Corso di formazione ambientale Introduzione all utilizzo dei modelli previsionali per la valutazione dei livelli di campo elettromagnetico

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1 Corso di formazione ambientale Introduzione all utilizzo dei modelli previsionali per la valutazione dei livelli di campo elettromagnetico Scopo dei modelli previsionali per la valutazione dei livelli di campo elettromagnetico (I parte) & Ruolo dei calcoli previsionali e delle misurazioni nel processo di verifica del superamento dei limiti di legge (II Parte) Maria Logorelli (ISPRA)

2 Misurazioni e calcoli previsionali La caratterizzazione del campo elettrico o magnetico può avvenire attraverso misurazioni o attraverso calcoli previsionali. Il calcolo è indispensabile in condizioni di progetto dell impianto e può essere utilizzato nel caso di verifica di rispetto dei limiti di legge ma non sempre è sufficiente. Il calcolo è applicabile a configurazioni per le quali la sorgente del campo può essere ragionevolmente semplificata. Roma, 8 Novembre 2011

3 Riferimenti normativi relativi all alta frequenza DM 381/1998 Regolamento recante norme per la determinazione dei tetti di radiofrequenza compatibili con la salute umana DPCM 8/07/2003 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 Norma CEI "Guida alla realizzazione di una Stazione Radio Base per rispettare i limiti di esposizione ai campi elettromagnetici in alta frequenza (2002) CEI "Guida alla realizzazione di una Stazione Radio Base per rispettare i limiti di esposizione ai campi elettromagnetici in alta frequenza - Appendice G: Valutazione dei software di calcolo previsionale dei livelli di campo elettromagnetico - Appendice H: Metodologie di misura per segnali UMTS (2004)

4 Riferimenti normativi relativi alla bassa frequenza Norma CEI Guida ai metodi di calcolo dei campi elettrici e magnetici generati da linee elettriche (1996) DPCM 8/07/2003 Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalle esposizioni ai campi elettrici e magnetici alla frequenza di rete (50 Hz) generati dagli elettrodotti. Decreto del MATTM Approvazione delle procedure di misura e valutazione dell induzione magnetica (maggio 2008) Decreto del MATTM Approvazione della metodologia di calcolo per la determinazione delle fasce di rispetto degli elettrodotti (maggio 2008)

5 Utilizzo modelli previsionali L utilizzo dei modelli previsionali adeguati è fondamentale al fine di indicare le migliori soluzioni tecniche per verificare il rispetto delle normative e per il contenimento dei livelli di campo elettrico, magnetico ed elettromagnetico generati. Le stesse attività di valutazione preventiva da parte degli organismi competenti nella fase di autorizzazione per l installazione dei vari impianti vengono svolte attraverso i modelli di simulazione (software previsionali) Nel caso di verifica di rispetto dei limiti per impianti già esistenti sul territorio vengono utilizzati tali software i cui risultati non possono essere in tutti i casi ritenuti sostitutivi delle misure, ma possono essere certamente significativi per inquadrare l ordine di grandezza dei campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici in molte condizioni di esposizione.

6 Programmi di calcolo Gli elementi fondamentali dei programmi di calcolo del campo elettrico, magnetico ed elettromagnetico sono: algoritmo di calcolo dati di ingresso dati di uscita Altre caratteristiche che non rappresentano parametri vincolanti ma solo informazioni di tipo commerciale a cui l acquirente è libero di attingere per effettuare le proprie scelte sono tipo il linguaggio di programmazione con il quale il programma è realizzato, la velocità di esecuzione ecc.. Dati di ingresso Algoritmo di calcolo Risultati Visualizzazione grafica Roma, 8 Novembre 2011

7 Appendice G della norma CEI (2004) L appendice G della norma CEI del 2004 fornisce una descrizione accurata definendo in modo dettagliato le funzionalità minime che un programma di calcolo deve implementare per poterne stabilire, con dovuta accuratezza, le qualità minime. La norma CEI si rivolge alle Stazioni Radio Base ma in linea generale ciò che viene stabilito vale per gli impianti operanti a radiofrequenza. Roma, 8 Novembre 2011

8 Algoritmi di calcolo Gli algoritmi di calcolo sono il cuore del programma: sulla base delle relazioni matematiche che esso implementa è possibile definire una serie di prescrizioni. Tali relazioni hanno carattere scientifico e derivano dall analisi della propagazione dei campi elettromagnetici nell ambiente. Nel caso ad esempio delle Stazioni Radio Base la relativa norma CEI (2004) individua svariati algoritmi di calcolo caratterizzati da differenti livelli di complessità e precisione: generalmente gli algoritmi più semplici tendono a sovrastimare maggiormente il valore del campo elettromagnetico, quelli più complessi forniscono risultati più accurati e possono essere utilizzati in alcune situazioni particolari (spazio libero, presenza di ostacoli). Nel caso delle linee elettriche i modelli di calcolo utilizzati seguono quanto contenuto nella norma CEI 211-4

9 Dati di ingresso (input) La gestione e il controllo dell accuratezza dei dati di input è un processo essenziale per la determinazione corretta dei livelli di campo elettrico, magnetico ed elettromagnetico. La precisione e la risoluzione attraverso la quale vengono inseriti alcuni dati debba essere compatibile con la precisione e la risoluzione che si intendono prescrivere per l algoritmo di calcolo (e quindi per i risultati di calcolo) e per la rappresentazione grafica. Dati di uscita (output) La presentazione grafica dei risultati di calcolo è un punto fondamentale per la valutazione della conformità di un tool di simulazione: deve permettere all utilizzatore finale di interpretare in modo immediato e senza ambiguità ciò che i risultati rappresentano. In particolare per la simulazione dei livelli di campo elettrico, magnetico ed elettromagnetico, la rappresentazione grafica deve consentire la verifica della conformità alla normativa in materia di esposizione umana ai cem. Generalmente la modalità più immediata per la verifica della conformità è basata su valutazioni che hanno come soggetto il volume di rispetto, ovvero la regione dello spazio all esterno della quale i limiti di legge sono sicuramente rispettati. Roma, 8 Novembre 2011

10 Decreto del MATTM Approvazione della metodologia di calcolo per la determinazione delle fasce di rispetto degli elettrodotti (maggio 2008) Per quanto riguarda la progettazione di nuovi elettrodotti, alla base del calcolo previsionale vi è la metodologia per la determinazione delle relative fasce di rispetto. Roma, 8 Novembre 2011

11 DM 381/1998

12 DM 381/1998

13 Riferimento preciso ai calcoli previsionali nell allegato B del DM 381/1998

14 Radiofrequenze: Controlli Misure Per le sorgenti operanti alle radiofrequenze, secondo quanto stabilito dalla normativa vigente in materia (allegato B del DM 381/1998), la verifica del rispetto dei limiti e del valore di cautela può essere effettuata sia attraverso misure che calcoli previsionali. Tuttavia nel caso in cui questi ultimi facciano prevedere livelli superiori al 50% dei valori massimi previsti dal decreto, è necessario prevedere misure dirette del campo elettrico e magnetico o della densità di potenza nella regione di campo lontano. L obbligatorietà delle misure è stata inserita non a causa della scarsa affidabilità dei programmi di calcolo previsionale, ma piuttosto in considerazione della difficoltà di conoscere in maniera sufficientemente precisa tutti i parametri di ingresso, quali ad esempio, le varie caratteristiche tecniche degli impianti. Poiché può succedere che i siti siano oltremodo complessi con un assai elevato numero di impianti e che i parametri di progetto o quelli dichiarati dai produttori degli impianti o dai loro gestori, possano differire da quanto riscontrabile nella realtà, nell ottica della massima cautela possibile, si è privilegiato il momento della misura, almeno nel caso in cui gli errori nei parametri di ingresso possano essere significativi.

15 Basse frequenze: Controlli Misure Per le sorgenti operanti alle basse frequenze (elettrodotti) le normative vigenti in materia e in particolar modo le attuali procedure di misura e di valutazione del valore dell induzione magnetica utili ai fini del non superamento del valore di attenzione e dell obiettivo di qualità fissati dal DPCM 8/07/2003 sugli elettrodotti si riferiscono a valutazioni basate su misure e non su simulazioni modellistiche. Quindi a livello normativo non è come per le radiofrequenze che fino a certi valori di campo elettrico e magnetico rapportati ai limiti di legge valgono i risultati di simulazione per accertare delle situazioni di non conformità delle sorgenti sotto indagine.

16 Grazie per l attenzione maria.logorelli@isprambiente.it