Relazione specialistica - Impianti idrico

COMUNE DI SENEGHE
Provincia di Oristano
INTERVENTI DI ADEGUAMENTO RETE IDRICA
E FOGNARIA E RIQUALIFICAZIONE VIA
COSTA E INTERVENTI MINORI IN VIA
MARCONI E VICO ANDRIA
CUP: B74E11000280004
Tavola:
B3
PROGETTO ESECUTIVO
Scala:
Oggetto
VARIE
RELAZIONE SPECIALISTICA
IMPIANTI IDRICO-FOGNARI, ELETTRICI E TELEFONICI
Data:
Il Sindaco
Il Responsabile del Procedimento
I Progettisti
A.T.P. - CIG: ZE70577D57
Ing. Stefano Pinna (Capogruppo)
Arch. Raffaele Angelo Pisano (Mandante)
Ing. Alessandro Salis (Mandante)
Ing. Giovanni Antonio Turis (Mandante)
Ing. Jr. Simone Piano (Mandante)
Ing. Stefano Pinna (Capogruppo)
Arch. Raffaele Angelo Pisano (Mandante)
RELAZIONE SPECIALISTICA
IMPIANTI IDRICO-FOGNARI,
ELETTRICI E TELEFONICI
1
Normativa di riferimento
Nel progetto sono state tenute in considerazione le disposizioni di legge e le norme tecniche in
vigore. In particolare si fa riferimento alle seguenti:
D. Lgs. 30/04/92 n. 285
Nuovo Codice della Strada;
D. Lgs. 12/04/06, n. 163
Codice dei contratti pubblici relativi a lavori, servizi e forniture in
attuazione delle direttive 2004/17/CE e 2004/18/CE;
D. Lgs. 09/04/08, n. 81
Testo unico sulla salute e sicurezza sul lavoro; attuazione dell’art. 1
della legge 3 Agosto 2007, n. 123, in materia di tutela della salute e
della sicurezza nei luoghi di lavoro;

Norma CEI 64-7: “Impianti elettrici di illuminazione pubblica e similari”;

Norma CEI 64-8: “Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000V
in corrente alternata e a 1500 V in corrente continua”;

Norma UNI11248: Illuminazione Stradale – Selezione delle categorie Illuminotecniche;

Norma EN13201-2: Illuminazione Stradale - Requisiti prestazionali;

Norma EN13201-3: Illuminazione Stradale - Calcolo delle prestazioni;

Norma EN13201-4: Illuminazione Stradale - Metodi di misurazione delle prestazioni
fotometriche;

DM 16.1.1996: “ Norme tecniche relative ai criteri generali e la verifica di sicurezza delle
costruzioni e dei carichi e dei sovraccarichi”;

DM 9.1.1996: “ Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione e il collaudo delle strutture in
cemento armato, normale e precompresso, e per le strutture metalliche”;

D.P.R. n. 447/1991

UNI 9182-F4: Impianti idrici

UNI 12056-2: Impianti fognari
2
IMPIANTO FOGNARIO
1 – PREMESSA
Il dimensionamento della rete di raccolta degli scarichi reflui urbani (c.d. fognatura nera) è diretta
conseguenza di una duplice verifica: una di natura idraulica ed una di natura statica.
Il calcolo idraulico deve dimostrare che le condotte sono in grado di smaltire le portate degli scarichi
reflui urbani raccolti nel comparto urbanistico di progetto e più in generale nell’ambito territoriale a cui fa
riferimento la fognatura nera.
Il calcolo statico deve dimostrare che le condotte sono in grado di sopportare le sollecitazioni
meccaniche a cui sono sottoposte determinate dal terreno, dal traffico e dall’acqua di falda.
2 – CALCOLO IDRAULICO
Il calcolo idraulico di una fogna nera si articola in due fasi principali:


determinazione della portata degli scarichi reflui urbani raccolti nell’ambito territoriale a
cui fa riferimento la fognatura nera;
analisi del movimento degli scarichi reflui urbani all’interno delle condotte.
Per il calcolo della portata delle acque nere esiste una vasta letteratura che affronta questo problema:
nella presente relazione si fa esplicito riferimento al Calcolo Idraulico definito nel testo dell’ISTITUTO
ITALIANO DEI PLASTICI:
“INSTALLAZIONE DELLE FOGNATURE IN PVC”, Pubblicazione n. 3 – Novembre 1984.
Per l’analisi del movimento dell’acqua, in relazione alla scelta di utilizzare condotte circolari in PVC
conformi alla norma UNI EN 1401-1 tipo SN4 - SDR 41 (ex UNI 7447 tipo 303/1), si fa riferimento alla
formula di Prandt-Colebrook che per altro trova sempre maggiore consensi in letteratura.
3 – CALCOLO DELLA PORTATA DEGLI SCARICHI REFLUI URBANI
Il calcolo della portata degli scarichi reflui urbani presenta meno difficoltà della determinazione
delle portate pluviali che deve smaltire una rete di fognatura bianca.
I parametri base di cui bisogna tenere conto sono quattro:
1) P = popolazione insediabile nell’ambito territoriale a cui fa riferimento la fognatura nera di progetto;
2) d = dotazione idrica giornaliera per abitante ( ≈ 300 litri/abitante giorno);
3) α = coefficiente di riduzione ( ≈ 0,80);
3
4) K = coefficiente di contemporaneità (in genere varia da 1,3 ÷ 2).
La determinazione della portata degli scarichi urbani è data dalla formula (1):
𝑄=
𝑃∗𝑑∗ 𝛼
86400
∗𝐾
(1)
4 – ANALISI DEL MOVIMENTO DEGLI SCARICHI REFLUI URBANI
Per l’analisi del movimento dell’acqua nelle condotte circolari in PVC trova sempre maggiore consenso
la formula di Prandt-Colebrook:
𝐾
𝑉 = −2 ∗ √2 ∗ 𝑔 ∗ 𝐷𝑖 ∗ 𝐽 ∗ log(3.71∗𝐷 +
𝑖
2.51
2∗𝑔∗𝐷𝑖∗𝐽
)
(2)
dove:
V
= velocità media della corrente (m / sec.);
g
= Accelerazione di gravità (9,81 m / sec. 2 );
𝐷𝑖
= Diametro interno del tubo (m);
J
= Pendenza della tubazione (valore assoluto);
K
= Scabrezza assoluta che per le tubazioni in PVC si assume pari a 0,25 mm (valore raccomandato da
A.T.V. (Associazione Tecnica delle Fognature) );
ν
= Viscosità cinematica che per le tubazioni in PVC si assume pari a 1,31 • 10 -6 m 2 / sec. (valore
raccomandato da A.T.V.).
Poiché viene considerato in ogni caso un deflusso a sezione piena, è facile risalire alla portata massima
applicando la formula:
𝑄= 𝜋∗
𝐷𝑖 2
4
∗ 𝑉(3)
(3)
4
Quanto sopra precisato si riferisce al flusso a sezione piena e cioè relativo alla massima capacità di
portata.
Ciò tuttavia non deve avvenire mai in quanto l’assenza di un’adeguata aerazione della canalizzazione
innesca dei fenomeni ondosi che possono provocare pericolosi fenomeni di battimento.
Più spesso la sezione di una condotta fognaria è occupata solo in parte dal fluido e pertanto le velocità
e le portate variano al variare dell’altezza del fluido nel tubo secondo una specifica relazione
abbondantemente riportata in letteratura sia in forma di grafico che di tabella numerica.
In ogni caso è opportuno che il grado di riempimento (h / Ø) non superi il valore di 0,5 per le tubazioni
di piccolo diametro ( ≤ 400), mentre possono essere accettati valori dell’ordine di 0,7 ÷ 0,8 per diametri
maggiori (assicurando comunque un franco libero di almeno 20 cm).
La Circolare n. 11633 del Ministero dei LL.PP. (istruzioni per la progettazione delle fognature e degli
impianti di trattamento delle acque di rifiuto) indica che per le acque nere la velocità relativa alla portata
media non deve inferiore a 0,5 m/s, che viene considerata una velocità autosufficiente a garantire
l’autopulizia della condotta.
Ovviamente la velocità di autopulizia dovrà essere tanto più elevata quanto maggiore è la possibilità di
adesione dei sedimenti al fondo ed alle pareti della condotta: da tale punto di vista il PVC offre ottime
garanzie, anche per velocità inferiori.
Per quanto concerne l’abrasione delle pareti delle condotte causata dall’azione meccanica esercitata
dal materiale solido trascinato in sospensione nei liquami la già citata Circolare n. 11633 indica per
le portate nere di punta una velocità massima di 4 m/s da non oltrepassare.
5 – CALCOLO STATICO
L’unico parametro significativo da verificare nell’ambito del calcolo statico delle condotte interrate in
PVC è la deformazione diametrale.
Dopo 20 anni di osservazioni e misure effettuate sulle condotte interrate in PVC si è potuto
verificare che una deformazione diametrale iniziale (1 ÷ 3 mesi) non superiore al 5% ed una deformazione
diametrale finale (2 anni) non superiore al 8% costituiscono una garanzia nei confronti dell’assenza di
fenomeni di collasso della tubazione.
La resistenza meccanica dei tubi destinati alle fognature è determinata dai carichi esterni (Q) dati dalla
somma di tre elementi:
1) carico del terreno (qt );
2) carico del traffico o carichi mobili (qm );
3) acqua di falda (qf ).
5
Carico del terreno (qt )
Il carico del terreno è dato da:
(qt ) = 𝐶𝑑1 ∗ 𝛾 ∗ 𝐵
(4)
dove:
= (1 – e-2 • k tg θ • H/B ) / (2 • k tg θ) = coefficiente di carico per il riempimento in trincea;
Cd1
𝛾
= peso specifico del terreno (kg/mc );
k
= tg2 (π/4 - ∅/2) = rapporto tra pressione orizzontale e verticale nel materiale di riempimento;
θ
= angolo di attrito tra materiale di riempimento e pareti della trincea;
∅
= angolo di attrito interno del materiale di riempimento;
H
= altezza del riempimento misurato a partire dalla generatrice superiore del tubo (m);
B
= larghezza della trincea, misurata in corrispondenza della generatrice superiore del tubo (m).
Carichi mobili (qm )
Il carico mobile è dato da:
qm = (3/2π) • [P/(H+De /2)2 ] • ϕ
(5)
dove:
P
= carico concentrato (kg) rappresentato da una ruota o da una coppia di ruote (P = 6000 kg rispecchia
la situazione in cui sono previsti solo passaggi di autovetture e autocarri leggeri);
De
H
= diametro esterno del tubo;
= altezza del riempimento misurato a partire dalla generatrice superiore del tubo (m);
ϕ
= coefficiente correttivo che tiene conto dell’effetto dinamico dei carichi indicati con P, si assume
uguale a 1 + 0,3/H.
Carico per l’acqua di falda (qf )
Il carico per acqua di falda è dato da:
6
qf = 𝛾acqua (H – H1 + De /2)
(6)
dove:
𝛾acqua = peso specifico dell’acqua di falda (kg/mc ).
H
= altezza del riempimento misurata a partire dalla generatrice superiore del tubo (m);
H1
altezza del riempimento misurata a partire dal livello della falda d’acqua (m);
De
= diametro esterno del tubo (m);
Verifica a flessione del tubo
Le flessioni Δx di un tubo flessibile interrato sottoposto ad un carico sono rette dalla formula di
Spangler, che per le deformazioni iniziali (1 ÷ 3 mesi) assume la forma di cui all’equazione (7)
0.125∗𝑄
∆𝑥 =
𝑠 3
𝐸∗( ) +0.0915∗ 𝐸1
𝐷𝑒
(7)
mentre per determinare le deformazioni nel tempo (2 anni) si inserisce nella suddetta formula un
coefficiente T che consente di tenere conto sia delle variazioni delle caratteristiche meccaniche del
PVC, sia del comportamento del terreno nel tempo (8).
0.125∗𝑇∗𝑄
∆𝑥 =
𝐸
𝑠 3
∗( ) +0.0915∗ 𝐸1
𝑇 𝐷𝑒
(8)
dove:
T
= 2 (valore normalmente raccomandato in letteratura scientifica);
E
= modulo di elasticità del PVC;
s
= spessore del tubo (m);
De
= diametro esterno del tubo (m);
7
9∗ 104
𝑘𝑔
∗ (𝐻 + 4) ( ⁄𝑚𝑞)
E1
=
H
= altezza del riempimento misurata a partire dalla generatrice superiore del tubo (m);
𝛼1
α1
= fattore dipendente dalla compattazione del rinfianco del tubo; generalmente assumendo un
indice della prova di Proctor del terreno di riempimento pari al 90% ⇒ α1 = 1,5
I valori di deformazione diametrale da non superare, raccomandati dalle norme ISO/DTR 7073 per
tubazioni in PVC conformi alla norma UNI EN 1401-1 tipo SN4 - SDR 41 (ex UNI 7447 tipo 303/1), sono:
1) dopo 1 ÷ 3 mesi:
x1 ÷ 3 = (0,125 Q) / [E (s/D)3 + 0,0915 E 1 ] < 8% (valore max per tubi UNI EN 1401-1 tipo SN4 - SDR 41)
2) dopo 2 anni:
x2 = (0,125 T Q) / [E T (s/D)3 + 0,0915 E 1 ] < 10% (valore max per tubi UNI EN 1401-1 tipo SN4 - SDR 41)
6 – VERIFICA IDRAULICA DELLA FOGNATURA NERA
Calcolo della popolazione insediabile nell’ambito territoriale di riferimento della fognatura nera che fa
riferimento al ramo che si sviluppa tra i nodi 1 –3 che va a confluire nel pozzetto del nodo 3, di
collegamento con la fognatura esistente.
SUPERFICIE DELL’AMBITO TERRITORIALE DI RIFERIMENTO
(mq)
Superficie utile totale zona residenziale di riferimento
2.500 mq
Superficie utile media di ogni unità immobiliare
125 mq
Numero massimo di unità immobiliari in zona di riferimento
n. 20
Abitanti per ogni unità immobiliare
6 ab.
Popolazione massima insediabile
120 ab.
8
Portata massima degli scarichi reflui urbani
𝑄=
120 ∗ 300 ∗ 0.8
∗ 2 = 0.67 𝑙/𝑠𝑒𝑐
86400
Verifica della fognatura nera esistente
L’ambito territoriale di riferimento è attualmente servito da una fognatura in PVC Ø 315, che
risulta ampiamente sufficiente a sopportare la massima portata realizzabile.
Q p = PORTATA MASSIMA DI PROGETTO (l / sec.)
0,67
Q = PORTATA MASSIMA DI UNA TUBAZIONE IN PVC Ø 315 CON PENDENZA 2‰ (l / sec.)
52,84
V = VELOCITA’ MASSIMA DI UNA TUBAZIONE IN PVC Ø 315 CON PENDENZA 2‰ (m / sec.)
0,75
Qp /Q
0,013
h/Ø
Vp /V
Vp
= RAPPORTO TRA LA PORTATA DI PROGETTO E LA PORTATA MASSIMA
= GRADO DI RIEMPIMENTO
= RAPPORTO TRA LA VELOCITA’ DI PROGETTO E LA VELOCITA’ MASSIMA
0,08 ≤ 0,50
0,38
= VELOCITA’ DI PROGETTO (m / sec.)
0,29 < 0,50
0,29 < 4,00
Analisi delle velocità
Nel ramo della fognatura nera si registrano delle velocità del flusso dei liquami abbondantemente
inferiori a 4,00 m/sec, per cui i flussi non presentano minimamente effetti dirompenti.
Per contro si registrano delle velocità del flusso dei liquami inferiori a 0,50 m/sec, per cui i flussi
possono essere soggetti a fenomeni di sedimentazione dei liquami.
Il ramo della fognatura nera di riferimento in progetto, presenta un diametro della condotta pari a 315
mm. Senza ombra di dubbio è un diametro di gran lunga sovradimensionato rispetto alla portata che si
registra con conseguente velocità del flusso ridotta. Per contro è meglio non ricorrere a diametri inferiori in
quanto per tubazioni di piccolo diametro, al fine di evitare pericolosi fenomeni di battimento, è
bene assicurare sempre e comunque un franco libero dell’ordine di 20 cm: soprattutto in condotte
fognarie principali caratterizzate da consistenti sviluppi lineari tra pozzetto d’ispezione e pozzetto
9
d’ispezione ( ≈ 15 ÷ 20 m). Tutto ciò anche al fine di rendere sicure le operazioni di pulizia delle fognature,
in quanto il moto ondoso innescato dai notevoli flussi di acqua utilizzati per la pulizia potrebbero
danneggiare le condotte.
Da queste considerazioni possiamo giusto escludere gli allacciamenti, caratterizzati da modesti sviluppi
lineari ( ≈ 3 ÷ 5 m).
In ogni caso sarà necessario prevedere da parte del gestore delle reti fognarie, che si farà carico della
manutenzione delle condotte, adeguati programmi di lavaggio.
7 - VERIFICHE STATICHE DELLE CONDOTTE
Le verifiche statiche delle condotte in PVC sono state effettuate calcolando le deformazioni
diametrali con la formula di SPRANGLER, secondo le indicazioni contenute nella pubblicazione
“Installazione delle fognature in PVC” – Pubblicazione n. 3 – Novembre 1984.
Le verifiche sono state eseguite, per i vari diametri utilizzati, in corrispondenza dei nodi più sollecitati:
1) nodo 3 per la condotta Ø 315;
10
IMPIANTO IDRICO
La rete idrica sarà costituita da tubazioni in ghisa sferoidale di diametro ø 80mm con giunti elastico rapido
complete di raccordi e pezzi speciali.
Le tubazioni di diametro ø 80 garantite così come i pezzi speciali, i giunti, le saracinesche per
pressioni massime ammissibili fino a 48 bar.
L’allaccio della rete avverrà all’ attuale rete comunale.
Il punto di innesto è previsto al NODO 1 sul pozzetto in prossimità dell’incrocio Via Costa – Via
Deffenu e con due ulteriori innesti ai NODI 2 e 3 in corrispondenza rispettivamente degli incroci di Via Costa
con Vico Costa e Via Sassari.
Le tubazioni dovranno essere posate su un letto di sabbia, livellato e quotato di almeno 30 cm e
dovranno essere verificate sia alle pressioni di esercizio che di collaudo prima di provvedere al loro
ricoprimento sempre con sabbia ed al successivo completamento del ripristino dello scavo.
Analisi Fabbisogno Idrico
Dalle analoghe considerazioni fatte per la rete fognaria si terrà conto di un numero massimo di abitanti
insediati o insediabili pari a 120 ed un fabbisogno pro capite di 300 litri giornalieri, quindi.
Portata max per abitante per giorno; Q 1 = 300 l/abxg
Portata in litri al secondo Q 2 = 300/(24x3600) = 0,003546 l/ab sec
Portata massima totale Q 3 = 0,003546 x 120 = 0,43 l/sec
Ricapitolando, l’area interessata di cui vengono calcolati gli abitanti insediabili si ha :
Nodi
lunghezza
Abitanti
Portata
1-2-3
110 m
120
0,43 l/sec
11
Dimensionamento tubazione
Per il calcolo del diametro della tubazione si utilizza la formula di Hazen-Williams (valida per tubi di
diametro inferiore a 1,8 m):
Dove:
D = Diametro della condotta
Q = Portata della condotta
= Dislivello Piezometrico
C = Coefficiente di scabrezza:
100
120
130
140
150
per
per
per
per
per
tubi
tubi
tubi
tubi
tubi
calcestruzzo
acciaio
ghisa rivestita
rame, inox
PE, PVC e PRFV
L = Lunghezza della condotta
Inserendo i dati di cui sopra, considerando una condotta in ghisa sferoidale con coefficiente di scabrezza
pari a 130, lunghezza della condotta pari a 110 m, ed ipotizzando un dislivello piezometrico di 1m, si ottiene
un diametro di 0.036 m pari a 36 mm.
Si opta per un diametro di 80mm, capace di garantire maggiore portata e di limitare la diminuzione della
sezione in caso incrostamenti della condotta.
12
IMPIANTO ILLUMINAZIONE
L’impianto di illuminazione esistente è stato di recente oggetto di intervento, in particolare sono stati
posizionati i corpi illuminanti. Si interverrà perciò solo parzialmente sull’impianto esistente, sostituendo la
linea esistente e i relativi pozzetti di allaccio ai corpi illuminanti.
1.1
Cavidotti e cavi - Condizioni di posa
L'impianto elettrico in oggetto, è costituito da un circuito che sarà alimentato in bassa tensione a 400/230V
tramite fornitura erogata nel punto di consegna costituito da un quadro elettrico predisposto in un punto
già esistente e concordato con l’Ente Distributore (ENEL), corredato di apparecchiature idonee alla
protezione dei circuiti e all’esercizio dell’impianto stesso. Dal suddetto punto di consegna, secondo
le indicazioni fornite dai tecnici comunali, sarà derivata la linea di alimentazione dell’impianto da
realizzarsi in cavo FG7R in formazione 4x6 mmq.
La suddetta sezione in origine dei quadri deve essere intesa anche come sezione minima in derivazione,
ogni eventuale variante a seguito di aumento di carico o per altre motivo, dovrà essere sottoposta
all’approvazione della Direzione Lavori. I cavi nei loro alloggiamenti ispezionabili, dovranno essere
contrassegnati in modo tale da individuare prontamente il servizio a cui appartengono ed avranno le
colorazioni delle guaine prescritte dalla Normativa CEI-UNEL.
Nei quadri i conduttori dovranno essere marchiati ed identificati da terminali in materiale plastico
colorato e da fascette numerate per contraddistinguere i vari circuiti e la funzione di ogni conduttore.
L’alimentazione di ogni punto luce è già esistente e sarà collegata alla linea principale. La guaina servirà per
proteggere le anime del cavo dalle sollecitazioni meccaniche durante la posa e soprattutto a preservarle dal
contatto con I’acqua (CEI 64-8/5 art. 521.1 CEI 11-17 art.2.3.11).
I cavi interrati verranno posti entro cavidotti in polietilene corrugato a doppia parete, predisposti in
precedenza, diametro nominale 100 mm, con parete interna continua e liscia, completo di manicotti
di giunzione ad innesto rapido con interposizione di guarnizione per la tenuta stagna e di tira filo pilota
zincato.
I pozzetti, in parte esistenti ed in parte predisposti in precedenza, posti in corrispondenza di ogni centro
luminoso, avranno dimensioni 30x30x30 in maniera da permettere l’infilaggio dei cavi rispettando il
raggio minimo di curvatura ammesso. Tutte le derivazioni e le alimentazioni dei corpi illuminanti
dovranno avvenire entro morsettiera e non tramite giunte entro i pozzetti.
13
1.2 Protezione contro i contatti diretti (Norme CEI 64-8/4 cap. 412)
Tutto l'impianto elettrico sarà realizzato con componentistica per posa da esterno avente grado di
protezione non inferiore a IP54D. Tutte le parti attive dei circuiti elettrici saranno pertanto racchiuse in
custodia con tale grado di protezione. Lo sfioccamento dei cavi dovrà essere realizzato all’interno del
componente di classe II.
Le misure di protezione mediante isolamento delle parti attive e mediante involucri o barriere sono
intese a fornire una protezione totale contro i contatti diretti. Tutte le parti attive sia del sistema di
II categoria che di quelli di I categoria presenti nell'impianto, dovranno essere protette in uno dei
seguenti modi:
- Protezione mediante isolamento delle parti attive:
tutte le parti attive sono completamente ricoperte con isolamento; l'isolamento può essere rimosso
solo mediante distruzione dello stesso; l'isolamento dei componenti elettrici costruiti in fabbrica e tale da
soddisfare le relative norme.
- Protezione mediante involucri o barriere:
gli involucri o le barriere delle parti attive assicurano un grado di protezione maggiore o uguale a
IP2X; per le apparecchiature a portata di mano e stato assicurato un grado di protezione maggiore o
uguale a IP4X; se e necessario aprire un involucro o rimuovere una barriera per ragioni di esercizio, occorre
rispettare almeno una delle seguenti prescrizioni;
- uso di chiave o attrezzo speciale da parte di personale addestrato
- sezionamento delle parti attive con interblocco meccanico o elettrico
- interposizione di una barriera intermedia che impedisca il contatto con le parti attive.
Il grado dl protezione IP2X é inteso nel senso che il dito di prova non possa toccare parti in tensione, il
grado di protezione IP4X è inteso nel senso che il filo di prova (rigido diam. 1 mm) non possa toccare le
parti in tensione.
1.3 Protezione contro i contatti indiretti e dalle sovracorrenti
La protezione contro i contatti indiretti è assolta dalla tipologia dell’impianto ad isolamento doppio o
rinforzato.
La protezione dalle correnti di sovraccarico viene assolta dal fusibile installato sulla morsettiera della
portella a base palo e vale sia per la linea a valle che per la linea a monte del fusibile stesso.
La protezione della linea di alimentazione contro le correnti di corto circuito è
magnetotermico differenziale installato all’inizio della linea nei pressi del punto di consegna.
assolta
dal
Gli apparecchi di illuminazione, essendo in classe II, dovranno presentare una resistenza di isolamento
verso terra non inferiore a 4 MΩ (rif. CEI 34-21).
14
1.4 Quadri Elettrici
I quadri elettrici esistenti dovranno essere adeguati e modificati in accordo alle prescrizioni
della Norma CEI 17-13.i.
Le modifiche dovranno essere effettuate a regola d'arte, secondo le indicazioni della DL e con il
materiale elettrico descritte nel computo metrico. I quadri dovranno essere dotati di una targhetta, che
individua il costruttore il quale è il responsabile della conformità alla norma del quadro stesse e deve
portare in modo indelebile i seguenti dati:
- nome o marchio del costruttore;
- tipo del quadro;
- natura della corrente e frequenza;
- tensione nominale di funzionamento;
- tensione nominale di isolamento
- limiti dl funzionamento
- grado di protezione se superiore a IP2XC.
Tutti i materiali usati per i quadri dovranno essere delle migliori marche, dotati di marcatura CE e a norme
CEI.
L’accesso alle parti interne dovrà tenere conto della sicurezza delle persone e della possibilità di
venire accidentalmente a contatto con parti sotto tensione. All’interno dell'armadio dovrà essere
montato a regola d'arte, secondo le indicazioni della DL, un centralino stagno a 36 moduli, adatto
per il montaggio dl apparecchiature modulari e componibili con fissaggio a scatto su profilato DIN.
Dovrà essere montato il materiale elettrico specificato nel computo metrico. il cablaggio dovrà avvenire
con conduttori idonei, di colore adeguato alla funzione svolta, con sezioni di collegamento dimensionate in
modo corretto e con particolare cura nel fissaggio delle apparecchiature.
Tutte le eventuali giunzioni dovranno essere realizzate con idonei morsetti a vite e/o a mantello, e il
passaggio dei cavi dovrà essere tale da garantire il grado dl protezione IP44. Dovrà inoltre essere previsto
il trasporto alla discarica dei materiali di risulta delle lavorazioni. Il quadro dovrà essere conforme
alle norme CEI applicabili, dotato di dichiarazione e marcatura CE, e complete di targa identificativa e
schema elettrico di come costruito.
15
2
CALCOLI DELLE STRUTTURE E DEGLI IMPIANTI
2.1
Protezione dei circuiti
Gli apparecchi di illuminazione possono dar luogo a una corrente elevata solo in caso di guasto
(corto circuito) sicché non e necessario proteggere i circuiti luce contro il sovraccarico.
Si e tuttavia scelto di proteggere ugualmente i circuiti contro il sovraccarico per prescindere dalla
lunghezza massima della linea protetta contro il cortocircuito. Infatti, in mancanza della protezione
contro il sovraccarico, il dispositivo di protezione contro il corto circuito potrebbe non proteggere una
linea di notevole lunghezza per un corto circuito in fondo alla linea stessa.
Si ricorda in proposito che le lampade a scarica assorbono durante l’accensione una corrente più elevata
che a regime e, per evitare interventi intempestivi, la corrente In dell'interruttore sarà maggiore.
La protezione contro le sovracorrenti sarà effettuata con interruttori magnetotermici unipolari,
potere di corto circuito da 6kA con corrente nominale ln=20A, inferiore alla portata del cavo di
sezione da 6 mmq, al fine di permette di non oscurare completamente la strada per guasto monofase o
bifase. Dovranno comunque essere rispettate le condizioni:
If minore di 1,45 Iz
Ib minore di In minore di Iz
dove:
If = corrente convenzionale d'intervento
Iz = corrente di max portata del conduttore
In = corrente nominale del dispositivo di protezione
Ib = corrente d‘impiego del conduttore
E’ stato inoltre verificato che in caso di corto circuito monofase sul fondo linea si stabilisce un valore di
corrente che fa sicuramente intervenire il dispositivo a monte.
Si è inoltre verificato che i vari dispositivi lascino passare una corrente mai superiore a quella dettata dalla
formula :
𝐼2 𝑡 < 𝐾 2 𝑥 𝑠 2
(K = 135 cavi isolati in GOMMA).
16
L’interruttore magnetotermico ln=20A effettua la protezione della linea contro il sovraccarico
anche se non espressamente richiesta per gli impianti di illuminazione e permette di prescindere
dalla verifica della protezione contro il cortocircuito in fondo alla linea, inoltre non è soggetto a scatti
intempestivi all‘accensione delle lampade, essendo la ln superiore a circa tre volte la corrente d’impiego del
circuito.
Le derivazioni agli apparecchi di illuminazione, se di sezione inferiore a quella della linea e non protette
contro il sovraccarico dall’interruttore dl linea, devono essere protette singolarmente con fusibili. Si
adottano in genere fusibili posti in apposita morsettiera alla base del palo, e gli stessi saranno del tipo a
cartuccia per uso generale gG.
Tutti i dispositivi e le apparecchiature hanno un potere d'interruzione uguale o superiore alla corrente di
corto circuito calcolata nel punto di installazione, onde evitare l’insorgere di pericoli per gli effetti
termici e meccanici nei conduttori e relative connessioni. L'energia specifica passante lasciata fluire
dagli organi dl protezione é inferiore al K2S2 della conduttura.
2.2 Dimensionamento delle linee di distribuzione
Tutte le linee sono protette contro le sovracorrenti sia per il sovraccarico e quindi anche per il cortocircuito
in fondo alla linea stessa (CEI 64-8/4 art.435.1 e CEI 64-8/5 sez. 533).
Al fine di perseguire quanto raccomandato dalle normative (CEI 64-8/5 art.525), si è previsto di
limitare la caduta di tensione percentuale ∆v% tra l'origine dell'impianto (punto di consegna) e qualunque
punto dell'impianto stesso al valore del 4%. Il dimensionamento delle linee è stato elaborato
assumendo all’origine dell’impianto un’apparecchiatura di protezione costituita da interruttore
magnetotermico differenziale modulare, in curva C, con caratteristiche seguenti:
3F+N,
In ≤ 20 A, Id ≤ 0,3 A
Essendo l’impianto in classe II d’isolamento, i cavi ammessi saranno provvisti di guaina e con tensione di
isolamento almeno 0,6/1 kV, idonei per la posa permanente in cavidotto interrato:
FG7OR 0.6/1kV: cavo multipolare, isolato in gomma G7 con guaina in pvc, a norme CEI 20-13 e CEI 20-22 II
e CEI 20-37.1 e UNEL 35375;
I colori utilizzati per le anime dei cavi multipolari saranno:
- GIALLO/VERDE per i conduttori di protezione ed equipotenziali;
- BLU per il conduttore di neutro;
- GRIGIO/NERO/MARRONE per i conduttori di fase, in conformità alle CEI 64-8/5
art.514.3.
17
Le derivazioni alle lampade sono già esistenti e saranno collegate alla linea principale come detto in
precedenza.
Per le derivazioni in pozzetto saranno utilizzati morsetti di sezione adeguata con involucro isolante a
guscio, inseriti in tratti di guaina termorestringente con agglomerante per il raccordo e di nastro adesivo, il
tutto in grado di ripristinare la condizione di isolamento rinforzato del cavo originale.
Le linee saranno posate in cavidotto interrato per energia, da realizzarsi tramite tubazione in PVC
autoestinguente, serie pesante, schiacciamento superiore a 450 N, tipo 450 o 750 secondo la
Variante V1 della Norma EN 50086-2-4 (CEI 23-46), flessibile a doppia parete, diametro 100 mm,
fornita e posta in opera su scavo predisposto, ad una profondità di circa cm 50 dal piano stradale, in letto di
sabbia con nastro di segnalazione.
Il dimensionamento dei conduttori è stato eseguito secondo il metodo della caduta di tensione, in base ai
carichi massimi dovuti alle armature previste in progetto, aumentati leggermente, semplificando le
cose per maggiore sicurezza considerando il carico unificato e distante 110 mt., secondo il seguente
criterio.
Per verificare che il risultato descritto nello schema unifilare sia congruo si prende in
considerazione la condotta di progetto lunga circa 110 m che serva le 8 lampade da 80W avremo
pertanto:
8 x 80W = 640W = 0.64KW (potenza assorbita dal sistema)
Ib = P / 1,73 x V x cos f => 640W / (1,73 x 380 x 0,9) = 1,1A
dove:
Ib = corrente di impiego del sistema
V
= tensione nominale del sistema
P
= potenza assorbita dal sistema
cos f = fattore di potenza medio
1,73 = coefficiente per sistemi trifasi
In base alle tabelle CEI-UNEL 35023-70, si individua la sezione di 6 mmq ampiamente capace di
garantire le prestazioni richieste. Pertanto si adotterà un cavo multipolare con guaina e riempitivo
(tipo FG7 ) con grado di isolamento non inferiore a 4 con quattro conduttori unipolari di
sezione pari a 6 mmq.
2.3
Calcolo illuminotecnico
Non è necessario in quanto non si interviene sui corpi illuminanti già esistenti.
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IMPIANTO TELEFONICO
In questa fase è prevista la sola predisposizione dei cavidotti secondo le direttive di TELECOM, pertanto non
è necessario fare il calcolo relativo alla linea telefonica/dati ed alle sezioni dei conduttori.
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