2014 [Digitare il testo] CReSO Graziano Vittone Luca Nari Martedì 4 marzo 2014 Nota Tecnica N° 1 La presente nota è dedicata agli impianti antigrandine e alle regole da rispettare per garantire la durata nel tempo della struttura anche in presenza di eventi atmosferici eccezionali. CReSO – Centro di Ricerca e Sperimentazione per l’Ortofrutticoltura piemontese La presente nota, facendo riferimento all’evento eccezionale del 19 agosto 2013 che ha causato il collasso di diversi impianti, contiene un’analisi tecnica dei principali elementi che costituiscono un impianto antigrandine allo scopo di fornire utili indicazioni atte a garantire la massima funzionalità e sicurezza. Collasso di un impianto con pali in cemento privo di ancoraggi laterali Impianto con pali in legno con impregnatura inadeguata PALIFICAZIONE I pali rappresentano la componente principale dell’impianto antigrandine; nei frutteti, di norma sono in legno o in cemento e, in base alla loro tipologia, si possono distinguere in: PALI IN LEGNO In Piemonte, il castagno, ha avuto da sempre una significativa diffusione data la reperibilità locale e il costo ridotto. Questo legno presenta una “resistenza naturale” ai patogeni agenti di marciumi e, per sua natura, non viene impregnato. Il castagno, infatti, e alcune altre essenze (Abete - Robinia) sono caratterizzate dell’esistenza di una porzione prevalente di duramen rispetto all’alburno che rende questi legni refrattari all’impregnatura e al tempo stesso ne conferisce una maggiore resistenza. Quest’ultima però, non è sempre così duratura nel tempo: infatti si fa riferimento a 10 – 15 anni (nei casi migliori) dopodiché anche questo legno risulta sensibile agli attacchi dei parassiti. Gli anni di accrescimento delle piante, l’esposizione del terreno in cui esse sono cresciute e il periodo in cui vengono tagliate, rappresentano i fattori che ne determinano resistenza e durata. Il pino, sia la specie silvestre sia la marittima, a differenza del castagno, contiene una porzione importante, a volte predominante, di alburno e quindi più recettiva all’impregnatura. La provenienza delle pianta, il tipo di stagionatura e la quantità di prodotto utilizzato nel trattamento impregnante ne conferiscono la resistenza e il suo costo: - - - Provenienza: A differenza del castagno che è locale, i maggiori centri di produzione di pino sono, Francia, Polonia, Portogallo. La natura del terreno in cui un albero è cresciuto giuoca un ruolo importante sulla qualità del palo: nei terreni più poveri e sabbiosi, l’incremento di diametro è ridotto e per avere pali con sezioni idonee (10 x 12 cm) servono più di vent’anni. Stagionatura: affinché il legno accetti il trattamento d’impregnatura esso dovrà aver perso la maggior parte dell’acqua al suo interno e la sua umidità non dovrà essere mai superiore al 25 %. L’essiccatura può avvenire naturalmente stoccando il legno all’aria aperta oppure artificialmente in specifici essiccatoi. L’essiccatura naturale necessita di maggior tempo e consente una perdita progressiva di acqua mentre quella eseguita in appositi forni, molto più breve, è caratterizzata da una repentina perdita di umidità favorevole alla formazione di spaccature, siti d’ingresso di patogeni fungini. Impregnatura: questa fase consiste nel far giungere la miscela fungicida (solo rame e altri CReSO – Centro di Ricerca e Sperimentazione per l’Ortofrutticoltura piemontese 1 fungicidi in quanto altri metalli come cromo e arsenico sono stati vietati nella C.E.) all’interno del palo. Questo processo avviene in autoclave nella quale, fatto precedentemente il vuoto e successivamente portata ad una pressione di 10 – 12 bar, si immette la soluzione che impregnerà completamente i pali; per il loro utilizzo in frutticoltura e viticoltura la classe di riferimento è la numero 4 che prevede “il contatto con il suolo o una fonte di umidificazione prolungata e permanente”. A fronte di questo processo le ditte più affermate rilasciano un certificato che ne attesta l’avvenuta osservanza di tutte le fasi (in Francia ad esempio esiste la certificazione CTB+ e per l’Italia la normativa DIN 68 800-3); a richiesta può venire rilasciata una garanzia scritta di 10 o 15 anni con la quale si fa obbligo alla ditta costruttrice della sostituzione dei pali che nel frattempo dovessero subire alterazioni tali da determinarne la marcescenza. La quantità di prodotto utilizzato nel trattamento Sezione di palo ben impregnato risulta fondamentale e non dovrebbe essere, per la classe 4, inferiore a 18 kg/m3. Dosaggi inferiori, ne riducono il costo ma ne limitano la resistenza e la durata. Purtroppo, non è possibile evidenziare visivamente un errato o insufficiente trattamento impregnante in quanto esteriormente non vi sono differenze: l’unico sistema è procedere, nell’ambito di un certo lotto, a sezionare alcuni esemplari ad oltre 20 cm dall’estremità ed esaminare se la soluzione ha raggiunto tutte le parti, anche la parte più interna, del palo. PALI IN CEMENTO I pali in cemento rappresentano una valida alternativa ai pali in legno; risultano più duraturi e con caratteristiche standardizzabili. La loro resistenza a flessione è aumentata notevolmente negli ultimi anni data l’evoluzione tecnologica del cemento armato precompresso. Questi pali sono realizzati in apposite casseforme mediante la tecnica delle trecce ''pre-tese''. All’interno della cassaforma sono inseriti fili d’acciaio ad aderenza migliorata, opportunamente intrecciati, che vengono messe in tensione da una macchina esterna che ne imprime una forza di trazione molto elevata. A questo punto si getta il calcestruzzo nella cassaforma e si aspetta l’indurimento della colata. Si rilascia progressivamente la macchina che tende le trecce: queste, tornando nella loro forma originaria trasformano la forza di trazione ricevuta in forza di compressione assorbita dal calcestruzzo. Come i pali in cemento utilizzati in passato, anche quelli in precompresso necessitano di un sistema di ancoraggi oltre che dei pali di testata anche di quelli perimetrali. L’ancoraggio ha il compito di scindere le forze complesse di presso flessione, che si sviluppano in condizioni di carico (grandine e vento), in forze semplice Fili d’acciaio messi in tensione per la di compressione assorbibili completamente dal preparazione dei pali in cemento calcestruzzo. Si ricorda che con i pali in cemento, in caso di rottura anche di pochi pali, si attua inesorabilmente “l’effetto domino” che determina l’abbattimento di tutto l’impianto. Un accenno lo merita la profondità alla quale un palo in cemento deve essere posto: l’interramento non deve essere superiore ai 70 cm in quanto a profondità maggiori la sua tenuta alle forze orizzontali, viene diminuita. CReSO – Centro di Ricerca e Sperimentazione per l’Ortofrutticoltura piemontese 2 Corretto ancoraggio del palo esterno e di quelli laterali RESISTENZA STRUTTURALE DEI PALI PERIMETRALI Qualunque sia la natura del palo utilizzato, è importante conoscere le sollecitazioni alla quale un palo posto nel perimetro può venire sottoposto; infatti in questo caso agisce oltre la forza di compressione (rete e grandine) anche quella orizzontale (vento) che in qualche caso eccezionale può anche essere di forte intensità (forza 9 e 10 durante il temporale del 19 agosto 2013). La resistenza di un palo varia in funzione della sua altezza (fuori terra) e dalla distanza dall’ ancoraggio. Nella seguente tabella sono riportati i valori di sforzo (momento alla base) che si sviluppano in funzione dei parametri sopra citati, considerando come carico verticale, il peso della grandine e della neve (166 kg/m2) e il carico orizzontale (56.3 kg/m2) derivante dall’azione del vento con una velocità di oltre 90 km/h indicato come vento di tempesta dalla scala di Beaufort (valore 10). CReSO – Centro di Ricerca e Sperimentazione per l’Ortofrutticoltura piemontese 3 Nel caso del LEGNO, un palo di altezza di 4 m ( fuori terra ) richiede almeno una sezione di diametro Ø10-12 cm in quanto la sezione Ø8 cm NON è in grado di resistere ad una sollecitazione di momento massima superiore a circa 70 kgm. In alternativa occorre diminuire l’interasse tra i pali non superiore agli 8 m. Un palo in CEMENTO ARMATO PRECOMPRESSO 9x9 oppure 8x10 cm alto 4 m con quattro trecce 3x2,25 e calcestruzzo classe C20/25, ha un momento resistente stimato di circa 115 kgm; è quindi corretto un suo utilizzo con una distanza dell’ancoraggio pari a 1,5 m e non inferiore. GLI ANCORAGGI - Ancoraggi con base di cemento: sono costituiti da un’asta di acciaio galvanizzata di lunghezza di 1.5 – 1.7 m alla cui base viene fissato un blocco di cemento a forma circolare e posto al fondo di una buca di larghezza di 30 – 40 cm e di profondità di 1.5 m che viene riempita con materiale terroso e sassi. In passato l’asta anziché essere precostituita dallo zoccolo di cemento, veniva coperta sul posto da una colata di cemento: questa pratica si è dimostrata difettosa e quindi abbandonata in quanto si sono verificate delle situazioni di scarsa tenuta alla trazione. Una volta installati bisognerà assolutamente aspettare il tempo che il terreno si ricompatti prima di procedere alla messa in tensione dell’impianto. Ancoraggi a vite: sono molto pratici, facili e veloci da installare ed offrono, se calcolati bene, la stessa garanzia di tenuta oltre alla possibilità, una volta installati, di poter tensionare immediatamente l’impianto. Da evitarne l’adozione nei terreni molto sciolti o con grosse pietre. Riguardo agli ancoraggi delle file esterne, questi devono assolutamente essere applicati su tutti i pali sia in cemento che in legno. La distanza dal palo agli ancoraggi deve essere di almeno 150 cm diversamente, con distanze inferiori si ha minor tenuta (vedi tabella specifica). Pali esterni in legno anch’essi ancorati Regole generali da rispettare nel posizionamento degli ancoraggi: Profondità nel terreno: non inferiore a 1.50 m Utilizzare un solo ancoraggio per ogni buca Si devono ancorare tutti i pali di testata e anche quelli laterali RETE Dopo una certa confusione iniziale riguardo la tipologia di reti oggi si è giunti ad una visione abbastanza uniforme sulle caratteristiche che una rete deve avere affinché assolva nel tempo e al meglio la propria funzione. Infatti la rete è sottoposta ad importanti azioni che non di rado raggiungono il limite della sua resistenza e che possiamo così sintetizzare: Azione della luce (raggi U.V.) Peso della grandine (è pura utopia creare un sistema che scarichi sempre e completamente la grandine!) Usura per azione dello sfregamento da parte del vento nei sistemi che sovrappongono i due teli. Caratteristiche principali di una rete antigrandine Per tali ragioni la rete antigrandine deve rispondere a determinati requisiti che sono codificati nelle norme di certificazione UNI EN 10406 sui materiali e, per la resistenza, UNI EN 13206 e che comunque CReSO – Centro di Ricerca e Sperimentazione per l’Ortofrutticoltura piemontese 4 si possono così riassumere: Materiale: polietilene (HDPE) Lavorazione: giro inglese Diametro dei fili: minimo 0.28 mm Maglia: non superiore a 2.8 x 8 mm Peso unitario: 48 g/mq ±5 % Durata: non specificata, ma normalmente (alcune garanzie) 10 anni per la nera, 5 anni per quella bianca. In realtà la durata con materiali di buona qualità è quasi sempre maggiore. Colore: nero (-20% di luce); bianco (-8-10% di luce); grigio (-12% di luce); altri colori: ombreggiamento tra grigio e nero, ma con influenza sui diversi parametri (°Brix, colore: in corso di accertamento). Esistono poi altri parametri che caratterizzano la qualità della rete e che le società produttrici più serie normalmente riportano: a titolo esemplificativo riportiamo una scheda accompagnatoria. Caratteristiche fisiche Caratteristiche dimensionali Caratteristiche meccaniche ALTRI ELEMENTI: I TIRANTI Corretto fissaggio del filo all’ancoraggio Oltre agli ancoraggi, la resistenza di tutti i componenti della struttura deve essere garantita in presenza di sollecitazioni. Infatti può accadere che anche solo l’assenza o la debolezza di un morsetto in un punto critico determini, in condizioni estreme, il cedimento dell’impianto. Si tenga presente che la forza di trazione su un tirante varia, a seconda della distanza dell’ancoraggio dal palo e dell’altezza del palo stesso da 4500 a 6500 kg e di conseguenza tutti i componenti per resistere dovranno presentare resistenze adeguate. CReSO – Centro di Ricerca e Sperimentazione per l’Ortofrutticoltura piemontese 5 Distanza ancoraggio da palo = SISTEMI DI COPERTURA In questi ultimi dieci anni non sono state proposte soluzioni particolarmente innovative rispetto al passato; infatti i principali sistemi adottati, presentano, ciascuno pregi e difetti, gli uni preponderanti sugli altri in rapporto alle caratteristiche dell’impianto. Si riporta di seguito una sintesi di queste tipologie in quanto più dettagliatamente ci si era occupati già in apposite pubblicazioni. Sistema ad elastici a rete incrociata Sistema V5 Sistema a struttura semplificata Sistema V5 CReSO – Centro di Ricerca e Sperimentazione per l’Ortofrutticoltura piemontese 6 Principali sistemi di copertura adottati in Piemonte a confronto SITEMI VANTAGGI INCONVENIENTI - Capannina semplificata - (con placchette) - Idonea per impianti con uguale/maggiore 4 m Buona efficacia protettiva h - Sistema ad elastici a reti incrociate - - Adattabilità alla maggior parte di strutture già esistenti Riduzione dei tempi di realizzazione Grazie alla flessibilità degli elastici, l’impianto sopporta l’azione anche di violenti temporali Presenta il minimo ostacolo al passaggio di mezzi meccanici - - V5 (sistema misto a placchette e a elastici) - Maggiore possibilità di scarico della grandine rispetto gli altri sistemi Velocizzazione nelle operazioni di apertura e chiusura rete Buona efficacia protettiva - Esigenza di una buona struttura di sostegno (ancoraggi perimetrali, ecc.) Possibile formazione di sacche di grandine Formazione di sacche in qualunque situazione con protezione incompleta della parte inferiore della parete fruttifera con grandinate prolungate Elevata sollecitazione della rete per la formazione e la persistenza di sacche di grandine Necessità della sostituzione degli elastici ogni 5 - 6 anni Maggior ombreggiamento in particolare con la rete nera Maggiore difficoltà e tempi di lavoro nelle operazione di apertura e chiusura rete Da evitare negli impianti con h > 4 m OSSERVAZIONI E VINCOLI - Interfila uguale/maggi ore 4 m Costo di realizzazione lievemente superiore e maggior complessità esecutiva - ANALISI ECONOMICA Il costo di un impianto antigrandine dipende da numerosi fattori. Le caratteristiche dell’appezzamento e le scelte progettuali rappresentano le principali variabili da considerare e sono influenzate da: - forma dell’appezzamento - lunghezza delle file - altezza delle piante - tipo di materiale utilizzato per i pali (legno, cemento) - qualità del materiale impiegato (pali, fili di ferro, rete antigrandine ecc) - numero di ancoraggi - realizzazione dell’impianto con manodopera aziendale o extra - aziendale In commercio, la variabilità dei prezzi dei diversi elementi (pali ecc), spesso, disorienta l’agricoltore il quale tende a limitare i costi e scegliere materiali, talvolta economici ma non sempre affidabili, che a lungo andare, risultano di scarsa resistenza e durata. Nelle tabelle si riportano alcuni esempi relativi ai tipi di palo e filo di ferro di uso corrente presenti sul mercato: TIPO DI PALO DIMENSIONE PALI INTERNI (cm) COSTO € (H = 5 m) DIMENSIONI PALI DI TESTATA (cm) COSTO € (H= 5 m) legno 8 - 10 10 - 12 15 - 18 17 - 22 10 - 12 17 - 22 cemento 9x9 15 10 x 12 21 CReSO – Centro di Ricerca e Sperimentazione per l’Ortofrutticoltura piemontese 7 Si riporta di seguito un esempio di costi per la realizzazione di un impianto antigrandine su 1 ha: DESCRIZIONE UM QUANTITA' PREZZO UNITARIO PREZZO COMPLESSIVO PALI IN LEGNO di PINO 10-12 cm PZ 250 22,5 5.625 ANCORA CEMENTO BASE 40X40 PZ 22 2,4 53 ASTA ZINCATA cm.150 DIAM.14 PZ 22 5,5 120,6 15,8 SPEZZONI PZ 22 0,7 FUNE ACIAIO D.6 19X1,20 M.200 NR 1 116 116 MORSETTI PZ 95 1 76,1 1.160 FILO CRAPAL KG 400 2,9 CAMBRETTE ARPIONATE 4X50 KG 10 6 60 COPRIPALO LEGNO PZ 250 0,5 120 TUBETTO EXTRA/E IN MATASSE KG 16 3,4 54,9 BRACCIO LAT. ANT. LEGNO PZ 14 12 168 TIRAFONDI ZINCATO 8X80 CT 1 15,1 15,1 RETE ANTIGR. NERA (V.5) MQ 12.200 0,3 3.416 PLACCHETTA PZ 2.000 0,2 320 PLACCHETTA PICCOLA CONCHIGLIA PZ 1.580 0,2 347,6 ELASTICI 0,60 ML NR 800 0,8 677,6 PLACCHETTA DOPPIA + CHIAVE TIRANTE + GANCIO CHIUSURA RETEANCHOR-NET PZ 1.600 0,5 832 PZ 1.500 0,2 315 TOTALE 13.492,7 Nell’importo suddetto non è compreso il costo della manodopera per il montaggio che richiede circa 300 ore Nel caso si opti per la palificazione in cemento, l’importo totale può essere ridotto di 2.900 Euro Calcolo della quota di ammortamento Nell’ipotesi A si considera che la durata dell’impianto + rete non superi i 15 anni (pali in legno). Nel caso B è stata considerata una durata dei pali superiore, cioè 30 anni, con durata della rete di 15 anni. Ipotesi A Ipotesi B Costo durata R quota annua di ammortamento quota totale pali + reti 13000 15 3% 1089,0 1089,0 pali cemento e ancore 7800 30 3% 398,0 833,5 reti 5200 15 3% Ipotesi A: Durata impianto totale di 15 anni: 1089€ Ipotesi B: Durata Rete 15 anni e Pali + ancore 30 anni: 833€ = Risparmio 435,6 256€ annui con il cemento. Assicurazione contro la grandine Vs copertura antigrandine Considerando una PLV media di un meleto pari a 20000€, la quota di assicurazione dovuta, al netto del contributo pubblico ammonta a circa 8% della PLV, cioè 1600 €. Confrontando con le quote di ammortamento calcolate con qualunque ipotesi , la convenienza economica di installare un impianto antigrandine è evidente. Per correttezza va segnalato che oggi tutte le polizze assicurative sono del tipo multirischio e di conseguenza vengono compresi altri tipi di danni come il gelo o la pioggia. Resta comunque il fatto che con la protezione sotto rete il prodotto è commerciabile , quindi si garantisce la fornitura alla struttura di appartenenza senza contare gli eventuali danni da ferita alle piante stesse. CReSO – Centro di Ricerca e Sperimentazione per l’Ortofrutticoltura piemontese 8 CONCLUSIONI Anche a seguito di queste ulteriori valutazioni non si è in grado di formulare un giudizio riguardo al grado di affidabilità dei diversi sistemi e materiali utilizzabilità in quanto sulla scelta giocano diversi fattori spesso legati all’organizzazione aziendale ad una carenza conoscitiva sulle caratteristiche del materiale. Certo è che, qualunque sia la scelta nel sistema di copertura e sulla tipologia dei pali, si dovrà ottenere un risultato che dia il massimo livello di garanzia di affidabilità e durata. In estrema sintesi si può affermare che una struttura in legno semplifica la realizzazione dell’impianto in tutti i sensi ma presenta, per la natura stessa del materiale, una durata limitata, in genere non superiore alla vita produttiva della specie protetta. La struttura in cemento o meglio in calcestruzzo precompresso richiede un’attenzione ed un tempo, nel caso non si abbia un livello minimo di specializzazione, lievemente maggiore nella realizzazione dell’impianto ma la sua maggior durata, consentirà un utilizzo anche per più cicli produttivi. E’ bene comunque in ogni caso considerare che una manutenzione periodica è fondamentale sia per i pali in legno che per i pali in calcestruzzo precompresso. In ogni caso, qualunque sia la soluzione adottata, la struttura, specie se deve proteggere un meleto o specie non autoportanti, non dovrà mai cedere salvo in situazioni veramente estreme; infatti in caso di collasso della struttura, inevitabilmente ne conseguirà, in tutto o in parte, quasi sempre il cedimento delle piante il che potrebbe in certe situazioni compromettere la stessa continuità imprenditoriale. In ogni caso si fa presente che a fronte di eventi come quelli del 19 agosto 2013 si sarebbero potuti evitare o ridurre di molto i danni verificatesi, solo con l’osservazione attenta dei consigli sopra riportati. Si ricorda inoltre della possibilità, da parte di qualche ditta produttrice, di fornire una garanzia contro gli eventi atmosferici che prevedono la rimozione e lo smaltimento dei materiali rovinati nonché il ripristino dell’impianto in caso di eventi atmosferici a condizione che l’impianto sia stato eseguito rispettando le norme di sicurezza concordate. Si ringraziano, per la fornitura dei dati tecnici dei materiali le seguenti società: Valente S.p.A. – pali in cemento precompresso Bono Giuseppe – pali CMV Consorzio Agrario di Saluzzo – pali MATELDA AGRI Valle Bronda – pali STEBO Ferro Antonino – pali CARMO Marco Benzo (C.D., Cuneo) – Settore Forestazione Per l’elaborazione dei dati tecnici si ringrazia l’Ing. Stefano Coalova (libero professionista) CReSO – Centro di Ricerca e Sperimentazione per l’Ortofrutticoltura piemontese 9
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