SOTTOSISTEMA TERRA-TRENO STUDIO TIPOLOGICO DI COMPATIBILITÀ AMBIENTALE (INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO)

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1 COMMITTENTE: ALTA SORVEGLIANZA: GENERAL CONTRACTOR: INFRASTRUTTURE FERROVIARIE STRATEGICHE DEFINITE DALLA LEGGE OBIETTIVO N. 443/01 PROGETTO DEFINITIVO LINEA AV/AC VERONA PADOVA SUB TRATTA VERONA VICENZA SOTTOSISTEMA TERRA-TRENO STUDIO TIPOLOGICO DI COMPATIBILITÀ AMBIENTALE (INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO) ATI bonifica Progettista integratore Franco Persio Bocchetto Dottore in Ingegneria Civile iscritto all Ordine degli della Provincia di Roma al n 8664 Sez. A settore Civile ed Ambientale GENERAL CONTRACTOR Consorzio IRICAV DUE ITALFERR S.p.A. SCALA: / COMMESSA LOTTO FASE ENTE TIPO DOC. OPERA/DISCIPLINA PROGR. REV. FOGLIO I N 0 D 0 0 D I 2 R H T T X 0 1 A DI CONSORZIO Progettazione : Firma VISTO CONSORZIO Data 30/4/2015 Rev Descrizione Redatto Data Verificato Data Approvato Data IL PROGETTISTA A EMISSIONE A.Marini G.Galluzzo 02/04/15 A.Falasco 02/04/15 L.Lefebre 02/04/15 B C n. Elab.: File: IN0D00DI2RHTT0000X01A.doc CIG: F17 CUP: J41E Cod. origine: TUTTI I DIRITTI DEL PRESENTE DOCUMENTO SONO RISERVATI: LA RIPRODUZIONE ANCHE PARZIALE E VIETATA

2 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 2 di 31 Sommario 1. INTRODUZIONE RIFERIMENTI NORMATIVI Impianti GSM-R/GSM in ambito ferroviario e loro speciale quadro normativo Limiti di inquinamento elettromagnetico da rispettare Ulteriori disposizioni all installazione dei tralicci DOCUMENTI RIFERITI TIPOLOGIE DI IMPIANTO Impianto esterno tipico GSM-R a copertura bi-settoriale Impianto esterno tipico GSM-R a copertura tri-settoriale Impianto GSM-R con estensore cellulare GSM in ingresso a galleria lunga Impianto GSM-R con estensore cellulare GSM in ingresso a galleria corta Impianti per eventuali vie di fuga/esodo ( finestre/uscite di sicurezza ) ANALISI DI INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO... 11

3 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 3 di INTRODUZIONE In questa relazione sono descritte le tipologie di impianto e il relativo impatto elettromagnetico per il sistema GSM-R ed estensori cellulari GSM in galleria della tratta ferroviaria AV/AC Verona Padova sub tratta Verona -Vicenza. Il Decreto Ministeriale [1] del 3 giugno 1997 ridefinendo l utilizzo della banda a 900 MHz ha riservato all esercizio ferroviario due sottobande di frequenza: MHz (up-link), MHz (downlink). Queste sottobande sono impiegate per la trasmissione dati dedicata al radio-segnalamento e per le comunicazioni vocali terra treno, mediante impianti conformi allo standard GSM-R. I siti GSM-R saranno installati lungo la tratta AV/AC Verona Padova sub tratta Verona -Vicenza ed in corrispondenza degli innesti e delle interconnessioni con la linea storica. Dovranno inoltre essere installati gli impianti per l'estensione del servizio radiomobile GSM pubblico all'interno delle gallerie ferroviarie della tratta. Tali impianti hanno la struttura di ripetitori bidirezionali che distribuiscono all'interno della galleria ferroviaria il segnale GSM pubblico presente all'esterno e, nella direzione opposta, trasmettono alla stazione radiobase GSM pubblica il segnale proveniente dai terminali mobili presenti all interno della galleria. 2. RIFERIMENTI NORMATIVI Le normative applicabili agli impianti GSM-R/Estensori cellulari GSM in galleria, in riferimento alla protezione della popolazione da radiazioni non ionizzanti sono le seguenti: [1] Legge 22 febbraio 2001 n. 36 Legge quadro sulla protezione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici [2] DPCM del 8 luglio 2003 Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici generati a frequenze comprese tra 100 khz e 300 GHz. [3] Decreto Legislativo n. 259/2003 Codice delle Comunicazioni Elettroniche (limitatamente agli articoli 87 e 88). [4] Legge Finanziaria 2006 (L.n. 266/2005, articolo 1, comma 560). [5] Legge Regionale del Veneto n. 29 del 29 luglio 1993 Tutela igienico sanitaria della popolazione dalla esposizione a radiazioni non ionizzanti generate da impianti per radiocomunicazioni. [6] Circolare regionale (Veneto) n. 14 del Si richiama infine la Legge Finanziaria 2006 (L. n 266/2005, art.1, comma 560), che ha riconosciuto la peculiarità degli impianti cellulari in ambito ferroviario (GSM-R ed ESTENSORI del GSM pubblico nelle gallerie ferroviarie), come meglio descritto nella paragrafo che segue Impianti GSM-R/GSM in ambito ferroviario e loro speciale quadro normativo Gli impianti sono di tipo GSM-R e verranno installati sulla linea AV/AC, ed in numero limitato su stazioni o aree ferroviarie appartenenti a innesti o a interconnessioni. In presenza di gallerie vi sarà anche una parte di impianto dedicata all estensione del segnale GSM pubblico nella galleria medesima (ESTENSORE GSM pubblico). Tale parte costituisce una componente sostanziale ed ineliminabile del sistema GSM-R di Rete Ferroviaria Italiana SpA (RFI), in quanto attraverso la fruizione del servizio di roaming con gli

4 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 4 di 31 operatori radiomobili, garantisce la continuità delle comunicazioni del personale ferroviario in possesso di un terminale GSM-R, in tutti i casi di assenza o inefficienza del segnale GSM-R, contribuendo perciò all esercizio ferroviario in situazioni particolarmente sensibili quali, appunto, la circolazione treni all interno delle gallerie. Data l importanza dell estensione del GSM pubblico nelle gallerie RFI ha stipulato apposita convenzione con gli operatori radiomobili; comunque la parte di impianto che realizza tale estensione è in area ferroviaria ed appartiene esclusivamente a RFI. Il mutato quadro normativo di riferimento La rete GSM-R costituisce un indispensabile strumento per accrescere i livelli di disponibilità ed affidabilità del sistema ferroviario e presenta caratteristiche e finalità del tutto peculiari, che la differenziano profondamente dalle reti degli altri operatori di telefonia mobile e che sono di seguito riassunte: è realizzata in adempimento di precisi obblighi imposti dall Unione Europea; è dedicata esclusivamente alla sicurezza ed al controllo del traffico ferroviario con totale assenza di finalità commerciali; è costituita da apparecchiature che presentano emissioni elettromagnetiche di modesta entità e da una struttura che rimane sempre e comunque in area ferroviaria. Le peculiarità della rete GSM-R hanno trovato specifico riconoscimento nella normativa vigente attraverso l introduzione - ad opera della Legge Finanziaria 2006 (L. n. 266/2005, art.1, c. 560) - di un apposita disposizione di variazione dell art. 87, comma 3-bis nel Codice delle comunicazioni elettroniche (D. Lgs. 259/2003) concernente la realizzazione - su sedime ferroviario o aree ad esso immediatamente limitrofe- di impianti GSM-R e relative infrastrutture di sostegno antenne. In particolare, il nuovo testo del comma 3-bis dell art. 87 del D. Lgs. 259/2003 recita: Al fine di accelerare la realizzazione degli investimenti per il completamento della rete di telecomunicazione GSM-R dedicata esclusivamente alla sicurezza ed al controllo del traffico ferroviario, nonché al fine di contenere i costi di realizzazione della rete stessa, all installazione sul sedime ferroviario ovvero in area immediatamente limitrofa dei relativi impianti ed apparati si procede con le modalità proprie degli impianti di sicurezza e segnalamento ferroviario, nel rispetto dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità, stabiliti uniformemente a livello nazionale in relazione al disposto della legge 22 febbraio 2001, n. 36, e relativi provvedimenti di attuazione. La disposizione sopra riportata riconosce, quindi, che gli impianti della rete GSM-R costituiscono parte integrante e sostanziale dei sistemi di sicurezza e segnalamento a servizio della rete ferroviaria e, di conseguenza, stabilisce che debbano sottostare alla medesima disciplina per quanto concerne le attività di installazione. In relazione a quanto sopra si sottolinea che l installazione e/o adeguamento tecnologico degli impianti di sicurezza e segnalamento ferroviario non richiede l avvio di specifici procedimenti amministrativi ad hoc (neppure nella forma semplificata della denuncia di inizio attività ), dal momento che l installazione e/o l adeguamento tecnologico di tali impianti risulta inequivocabilmente assorbita e ricompresa nelle autorizzazioni che sono rilasciate per la realizzazione del tracciato e dell opera ferroviaria (VIA / Conferenza dei servizi). Gli impianti di sicurezza e segnalamento ferroviario costituiscono, infatti, una delle componenti essenziali dell infrastruttura ferroviaria e di conseguenza sono, per tale loro natura, coerenti con la

5 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 5 di 31 destinazione d uso dell area ferroviaria in cui vengono inseriti e necessariamente autorizzati con l opera ferroviaria stessa. In coerenza con la disposizione sopra richiamata, la quale prescrive comunque il rispetto dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità deve essere richiesto alle ARPA regionali competenti il parere a fronte di presentazione della necessaria documentazione Limiti di inquinamento elettromagnetico da rispettare La legge quadro del 22 febbraio 2001 n. 36 ed il successivo DPCM del 8 luglio 2003 attuativo fissano 2 soglie per il campo elettrico, rispettivamente di 20 V/m (limite di esposizione) e 6 V/m (limite di attenzione, che coincide anche con il limite degli obiettivi di qualità) per le quali devono essere rispettate le seguenti disposizioni: - zona con campo maggiore o uguale di 20 V/m preclusa alla popolazione; - zona con campo maggiore o uguale di 6 V/m ed inferiore a 20 V/m in cui è permessa una permanenza massima di 4 ore. Al di fuori della zona con limite 6 V/m la popolazione può risiedervi senza vincoli Ulteriori disposizioni all installazione dei tralicci Per gli aspetti relativi alla sicurezza per la navigazione aerea a bassa quota ([2]), i tralicci di nuova costruzione vanno segnalati agli Organi Competenti (Aeronautica Militare, ENAV, ENAC, Comando Militare competente territorialmente). 3. DOCUMENTI RIFERITI [1] Decreto Ministeriale 3 giugno 1997, Modificazioni al piano di ripartizione delle frequenze ; [2] Circolare Prot. SQA 133/8373/01 del

6 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 6 di TIPOLOGIE DI IMPIANTO 4.1. Impianto esterno tipico GSM-R a copertura bi-settoriale Questo impianto normalmente presente sulla tratta ferroviaria o negli innesti è costituito da uno shelter apparati contenente una BTS GSM-R collegata in cavo coassiale a 2 antenne su traliccio o palo (figura 4-1). In tale impianto usualmente gli azimut di puntamento delle 2 antenne sono spesso sfasati di circa 180 in direzione della linea ferroviaria. 20 m < H <30 m Figura 4-1: Prospetto di un impianto tipico GSM-R Terra-Treno in shelter Impianto esterno tipico GSM-R a copertura tri-settoriale Questo impianto, presente in genere in corrispondenza di un interconnessione con la linea storica, è costituito da uno shelter apparati contenente una BTS GSM-R collegata in cavo coassiale a 3 antenne su traliccio o palo. In tale impianto 2 antenne coprono secondo versi opposti la linea AV/AC ed una la deviazione sulla linea storica. Il prospetto di impianto è analogo a quello mostrato in (figura 4-1) ma con 3 antenne GSM-R installate alla medesima quota anziché Impianto GSM-R con estensore cellulare GSM in ingresso a galleria lunga Questo impianto, presente in genere in corrispondenza degli ingressi alle gallerie lunghe, è costituito da uno shelter apparati contenente una BTS GSM-R ed un apparato Estensore GSM. La BTS è collegata tipicamente ad una sola antenna GSM-R diretta in senso opposto alla galleria ed a

7 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 7 di 31 due antenne in configurazione Phased Array poste internamente sulla volta della galleria. L apparato Estensore è connesso ad antenne puntate verso le celle con migliore segnale dei vari operatori GSM. Il segnale viene poi esteso in galleria mediante cavo radiante ed ulteriori apparati di estensione (remotizzatori). Anche i remotizzatori estendono il segnale GSM tramite il cavo radiante. Nella figura 4-2 è presentato uno schema generale dell impianto, che ne visualizza lo sviluppo sia esternamente che internamente alla galleria. Nel caso particolare di una interconnessione AV/AC con linea storica si possono avere 3 antenne GSM-R, 2 dirette lungo-linea AV/AC ed 1 secondo la linea storica. In tale schema è presente anche una BTS GSM-R interna alla galleria che pilota 2 coppie di antenne in configurazione Phased Array orientate in sensi opposti. Questa parte di impianto può non esserci o essere ripetuta più di una volta (per gallerie particolarmente lunghe). Nella figura 4-3 è mostrato lo schema di installazione delle antenne Phased Array all imbocco di una galleria, mentre nella figura 4-4 è mostrato uno spaccato interno di galleria con lo schema di installazione di una BTS che pilota 2 coppie di antenne Phased Array. Per quanto riguarda il cavo radiante di estensione del GSM pubblico in galleria, viene installato lateralmente in galleria, ad un altezza di circa 5 metri dal piano ferro. n.3 antenna GSM-R LEGENDA n.3 antenne GSM TRALICCIO PORTA ANTENNE BTS BTS GSM-R CON n PORTANTI BTS E/0 GALLERIA BTS ANTENNA DIRETTIVA PER GSM-R COPPIA DI ANTENNE PHASED ARRAY (P.A.) ANTENNA PER GSM PUBBLICO (ESTENSORI) E/0 STAZIONE DI TESTA PER ESTENSORE CELLULARE DI TIPO ELETTRO-OTTICO Imbocco galleria lato ovest REM REM REM BRESCIA REM VERONA REM REMOTIZZATORE PER ESTENSORE GSM PUBBLICO (TIPO OTTICO O ELETTRO-OTTICO) CAVO COASSIALE (GSM-R) CAVO RADIANTE (GSM PUBBLICO) SPLITTER (GSM PUBBLICO) CAVO COASSIALE (GSM PUBBLICO) CONNESSIONE IN FIBRA OTTICA PER ESTENSORE GSM PUBBLICO (TIPO OTTICO O ELETTRO-OTTICO) Figura 4-2: Schema di impianto con estensore cellulare GSM e con BTS in galleria.

8 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 8 di 31 Sezione di installazione antenne Imbocco galleria 1 2 H inst = 6 m Piano del ferro Coassiali di collegamento Antenne a BTS esterna del sito 1, 2 : antenne Phased Array : Asse longitudinale antenna : Senso di puntamento antenne Figura 4-3: Schema di installazione delle antenne Phased Array all imbocco della galleria

9 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 9 di 31 Sezioni di installazione coppie Phased array H inst = 6 m H inst = 6 m 1 Piano del ferro Coassiali di collegamento Antenne a BTS 1, 2 : antenne Phased Array : Asse longitudinale antenna : Senso di puntamento antenne Figura 4-4: Schema di installazione di 2 coppie di antenne Phased Array all interno di una galleria Impianto GSM-R con estensore cellulare GSM in ingresso a galleria corta La configurazione di questo caso presenta, per il GSM-R, 2 antenne sulla sommità del traliccio o palo come nel caso 1), più l aggiunta di una antenna a 5 metri di altezza puntata verso l imbocco della galleria, per estendervi il segnale GSM-R. Il segnale GSM viene esteso in galleria con il solo cavo radiante, pilotato da una stazione di testa di tipo elettrico. Il cavo radiante viene fissato sulla parete laterale della galleria a circa 5 m dal piano ferro Impianti per eventuali vie di fuga/esodo ( finestre/uscite di sicurezza ) Le eventuali vie di fuga/esodo in galleria, dette anche finestre/uscite di sicurezza, sono state previste per l evacuazione delle persone, in caso di necessità, dalla galleria principale AV/AC. Per permettere l estensione del servizio nelle vie di fuga/esodo e nelle relative aree esterne prospicienti le uscite, il segnale GSM viene prelevato in prossimità di un remotizzatore e irradiato mediante cavi fessurati all interno e antenne all esterno. Il GSM-R è anch esso esteso nella via di fuga/esodo. E prelevato dal branching di una BTS del GSM-R e combinato con il GSM come mostra la Figura 4-5.

10 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 10 di 31 Le uscite delle vie di fuga terminano su piazzole protette, anch esse in area ferroviaria. Antenna di Piazzale (OMNI) Via di Fuga Cavo radiante Galleria AV Segnale GSM CMB Segnale da BTS GSM-R REM LEGENDA CMB : Combinatore REM : Remotizzatore Figura 4-5: Estensione del segnale GSM e GSM-R in una via di fuga/esodo, con unico cavo radiante. Si possono anche avere casi in cui vengono utilizzate 2 vie distinte per il GSM e GSM-R, con l utilizzo di cavi radianti ed antenne distinte per coprire le vie di fuga e le aree esterne, come mostrato in figura 4-6. Antenne OMNI di Piazzale Cavi radianti REM Via di Fuga SPL Galleria AV Segnale da BTS GSM-R LEGENDA REM : Remotizzatore SPL : Splitter Figura 4-6: Estensione del segnale GSM e GSM-R in una via di fuga, con cavi ed antenne separati.

11 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 11 di ANALISI DI INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO L analisi che sarà eseguita, su ciascun sito della tratta ferroviaria AV/AC Verona Padova sub tratta Verona -Vicenza, fornirà un documento contenente i dati tecnici dell impianto, le misurazioni del fondo elettromagnetico preesistente e la previsione del contributo del nuovo impianto. Tale documento sarà presentato all ARPA competente, secondo quanto stabilito dalla normativa vigente (vedasi cap. 2). In questo documento viene mostrato uno studio tipologico relativamente alla previsione del contributo dell impianto (determinazione dei volumi o zone di rispetto a 6 e 20 V/m), in base a dati tipici di potenza in ingresso alle antenne ed in base a componenti (es. antenne) anch essi tipici. Di tale studio vengono mostrati 3 esempi relativi a 3 tipi di siti (rappresentativi) introdotti al capitolo 4: Esempio 1 di impianto esterno GSM-R di linea (par. 4.1), che costituisce il tipo di impianto generalmente presente sulla tratta o negli innesti. In questo caso si considera l impianto tipico costituito da 2 sole antenne puntate lungo-linea e sfasamento di azimut di circa di 180 l una dall altra. Il caso particolare di 3 antenne GSM-R esterne su traliccio, in corrispondenza di interconnessione è evidenziato invece nell esempio 2. Esempio 2 di impianto GSM-R con estensore cellulare GSM in ingresso a galleria lunga (par. 4.3), che costituisce la tipologia di impianto più completa come elementi radianti (antenne esterne a galleria ed elementi radianti interni: antenne Phased Array per il GSM-R e cavi radianti per il GSM ). Si è considerato il caso con 3 antenne GSM-R, mentre il tipico è con 1. Esempio 3 di impianto GSM-R con estensore cellulare GSM in ingresso a galleria corta (par. 4.4) I dati geometrici e radioelettrici tipici relativi ai 3 esempi, sono riassunti nella tabella 4-1. Nella tabella si è considerato il caso tipico di un traliccio di altezza 30 m.

12 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 12 di 31 Esempio 1: Impianto esterno tipico GSM-R di linea a copertura bi-settoriale (par. 4.1) Guadagno Altezza dal Azimut Potenza al Tipo Antenna Tilt [ ] [dbi] suolo [m] [ ] connettore [W] Utilizzo Antenna GSM-R Variabile GSM-R 21 27, (1) 15 (Terra-Treno) Antenna GSM-R Variabile GSM-R 21 27, (1) 15 (Terra-Treno) Esempio 2: Impianto GSM-R con estensore cellulare GSM in ingresso a galleria lunga (par. 4.3) Antenna GSM-R Variabile GSM-R 21 27, (1) 8 (Terra-Treno) Antenna GSM-R Variabile GSM-R 21 27, (1) 8 (Terra-Treno) Antenna GSM-R Variabile GSM-R 21 27, (1) 8 (Terra-Treno) 2 Antenne GSM-R (Phased 16, Array) (3) GSM-R (Terra-Treno) GSM Antenna GSM (2) 16,5 24,5 0 0 (1) (Estensore 1 Cellulare) GSM Antenna GSM (2) 16,5 24, (1) (Estensore 1 Cellulare) GSM Antenna GSM (2) 16,5 24, (1) (Estensore 1 Cellulare) Esempio 3 : Impianto GSM-R con estensore cellulare GSM in ingresso a galleria corta (par. 4.4) Antenna GSM-R Antenna GSM-R Antenna GSM-R Antenna GSM (2) Antenna GSM (2) Antenna GSM (2) , ,5 Variabile (1) 8 Variabile (1) 8 Variabile (1) 15 16,5 24,5 0 0 (1) 1 16,5 24, (1) 1 16,5 24, (1) 1 GSM-R (Terra-Treno) GSM-R (Terra-Treno) GSM-R (Terra-Treno) GSM (Estensore Cellulare) GSM (Estensore Cellulare) GSM (Estensore Cellulare) (1) Valore arbitrario fissato in questa fase. (2) Antenna GSM direttiva puntata verso la best server del rispettivo gestore. (3) Coppia di antenne in configurazione Phased Array (vedasi figura 4-3 ) secondo azimuth galleria 100 nell esempio. Tabella 5-1: Dati dei siti Esempi 1, 2, 3.

13 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 13 di 31 Analisi Esempio 1 La configurazione dell esempio1 è tipica per siti lungo tratta o agli innesti in assenza di gallerie. Nel sito sono presenti 2 antenne per il sistema GSM-R, ad una altezza di 27,5 m dal suolo. Tali antenne illuminano 2 settori con orientamenti in azimut pressoché opposti: a 95 per il settore 1 e a 280 per il settore 2. Nelle figure da 5-1 a 5-3 sono mostrati i diagrammi di opportune sezioni orizzontali e verticali dei volumi di campo 20 V/m (in verde) e 6 V/m (in rosso) che costituiscono i risultati preliminari dello studio di inquinamento del sito. Tali risultati, nella fase attuale, ci mostrano la forma e le dimensioni delle zone di campo e come già accennato, devono successivamente essere ulteriormente valutati in relazione all urbanizzazione che circonda il sito. Figura 5-1: Sito Esempio 1 con sezione orizzontale, delle superfici equi-campo di 20 V/m e 6 V/m. Quota sezione : 27,5 m - La distanza fra le rette fornisce la lunghezza della zona a 6 V/m (Tot = lunghezza = 75,2 m). Le lunghezze sono in metri. I Tilt delle antenne sono nulli.

14 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 14 di 31 Figura 5-2: Sito Esempio 1 con sezione orizzontale, delle superfici equi-campo di 20 V/m e 6 V/m. Quota sezione : 27,5 m - La distanza fra le rette fornisce la larghezza della zona a 6 V/m (Tot = larghezza = 15,5 m). Le scale sono in metri. I Tilt delle antenne sono nulli.

15 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 15 di 31 Figura 5-3: Sito Esempio 1 con rappresentazione delle sezioni verticali, delle superfici equi-campo di 20 V/m e 6 V/m con azimut 95 e 280. La distanza fra le rette fornisce l altezza della zona a 6 V/m (Tot = Altezza = 8,6 m, di cui 5,2 m sotto il centro elettrico delle antenne e 3,4 sopra). Le scale sono in metri. Tilt delle antenne: 6. L origine del sistema di riferimento è alla quota di 27,5 m (quota centri elettrici antenne). Nel diagramma si identificano : - livello superiore zona a 6 V/m (retta rossa); - livello di installazione antenne a quota 27,5 m (semiretta blu tratteggiata); - livello inferiore zona a 6 V/m (retta fucsia).

16 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 16 di 31 Analisi Esempio 2 La configurazione dell esempio 2 è tipica di un imbocco di una galleria lunga. Nel sito sono presenti 3 antenne esterne su traliccio per il sistema GSM-R e 3 per gli estensori cellulari. Due antenne del sistema GSM-R, sono puntate lungo-linea (nell esempio azimuth 280 e 100 ), coprendo la parte di linea ferroviaria esterna, mentre la copertura GSM-R internamente alla galleria è assicurata da una coppia di antenne in configurazione Phased Array (par. 4.3). Il segnale GSM è invece diffuso internamente alla galleria mediante cavi radianti. Riguardo all inquinamento interno alla galleria, si applica il limite di campo di esposizione di 20 V/m, essendo zone utilizzate sporadicamente per l evacuazione (marciapiede lungo-linea) solo in caso di emergenza. Per l inquinamento in galleria principale AV/AC e nelle vie di fuga sono valide le seguenti osservazioni: 1. Riguardo agli impianti con antenne in configurazione Phased Array (presenti solo in galleria principale) si precisa che in ogni caso il progetto esecutivo assicurerà, il rispetto del limite di esposizione di campo elettrico di 20 V/m nelle zone di marciapiede lungo-linea, essendo zone utilizzate sporadicamente per l evacuazione, solo in caso di emergenza. Per l esempio in esame, sono mostrati lo sviluppo orizzontale e verticale delle zone a 20 V/m per le 2 antenne rispettivamente nelle figura 5-4 e figura Per quanto concerne i cavi radianti, qualsiasi sia il loro ambiente di utilizzo (galleria principale o vie di fuga), il loro inquinamento elettromagnetico ai fini dell esposizione umana è del tutto trascurabile. Infatti esso viene installato su parete laterale con l asse ad una distanza di circa 1,5 m dalle carrozze dei treni. Esso presenta alla sezione iniziale la maggiore potenza radiante, poiché poi interviene la perdita longitudinale del cavo. Alla distanza di 2 m il cavo radiante presenta un fattore di disaccoppiamento trasversale tipicamente di 64 db (fornito dai costruttori). Tale fattore di disaccoppiamento, stimato invece alla distanza di 1 m vale circa 61 db. Con tale disaccoppiamento (61 db) anche con potenza di 1 kw alla sezione di ingresso si calcolano in corrispondenza valori di campo elettrico (ad 1 m e a 2m) ancora soddisfacenti l obiettivo di attenzione/qualità (6 V/m), mentre in galleria è certamente applicabile il limite di esposizione (20 V/m). Nelle figure da 5-4 a 5-9 sono mostrati i diagrammi di opportune sezioni orizzontali e verticali dei volumi di campo 20 V/m (in verde) e 6 V/m (in rosso) che costituiscono i risultati preliminari dello studio di inquinamento del sito.

17 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 17 di 31 Figura 5-4: Sito Esempio 2 con Phased Array. Sezione orizzontale delle superficie equi-campo di 20 V/m.

18 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 18 di 31 Figura 5-5: Sito Esempio 2 con Phased Array. Sezione verticale delle superficie equi-campo di 20 V/m di ogni singola antenna della coppia. Tilt delle antenne GSM-R: 0. Azimuth 100 (direzione galleria). L origine del sistema di riferimento è alla quota di 6 m dal piano ferro (quota di installazione antenne). Nel diagramma si identificano: o livello inferiore zona 20 V/m : 1,1 m; o Piano del ferro circa coincidente con la quota del marciapiede lungo-linea che è utilizzato sporadicamente in caso di emergenza.

19 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 19 di 31 Figura 5-6: Sito Esempio 2 con sezione orizzontale delle superfici equi-campo di 20 V/m e 6 V/m. Quota della sezione : 27,5 m (al punto di ancoraggio dell unica antenna GSM-R). Il tilt della antenna è nullo. Le scale sono in metri.

20 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 20 di 31 Figura 5-7: Sito Esempio 2 con sezione orizzontale delle superfici equi-campo di 20 V/m e 6 V/m. Quota della sezione: 24,5 m (al punto di ancoraggio delle 3 antenne per estensori). I tilt delle antenne sono nulli. Le scale sono in metri.

21 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 21 di 31 Figura 5-8: Sito Esempio 2 con sezione verticale delle superfici equi-campo a 20 V/m e 6 V/m. Azimut della sezione 100 (280 ). Tilt delle antenne GSM-R: 6. Le scale sono in metri. L origine del sistema di riferimento è alla quota di 27,5 m dal suolo. Nel diagramma si identificano: livello del suolo (retta rossa); livello di installazione antenne per estensori cellulari a quota 24,5 m (retta verde); livello di installazione antenne GSM-R a quota 27,5 m : semiretta blu tratteggiata.

22 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 22 di 31 Figura 5-9: Sito Esempio 2 con sezione verticale delle superfici equi-campo a 20 V/m e 6 V/m. Azimut della sezione 310. Tilt delle antenne GSM-R : 6. Le scale sono in metri. L origine del sistema di riferimento è alla quota di 27,5 m dal suolo. Nel diagramma si identificano : livello del suolo (retta rossa); livello di installazione antenne per estensori cellulari a quota 24,5 m (retta verde); livello di installazione antenne GSM-R a quota 27,5 m : semiretta blu tratteggiata.

23 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 23 di 31 Analisi Esempio 3 La configurazione dell esempio 3 è tipica di un imbocco di una galleria corta. Nel sito sono presenti 6 antenne, di cui 3 per il sistema GSM-R e 3 per gli estensori cellulari. Le 3 antenne del sistema GSM-R, illuminano 2 settori con orientamenti in azimut pressoché opposti: a 95 per il settore 1 e a 280 per il settore 2. Entrambi i settori sono orientati secondo la linea ferroviaria. In un settore sono presenti 2 antenne, con stesso azimut di 95, ad altezze differenti dal suolo, una a 5 m, che estende il GSM-R all interno della galleria, e l altra a 27,5 m che lo estende al di fuori, oltre la stessa. Nel settore 2 vi è un unica antenna, con azimut di 280, a 27,5 m dal suolo. Le 3 antenne degli estensori cellulari, sono tutte alla stessa altezza, e per esse sono stati ipotizzati degli orientamenti supponendo che le antenne puntino 3 distinti siti di operatori. Nelle figure da 5-10 a 5-15 sono mostrati i diagrammi di sezioni orizzontali e verticali (di massimo sviluppo) corrispondenti ai valori di campo di campo 20 V/m (in verde) e 6 V/m (in rosso) che costituiscono i risultati preliminari dello studio di inquinamento del sito. Tali risultati, ci mostrano la forma e le dimensioni delle zone di campo.

24 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 24 di 31 Figura 5-10: Sito Esempio 3 con sezione orizzontale delle superfici equi-campo di 20 V/m e 6 V/m. Quota della sezione: 27,5 m (al punto di ancoraggio di 2 delle 3 antenne GSM-R). I tilt delle antenne sono nulli. Le scale sono in metri.

25 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 25 di 31 Figura 5-11: Sito Esempio 3 con sezione orizzontale delle superfici equi-campo di 20 V/m e 6 V/m. Quota della sezione : 24,5 m (al punto di ancoraggio delle 3 antenne per estensori). I tilt delle antenne sono nulli. Le scale sono in metri.

26 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 26 di 31 Figura 5-12: Sito Esempio 3 con sezione orizzontale delle superfici equi-campo a 20 V/m e 6 V/m. Quota della sezione : 5 m (punto di ancoraggio dell antenna GSM-R più bassa). Il tilt della antenna è nullo. Le scale sono in metri.

27 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 27 di 31 Figura 5-13: Sito Esempio 3 con sezione verticale delle superfici equi-campo a 20 V/m e 6 V/m. Azimut della sezione 95. Tilt delle antenne GSM-R: 6. Le scale sono in metri. L origine del sistema di riferimento è alla quota di 27,5 m dal suolo. Nel diagramma si identificano: livello del suolo (retta rossa); livello di installazione 1 antenna GSM-R a quota 5 m (retta blu); livello di installazione antenne per estensori cellulari a quota 24,5 m (retta verde); livello di installazione 2 antenne GSM-R a quota 27,5 m (semiretta blu tratteggiata).

28 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 28 di 31 Figura 5-14: Sito Esempio 3 con sezione verticale delle superfici equi-campo a 20 V/m e 6 V/m. Azimut della sezione 280. Tilt delle antenne GSM-R : 6. Le scale sono in metri. L origine del sistema di riferimento è alla quota di 27,5 m dal suolo. Nel diagramma si identificano : livello del suolo (retta rossa); livello di installazione 1 antenna GSM-R a quota 5 m (retta blu); livello di installazione antenne per estensori cellulari a quota 24,5 m (retta verde); livello di installazione 2 antenne GSM-R a quota 27,5 m (semiretta blu tratteggiata).

29 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 29 di 31 Figura 5-15: Sito Esempio 3 con sezione verticale delle superfici equi-campo a 20 V/m e 6 V/m. Azimut della sezione 0 (azimut di antenna GSM). I Tilt delle antenne GSM-R sono posti a 6. Le scale sono in metri. L origine del sistema di riferimento è alla quota di 27,5 m dal suolo. Nel diagramma si identificano: livello del suolo (retta rossa); livello di installazione 1 antenna GSM-R a quota 5 m (retta blu); livello di installazione antenne per estensori cellulari a quota 24,5 m (retta verde); livello di installazione 2 antenne GSM-R a quota 27,5 m (semiretta blu tratteggiata).

30 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 30 di 31 Rappresentazione dei volumi di rispetto con parallelepipedi L analisi dell inquinamento per gli esempi rappresentativi scelti è stata già evidenziata mediante uscite grafiche nelle sezioni precedenti. Qui si vuole solo evidenziare il fatto che per siti tipicamente presenti sulla tratta che rappresentano la maggioranza ( Esempio 1 ed Esempio 2 ) l inquinamento rimane lungo la linea ferroviaria. Per fare ciò si usa una rappresentazione più intuitiva ed immediata, determinando volumi regolari tangenti alle superfici equi-campo, più ampi e cautelativi rispetto ai precedenti, ma più semplici (ad es. parallelepipedi), anch essi chiamati genericamente volumi o zone di rispetto. Per il caso di Esempio 1, che come analisi risulta più semplice è possibile fornire come volume di rispetto per ogni limite un unico parallelepipedo per il sito completo. Il parallelepipedo al di fuori del quale il campo elettrico è sicuramente inferiore a 6 V/m (soglia di attenzione) è mostrato in dettaglio nella figura ) m,5 7 (2 n e a n te z lte A CE Traliccio antenne Posizione sito Figura 5-16: Sito Esempio 1 con volume di rispetto a 6 V/m, completo per il sito. Esso risulta parallelo al terreno ed il suo asse longitudinale ha un azimut di 97,5 rispetto al nord, corrispondente all incirca a quello della linea ferroviaria in quel tratto. Le sue dimensioni sono le seguenti: - Lunghezza = 75,2 m (figura 5-1); - Larghezza = 15,5 m (figura 5-2); - Altezza = 8,6 m (figura 5-3).

31 Doc. N. IN0D 00 DI2 RH TT0000 X01 A 31 di 31 Poiché il Tilt delle antenne per il GSM-R può variare da 0 a 6, per il calcolo della Lunghezza è utilizzato il valore di Tilt pari a 0, che causa il massimo sviluppo orizzontale del volume di rispetto (e quindi il massimo valore in lunghezza); per il calcolo dell altezza è utilizzato, il valore di Tilt pari a 6, che causa il massimo sviluppo verticale del volume di rispetto. Per il sito Esempio 3 si mostra, nella figura 5-17, la possibile stilizzazione delle zone a 6 V/m, che risulta composta da 2 parallelepipedi paralleli al terreno ed orientati in azimut secondo la direzione della linea ferroviaria in quel tratto. Nella figura sono state evidenziate le quote inferiori delle zone a 6 V/m. La zona a 6 V/m generata dall antenna più bassa, a 5m dal suolo, risulta sempre in corrispondenza di una galleria, e pur essendo vicina a terra, non coinvolge mai zone edificate. Traliccio antenne Galleria Posizione sito Figura 5-17: Sito Esempio 3 con Volumi di rispetto a 6 V/m.