Pertanto il modulo Modellatore è il cuore del software Fognature ed è l’unico ad essere obbligatorio in ogni configurazione. Dal menù laterale è possibile capire come il software modella i singoli elementi della rete.
Schemi Fognatura
Per poter verificare il funzionamento idraulico di una rete fognaria il modello, per quanto complesso, deve soddisfare determinati requisiti. La rete viene di fatto schematizzata con un grafo, più precisamente un grafo orientato, in cui i versi dei tratti rappresentano il senso di scorrimento dell’acqua. Il grafo dovrà avere un unico recapito e una forma ad albero rovescio, cioè nessun ramo dovrà mai avere diramazioni nel senso del moto.
Nel caso in cui siano introdotti degli scaricatori lungo il percorso, la rete modellata seguirà sempre la parte di rete che riceve la portata restante.
Nel caso si voglia affrontare la simulazione è possibile considerare anche reti con diramazioni nel senso del moto utilizzando opportuni elementi ripartitori di portata, ma ciò non è possibile con l’utilizzo dei metodi classici (corrivazione ed invaso).
Per utilizzare i metodi classici anche in questi casi occorre prevedere degli opportuni criteri di ripartizione e modellare due reti distinte.
Collettori di scarico
I collettori di scarico, disposti in modo da creare schemi ramificati, costituiscono l’elemento principale del modello rete.
Non vi è la necessità di definire i nodi, in quanto il software li crea in automatico prima di procedere al calcolo della rete.
L’utente dovrà avere cura di agganciare correttamente ogni elemento collettore di scarico al precedente e/o al successivo, in modo che il software riconosca la continuità della rete. E’ possibile far uso dei comandi di snap automatici e, comunque, esiste una certa tolleranza impostabile.
Il collettore di scarico, dal punto di vista grafico, è rappresentato da una polilinea e può avere, pertanto, oltre ai due estremi anche un numero qualsiasi di vertici interni.
Il numero di vertici interni dipende ovviamente dal livello di modellazione che si vuole adottare, più o meno spinto. Nel primo caso si potrà seguire il percorso effettivo del collettore sulla mappa (cartografia, rilievo o mappa dinamica), nel secondo caso ci si può limitare a descrivere la rete come un semplice schema di linee senza vertici interni.
E’ opportuno sottolineare che ogni collettore dovrà avere caratteristiche idrauliche determinate (diametro, scabrezza, area colante, etc.), per cui ogni qual volta tali caratteristiche cambiano (variazione di diametro, di materiale, confluenza, etc.) sarà necessario introdurre un nuovo elemento collettore.
Un aumento del numero di vertici non comporta una maggiore complessità nel calcolo della rete, ma ovviamente nella gestione della stessa.
Ad ogni vertice è associato un valore di z che corrisponde all’abbassamento relativo del cielo della tubazione rispetto al piano campagna nello stesso punto. Ciò comporta che il collettore non avrà mai un valore della quota di progetto assoluta, ma sempre relativa a quella del territorio in cui è inserito. Se successivamente il modello del territorio viene modificato, integrato da rilievi particolareggiati, oppure la stessa rete viene traslata, l’ infrastruttura progettata non cambia, perché basata su quote relative.
Ad ogni collettore dovrà essere associata una tipologia della categoria Materiali.tubazioni.* , in modo da assegnare automaticamente all’elemento il diametro esterno, lo spessore del tubo ed i coefficienti di scabrezza per ognuna delle formule previste dal software. Nel caso in cui non ci sia la tipologia desiderata nell’archivio condiviso basterà crearne una nuova di progetto basandosi su quella più simile.
Sul collettore infine potranno essere inseriti gli eventuali pozzetti necessari.
Pozzetti
La modellazione della rete non prevede l’inserimento classico dei nodi, in quanto essi nella realtà non esistono, sono una astrazione, funzionale al calcolo e, pertanto, il solutore li genera in automatico. I pozzetti nel modello della fognatura, dunque, non sono strettamente necessari per il calcolo idraulico in caso di verifica delle sole portate massime con i metodi della corrivazione o dell’invaso.
I pozzetti sono, invece, necessari per disegnare i profili esecutivi (utilizzando il relativo modulo) e quindi per procedere ad una vera e propria progettazione altimetrica.
Un altro caso in cui i pozzetti sono fondamentali è quello in cui si voglia procedere ad una simulazione e pertanto il riempimento dei pozzetti ed il loro volume invasato diventano dei risultati richiesti.
I pozzetti, a seconda della loro funzione, sono posizionati con una modalità diversa:
- pozzetti esterni che, pur non appartenendo ad un particolare collettore (vedi il caso delle confluenze), devono essere agganciati ad un vertice di estremità di un collettore, in modo da essere collegati correttamente alla rete e non risultare isolati: tipicamente sono i pozzetti di confluenza e di ispezione
- pozzetti interni che vengono inseriti sui vertici del collettore e pertanto sono di proprietà del collettore, spostati assieme al collettore ed eliminati quando il collettore viene eliminato; tipicamente sono i pozzetti di ispezione e di salto
Scaricatori
In una rete fognaria possono essere introdotti dei manufatti che hanno lo scopo di limitare la portata che prosegue a valle del collettore in cui vengono inseriti.
Tali manufatti vengono modellati in Fognature con l’elemento scaricatore.
L’elemento scaricatore ha la necessità di determinare durante la fase di calcolo quale è l’aliquota di portata che proseguirà lungo la rete. E’ possibile indicare tale valore in tre modi:
- una portata nota
- una % della portata di pioggia
- un multiplo della portata nera in arrivo
- una portata pari alla differenza tra la portata di pioggia ed un multiplo della portata nera
Dal punto di vista operativo uno scaricatore è un elemento indipendente e può essere inserito nel modello indipendentemente dalla presenza dei collettori. In fase di calcolo esso funzionerà soltanto se connesso correttamente ad un elemento in ingresso ed uno in uscita.
Pompe/Sollevamenti
Quando è necessario modellare una singola pompa, un gruppo di pompe oppure un intero impianto di sollevamento dovrà essere utilizzato l’elemento sollevamento/pompa.
L’elemento pompa/sollevamento non viene inserito in modo indipendente ma su un vertice interno di un collettore di scarico costituito da almeno tre vertici, per cui il primo tratto di collettore, che va dal primo vertice fino al sollevamento, fungerà da condotta di aspirazione, mentre il secondo, che va dal sollevamento fino all’estremità finale fungerà da condotta di mandata.
Alla pompa/sollevamento dovrà essere associata una tipologia della categoria Materiali.apparecchiature.pompe a cui sono associate tutte le caratteristiche della pompa, in primis la curva di funzionamento Q/H che potrà essere fornita in tre modalità:
- con un singolo punto di funzionamento Q/H
- con tre punti di funzionamento
- con N punti di funzionamento
Vasche di laminazione
In Fognature si ha la necessità di utilizzare un elemento vasca per modellare le vasche di laminazione o vasche volano.
Le vasche di laminazione introdotte in una rete di fognatura di fatto, ritardando gli apporti di portata nel ramo in cui sono inserite, alleggeriscono i tratti di valle riducendone le portate massime attese.
Le fasi di riempimento e svuotamento della vasca, essendo dipendenti dal tempo, potranno essere studiate soltanto se si intende procedere ad una successiva simulazione della rete.
Nella verifica della rete con i metodi classici (limitatamente al metodo dell’invaso), invece, la presenza della vasca comporterà semplicemente un ulteriore volume di invaso che si aggiungerà al volume dei piccoli invasi già fornito nel collettore a monte della vasca stessa.
Dal punto di vista operativo l’elemento vasca viene inserito indipendentemente dai collettori (prima o dopo di essi). E’ comunque necessario collegare l’estremità del collettore alla vasca graficamente con l’apposito strumento di snap.
Le Tipologie
In EdilStudio Idraulica le Tipologie assumono un ruolo centrale nella creazione del modello di una rete.
Infatti ogni elemento del modello che può essere visualizzato ed ha delle caratteristiche deve avere una tipologia assegnata.
Tali tipologie si dividono in Categorie, con una denominazione nidificata a più livelli che consente una comoda specializzazione.
Ad esempio avremo Materiali.tubazioni per indicare tubazioni generiche e Materiali.tubazioni.gres per indicare tubazioni in gres e cosi via. Esiste sempre un archivio fornito con il software dal quale recuperare le tipologie desiderate.
E’ possibile usare l’archivio delle tipologie condiviso tra più progetti o l’archivio di progetto che avrà valore solo per il progetto corrente.
L’utente potrà espandere l’archivio delle tipologie senza limiti, creando il proprio archivio di studio, oppure adottare quello fornito con l’ installazione.
Le tipologie includono la capacità di visualizzare l’elemento con blocchi cad (alcuni dei quali in grado di adattarsi al tipo di output) e contengono sia le caratteristiche comuni a tutti gli elementi (marca,modello,layer,tags,costo,etc.) e sia quelle specifiche di ogni categoria.
