progettazione e modellazione degli impianti basate su analisi energetiche e soggette a successive simulazioni dinamiche per valutare le prestazioni energetiche dell’edificio, ottimizzando tutti i sistemi prima dell’effettiva messa in cantiere;
• integrazione di fonti rinnovabili e soluzioni a basso impatto ambientale come pompe di calore ad alta efficienza, impianti fotovoltaici e solari termici, sistemi di recupero del calore e soluzioni per il riciclo delle acque;
• progettazione integrata con modello BIM in fase di gestione e manutenzione impianti per raccogliere ed elaborare dati utili al monitoraggio continuo delle prestazioni e alla programmazione degli interventi di revisione.

3 buone pratiche da considerare nella progettazione impiantistica

L’impiego corretto e ottimizzato delle tre tecniche di progettazione impiantistica evidenzia altrettante best practice o buone pratiche da implementare nella progettazione impianti MEP: integrazione, efficienza e accessibilità.

• Adottare un approccio integrato (BIM) e favorire il coordinamento multidisciplinare della progettazione degli impianti meccanici, elettrici e idraulici con la progettazione architettonica e strutturale.
• Utilizzare software di BIM MEP Modeling permette di creare un modello tridimensionale e parametrico degli impianti, completo di dettagli e informazioni tecniche utili alla clash detection, alla standardizzazione delle azioni progettuali (OpenBIM) e all’interoperabilità tra tool diversi usando formati standard aperti come IFC (Industry Foundation Classes);
• Massimizzare efficienza energetica e sostenibilità nella progettazione impiantistica, in modo da tenere basso l’impatto ambientale dell’edificio e ridurre al minimo i consumi energetici.
• La progettazione sostenibile può essere supportata da analisi energetiche preventive, simulazioni e calcoli del fabbisogno energetico per dimensionamento degli impianti, scelta di tecnologie green innovative e fonti di energia rinnovabile quando possibile;
• Garantire manutenibilità e gestione a lungo termine dell’immobile nel suo intero ciclo di vita (o facility management), progettando adeguatamente il posizionamento degli impianti e percorsi facilmente accessibili per consentire agevolmente ispezioni, manutenzioni e riparazioni.
• È inoltre fondamentale disporre della documentazione digitale condivisa nel modello BIM (informazioni generali e dati tecnici di gestione e manutenzione, ovvero dettagli su produttori, modelli, date di installazione, piani di revisione) e di applicativi che garantiscano semplicità operativa e uso intuitivo dei sistemi gestionali.

Le 5 figure professionali della progettazione impianti MEP

La progettazione impiantistica integrata degli elementi MEP è possibile grazie al lavoro congiunto di almeno cinque figure professionali, ognuna specializzata in un determinato aspetto e con specifiche responsabilità.

1. Progettista MEP, di solito un ingegnere specializzato in uno degli ambiti MEP con esperienza multidisciplinare, si occupa di progettazione generale, coordinamento e della supervisione della corretta integrazione di tutti i sistemi meccanici, elettrici e idraulici, garantendo coerenza progettuale e conformità normativa;
2. Ingegnere Termotecnico, figura che progetta e dimensiona i sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC)e le reti di produzione di acqua calda sanitaria, pianifica gli impianti antincendio e profila il trattamento di particolari gas che possono generarsi da combustione;
3. Ingegnere Elettrico, figura che progetta la distribuzione dell’energia, i quadri elettrici, i sistemi di illuminazione, gli impianti speciali (sicurezza, fonia, dati, automazione) e l’impianto di messa a terra;
4. Ingegnere Idraulico, figura che progetta i sistemi di adduzione di acqua potabile, la rete di scarico delle acque reflue, i sistemi di raccolta e smaltimento delle acque meteoriche;
5. MEP Project Manager, figura che coordina il team di progettazione impiantistica MEP gestendone le tempistiche, monitorandone i budget e facilitandone la comunicazione interoperativa all’interno del progetto integrato BIM.

L’attività di progettazione impianti MEP svolta in un unico ambiente digitale integrato rende inoltre indispensabile il lavoro di un’ulteriore figura professionale: il BIM MEP Specialist.

Si tratta di un professionista con esperienza nell’uso della metodologia BIM e specializzato nella modellazione e gestione di impianti meccanici, elettrici e idraulici con l’impiego di tool e modelli informativi avanzati, utili per ottimizzare tutte le informazioni progettuali e collaborare al meglio con tutto il team di progettazione BIM MEP.

Le responsabilità di un BIM MEP Specialist riguardano l’interoperatività e l’interoperabilità delle discipline MEP, in particolar modo per il corretto svolgimento di tutte le attività di modellazione tridimensionale coordinata degli impianti meccanici, elettrici e idraulici e di rilevamento di eventuali interferenze tra le reti di impianti oppure tra impianti ed elementi strutturali.

Namirial MEP, il software per la progettazione integrata degli impianti

Per progettare gli impianti meccanici, elettrici e idraulici di un edificio con massima cura e precisione c’è bisogno di strumenti d’avanguardia come Namirial MEP, il software innovativo per la progettazione impiantistica integrata che permette di gestire l’intero ciclo di vita del progetto in un unico ambiente grafico e informativo.

Le principali specifiche tecniche di Namirial MEP offrono ai progettisti e ai professionisti di ingegneria impiantistica tutti i vantaggi della digitalizzazione in ambito edilizio:

• modelli di progettazione integrata per modellazione, dimensionamento e calcolo di ogni tipologia di impianto in un’unica interfaccia CAD;
• aggiornamento di calcoli e modelli in tempo reale al variare dei dati progettuali;
• sistemi avanzati di clash detection per il rilevamento automatico di conflitti, anomalie o interferenze tra impianti ed elementi strutturali;
• interoperabilità e leggibilità dei progetti in formati standard DWG/DFX/PDF con altri software Namirial (es. Termo per il calcolo energetico);
• generazione automatica tavole tecniche, computi metrici e altra documentazione progettuale;
• visualizzazione tridimensionale del progetto integrato per migliorare l’esperienza di editing grafico e informativo dei suoi elementi.

Con Namirial MEP, parte della vasta gamma di soluzioni tecnologiche per l’edilizia di Namirial, i professionisti della progettazione impiantistica possono coordinare e ottimizzare le singole procedure di calcolo, dimensionamento, modellazione 3D e sviluppo degli impianti MEP in un unico ambiente di lavoro integrato, efficiente e accessibile.