RE P A V BB LICA ITALI A N Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti Provveditorato Interregionale per le Opere Pubbliche per il Lazio, L’Abruzzo e la Sardegna SEDE COORDINATA DI CAGLIARI PORTO DI OLBIA Lavori di manutenzione straordinaria degli edifici demaniali marittimi in ambito portuale – Ristrutturazione dello stabile denominato “Ex Liceo” - PROGETTO ESECUTIVO Tav. Elaborato: Relazione tecnica impianto elettrico A3 Scala: Redatto da: Ing. Carlo Garau Arch. Fulvio La Torre N° Protocollo: Consulente alla progettazione: Ing. Omero Spanu IL RESPONSABILE DEL PROCEDIMENTO Ing. Walter Quarto Visto: IL DIRIGENTE TECNICO Ing. Alessandro Pentimalli Perizia n° 484 Data: 11 DIC. 2009 Relazione tecnica – impianto elettrico Parte I Impianto Forza Motrice Impianto di Illuminazione 1. Introduzione La presente relazione illustrativa riguarda la progettazione dell’Impianto Elettrico per un edifico da ristrutturare che un tempo era adibito ad uso scolastico e che si vuole trasformare per renderlo adeguato ad uso uffici e sala ristorazione della capitaneria di porto di OLBIA. Norme Tecniche di riferimento L. 186/68 - Impianti Elettrici a regola d’arte e Norme del CEI; DM 37/08 Norma CEI 64-8 edizione 2009 Norma UNI EN 12464 - Illuminazione di interni con luce artificiale; Norme CEI 17-13 e CEI 23-51 - Quadri Elettrici; CEI 20-20 Fasc. 1345 - Cavi isolati in PVC per tensioni fino a 450/750 V CEI 23-8 - Fascicolo 335- Tubi protettivi rigidi in polivinilcloruro e loro accessori D. L. 81/08 – Testo unico sulla Sicurezza Direttive CEE 89/336 - Compatibilità Elettromagnetica Nella stesura del progetto, benché non espressamente citate, sono state ugualmente osservate le altre disposizioni di Legge e Normative applicabili al caso in esame. 2. Lavori in oggetto I lavori riguardano la realizzazione dell’impianto elettrico, cosi suddiviso: Impianto forza motrice Impianto di illuminazione Come evidenziato dagli elaborati di progetto, al piano terra, sono situati un archivio, una sala per la consumazione dei pasti, una cucina con locali annessi, per la consumazione degli stessi, un ufficio, il corpo di guarda, nonché le due centrali termiche con accesso esclusivo dall’esterno. Oltre agli ambienti di cui sopra, sono presenti gli spogliatoi e i servizi igienici. Al piano primo sono ubicati tutti gli uffici, nonché la segreteria di comando. L’impianto forza motrice comprende l’installazione di prese del tipo civile bipasso, per l’alimentazione delle varie utenze, l’alimentazione dei ventilconvettori, , l’installazione ex-novo di tutte le condutture elettriche, comprensive di tubazioni e cavi, nonché la realizzazione di tutti i quadri elettrici così come mostrato negli elaborati di progetto. Tutte le prese saranno posizionate, così come mostrato negli elaborati grafici, ad un altezza adeguata per renderle accessibili anche ai portatori di handicap. La tipologia dei cavi e degli apparecchi di protezione installati nei quadri elettrici, sarà evidenziata di seguito. Per quanto riguarda l’illuminazione, è previsto l’impiego di pulsanti luminosi, per l’accensione delle luci scale, mentre all’interno di ogni locare, si prevede l’installazione dei classici frutti della serie civile, ovvero, interruttori, deviatori ed invertitori. La taglia dei componenti è stata scelta da 16 A, in quanto i dispositivi di protezione dedicati alla protezione delle condutture elettriche hanno taglia pari a 10 A. 3. Dati di progetto Caratteri Generali Uso dell’edificio/i UFFICI/ CONSUMAZIONE PASTI Ubicazione dell’edificio/i OLBIA Scopo del lavoro Realizzazione Impianto Elettrico Vincoli da rispettare - prescrizioni ENEL Progetto: Ristrutturazione dello stabile denominato “ Ex liceo” Data:11/12/2009 Pagina 2 di 8 Relazione tecnica – impianto elettrico Dati Relativi all’Edificio/Opera Destinazione d’uso UFFICI/ CONSUMAZIONE PASTI Luoghi conduttori ristretti non sono presenti Locali contenenti bagni o docce Presenti Locali adibiti ad uso medico non segnalati/classificati Dati Relativi alle Influenze Esterne +31 °C (media del mese più caldo) Temperatura ambiente + 2 °C (media di minime del mese più freddo) Formazione di condensa non segnalata Altitudine 5m Presenza di corpi solidi e/o liquidi estranei non segnalati/classificati acqua: trascurabile negli ambienti ordinari con getti d’acqua in ambienti specifici Dati relativi al vento non importanti Carico di neve non importanti Dati Relativi all’Impianto Elettrico Tipo di intervento richiesto progettazione impianto elettrico: - nuovo impianto Limiti di competenza: - origine - termine - dal QUADRO ELETTRICO - alle prese a spina e alle alimentazioni di apparecchi utilizzatori mobili e fissi Dati dell’alimentazione elettrica: a) descrizione linee di alimentazione Cavo o linea aerea ENEL in BT b) punto di consegna all’esterno c) tensione nominale 380/220 V in BT [ 10%] d) frequenza nominale 50 2% Hz e) fattore di potenza 0,9 f) potenza disponibile (da concordare con il fornitore) g) Icc presunta nel punto di consegna 6 kA trifase (valore efficace presunto) h) Stato del neutro distribuito i) ICC monofase a terra (in MT) === (dato non indispensabile) j) Tempo eliminazione del guasto === (dato non indispensabile) k) Vincoli del distributore non individuati/segnalati l) Sistema di distribuzione - in servizio ordinario: TT Misura dell’energia Gruppi di misura ENEL nel punto di consegna Cadute di tensione (in BT) Progetto: Ristrutturazione dello stabile denominato “ Ex liceo” Data:11/12/2009 Pagina 3 di 8 Relazione tecnica – impianto elettrico 4% massima consentita Sezione minima dei conduttori 1,5 mm2 cavi per energia 0,5 mm2 cavi per segnalazione Elenco dei carichi 4. definiti negli elaborati progettuali Canalizzazioni Tutte le canalizzazioni relative ai conduttori di collegamento tra quadri elettrici, e tra quadri e circuiti terminali di impianto saranno del tipo indicato a seguire. I tipi di posa ed il tipo di canalizzazione sono riportati negli elaborati grafici. Cavi I cavi utilizzati saranno di diversi tipi: Tipo FG7(O)R , per le linee posate per intero all’interno di cavidotti interrati e comunque all’esterno, non raggruppati in fasci contenenti quantità significative di cavi e per le quali non esista il percolo di emissione di gas e fumi tossici in caso si incendio. Le condutture di cui sopra saranno principalmente quelle che collegano i quadri relativi ai diversi ambienti, ai rispettivi quadri generali I cavi tipo N07V-K, verranno impiegati esclusivamente per circuiti le cui canalizzazioni sono costituite da tubi rigidi o flessibili incassati per intero nelle murature, oppure postati a parete entro tubi o canali in materiale plastico. Per quanto riguarda la sezione dei cavi, nonché la formazione degli stessi, è indicata negli schemi unifilari dei quadri elettrici. In linea generale, si impiegheranno linee dorsali da 2,5 mmq per l’impianto di illuminazione e da 4 mmq per l’impianto di forza motrice. Per quanto riguarda il collegamento ai frutti e agli apparecchi illuminanti, si impiegherà cavo con sezione pari ad 1,5 mmq per l’impianto luce, mentre le derivazioni alle prese, saranno realizzate con cavo di sezione pari a 2,5 mmq. 5. Protezione Delle Persone E Dei Componenti Dell’impianto Misure di protezione contro i contatti indiretti In accordo con quanto previsto dalle Norme CEI sono state previste diversi metodi di protezione. Pertanto, con riferimento al sistema TT, in accordo con le disposizioni normative, sono state scelte le seguenti misure: Protezione mediante interruzione automatica dell'alimentazione: è la soluzione che in genere è stata principalmente adottata, nel rispetto del disposto normativo: RT 50 / Ig ove risulta: Ig la corrente che fa intervenire la protezione entro 5 secondi e RT la resistenza dell’impianto di terra. Nel caso vengano adoperati dispositivi con protezione differenziale, Ig coincide con la corrente di intervento differenziale del dispositivo. A protezione dei circuiti terminali sono previsti interruttori automatici con dispositivo differenziale con corrente Idn =30 mA ad intervento istantaneo: ciò garantisce anche una migliore selettività dell’impianto complessivo nei confronti del guasto a terra. Protezione mediante l'uso di apparecchiature, linee e componenti in classe di isolamento II o equivalente: Per queste apparecchiature è vietato espressamente il collegamento a terra; tale soluzione è stata prevista, ove possibile, per alcuni apparecchi illuminanti, per le linee principali di alimentazione dei quadri generali (cavo, condutture e collegamenti in arrivo di classe II, mediante l’uso di condutture guainate in posa entro cavidotti isolanti, arrivo ai quadri con lunghezza strettamente necessaria all’alimentazione e attestazione in ingresso delle apparecchiature con idonea morsetteria indicata dal costruttore). Misure di protezione contro i contatti diretti La protezione sarà garantita, in accordo con le disposizioni normative, mediante l'isolamento delle parti attive in tensione, tramite uso di condutture isolate in materiale termoplastico (PVC o EPR) e componenti con grado di protezione idoneo e, ove strettamente necessario, con la segregazione delle parti attive; nei circuiti terminali è prevista quale protezione addizionale la presenza di un interruttore differenziale con corrente di intervento di 30 mA. Scelta della tipologia degli impianti e dei componenti elettrici La scelta dei componenti è stata effettuata seguendo quanto indicato nelle norme e leggi citate in precedenza, con particolare riferimento alla norma CEI 64-8. Questa da precise indicazioni a riguardo della scelta delle condutture per l’ambiente in analisi nonché il grado di protezione minimo ammesso per i componenti dell’impianto. I componenti quali le prese a spina e i dispositivi di comando (interruttori, commutatori e deviatori) dovranno avere un idoneo grado di isolamento; in particolare si farà uso di prese a spina tipo bipasso, 10/16° con alveoli schermati; La protezione di linee alimentanti più scatole porta prese potrà avvenire sotto uno stesso dispositivo dotato comunque di Progetto: Ristrutturazione dello stabile denominato “ Ex liceo” Data:11/12/2009 Pagina 4 di 8 Relazione tecnica – impianto elettrico protezione differenziale. I quadri elettrici sono dimensionati in modo da rispettare quanto previsto dalle Norme CEI 1713 e, ove applicabile, CEI 23-51 e in modo tale da limitare la sovratemperatura alla sommità degli stessi. Criteri di dimensionamento e protezione dei componenti elettrici In tale fase si segnalano le seguenti misure di protezione adottate: dal sovraccarico: le condutture e i componenti saranno protetti tramite interruttori automatici magnetotermici conformi alle Norme CEI 23-3 e CEI 17-5, in modo tale da rispettare la relazione Ib In Iz ove risulta che la corrente nominale del dispositivo di protezione (In) sia compresa tra la corrente di impiego della conduttura (Ib) e la portata del cavo (Iz); dal cortocircuito: i dispositivi di protezione devono interrompere le correnti di corto circuito che possono verificarsi nell’impianto garantendo che nel conduttore protetto non si raggiungano temperature pericolose e rispettando la relazione I2cc t K2 S2 Essi dovranno avere un potere di interruzione almeno uguale al valore della corrente di corto circuito presunta nel punto di installazione o anche un potere inferiore purché a monte vi sia un dispositivo avente il necessario potere di interruzione. In questo caso le caratteristiche dei due dispositivi devono essere tali che l’energia specifica I2cc t lasciata passare dal dispositivo a monte non risulti superiore a quella che può essere sopportata senza danno dal dispositivo a valle e dalle condutture protette; 6. Impianto di Messa a Terra In accordo con quanto previsto dalle Norme CEI si prevede il collegamento ad un unico impianto di messa a terra , dimensionato secondo i seguenti criteri: FORMULE DI CALCOLO RESISTENZA DEI PICCHETTI: 4 Lp completa: Rtc = ln approssimata: Rtc = d Lp 2 Lp FORMULE DI CALCOLO RESISTENZA DELLA CORDA : 2 Rtc = Lc FORMULE DI CALCOLO RESISTENZA COMPLESSIVA: Tratte dalla letteratura tecnica e dalle formule usuali dell’elettrotecnica dei circuiti elettrici, ipotizzando che i picchetti, posti a distanza minima di 12 m (circa 6 volte la lunghezza del singolo picchetto) siano da considerarsi elettricamente in parallelo e a loro volta elettricamente in parallelo con la corda (decurtata in lunghezza di una quantità pari alla zona di influenza reciproca, valutata pari al doppio della lunghezza dei picchetti), considerando inoltre un aumento del 50% sui valori calcolati per tener conto delle resistenze dei contatti delle apparecchiature e delle giunzioni tra i cavi e dei fenomeni di decadimento nel tempo dei valori ottenuti, anche a causa di variazioni stagionali del valore di resistività del terreno e della sua disomogeneità. Calcoli: Tipo Impianto: TT corrente differenziale massima: I5s = 1 resistenza di terra massima: Rt = 50 = 50 1 resistività del terreno (ipotizzata): = 200 m diametro picchetto (dispersore verticale): d = 20 mm corda di rame nudo (35 mm2) di collegamento lunghezza di un singolo picchetto: Lp = 1,5 m 7. Considerazioni conclusive Gli interventi previsti in fase di progettazione mirano al raggiungimento di una valida soluzione tecnica sia dal punto di vista impiantistico (sicurezza, efficienza ed affidabilità) che da quello economico senza trascurare le caratteristiche architettoniche dell’ambiente in cui verranno realizzate le opere. In particolare si tiene conto delle reali esigenze dell’utente senza mai trascurare l’eventualità di un potenziamento degli impianti in considerazione di ampliamenti ed esigenze future. Progetto: Ristrutturazione dello stabile denominato “ Ex liceo” Data:11/12/2009 Pagina 5 di 8 Relazione tecnica – impianto elettrico Parte II Protezione contro i fulmini Valutazione del rischio Scelta delle misure di protezione 1. NORME TECNICHE DI RIFERIMENTO Questo documento è stato elaborato con riferimento alle seguenti norme CEI: - CEI 81-10/1 (EN 62305-1): "Protezione contro i fulmini. Parte 1: Principi Generali" Aprile 2006; Variante V1 (Settembre 2008); - CEI 81-10/2 (EN 62305-2): "Protezione contro i fulmini. Parte 2: Valutazione del rischio" Aprile 2006; Variante V1 (Settembre 2008); - CEI 81-10/3 (EN 62305-3): "Protezione contro i fulmini. Parte 3: Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone" Aprile 2006; Variante V1 (Settembre 2008); - CEI 81-10/4 (EN 62305-4): "Protezione contro i fulmini. Parte 4: Impianti elettrici ed elettronici nelle strutture" Aprile 2006; Variante V1 (Settembre 2008); - CEI 81-3 : "Valori medi del numero dei fulmini a terra per anno e per chilometro quadrato dei Comuni d'Italia, in ordine alfabetico." Maggio 1999. 2. INDIVIDUAZIONE DELLA STRUTTURA DA PROTEGGERE L 'individuazione della struttura da proteggere è essenziale per definire le dimensioni e le caratteristiche da utilizzare per la valutazione dell'area di raccolta. La struttura che si vuole proteggere coincide con un intero edificio a sé stante, fisicamente separato da altre costruzioni. Pertanto, ai sensi dell'art. A.2.1.2 della Norma CEI EN 62305-2, le dimensioni e le caratteristiche della struttura da considerare sono quelle dell'edificio stesso. 3. DATI INIZIALI 3.1 Densità annua di fulmini a terra Come rilevabile dalla Norma CEI 81-3, la densità annua di fulmini a terra per kilometro quadrato nel comune di OLBIA in cui è ubicata la struttura vale : Nt = 2,5 fulmini/km² anno 3.2 Dati relativi alla struttura Le dimensioni massime della struttura sono: A (m): 40 B (m): 20 H (m): 8 Hmax (m): 8 La destinazione d'uso prevalente della struttura è: ufficio In relazione anche alla sua destinazione d’uso, la struttura può essere soggetta a : - perdita di vite umane - perdita economica In accordo con la Norma CEI EN 62305-2 per valutare la necessità della protezione contro il fulmine, deve pertanto essere calcolato : - rischio R1; Le valutazioni di natura economica, volte ad accertare la convenienza dell’adozione delle misure di protezione, non sono state condotte perché espressamente non richieste dal Committente. 3.3 Dati relativi alle linee elettriche esterne La struttura è servita dalle seguenti linee elettriche: - Linea di energia: LINEA DI ALIMENTAZIONE Le caratteristiche delle linee elettriche sono riportate nell'Appendice Caratteristiche delle linee elettriche. 3.4 Definizione e caratteristiche delle zone Tenuto conto di: - compartimenti antincendio esistenti e/o che sarebbe opportuno realizzare; - eventuali locali già protetti (e/o che sarebbe opportuno proteggere specificamente) contro il LEMP (impulso elettromagnetico); - i tipi di superficie del suolo all'esterno della struttura, i tipi di pavimentazione interni ad essa e l'eventuale presenza di persone; Progetto: Ristrutturazione dello stabile denominato “ Ex liceo” Data:11/12/2009 Pagina 6 di 8 Relazione tecnica – impianto elettrico - le altre caratteristiche della struttura e, in particolare il lay-out degli impianti interni e le misure di protezione esistenti; sono state definite le seguenti zone: Z1: Struttura Le caratteristiche delle zone, i valori medi delle perdite, i tipi di rischio presenti e le relative componenti sono riportate nell'Appendice Caratteristiche delle Zone. 4. CALCOLO DELLE AREE DI RACCOLTA DELLA STRUTTURA E DELLE LINEE ELETTRICHE ESTERNE L'area di raccolta Ad dei fulmini diretti sulla struttura è stata valutata analiticamente come indicato nella Norma CEI EN 62305-2, art.A.2. L'area di raccolta Am dei fulmini a terra vicino alla struttura, che ne possono danneggiare gli impianti interni per sovratensioni indotte, è stata valutata analiticamente come indicato nella Norma CEI EN 62305-2, art.A.3. Le aree di raccolta Al e Ai di ciascuna linea elettrica esterna sono state valutate analiticamente come indicato nella Norma CEI EN 62305-2, art.A.4. I valori delle aree di raccolta (A) e i relativi numeri di eventi pericolosi all’anno (N) sono riportati nell'Appendice Aree di raccolta e numero annuo di eventi pericolosi. I valori delle probabilità di danno (P) per il calcolo delle varie componenti di rischio considerate sono riportate nell'Appendice Valori delle probabilità P per la struttura non protetta. 5. VALUTAZIONE DEI RISCHI 5.1 Rischio R1: perdita di vite umane 5.1.1 Calcolo del rischio R1 I valori delle componenti ed il valore del rischio R1 sono di seguito indicati. Z1: Struttura RB: 1,72E-07 RU(IMPIANTO TELECOMUNICAZIONI): 9,19E-12 RV(IMPIANTO TELECOMUNICAZIONI): 2,30E-09 Totale: 1,74E-07 Valore totale del rischio R1 per la struttura: 1,74E-07 5.1.2 Analisi del rischio R1 Il rischio complessivo R1 = 1,74E-07 è inferiore a quello tollerato RT = 1E-05 6. SCELTA DELLE MISURE DI PROTEZIONE Poiché il rischio complessivo R1 = 1,74E-07 è inferiore a quello tollerato RT = 1E-05 , non occorre adottare alcuna misura di protezione per ridurlo. 7. CONCLUSIONI Rischi che non superano il valore tollerabile: R1 SECONDO LA NORMA CEI EN 62305-2 LA STRUTTURA E' PROTETTA CONTRO LE FULMINAZIONI. In forza della legge 1/3/1968 n.186 che individua nelle Norme CEI la regola dell'arte, si può ritenere assolto ogni obbligo giuridico, anche specifico, che richieda la protezione contro le scariche atmosferiche. 8. APPENDICI APPENDICE - Caratteristiche della struttura Dimensioni: A (m): 40 B (m): 20 H (m): 8 Hmax (m): 8 Coefficiente di posizione: in area con oggetti di altezza uguale o inferiore (Cd = 0,5) Schermo esterno alla struttura: assente Densità di fulmini a terra (fulmini/km² anno) Nt = 2,5 Progetto: Ristrutturazione dello stabile denominato “ Ex liceo” Data:11/12/2009 Pagina 7 di 8 Relazione tecnica – impianto elettrico APPENDICE - Caratteristiche delle linee elettriche Caratteristiche della linea: LINEA DI ALIMENTAZIONE La linea ha caratteristiche uniformi lungo l’intero percorso. Tipo di linea: energia - interrata con trasformatore MT/BT Lunghezza (m) Lc = 50 Resistività (ohm x m) ρ = 200 Coefficiente di posizione (Cd): in area con oggetti di altezza uguale o inferiore Coefficiente ambientale (Ce): suburbano (h <= 10 m) APPENDICE - Caratteristiche delle zone Caratteristiche della zona: Struttura Tipo di zona: interna Tipo di pavimentazione: asfalto (ru = 0,00001) Rischio di incendio: ordinario (rf = 0,01) Pericoli particolari: medio rischio di panico (h = 5) Protezioni antincendio: manuali (rp = 0,5) Schermatura di zona: assente Protezioni contro le tensioni di contatto: nessuna Impianto interno: IMPIANTO TELECOMUNICAZIONI Alimentato dalla linea LINEA DI ALIMENTAZIONE Tipo di circuito: cavo schermato R <= 1 ohm/km (Ks3 = 0,0001) Tensione di tenuta: 1,5 kV Sistema di SPD - livello: Assente (Pspd =1) Valori medi delle perdite per la zona: Struttura Perdita per tensioni di contatto (relativa a R1) Lt = 0,01 Perdita per danno fisico (relativa a R1) Lf = 0,001 Perdita per tensioni di contatto (relativa a R4) Lt = 0,0001 Perdita per danno fisico (relativa a R4) Lf = 0,2 Perdita per avaria di impianti interni (relativa a R4) Lo = 0,01 Rischi e componenti di rischio presenti nella zona: Struttura Rischio 1: Rb Ru Rv Rischio 4: Ra Rb Rc Rm Ru Rv Rw Rz APPENDICE - Aree di raccolta e numero annuo di eventi pericolosi. Struttura Area di raccolta per fulminazione diretta della struttura Ad = 5,49E-03 km² Area di raccolta per fulminazione indiretta della struttura Am = 2,27E-01 km² Numero di eventi pericolosi per fulminazione diretta della struttura Nd = 6,86E-03 Numero di eventi pericolosi per fulminazione indiretta della struttura Nm = 5,61E-01 Linee elettriche Area di raccolta per fulminazione diretta (Al) e indiretta (Ai) delle linee: LINEA DI ALIMENTAZIONE Al = 0,000368 km² Ai = 0,017678 km² Numero di eventi pericolosi per fulminazione diretta (Nl) e indiretta (Ni) delle linee: LINEA DI ALIMENTAZIONE Nl = 0,000092 Ni = 0,004419 APPENDICE - Valori delle probabilità P per la struttura non protetta Zona Z1: Struttura Pa = 1,00E+00 Pb = 1,0 Pc (IMPIANTO TELECOMUNICAZIONI) = 1,00E+00 Pc = 1,00E+00 Pm (IMPIANTO TELECOMUNICAZIONI) = 1,00E-04 Pm = 1,00E-04 Pu (IMPIANTO TELECOMUNICAZIONI) = 1,00E+00 Pv (IMPIANTO TELECOMUNICAZIONI) = 1,00E+00 Pw (IMPIANTO TELECOMUNICAZIONI) = 1,00E+00 Pz (IMPIANTO TELECOMUNICAZIONI) = 1,00E+00 Progetto: Ristrutturazione dello stabile denominato “ Ex liceo” Data:11/12/2009 Pagina 8 di 8