Impianti elettrici nei grandi edifici e building automation

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1 Vincenzo Cataliotti Antonio Cataliotti Impianti elettrici nei grandi edifici e building automation PROGETTO - DIREZIONE DEI LAVORI - COLLAUDO

2 Introduzione L esperienza maturata in ambito accademico e professionale ha fatto nascere in me la convinzione che risulta sicuramente utile integrare le conoscenze universitarie di un ingegnere elettrico con tutta una serie d informazioni complementari indispensabili per sviluppare in modo consapevole i compiti di progettista, direttore dei lavori e collaudatore degli impianti elettrici negli edifici che si presentano sempre più frequentemente all attenzione dei liberi professionisti. Tenuto conto poi della penetrazione delle tecnologie dell automazione, delle telecomunicazioni e dell informatica che si è registrata in questi ultimi anni nella concezione e gestione dell impiantistica degli edifici (building automation e cablaggio strutturato) e del fatto che questi aspetti sono attualmente considerati in modo marginale nei corsi universitari, si è ritenuto utile e opportuno dedicare loro un attenzione particolare. Per tutte le specifiche applicazioni si è fatto riferimento ad un grande complesso del terziario appartenente ad un Ente pubblico ciò anche perché, in questo caso, vigono specifiche regole da rispettare nella progettazione, esecuzione e collaudo. È evidente che le indicazioni fornite sulle procedure da rispettare nelle attività sopra ricordate hanno carattere assolutamente generale e, con tutte le necessarie modificazioni, potranno essere utilmente sfruttate anche per altre tipologie di lavori. Fatte queste considerazioni d ordine generale, i contenuti del presente volume in sintesi sono i seguenti: 1) Premessa generale sulla progettazione focalizzata sugli elementi che condizionano la redazione degli elaborati, anche in dipendenza delle fasi progettuali previste dalla legge (Parte I). 2) Valutazioni tecniche e dimensionamenti degli impianti elettrici ordinari (luce e forza motrice) (Parte II). 3) Valutazione tecnica e dimensionamenti della building automation (impianto generale di supervisione; security; safety; controllo degli impianti di clima- 11

3 tizzazione, degli impianti elettrici e del sistema luci) e del cablaggio strutturato (Parte III). 4) Valutazioni economiche (Parte IV). 5) Documentazione tecnico-amministrativa (Parte V). 6) Redazione degli elaborati di progetto (Parte VI). 7) Attività necessarie per l esecuzione e conduzione delle opere progettate (Parte VII); 8) Attività necessarie per il collaudo dei lavori (Parte VIII). Nella trattazione, che ha carattere schematico, si presuppongono adeguate conoscenze di base*. Non posso chiudere questa introduzione senza ricordare che la trattazione della building automation e del cablaggio strutturato, è stata sviluppata dal prof. ing. Antonio Cataliotti che ha portato il suo prezioso contributo anche all impostazione generale del testo e all analisi delle verifiche di collaudo e senza rivolgere un vivo ringraziamento al signor Salvatore Longo per l affettuosa collaborazione nella cura paziente dell aspetto redazionale del testo e dei disegni, al dott. Enzo Benedusi della Honeywell per tutta la documentazione gentilmente fornita e al prof. ing. Vito Carrescia per avere cortesemente consentito l utilizzazione di alcune figure e tabelle delle Guide Blu TNE. Palermo, marzo 2005 Vincenzo Cataliotti * Vedi: V. Cataliotti, Impianti elettrici, vol. I, Generalità e componenti; Impianti elettrici, vol. III, Analisi dei distemi di distribuzione a media e bassa tensione. S.F. Flaccovio Editore, Palermo. 12

4 PARTE I Generalità sulla progettazione In questa prima parte vengono esaminate in generale le fasi in cui si articola l attività progettuale (progetto preliminare, progetto definitivo, progetto esecutivo) e illustrate tutte le informazioni che stanno alla base dell attività di progettazione.

5 1 Redazione del progetto 1.1. Leggi e guide che regolamentano la progettazione Come riferimenti per la redazione degli elaborati di progetto sembra utile richiamare: Guida CEI 0-2 Guida per la definizione della documentazione di progetto degli impianti elettrici. Legge 5 marzo 1990 n. 46 e s.m.i. Norme per la sicurezza degli impianti e suo regolamento d attuazione (D.P.R. 6/12/1991 n. 447). Legge 11 febbraio 1994 n. 109 Legge quadro in materia di lavori pubblici e s.m.i. e il successivo Regolamento d attuazione approvato con D.P.R. 21 dicembre 1999 n. 554 e s.m.i. (per la Sicilia Legge Regionale 2 agosto 2002 n. 7 Norme in materia di opere pubbliche. Disciplina degli appalti di lavori pubblici, di fornitura, di servizi e nei settori esclusi e s.m.i.). Nella citata legge n. 46 del 1990 è sancita l obbligatorietà di esecuzione del progetto da parte di professionisti iscritti ad Albi professionali Modalità di acquisizione di un progetto La progettazione può essere affidata da: a) Committente pubblico b) Committente privato. a) Committente pubblico (Comune, Regione, Provincia, ) L incarico di progettazione è disciplinato dalla legge (Legge 109/94 e s.m.i.). Per incarichi relativi a prestazioni il cui importo sia stimato (in base alle vigenti tariffe professionali) < ,00 (in Sicilia < ,00) il committente può affidare l incarico direttamente a professionisti singoli o associati di sua fiducia. Per incarichi relativi a prestazioni il cui importo sia stimato (in base alle vigenti tariffe professionali) > ,00 (in Sicilia > ,00) il committente deve effettuare una gara di progettazione da espletarsi secondo definite regole stabilite da altre leggi e regolamenti.

6 b) Committente privato L assegnazione dell incarico di progettazione non è regolamentato da leggi. Il privato può liberamente scegliere un professionista di sua fiducia o espletare una gara di progettazione Disciplinare d incarico Il disciplinare d incarico è, di fatto, un contratto che regolamenta i rapporti fra il committente e il progettista. In esso sono definiti: le norme e leggi che devono essere rispettate dal professionista; gli obblighi e i diritti del professionista; gli elaborati di progetto che il professionista deve presentare; le modalità per la definizione dei prezzi; i termini di presentazione dei vari elaborati progettuali e le penalità per ritardata consegna; la classificazione del lavoro ai fini del calcolo della parcella professionale [IIIc (impianti d illuminazione, telefonici, ), IVb (cabine elettriche), IVc (linee di distribuzione di energia elettrica), ] e le modalità di compilazione della stessa anche con riferimento alla valutazione del rimborso spese; le regole da rispettare in caso di rinunzia del progettista, di compilazione di progetti stralcio, varianti, ecc. ; la regolamentazione delle eventuali controversie; gli estremi della polizza professionale del progettista;. NOTA Il progettista non deve iniziare la progettazione senza la preliminare sottoscrizione del disciplinare d incarico Fasi progettuali Ai sensi di quanto previsto nella legge 109 e s.m.i. e nella guida CEI 02 già citate si distinguono le seguenti fasi progettuali: progetto preliminare o di massima progetto definitivo progetto esecutivo Progetto preliminare Necessario per definire le caratteristiche di massima del progetto e valutarne il costo. 16

7 CONTENUTI Definizione sommaria dei lavori da realizzare nel rispetto delle esigenze del committente e delle prescrizioni normative tenendo conto anche dei problemi di interfaccia con altre progettazioni. Quantificazione dell impegno finanziario necessario. DOCUMENTI Relazione generale (illustrativa) descrizione sommaria dei luoghi, dell impianto e della sua tipologia; indirizzi per la redazione del progetto definitivo; cronoprogramma delle fasi attuative delle varie attività, di progettazione, approvazione, affidamento, esecuzione e collaudo; prime indicazioni e disposizioni per la stesura dei piani di sicurezza (vedi appresso nel Progetto Esecutivo); indicazione dell impegno finanziario di massima (dedotto dal preventivo sommario vedi appresso). Relazione tecnica 1 dati di massima del progetto; criteri di massima di scelta delle soluzioni da adottare per gli impianti elettrici ordinari, per la building automation e il cablaggio strutturato. Preventivo sommario (stima parametrica dell impianto) 2 valutazione di massima dell impegno finanziario. Elaborati grafici planimetria generale; schema elettrico generale; schemi di principio per la building automation e il cablaggio strutturato Progetto definitivo Necessario per ottenere le autorizzazioni amministrative (esempio: VV.F, Soprintendenza ai monumenti, ) o per effettuare un appalto integrato (il progetto esecutivo lo sviluppa in questo caso l impresa). CONTENUTI Definizione dei lavori da realizzare nel rispetto delle esigenze, dei criteri e dei vincoli del progetto preliminare in modo sufficiente per ottenere il rilascio 1 Nei casi più semplici la Relazione Tecnica fa parte della Relazione Generale. 2 Stima fatta sulla base di progetti similari, dividendo i costi delle singole opere per le relative superfici o cubature e ottenendo in tal modo costi parametrici espressi in /m 2 o /m 3. Partendo dalle superfici o cubature del complesso in esame si può in tal modo apprezzarne il costo. Per le spese accessorie si fa una stima forfettaria (35-40% del costo dell impianto). 17

8 delle prescritte autorizzazioni amministrative e avere, nel caso di appalto integrato, un progetto esecutivo che soddisfi tutte le esigenze del committente. DOCUMENTI Relazione generale descrizione del complesso in cui deve essere realizzato l impianto; destinazione d uso dei locali; descrizione sintetica dei criteri di scelta delle soluzioni impiantistiche fondamentali; problemi di interfaccia con altre progettazioni; descrizione sintetica delle principali opere da realizzare; aggiornamento del cronoprogramma; quadro economico (vedi appresso). Relazione tecnica impianti elettrici ordinari dati definitivi di progetto; norme di riferimento; descrizione delle soluzioni adottate e dei componenti con giustificazione delle varianti rispetto al preliminare; calcoli preliminari di tutti gli impianti. Relazione tecnica building automation e cablaggio strutturato dati definitivi di progetto; norme di riferimento; descrizione delle soluzioni adottate e dei componenti con giustificazione delle varianti rispetto al preliminare. Elaborati grafici planimetrie e sezioni del complesso. Per gli impianti elettrici ordinari planimetria generale con i percorsi delle condutture principali; schema elettrico generale; disegni di installazione dei componenti fondamentali senza indicazione delle dorsali; schema elettrico della cabina (ove presente); schema topografico dei quadri principali. Per la building automation e il cablaggio strutturato schema del sistema di supervisione; schemi dei sottosistemi previsti (safety, security, ecc. ); schema del cablaggio strutturato previsto; disegni di installazione dei componenti fondamentali. 18

9 Disciplinare descrittivo e prestazionale degli impianti indicazione: delle norme di riferimento e delle relative prescrizioni; delle qualità e caratteristiche dei componenti principali, delle modalità di installazione e gestione degli stessi. NOTA Nel caso in cui il progetto definitivo sia posto a base di un appalto integrato è necessario predisporre anche lo schema di contratto secondo quanto sarà illustrato successivamente negli elaborati del progetto esecutivo. Computo metrico estimativo (con indicate le quantità e i costi di tutte le opere previste in progetto) con la valutazione del costo totale delle opere. Tali valutazioni sono effettuate con costi stimati. In tale fase non viene elaborato un Elenco Prezzi (vedi appresso). Quadro economico (contenente l importo risultante dal computo metrico estimativo e da tutti gli oneri accessori necessari per definire in modo compiuto l intervento vedi appresso nel progetto esecutivo) Progetto esecutivo Necessario per l esecuzione delle opere in tutti i loro particolari, tenuto conto delle validazioni della committenza e delle eventuali prescrizioni degli enti preposti alla concessione di autorizzazioni. CONTENUTI Tutti gli elementi, le indicazioni, i particolari costruttivi del progetto in modo che sia eseguibile in conformità a quanto previsto dal progettista e ai dati, vincoli e desiderata della committenza nel rispetto delle prescrizioni normative e autorizzative. L ingegnerizzazione di tutte le lavorazioni. DOCUMENTI Relazione generale descrizione dettagliata del complesso in cui deve essere realizzato l impianto; destinazione d uso dei locali; norme di riferimento; criteri di scelta delle soluzioni impiantistiche per gli impianti elettrici ordinari; 19

10 criteri di scelta delle soluzioni impiantistiche per la building automation; criteri di scelta della soluzione impiantistica del cablaggio strutturato; problemi di interfaccia con altre progettazioni; descrizione sintetica delle opere da realizzare; pianificazione degli interventi. Relazione tecnica impianti elettrici ordinari dati definitivi di progetto integrati dai vincoli e prescrizioni nati con la validazione del progetto definitivo; giustificazione delle soluzioni tecniche adottate e delle caratteristiche dei componenti con definizione della qualità dell impianto (prestazione, affidabilità, elasticità, ). Calcoli esecutivi impianti elettrici ordinari (si possono allegare alla Relazione tecnica) calcoli esecutivi completi di tutti gli impianti (calcoli elettrici, illuminotecnici, verifica protezione scariche atmosferiche, ove richiesta). Relazione tecnica building automation e cablaggio strutturato dati definitivi di progetto integrati dai vincoli e prescrizioni nati con la validazione del progetto definitivo; giustificazione delle soluzioni tecniche adottate e delle caratteristiche dei componenti con definizione della qualità dell impianto (prestazione, affidabilità, elasticità, ); definizione degli schemi relativi al sistema di supervisione che sarà perfettamente caratterizzato in tutte le sue parti con specifico riferimento al caso trattato; definizione degli schemi relativi di tutti i sottosistemi con scelta e caratterizzazione dei sensori, delle reti di campo, dei sistemi di gestione, della rete LAN, dei necessari software e del cablaggio strutturato. Elaborati grafici planimetria generale del sito in cui è ubicato il complesso; planimetrie e sezioni del complesso. Per gli impianti elettrici ordinari schema elettrico generale; planimetria generale del complesso con i percorsi delle condutture principali e secondarie; disegni di installazione di tutti i componenti con indicazione delle dorsali d alimentazione; schema elettrico della cabina (ove presente) e suo layout (disposizione in pianta di tutte le apparecchiature con le loro quote reali); schema topografico dei quadri; 20

11 rappresentazione dell impianto di terra; schemi unifilari di tutti i quadri; particolari esecutivi in numero adeguato in modo da rendere chiari ed evidenti i particolari di installazione dei singoli componenti. Per la building automation e il cablaggio strutturato schema completo e dettagliato del sistema di supervisione; schemi completi dei sottosistemi previsti (safety, security, ecc. ); schema completo del cablaggio strutturato previsto; disegni di installazione di tutti i componenti previsti; particolari esecutivi in numero adeguato in modo da rendere chiari ed evidenti i particolari di installazione dei singoli componenti. Piano di manutenzione dell opera (prevede, pianifica e programma l attività di manutenzione per mantenere nel tempo la funzionalità, la qualità, l efficienza e il valore economico delle opere). Piano di sicurezza e coordinamento (documento complementare al progetto esecutivo che prevede l organizzazione delle lavorazioni in modo da prevenire o ridurre i rischi per la sicurezza e la salute dei lavoratori, redatto ai sensi di quanto previsto dalla vigente legge 494/96 e s.m.i.). Cronoprogramma (disciplina in via convenzionale la pianificazione temporale dei lavori che deve essere rispettata nella realizzazione degli stessi). Elenco prezzi unitari (riporta i prezzi unitari adottati per ogni componente installato in opera, dedotti da prezziari regionali, da un prezziario approvato dal committente o da opportune analisi prezzi). Analisi prezzi (definisce i prezzi dei generici componenti installati a partire dal prezzo di mercato degli stessi, della mano d opera necessaria e dell incidenza dei costi della sicurezza, delle spese generali e dell utile d impresa). Computo metrico estimativo (il computo metrico estimativo permette di valutare i costi moltiplicando il totale di ogni quantità per il relativo prezzo unitario. La somma di tutti i costi parziali fornisce il costo totale stimato per l opera in esame). Quadro economico (contenente l importo risultante dal computo metrico estimativo, suddiviso in importo a base d asta e costi per la sicurezza, più le spese accessorie: I.V.A., competenze tecniche, imprevisti, altri costi inerenti l appalto). Quadro d incidenza percentuale della mano d opera (sono riportate l incidenza percentuale della quantità di mano d opera per le diverse categorie di cui si compone il lavoro). 21

12 Capitolato speciale d appalto con incluso schema di contratto (deve contenere tutti gli elementi per una compiuta definizione tecnica, economica e amministrativa dell appalto e stabilire le modalità d esecuzione, le norme di misurazione, i requisiti d accettazione dei materiali e componenti, le specifiche di prestazione degli stessi). 22