OPERE INFRASTRUTTURALI DI COMPLETAMENTO DELL AREA P.I.P. IN COPERTINO

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1 COMUNE DI COPERTINO PROV. DI LECCE OPERE INFRASTRUTTURALI DI COMPLETAMENTO DELL AREA P.I.P. IN COPERTINO PROGETTO LAVORI DI REALIZZAZIONE DELLA CANALIZZAZIONE ESTERNA PER L ALIMENTAZIONE IDRICA E DI REALIZZAZIONE DELLA FOGNATURA NERA CON ALLACCIAMENTO ALLA RETE URBANA DINAMICA ESISTENTE. COMMITTENTE: AMMINISTRAZIONE COMUNALE DI COPERTINO PROGETTO DELLE INFRASTRUTTURE: ing. Antonio Verdesca U.T.C. di Copertino Gruppo di consulenza e collaborazione specialistica: PROGETTO DEFINITIVO TAVOLA n. 12: Relazione tecnica illustrativa Copertino, Giugno 2011 Il Tecnico Ing. Antonio Verdesca

2 COMUNE DI COPERTINO PROVINCIA DI LECCE OPERE INFRASTRUTTURALI DI COMPLETAMENTO DELL AREA P.I.P. IN COPERTINO PROGETTO LAVORI DI REALIZZAZIONE DELLA CANALIZZAZIONE PER L ALIMENTAZIONE IDRICA E DI REALIZZAZIONE DELLA FOGNATURA NERA CON ALLACCIAMENTO ALLA RETE URBANA DINAMICA. COMMITTENTE: AMMINISTRAZIONE COMUNALE DI COPERTINO PROGETTO DELLE INFRASTRUTTURE: ing. Antonio Verdesca U.T.C. di Copertino PROGETTO DEFINITIVO Relazione tecnica ed illustrativa Copertino, Giugno 2011 Il Tecnico Ing. Antonio Verdesca

3 RELAZIONE TECNICA OPERE INFRASTRUTTURALI DI COMPLETAMENTO DELL AREA P.I.P. IN COPERTINO PROGETTO LAVORI DI REALIZZAZIONE DELLA CANALIZZAZIONE PER L ALIMENTAZIONE IDRICA E DI REALIZZAZIONE DELLA FOGNATURA NERA CON ALLACCIAMENTO ALLA RETE URBANA DINAMICA. PROGETTO DEFINITIVO Copertino è un comune della provincia di Lecce situato a sud est del capoluogo a circa 16 Km dallo stesso. Il territorio si estende nella penisola salentina ad una quota media di 36 m sul livello medio del mare, ed è individuato sulla Tavoletta III 5.0. dell I.G.M. al Foglio 203; consta di una superficie complessiva territoriale di 57,76 Km 2, mentre il centro abitato si estende per 750 Ha. L area destinata ad impianti produttivi si trova in direzione sud est dal centro e dista da questo per circa 1,8 km. Complessivamente occupa una superficie di 48,34 Ha e consente un insediamento di circa 100 aziende produttive con assegnazioni già esaurite. Nel 1991 la sua popolazione era di abitanti con 7235 famiglie; la popolazione è cresciuta nel 2008 a circa abitanti. L area produttiva può contenere fino a addetti. La popolazione residente prevista al 2015 per il Comune di Copertino può ragionevolmente stimarsi in unità, nel mentre per i prossimi 40 anni si può ipotizzare un probabile raddoppio degli insediamenti produttivi ed il consegnate allargamento dell area di supporto; si possono ragionevolmente attendere dati superficiali di occupazione dell area PIP fino a 100 Ha e stimare una ospitalità fino a addetti. Copertino attualmente è provvisto di strumentazione urbanistica esecutiva il P.R.G. e l area PIP risulta integrata e definita. La dotazione idrica dell abitato di Copertino è, oggi, pari a 80 litri/abitante x giorno con una previsione futura pari a 200 litri/abitante x giorno, come si evince dal Piano Regionale Generale delle Acque e dal Progetto Speciale n 0 14 della ex Cassa per il Mezzogiorno. METODOLOGIA PROGETTUALE Il presupposto è quello di partecipare al bando di finanziamento relativo ai P.O Asse VI - Linea di Intervento 6.2, Azione per le Iniziative per le infrastrutture di supporto degli insediamenti produttivi della Regione Puglia, e quindi risulta chiaro che la metodologia è legata essenzialmente al rispetto delle procedura prescritte dalla stessa iniziativa. E quindi: A partire dal rilievo aerofotogrammetrico, stabiliti alcuni capisaldi essenziali della viabilità interessata, si verificano le posizioni planoaltimetriche dei punti evidenti delle reti infrastrutturali esistenti e delle eventuali nuove realizzazioni. Lo stesso dicasi per i punti fissi di progetto. Tutto ciò per le evidenze pregresse. In nuovo: Analisi dei sistemi urbanistici generali per l inquadramento del PIP e per la individuazione degli insediamenti edilizi produttivi implementati e/o progettati e/o concessi; Censimento e catalogazione delle infrastrutture realizzate abbinato al grado di

4 funzionamento delle stesse; Controllo della gerarchia dei sistemi di ammodernamento e rifunzionalizzazione delle infrastrutture esistenti; Completamento infrastrutturale dell area PIP con particolare riguardo alle necessità evidenziabili in funzione della sostenibilità finanziaria della gestione degli interventi; Valutazione degli elementi progettuali mirati alla valorizzazione delle reti tecnologiche; Stimolo ad attivare interventi per la localizzazione di infrastrutture e servizi per la conciliazione; Ottimizzazione funzionale delle sinergie tra le imprese e delle economie di scala servizi comprensoriali per eventualmente raggiungere obiettivi tra i quali: approvvigionamento idrico ed energetico, depurazione delle acque e riuso dei reflui, gestione dei rifiuti. In termini procedurali tecnici, in linea generale le attese progettuali riguarderanno (ovviamente fino alla definizione proprie di progetto definitivo): Per le Infrastrutture primarie Le nuove opere Gli ammodernamenti Le rifunzionalizzazioni. LA COMPUTAZIONE, la elaborazione dei testi, la individuazione dei corpi d opera elementari (in ambito di collaborazione con l ufficio ed in stretto rapporto con l albo regionale dei prezzi) ed ogni altro contributo eventualmente richiesto, chiude la procedura progettuale. INDAGINI GEOLOGICHE Per tutti ciò che attiene ai riferimenti normativi ed alle indagini stratigrafiche comprendenti l inquadramento geologico e le specifiche geomeccaniche dei terreni di sedime, si fa riferimento alla RELAZIONE GEIOLOGICA ED IDROGEOLOGICA redatta dal dr. Geologo Rocco Gnoni rilasciata su incarico di questa Amministrazione Comunale di Copertino, in data Novembre 2006, nello specifico redatta su indagini in area PIP e depositata presso gli Uffici della Prov. Di Lecce Sezione Idrogeologica in data 28/03/2007.

5 NUOVE OPERE A) REALIZZAZIONE DELLA RETE DI FOGNA NERA CRITERI DI PROGETTO Come indicato nel progetto esecutivo generale il tracciato del collettore principale è in linea con gli schemi planimetrici ed altimetrici dei collettori esistenti nell abitato di Copertino; i collettori raccolgono i liquami delle fogne previste nel progetto esecutivo generale e le fogne con il loro percorso riescono a servire, tramite la rete che ad esse fa riferimento, i comparti dell abitato escluso l area per insediamenti produttivi che verrà realizzata con il presente progetto TUBAZIONI Si sono previste tubazioni in P.V.C di diametro interno Ø 200 mm. e Ø 250 mm. per le reti interne all area PIP e del Ø 315 mm. per il collegamento della rete al pozzetto della fogna urbana presente all incrocio tra la Via Galatina e Via Spallanzani, secondo le portate e le pendenze di calcolo ( ved. relazione allegata) e tubazioni in ghisa sferoidale Ø 80 mm del per la condotta premente collegata al sistema di sollevamento dei reflui. LIVELLETTE Le pendenze sono state fissate in modo da non scendere al disotto del 4,00 per mille in modo da rispondere alle seguenti esigenze: a)- fissare una quota di scorrimento uguale alla quota di arrivo; b)- ridurre il più possibile il volume di scavo; c)- determinare velocità dei liquami compatibili con i valori massimi e minimi tecnicamente accettabili. Tale pendenza non si è potuta mantenere per quanto concerne una parte del collettore per la condotta al pozzetto della fognatura esistente, stante la quota obbligata del recapito finale. Tale pendenza che è risultata essere anche maggiore di quella prevista e risulta comunque dalle elaborazioni di calcolo accettabile mantenendo una buona velocità dei liquami. POSA IN OPERA CONDOTTE E stato previsto un letto di posa dello spessore di cm. 10 di materiale arido inerte per tutto lo sviluppo della rete, con una larghezza di scavo di cm 90 sia per il ø 200, il 250 mm. ed il 315 mm. OPERE D ARTE Sono previsti pozzetti di ispezione di norma ogni 30/40 m. circa, per un totale di n 122 pozzetti. Si è infine previsto l inserimento di due impianti di sollevamento con tutte le attrezzature idrauliche, elettriche, nonché tutte le opere murarie necessarie, da realizzare sia lungo la condotta esterna di collegamento alla rete cittadina, a ridosso del area PIP in collegamento con la prov.le Galatina Copertino ed uno a distanza di circa ml 790 da quello di espulsione dall area PIP. NATURA DEL TERRENO Gli scavi ricadono prevalentemente su terreni rocciosi a matrice calcarenitica, e solo in

6 piccola parte su terreni di poca consistenza (ad eccezione delle opere in area PIP ove la potenza degli strati di colmamento con residui compattati di materiali sciolti ha uno spessore medio di ml 1,20); per i primi, trattandosi di scavi da eseguire nei centri abitati o nelle immediate adiacenze degli stessi, si è escluso l uso delle mine. E allegata relazione geotecnica e geologica. RELAZIONE DI CALCOLO 1. Premessa Descrizione delle opere progettate Lo schema fognante previsto nel presente progetto è stato studiato tenendo conto della rete esistente cittadina ove si prevede lo sfocio del collettore esterno alla rete PIP. 315 mm. Di diametro e da tronchi interni così suddivisi: Via Giolitti ml 764 del Ø 200; Via Agnelli ml 506 del Ø 200; tronco di Via Galatina parallela alla complanare ml 341 del Ø 250; tronco collettore di collegamento alla rete di città ml 1440 del Ø 315 In totale si hanno: ml 341 del Ø250; ml 1270 del Ø 200 ml 1440 del Ø 315 per il collegamento alla rete cittadina. In dettaglio le lunghezze delle singole fogne ed i relativi diametri sono indicati nelle tabelle in appendice. La progettazione è stata eseguita sulla scorta di una aereofotogrammmetria dell abitato accuratamente controllata topograficamente lungo le strade percorse dai collettori principali e secondari, avendo cura di ridurre al minimo la profondità degli scavi. Ogni tronco di fognatura è dotato, come d uso, di pozzetti di lavaggio e pozzetti d ispezione dislocati in maniera tale da rispettare lo schema viario esistente ed una distanza reciproca non superiore ai 40,00 m. Dal punto di vista tecnico le reti di fognatura saranno realizzate con tubazioni in PVC serie pesante con giunto elastico poliuretanico, mentre tutti i pozzetti saranno realizzati in calcestruzzo cementizio, armato ove necessario con chiusini di ghisa ed opere in ferro accessorie. Calcolo della portata nera Gli attuali addetti gravitanti sull area industriale di Copertino sono pari a circa 750 al 2.001, il progetto prevede in fase di pieno insediamento dell area e quindi in attuazione delle capacità previste dal piano una popolazione di addetti pari ad altri 250 e quindi il raggiungimento di un totale di 1000 unità lavorative. Si è quindi previsto un fabbisogno idrico, ai fini civili, per ogni addetto di, mediamente, 200 litri/g. Prendendo a base del calcolo tale quantitativo di fruitori, la portata media, assumendo un coefficiente di punta stagionale pari a 1,5 e un coefficiente di punta giornaliero pari a 2,00 e un coefficiente di afflusso alle fogne pari a 0,80, risulta: Qmax = 0,8 x x 1,5 x 2 x 200 = 0,00555 mc/s

7 Calcolo della portata tecnologica (con alimentazione alternativa a quella potabile assicurata dall Ente AQP) La superficie destinata agli insediamenti produttivi risulta di ha 50,00 (previsioni di piano), dei quali 15 sono utilizzati a strade, verde attrezzato, verde di rispetto ecc. Si suppone una densità pari a 30 addetti/ha. Per la determinazione delle portate delle acque di uso industriale, si sono utilizzate le seguenti indicazioni, date dalla Cassa per il Mezzogiorno al Consorzio ed A.S.I. di Lecce: - dotazione industriale 1,5 l/s per ettaro di superficie netta; - ciclo lavorativo: 12 ore/giorno ( dati riferiti a 50 addetti/ettaro). Riportando tale valore al nostro caso, cioè a 30 addetti/ettaro con un ciclo lavorativo di 12 ore giornaliere, si ha: 0,9 l/s per ettaro. S intende che le superfici cui si riferisce la dotazione indicata sono quelle nette, a meno, quindi, delle fasce di rispetto, zone verdi ecc. Con i dati precedenti, e facendo riferimento alla superficie netta industriale, si ha una portata media, per gli usi industriali di: - Qm = 0,9 x 35 = 31.5 l/s = 0,0315 mc/s Adottando un coefficiente di punta pari a 2 si ha la portata massima: Qmax = 2 x Qm = 0,0630 mc/s Con un coefficiente di afflusso alla fogna pari a 0,8, la portata di calcolo degli scarichi industriali sarà: Qind = 0,80 x Qmax = 0,0504 mc/s In conclusione la portata che affluirà al collettore principale sarà: Qtot = Qmax + Qind = 0, = mc/s Le tubazioni adottate sono di dimensioni Ø 200 mm per le fogne, parte del collettore e Ø 250 mm per la parte finale del collettore. Verifica degli spechi adottati. Alcuni cenni su come si è proceduto alle verifiche: conoscendo la portata e la pendenza del tratto da verificare, si determina la portata specifica Qs = Q / i si individua, quindi, la sezione e si calcola il rapporto tra la portata da smaltire e la portata a sezione piena (ved. tabella 1) Q 0 i Con tale valore, dalla tabella 2 (adimensionale) si possono leggere i valori: - h/h 0 coefficiente di riempimento, - Ω/Ω rapporto tra la sezione occupata da Q e la sezione totale, - V/V 0 rapporto tra le velocità. Utilizzando la tabella 1, dove sono riportate tutte le caratteristiche delle tubazioni adottate, è possibile definire qualsiasi parametro della tubazione. La tabella 1 è stata ricavata utilizzando la formula di Kutter con un coefficiente di scabrezza ε = 0,25 corrispondente alle tubazioni in P.V.C. I pozzetti di visita sono stati previsti di dimensioni pari m 1,20 x 1,20 e sono posti ad una distanza di circa m 30/40. Lo spessore delle pareti sarà di cm 15 del tipo prefabbricato.

8 Verifica del collettore esterno fino al primo impianto di sollevamento: Formula di Chezy con coefficiente scabrezza di Gauckler-Strickler D m w 80 % i m/m k 120 la portata Q risulta m ³ s con Legenda D = Diametro interno del canale circolare - (es. 0.25) w = Livello percentuale di riempimento nel canale - (es. 80) i = Pendenza del canale - (es ) Q = Portata nella condotta k = Coefficiente di scabrezza: Tabella coefficienti scabrezza di Gauckler-Strickler Tubi Pe, PVC, PRFV k = 120 Tubi nuovi gres o ghisa rivestita k = 100 Tubi in servizio con lievi incrostazioni o cemento ord. k = 80 Tubi in servizio corrente con incrostaz. e depositi k = 60 Canali con ciottoli e ghiaia sul fondo k = 40 Verifica del collettore esterno di collegamento alla città: D m w 60 % i m/m k 120 la portata Q risulta m ³ s Fogne interne ed elementari Per tali fogne, per ragioni di esercizio, si adotterà la sezione circolare in P.V.C. del ø interno di mm 200. Si ritiene pertanto superflua ogni ulteriore verifica. Impianto di sollevamento Sono previsti due impianti di sollevamento. Il primo impianto è ubicato immediatamente al termine del confine Nord del perimetro d area PIP sulla Via Prov.le per Galatina I liquami grigliati vengono sollevati da quota 30,60 s.l.m. a quota 34,75 s.l.m. (salto ml 4,15) per una portata media Qm = 0,048 mc/s e una portata massima Qmax = 0,055 mc/s. Il secondo impianto è ubicato a distanza di ml 790,00 dal primo impianto sempre sulla Via Prov.le per Galatina

9 La portata dei liquami non cambia ed in questo caso vengono sollevati da quota 31,59 s.l.m. a quota 34,05 s.l.m. (salto ml 2,46) per una portata media Qm = 0,048 mc/s e una portata massima Qmax = 0,055 mc/s. Rimane una ulteriore lunghezza del collettore del Ø315 per ml 650 fino all incrocio di Via Spallanzani. Il salto naturale di pendenza e verificato per ml 2,45 con una pendenza media dello m/m. Per consentire il funzionamento continuo delle pompe viene prevista una vasca di raccolta in cui si immette il liquame proveniente dal collettore. Il volume di stazione è stato determinato in modo da avere un tempo di permanenza non superiore a minuti ed in modo da garantire il funzionamento continuo delle pompe per evitare un precoce deterioramento delle stesse. V = Qmax x t = 0,055 x 15 x 60 = 49,50 mc; Si assume un volume pari a 50,00 mc; dove: Qmax è la portata massima in mc/s t è il tempo di permanenza stabilito in 15 minuti. La vasca, della capacità di 50,00 mc, avrà dimensioni in pianta di m 6,00 x 3,50 ed altezza di m 2,40. La condotta di mandata che si prevede di impiegare sarà in ghisa sferoidale del Ø interno di mm 100 per una lunghezza di ml 5 e quindi la rete collettore, riprende il tratto a gravità fino al pozzetto della fognatura esistente. La potenza assorbita dal motore, considerando di sollevare la portata massima di 55 l/s, è data da: - P (Kw) = 9,8 x Qmax x H n Dove : Qmax = 0,055 mc/sec. - H = hg + γ 1 + γ 2 = prevalenza manometrica; in cui: h g = 4,50 + 2,30 = 6,80 m (dislivello geodetico, considerando un altezza di pescaggio della pompa di 2,30 m circa). - γ 1 = 1.00 m (perdite di carico localizzate nelle valvole di fondo, saracinesche, variazioni di sezione ecc.) - γ 2 = 0 m (perdite di carico distribuite) H = 6, = 7,80 m Con un rendimento n = 42, la potenza dell elettropompa occorrente a sollevare la portata di 0,055 mc/sec sarà: P = 9,8 x 0,055 x 7,80 = 10,01 kw 0,42 Si prevede pertanto negli impianti di sollevamento l installazione di due elettropompe per ciascun impianto, di cui una di riserva, ciascuna pompa di potenza di 11 kw circa. Questa soluzione consente di adottare la capacità di sollevamento dell impianto all aumento graduale della portata in arrivo attraverso il collettore finale.

10 SISTEMA DI ALIMENTAZIONE DI EMERGENZA E VANO TECNICO DI ALLOGGIAMENTO DEL GRUPPO ELETTROGENO Per ciò che attiene al sistema di alimentazione di emergenza per l attivazione delle pompe di sollevamento in caso di interruzione dell energia elettrica da parte dell ente fornitore, si fa riferimento all allegato n. 16: Specifica Tecnica per Locale per Gruppo elettrogeno Prefabbricato Tipo a Pannelli Componibili e Gruppo Elettrogeno, ove sono indicati l ubicazione della cabina elettrica, le componenti elettrotecniche ed elettroniche di funzionamento, le linee di alimentazione e quanto altro occorre per un corretto funzionamento. A margine della documentazione, sono state allegate le schede relative ai sistemi di sollevamento delle apparecchiature in manutenzione quali una gruetta smontabile per sostegno e le caratteristiche meccaniche ed elettriche di un paranco elettrico a catena. Gli elementi più significativi di tali sistemi di sollevamento si trovano nelle voci di valutazione relativi all interno del computo metrico. Costo delle opere L importo dei lavori a base d asta è stato determinato applicando alle singole categorie dei lavori i prezzi corrispondenti a quelli correnti di mercato, riportati nell elenco prezzi regionale di riferimento. - fornitura e posa in opera di locale tipo Enel per alloggiamento del gruppo elettrogeno e delle apparecchiature di comando elettriche; - fornitura e posa in opera di 4 elettropompe da 11 kw complete di quadri ed apparecchiature; - fornitura e posa in opera di collegamenti al quadro comando esistente in area PIP completi di linea, protettori e sistemi di commutazione. Inoltre sono previsti: - n. 86 pozzetti di ispezione; - ml 341 del Ø250; - ml 1270 del Ø ml 1440 del Ø 315 per il collegamento alla rete cittadina. Alloggiamento con opere edili delle vasche di raccolta liquami e dei macchinari di funzionamento.

11 B) REALIZZAZIONE DELLA RETE DI ALIMENTAZIONE ED EVENTUALE GRUPPO INTERNO DI SOLLEVAMENTO: CALCOLO DEL FABBISOGNO IN FUNZIONE DEL N. DEGLI ADDETTI CON PROIEZIONE AI 40 ANNI: Potenzialità attuale di addetti = 750 (completamento area insediativa oltre il 65%) Potenzialità future anni= 1000 addetti; Fabbisogno industriale stimato=per il momento non sono previsti fabbisogni di carattere produttivo; Fabbisogno totale = [ 1.8 (1000*200)] = circa 4,16 l /sec (calcolo fabbisogno idrico) 24*60*60 con DN=150 e v=0,29 m/s e dal punto di presa stabilito (circa ml 1775) con il carico idraulico misurato (1,20 bar) si assicura, su basi attuali (perdita di carico j= 0,64524 m/km), una portata a pieno regime di 5 l /sec. Complessivamente le opere idriche possono riassumersi nelle seguenti categorie generali: Condotta idrica di adduzione esterna all area PIP del Ø 150 per derivazione dalla condotta esistente all origine dalla Via Sciarpo (collettore portante del Ø 250 proveniente dal sottopasso ferroviario di Via Firenze), per un totale complessivo di ml 1775,00. E auspicabile, in un prossimo futuro la realizzazione di un impianto di pressurizzazione in area di proprietà dell Amm.ne comunale a lato della Via S. Barbara (prolungamento di Via Sciarpo) con serbatoio di compensazione, gruppo di spinta ed eventuale serbatoio pneumatico. PERDITE DI CARICO Le perdite di carico sono perdite di energia idraulica dovute essenzialmente alla viscosità dell acqua e all attrito di quèsta contro le pareti. Esse hanno come conseguenza: - una caduta di pressione globale in una rete a gravità, - una spesa di energia supplementare di pompaggio nelle condotte in pressione. Per scegliere il diametro di una condotta in ghisa sferoidale rivestita internamente in malta di cemento, si considera generalmente un coefficiente di scabrezza ε = 0,1 mm. FORMULE Formula di Darcy La formula di DARCY è la formula generale per il calcolo delle perdite di carico: J = λ V 2 = 8 λq 2 D 2g π 2 gd 5 J : perdita di carico (in m di carico di fluido per m di tubo); λ : coefficiente di perdita di carico D: diametro interno del tubo (in m) V: velocità del fluido (in m/s) Q : portata (in m 3 /s)

12 g : accelerazione di gravità (in m/s 2 ) Formula di Colebrook - White La formula di COLEBROOK - WHITE attualmente è universalmente utilizzata per determinare il coefficiente di perdita di carico. 1 = -2 log ( 2,51 + ε ) λ Re λ 3,71D Re = VD (numero di Reynolds) μ μ: viscosità cinematica del fluido alla temperatura di funzionamento (in m 2 /s) ε: scabrezza di superficie equivalente alla parete del tubo (in m); da notare che essa non corrisponde all altezza delle asperità di superficie; è una dimensione fittizia relativa alla scabrezza di superficie, da cui il termine equivalente. I due termini della funzione logaritmica corrispondono: - per il primo termine 2,51 Re λ alla parte delle perdite di carico dovute all attrito interno del fluido su se stesso; -per il secondo termine ε 3,71D alla parte delle perdite di carico causate dall attrito del fluido contro la parete del tubo; per tubi teoricamente lisci (ε = 0) essa è nulla e la perdita di carico è dovuta soltanto all attrito interno del fluido. Formula di Hazen-William V = C D 0,63 J 0,54 C: coefficiente dipendente dalla scabrezza e dal diametro del tubo. PRESENZA DI ARIA NELLE CONDOTTE L aria impedisce il buon funzionamento di una condotta in pressione. La sua presenza può provocare: - la riduzione della portata, - uno spreco di energia, - rischi di colpo d ariete. E possibile premunirsi con una serie di semplici precauzioni al momento di stabilire il profilo della condotta.

13 IMPIANTO DI ACCUMULO E SOLLEVAMENTO DOTATO DI SERBATOTIO IDROPNEUMATICO DI TESTATA (PROGRAMMAZIONE FUTURA) Si sa che la pressione idrica nella rete pubblica non sempre è sufficiente a garantire la regolare erogazione d acqua dagli apparecchi. Nel caso si tratta di portare la dotazione idrica nel nuceo produttivo posto a circa 2,3 km dal prelievo che già si presenta con piezometrica bassa. Per superare questo limite, è quindi necessario installare un impianto di sopraelevazione idrica che, in funzione delle specifiche esigenze dell utenza, può essere un gruppo di sollevamento con pompa e serbatoio autoclave a cuscino d aria, indicato per medie e grosse utenze; La classificazione tiene conto dell aspetto economico e delle esigenze di praticità d installazione in rapporto anche agli spazi disponibili. In realtà, la suddivisione non è così rigida e non esistono di fatto controindicazioni particolari che scoraggino l installazione di un sistema senza autoclave, anche presso una grossa utenza. Criteri di scelta. Per individuare il gruppo di pressurizzazione più adatto, è fondamentale disporre di tutti i dati utili relativi alle caratteristiche dell edificio da servire, in modo che si possa eseguire una stima del fabbisogno idrico, quanto più reale possibile. I due valori fondamentali da stabilire sono: la portata istantanea Q richiesta (in l/min. o in l/h) e la pressione minima di mandata Hm (in mh2o o kpa) che il gruppo dovrà fornire. La portata. Per determinare il valore della portata istantanea Q esistono vari metodi di calcolo che, partendo da ipotesi differenti, permettono di ottenere valori abbastanza precisi della quantità d acqua, massima richiesta nei minuti di punta. Tra i diversi sistemi di calcolo disponibili, quelli maggiormente impiegati sono i seguenti: 1) calcolo della probabilità di funzionamento contemporaneo degli apparecchi; 2) calcolo sul numero di apparecchi sanitari ed elettrodomestici installati; 3) calcolo basato sul numero di persone che usufruiscono dell impianto di sollevamento. Senza entrare nel merito del calcolo, riportiamo i dati riferiti al terzo metodo, che si sviluppa in maniera meno articolata e fornisce dati più realistici. I dati principali sono i seguenti: - Portata media del giorno di massimo consumo (presenza stimata n ab. per i prossimi 200 anni): 1500*200*1.2/24*3600 = 3,50 l/sec - Portata massima nell'ora di punta del giorno di massimo consumo: 10,50 l/sec - Portata minima notturna del giorno di massimo consumo: 3,00 l/sec - Volume giornaliero consumato nel giorno di massimo consumo: mc 300 circa - Volume da assegnare al serbatoio interratto di compensazione: mc 45 circa pari al 15 % del volume giornaliero massimo (dimensionamento 6,00*4,00*2,10=mc 50,40 di cui utile mc 45,00). Si voglia alimentare la rete, di notte, con 15 m di pressione misurata nel punto più depresso di utenza cui corrisponde una pressione di pompaggio di 2 bar in centrale e rispettivamente di 35 m nell'ora di punta cui corrispondono 6 bar in centrale. Viene scelto un serbatoio idropneumatico da mc 16,00 (due serbatoi in parallelo da 8000 lt). I risultati sono i seguenti: - Volume contenuto nel serbatoio pneumatico alla portata minima e pressione di 2 bar = mc 10,00. E' quindi in grado di far fronte ad un'emergenza per mancato funzionamento del sollevamento di 55 min circa - Volume contenuto nel serbatoio pneumatico nell'ora di punta a 6 bar: mc 12,00 circa. E' quindi in grado di far fronte ad un'emergenza di 20 min circa.. L'impianto di sollevamento potrà essere equipaggiato con pompe a velocità variabile atte a fornire una portata che và da un minimo di 3,00 l/sec con prevalenza di 25 m ad un massimo di 10,50 l/sec con 45 m di pressione. L'impianto di telecontrollo provvederà a variare la velocità

14 della pompa con asservimento alla pressione finale di arrivo misurata nei punti caratteristici della rete. Molto più semplicemente l'equipaggiamento potrebbe essere costituito (oltre alle macchine di riserva) da due pompe a giri fissi aventi nell'ordine le seguenti caratteristiche: - Pompa n. 1 : 3,00 l/sec prevalenza m 25; - Pompa n. 2 : 10,50 l/sec prevalenza m 45; In quest'ultimo caso l'impianto di telecontrollo provvederà a far funzionare di ora in ora e ad intermittenza la pompa avente le caratteristiche di portata e pressione più adatte per mantenere all'utenza le pressioni di consegna prefissate curando che i rendimenti siano sempre i migliori nel mentre sarà il cuscino d'aria che provvederà a stabilizzare portata e pressione in uscita dalla centrale. L'impianto sarà corredato da una batteria di compressori atti a realizzare, una volta tanto, un cuscino d'aria di circa 2,00 * 2 mc alla pressione di 2 bar in circa 4 ore di funzionamento. e da una valvola in grado di scaricare l'aria compressa. SISTEMI DI PRESSURIZZAZIONE IDRICA La prevalenza. Il calcolo della pressione minima che il gruppo di sollevamento dovrà fornire è senz altro più immediato ed intuitivo rispetto a quanto visto per la portata. La pressione minima di esercizio Hm è così ottenuta: Hm = He + Pe + Hr Dove He = altezza massima dell edificio (m); Pe = pressione minima necessaria per il regolare funzionamento delle utenze più sfavorite (m.c.a.); Hr = perdite di carico totali nel tratto di distribuzione più sfavorito (m.c.a.). Il termine Pe non sempre è di immediata individuazione e se non sono note le caratteristiche precise degli apparecchi da servire, si corre il rischio che l acqua, pur raggiungendo le utenze più sfavorite dell edificio, non abbia una pressione sufficiente a garantire la normale portata. Prendendo ad esempio il fabbricato più alto, nel quale le utenze più sfavorite, costituite da flussostati, siano ad una quota di 16 metri rispetto all asse delle pompe o rispetto al livello dell acqua nell autoclave e ipotizzando che la perdita di carico delle tubazioni sia di 2 mh2o (perdita di carico calcolata con la formula di COLEBROOK - WHITE per una condotta del Ø200 in ghisa liscia e per una lunghezza di 1580 ml maggiorata delle perdite di carico accidentali) e che i flussostati per erogare la giusta portata richiedano una pressione a monte pari a 6 mh2o, la pressione minima di esercizio dell impianto sarà: Hm = ( ) = 24 mh2o Impianto con Autoclave. E il sistema sicuramente più noto e probabilmente ancora il più utilizzato. L impianto è essenzialmente costituito da un serbatoio chiuso, all interno del quale una parte di volume viene occupata dall acqua e la rimanente parte da aria che deve essere periodicamente immessa da un compressore o da un alimentatore d aria. La pompa, facendo affluire l acqua all interno del serbatoio, comprime verso l alto il cuscino d aria, chiuso finchè non viene raggiunta la pressione massima di esercizio voluta, che determinerà l intervento del pressostato di blocco della pompa. Prelevando acqua dalla rete, attraverso un serbatoio di compenso, si avrà un abbassamento del livello nell autoclave e la conseguente espansione dell aria compressa, fintanto che, raggiunta la pressione minima impostata (Hm), il presso stato chiuderà il circuito e farà ripartire la pompa. Il dimensionamento dell impianto comprende il calcolo della capacità utile dell autoclave (Vu) e della portata dell acqua erogata dalla pompa (Qv), nel periodo di tempo che intercorre fra ogni attacco e lo stacco successivo. Per limitare il numero di interventi delle pompe, si può intervenire aumentando la capacità dell autoclave o la portata delle pompe. Un buon compromesso tra l ingombro dell autoclave, con relativi costi, e la potenza delle pompe installate, può essere tradotto nella seguente formula pratica: Qv = 30 x Q/Sc

15 Dove: Q è la portata della pompa in litri al minuto, pari al consumo assoluto d acqua nell impianto; Sc è il numero massimo di interventi orari; mentre per calcolare il volume dell autoclave (Vu) può essere utilizzata la seguente formula: Vu = Qv x (P1 + 1) / (P1 P2) dove : P1 corrisponde alla pressione di disinserimento della pompa, in pratica la pressione massima ammessa nella rete di distribuzione ; P2 è la pressione di inserimento della pompa, cioè la pressione minima per il regolare funzionamento degli apparecchi. A questo punto si conoscono tutti i dati necessari per il dimensionamento dell autoclave. Proseguendo il calcolo del sistema di pressurizzazione per l edificio considerato in precedenza e riassumendo i dati, avremo: - portata massima dell impianto Q = 1000 l/min (1,5 volte la portata massima nell'ora di punta del giorno di massimo consumo); - pressione massima di esercizio per non danneggiare gli apparecchi serviti P1 = 45 mh2o; - pressione minima di esercizio per il regolare funzionamento delle utenze P2 = 25 mh2o. Fissando par a 10 il numero di interventi orari delle pompe (Sc), il volume netto dell autoclave sarà: Vu= 30 x Q/Sc x (P1 + 1) / (P1 P2) = 30 x 1000/10 x (4,5 + 1) / (4,5 2,5) = 8000 litri circa. Si utilizzano due serbatoi idropneumatici da lt. Il controllo del volume d aria. Tutte le considerazioni fin qui fatte e il relativo esempio di calcolo, partono dal presupposto che l autoclave sia provvista di un sistema per il controllo e il ripristino automatico dell aria. Se così non fosse, il volume dell autoclave risulterebbe notevolmente maggiore, così pure i costi dei acquisto e di esercizio. Per questo motivo le autoclavi sono tutte corredate di compressori o alimentatori d aria che mantengono la pressione d aria nel serbatoio alla pressione minia P2, evitando un inutile lavoro di compressione da parte delle pompe. Contribuiscono inoltre a migliorare il servizio integrando l aria che viene inevitabilmente assorbita dall acqua in movimento, senza per questo dover svuotare il serbatoio e riempilo nuovamente di aria. Esistono infine alcuni modelli autoclave con membrana che non richiedono alcun sistema di alimentazione dell aria, ma solamente i normali controlli della pressione di carico, come per i comuni vasi di espansione. Il volume utile del serbatoio varia in genere da 200 a 500 litri e ciò li rende particolarmente indicati per le piccole utenze Esempio di Riepilogo dei dati dell'impianto: Portata nell'ora di punta: 10,50 l/sec Volume utile del serbatoio di compensazione 6,00 x 4,00 x 2,10 = 50,40 m³ 45 mc utili. Volume utile del serbatoio idropneumatico 14 mc utili. Tempo di riempimento a pompe spente: litri/0.025 mc/sec = 560 sec (condotta di alimentazione del 100 in ghisa di 8,00 ml alla pressione di 0,80 bar) Dislivello geodetico: 16 m Lunghezza tubazione di mandata: 1580m tubazione: in ghisa o acciaio 100 PN 10, De 200 mm portata di progetto della pompa: 10,50 l/sec velocità del flusso nella condotta: 1,02 m/sec perdita di carico

16 della tubazione: 1,50 m di raccordi e valvole: 1,20 m prevalenza totale: 16,00 m + 1,50 m + 1,20 m + 6 = m 25 circa Caratteristiche idrauliche di ogni singola pompa nel punto di lavoro: portata 10,50 l/sec - prevalenza 35,00 m ( 2 Elettropompe multistadio a comando pressostatico a velocità fissa tipo WILO GPV(C)3 808 MVI potenza 6,3 Kw complessiva, Q max = 40 mc/h, P max = 45 ml, Pressione max = 16 bar, trifase compreso apparecchiatura di comando elettrico e meccanico) ) Tempo di svuotamento della vasca, considerando i nuovi afflussi: 14000/37= 368 sec Intervallo tra gli avviamenti nell'ora di punta: riempimento 560 sec + svuotamento 368 sec = sec = 15,5 minuti Costo delle opere L importo dei lavori a base d asta è stato determinato applicando alle singole categorie dei lavori i prezzi corrispondenti a quelli correnti di mercato, riportati nell elenco prezzi regionale di riferimento. Tralasciando per il momento l impianto di pressurizzazione idrica e tenendo conto che allo stato attuale la prevalenza di dotazione nell area assicurata dall Ente erogatore AQP rimane di 0,75 bar e quindi sufficiente ad alimentare anche i secondi livelli di elevazione, si è tenuto conto nella elaborazione quantitativa e valutativa di: - fornitura e posa in opera di 8 pozzetti di interruzione o di testata muniti di apparecchiature dello scarico; - fornitura e posa di ml 2323,00 di tubazione in ghisa sferoidale del Ø 150 con innesto alla tubazione esistente del Ø 250 nel sottopasso di Via Firenze a collegamento di Via Sciarpo; - fornitura e posa in opera di tutte le apparecchiature di sezionamento, pulizia e protezione finale occorrenti. In sintesi: - n. 8 pozzetti di ispezione più uno di innesto; - ml 2323 di tubazione in ghisa sferoidale tipo k9 del Ø150 interno; - apparecchiature di sezionamento e comando con innesto alla condotta di alimentazione in testa e di innesto alla condotta già costruita e collaudata esistente all interno dell area PIP. Risulta quindi il seguente QUADRO ECONOMICO DI SPESA

17 A IMPORTO PER L ESECUZIONE DELLE LAVORAZIONI a1 -Lavori a base d'asta (a corpo) (esclusi gli oneri per la sicurezza) ,62 a2 -Oneri per la sicurezza (non soggetto a ribasso d'asta) ,00 Sommano lavori ed oneri ,62 a3 Importo per la redazione del progetto esecutivo e per la relazione geologica (onorari e contributi Cassa) ,00 IMPORTO PER LE LEVORAZIONI ,62 B - SOMME DISPOSIZIONE DELL' AMMINISTRAZIONE B1) Allacciamenti ai pubblici servizi (Quadri Enel) 2 050,00 B2) Imprevisti 418,44 b3.1) Spese tecniche e CNPAIALP ex Art. 92 d.lgs 163/2006 (DD.LL. e C.S.E.) ,00 b3.2) Spese per Analisi e Collaudi 5 000,00 b3.3) Spese per commissioni aggiudicatrici 1 500,00 B3 (b3.1 + b3.2 + b3.3 ) Spese generali ,00 B4) Spese per pubblicità 2 000,00 B5) Spese incentivi per la progettazione prelim. e definitiva (ex. Art. 92 c. 5) ,77 b6.1) IVA sui lavori ed oneri il 10% (A1+A2) ,86 b6.2) IVA su spese generali e A3 il 21% ,00 B6 (b6.1 + b6.2) Totale IVA ed eventuali altre imposte ,86 B (b1 + b2 + b3 + b4 + b5+ b6)totale SOMME A DISPOSIZIONE DELL'AMMINISTRAZIONE ,07 C (A + B) TOTALE DELL'OPERAZIONE ,69 IMPORTO GENERALE COMPLESSIVO DEL PROGETTO. 1'380'458,69 Il progettista ing. Antonio Verdesca U.T.C. di Copertino