Ingegneria e Architettura dei Sostegni degli Elettrodotti e Architettura... · Brutalismo...

Ingegneria e Architettura dei Sostegni degli Elettrodotti

Ing. Massimo Rebolini

Presidente CIGRE Italia

TRI- Ingegneria - Resp. Sviluppo Tecnologie

ROMA, 11 Dicembre 2012

Direzione Ingegneria | Sviluppo Tecnologie 1

Ingegneria e Architettura dei Sostegni

Periodo Antecedente alla

Prima Guerra mondiale

4 Periodi Storici Architettura del Novecento e Contemporanea

Periodo Tra le due

guerre

Periodo Tra 1945 e 1989 Periodo dal 1989 a oggi

Sviluppo dei Sostegni per Linee Aeree

Periodo Pionieristico Periodo Tra le

due guerre

Periodo Tra 1945 e 1992 Periodo dal 1992 a oggi

Architettura del Ferro Costruttivismo Razionalismo

Brutalismo Decostruttivismo High tech

Periodo Antecedente alla

Prima Guerra mondiale


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Periodo Pionieristico

Passaggio dalla invenzione alla ingegnerizzazione della trasmissione dell’energia elettrica

(1826 – 1908) (1830 – 1903) Luigi Cremona


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Guglielmo Mengarini

(1856 – 1927)

Linea el.in c.a Tivoli-Roma 4Luglio1892

Architettura del ferro Ha la sua icona nella torre Eiffel



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E’ la rivoluzione industriale e le soluzioni ingegneristiche da adottare prevalgono su tutto: materiali per i conduttori ( rame ,bronzo ,alluminio); materiali per i sostegni: legno e putrelle accoppiate; isolatori e loro forma. Aumenta la tensione e con essa problemi di isolamento e uso di primi conduttori di alluminio e acciaio e strutture reticolari per i sostegni: tralicci con aste di ferro (Paderno-Milano 32 km a 13 kV tre terne) Nel 1913 viene realizzata la linea 150 kV di Big Creek (400) km.

Passaggio dalla invenzione alla ingegnerizzazione della trasmissione dell’energia elettrica


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Cedegolo-S.Giovanni 1911

Paderno-Milano 1898

Montaggio Strutture in legno Linea Malnisio-Venezia 1905

1933

C.le di Crego Ossola 1916-19 Arch.Portaluppi (1888-1967

Architettura futurista Centrale elettrica Sant’Elia 1914

Periodo Tra le

due guerre

Periodo Tra le

due guerre

In Europa e in Italia si costruiscono impianti idroelettrici di potenza rilevante e per il trasporto verso centri di carico è necessario aumentare la tensione ; per i conduttori in CH e GE si adottano soluzione di leghe di alluminio silicio e magnesio; la tensione aumenta a 220 kV ( Linea Cardano-Cislago nel 1928 e tocca nel 1936 i 287 kV negli USA ( linea Boulder Dam -L.A.)

E’ il periodo della Grande Depressione e per i sostegni vale ancora il discorso della soluzione economica e ottimale Per la risoluzione di aspetti tecnici più che di aspetti architettonici o estetici

Nel periodo i tempi di costruzione delle linee elettriche erano inferiori a quelli degli impianti di produzione e con lo sviluppo delle infrastrutture si cercava di ovviare alla carenza di energia con le prime interconnessioni


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Palo di trasposizione Linea Isarco 220 kV 1929

Periodo Tra le

due guerre

Nel 1920-21 Italia entra in una profonda crisi una siccità grave crea gravi problemi all’agricoltura e carenze alimentari, dopo la guerra industria siderurgica entra in crisi, 1.500.000 di persone emigrano in soli tre anni , una crisi bancaria colpisce la finanza , la bilancia dei pagamenti è profondamente negativa ; Industria elettrica è divisa in numerose cordate industriali e bancarie e limita grazie ad incentivi ( riduzioni fiscali ,concessioni idriche) le difficoltà ( nel 1927 industria manifatturiera è elettrificata a circa l’80%. Nel periodo per la Rete elettrica si apre un dibattito su linee per integrare sistema alpino con appenninico ( arco alpino : morbide estive,magre invernali ; appennino sett. magre estive,morbide primavera-autunno,portate variabili invernali; problema di previsione meteo era di attualità nell’epoca oggi per eolico ! Tra i fautori della rete magliata e quelli di mantenere la rete regionale ( più facile da gestire ) prevalgono gli interessi delle imprese elettriche questi ultimi mossi da : consolidare i benefici ,prosecuzione delle agevolazioni e alte tariffe Sempre nel periodo viene emesso il TU del 1933: gli elettrodotti vengono esclusi da agevolazioni.Rimane un testo volto comunque a superare frammentazioni legislative ( in particolare sulle acque) . Da ultimo ricordo che alla 2^ Conferenza mondiale dell’Energia a Berlino nel 1930 O.Oliven AD della Loewe e consigliere della Sofina( holding con capitali belgi,tedeschi,francesi,inglesi e americani) propose una rete a 200 kV ( da poi portare a 400 kV) con 3 grandi direttrici :Oslo-Berlino-Genova-Roma,Calais-Parigi-Lisbona,Varsavia-Vienna-Dalmazia e due trasversali : Katowice-Parigi e Lione-Rostov! La guerra sconvolse i piani.


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Anni ‘20 un parallelismo con situazione attuale

Linea Pescara-Napoli 1928

Nel dopoguerra sino agli anni ‘70 l’aumento della Tensione era la priorità sia per ottenere costi ridotti per la trasmissione sia per aumentare la capacità di trasporto. Mentre in altri paesi si arrivano a toccare valori di 735-765 kV ( USA,Canada,URSS) In Europa e così in Italia si sviluppa la rete a 380 kV .Ancora l’Ingegneria la fa da padrona per dare soluzioni ottimali a isolatori,fondazioni,conduttori a fascio,vibrazioni,creep dei materiali, carichi e agenti atmosferici che danno luogo alle prime soluzioni poi infine il traliccio diventa il padrone incontrastato della rete

Disegno della prima linea 380 kV Svezia(1952)

Periodo Tra 1945 e 1992


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SME Montaggio Palo 220 kV 1950


-Ideazione ing. Ferrando nel 1921 a 132 kV -Studio nel 1936 Dalmine su incarico SGES(sospeso per la guerra) -Inizio Lavoro di Progettazione nel 1945 -Richiesta per la costruzione è del 1947 -Autorizzazione 12 dicembre 1951 e inizio lavori -Entrata in servizio in data 27 dicembre 1955

Il trionfo dell’Ingegneria

Attraversamento Stretto di Messina 220 kV

Vennero inviatati i costruttori , i 6 principali furono: Dalmine con membrature tubolari Savigliano con membrature con profilati collegati con calastrelli chiodati e a sagoma triangolare CIFA in profilati saldati e membrature uniformi Badoni torre circolare membrature diffuse con due varianti una in profilati e altra in tubi con rastremazione parabolica Terni due corpi prismatici triangolari compenetrati quello più alto all’interno perdeva diagonali con montanti in tubi con altre membrature in profilati con calastrrelli saldati SAE struttura troncopiramidale in tubi Vennero presentate anche soluzioni strallate


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Periodo Tra 1945 e 1992 Il trionfo dell’Ingegneria

Dopo una lunga disamina venne formulato un capitolato con avversione ai tubi sul quale i costruttori riproposero un secondo progetto


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Vinse Premio Aniai 1957 per la migliore Realizzazione dell’ingegneria elettrotecnica italiana

Il trionfo dell’Ingegneria

Venne preferita la soluzione SAE che presentava un minor costo con adozione della doppia terna con altre modifiche per sisma la torre definitiva raggiunse le 500 t

Prove sismiche e prove di parti del sostegno


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Principali caratteristiche attraversamento stretto

Doppia terna aerea a 220 kV

Unica campata di aerea di 3.600 m con due

“Torri” di sospensione aventi altezza 224 m

Doppio terminale di contrappesatura (Torre

Faro – Sicilia, Capo Rafi - Calabria)

Data di entrata in servizio: 1955

Data di dismissione: 1985

2006 - Cina

“Attraversamento del fiume

Yangtze” Linea in DT

Campata unica di 2.300 m

Tensione 500 kV c.a.

Due torri da 346 m 4200 t l’una



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Talvolta gli “ecomostri” diventano dei simboli…



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Periodo Tra 1945 e 1992 Le serie a traliccio rappresentano l’ottimo dal punto di vista tecnico per flessibilità di impiego, massa ridotta, facilità di montaggio e tesatura, consolidate procedure di manutenzione

Sostegni autoportanti a traliccio a profilati angolari Disposizione verticale catene a V

Rettifilo Angolo

Sostegni autoportanti a traliccio a profilati angolari Disposizione orizzontale catene a V

Rettifilo Angolo

Sostegni autoportanti a traliccio a profilati angolari Semplive e doppia terna disposizione verticale catene a I


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I sostegni strallati classici, originari del Nord Europa, hanno subito una evoluzione mirata all’inserimento dei conduttori tutti all’interno dei due puntoni

Traliccio con profilati in lamiera piegata in sostituzione di quelli laminati

Altre soluzioni linee compatte vengono dettate sempre da esigenze tecniche e da riduzione spazi


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Piacenza-Verderio380 kV 1966 Brindisi C.le-Brindisi smist.380 kV 1975


Nel periodo tra il 1980 e il 2000 si introducono nuove esigenze : Nel 1988 si introducono le fibre ottiche nelle funi di guardia dando luogo a una coesistenza tra una rete elettrica e una rete di telecomunicazioni Negli anni ‘90 si mettono a punto procedure di Lavori Sotto Tensione che consentono di aumentare la disponibilità dei circuiti elettrici; Sempre negli anni ‘90 con l’introduzione della VIA e con il rispetto di limiti dei CEM si realizzano soluzioni di sostegni “compatti” e si eseguono studi per un migliore inserimento ambientale dei sostegni


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La consultazione pubblica nella VIA è il trigger che fa emergere una diffusa contrarietà agli elettrodotti aerei non solo in Italia Ma in tutta Europa È il periodo delle maggiori difficoltà per lo sviluppo della rete


Sostegno a “cavalletto” a mensole isolanti

Periodo dal 1989 a oggi


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Sostegno a “racchetta” Sostegno a traliccio

mensole isolanti

Si cercano nuove soluzioni sempre più compatte : ma non basta

Parco del Pollino 380 kV (2005)

Mincio 220 kV (2009)

Primi esempi di pali tubolari a 220 e 380 kV Impiegati in numero limitato e in aderenza a alle prescrizioni di tipo ambientale

Parco dello Stelvio 380 kV (2005)


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2001 Competizione Internazionale “ Sostegni per l’ambiente “

Agli architetti si chiese quindi di rivisitare il progetto dei sostegni al fine di promuovere rispettando la loro funzionalità il senso estetico - architettonico

Idea sottostante al concorso era che le strutture sinora concepite erano percepite Dal pubblico come “industriali” e volte unicamente alla soluzione dei problemi tecnici

La giuria assegnò ex aequo a Foster&Partners e a Castiglione/De Lucchi la vittoria ;la scelta venne anche confermata da una indagine demoscopica eseguita da ISPO . I modelli di tutti i sostegni vennero esposti nelle Gallerie di Arte Moderna di Roma,Firenze e Milano.

Dal 2001 a oggi inizia in Italia il periodo del Beauty Contest che non si limita alla sola premiazione dei migliori progetti archittetonici primo esempio al mondo Terna procede alla ingegnerizzazione dei nuovi sostegni , alla realizzazione dei prototipi , esecuzione delle prove di carico,alla fabbricazione industriale e alla loro installazione


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Foster Castiglioni – De Lucchi

Giugiaro Terzi Wilmotte Aymonino

Sostegni 380kV Foster realizzati sulla S.

Barbara –Tavarnuzze (2009) La tipologia di sostegno, ingegnerizzata, prototipata e sottoposta a prove in vera grandezza a partire dal 2004, è stata utilizzata nella realizzazione di una tratta della linea “Tavarnuzze - Casellina”, in cui sono stati installati 8 sostegni.


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Sostegni tubolari monostelo 380 kV

Ingegnerizzazione,Prototipo,Prove,Installazione

Sono state sviluppate le serie 132–150kV (sia a tiro ridotto che a tiro pieno) e 380 kV

Linea Chignolo Po- Maleo ( 2011)


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Linea Chignolo Po- Maleo ( 2011)


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2007 :Concorso di progettazione per nuove serie di

sostegni 380 kV

Frigerio Design Group

Progettato da Arch.Hugh Dutton Dutton – Capogruppo Progetto Arch. Rosental

Giugiaro


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“Germoglio “

Dicembre 2009 : Assegnazione premi 1° HughDutton -Rosental 2° Frigerio 3°Giugiaro

Road Map dello sviluppo Nuovo Sostegno


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Maggio 2011 : Contratto di Ingegnerizzazione,

Prototipo,Prove sui Nuovi Sostegni


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Modello in scala 1:10

Febbraio 2012

Progetto esecutivo

Maggio 2011 - Dicembre 2011

Progetto architettonico

Gennaio 2010 - Dicembre 2010


Evoluzione del progetto Dutton–Rosental


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Prova Doppia Terna

Luglio 2012

Sistema di scalata

Luglio 2012

Prova Semplice Terna

Ottobre 2012



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Periodo dal 1989 a oggi L’architettura è esterna , ma all’interno c’è l’ingegneria

Montaggio sulla linea 380kV doppia terna Trino–Lacchiarella (2013)


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Esposizione modello in scala 1:10 alla Biennale di Milano


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L’Italia ha dato l’esempio e ora anche altri seguono

2011 Concorso National Grid U.K. 6 finalisti


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2011 Concorso Landsnet (Islanda)


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Conclusione Anche in onore della società Anglo Romana Una nuova fase si è aperta per le linee aeree : Il futuro è caratterizzato dai sostegni d’autore e da nuove soluzioni che coniugano Architettura e Ingegneria


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Bibliografia

The History of CIGRE ed. Ottobre 2011

C. Pramaggiore Conduttori nudi e Linee Elettriche aeree Ed. Alluminio spa 1956

The Swedish 380 kV System , Stockholm Ed.1960

CX Anniversario Linea Elettrica Tivoli- Roma 1892-2002 a cura U. Ratti, Esagrafica Roma Ed 2002

Berardi,Posati,Rebolini,Rendina -Terna Innovazione nelle linee elettriche aeree Rivista Energia Elettrican.4-vol.88 luglio/agosto 2011


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Il Gruppo Edison 1883-2003 AA.VV. Ed. Il Mulino 2003

Storia dell’Industria elettrica in Italia AA.VV. 5 Volumi Ed. Laterza 1992

Architetto Piero Portaluppi – Wikipedia Architettura del Novecento - Wikipedia

F.Boni,B.A.Cauzillo, E.Cecchetti, P.Paoli, A.Porrino,L.Sartore – Soluzioni compatte per le linee Di Alta tensione dell’ENEL –Prospettive di impiego AEI 1989

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