ITBS20120172A1 - Struttura di copertura di una sede stradale - Google Patents
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Description
STRUTTURA DI COPERTURA DI UNA SEDE STRADALE
DESCRIZIONE
Ambito dell’invenzione
La presente invenzione si riferisce ad una struttura di copertura di una sede stradale, in particolare in ingresso e/o in uscita dalle gallerie o tunnel stradali. Stato dell’arte
Come à ̈ noto, l’illuminazione artificiale di una galleria stradale ha lo scopo di garantire al traffico veicolare che la attraversa, in particolare nelle ore diurne, ideali condizioni di sicurezza, velocità e comfort paragonabili a quelle presenti nei tratti di carreggiata prima e dopo la galleria.
Gli impianti di illuminazione artificiali predisposti in una galleria sono realizzati in modo da soddisfare specifici requisiti di sicurezza. Tali requisiti prevedono sostanzialmente una diversificazione dell’illuminazione artificiale nei diversi tratti della galleria, ossia principalmente in un tratto di ingresso, in un tratto centrale e in un tratto di uscita.
Ai fini della presente invenzione con il termine luminanza si intende il valore del rapporto tra l'intensità luminosa emessa da una sorgente, ad esempio una lampada, verso una superficie normale alla direzione del flusso luminoso, ad esempio la corsia stradale, e l'area della superficie illuminata. Tale grandezza à ̈ indicativa inoltre dell'abbagliamento che può indurre la sorgente di luce nei conducenti dei veicoli in transito nella galleria illuminata.
Più in particolare, un primo requisito da considerare in fase di progettazione e/o installazione attiene alla definizione di un livello iniziale di luminanza che occorre realizzare nel tratto iniziale della galleria (tratto di adattamento o di soglia) affinché il guidatore che si trova all'esterno della galleria possa percepire la presenza di eventuali ostacoli all’interno della galleria stessa, ad una distanza utile per poter controllare di conseguenza il suo veicolo.
Un secondo requisito riguarda invece la determinazione della variazione del livello di luminanza per un tratto di galleria, sostanzialmente centrale, disposto a valle del tratto iniziale, in modo da consentire un progressivo e graduale adattamento dell’occhio del conducente dagli alti livelli di luce diurna esterna a quelli interni presenti nella galleria.
Un terzo requisito à ̈ infine quello di determinare il livello di luminanza che occorre ottenere nel tratto finale della galleria per l'adattamento dell'occhio umano dai livelli di luminanza esterni alla galleria rispetto ai livelli di luminanza riscontrabili nel tratto centrale della galleria dovuti all’illuminazione artificiale.
In termini costruttivi tali requisiti si traducono in sostanza nella predisposizione nell’impianto di illuminazione artificiale di una cosiddetta illuminazione di rinforzo, prevista nel tratto di ingresso della galleria e di una cosiddetta illuminazione di pre-uscita prevista nel tratto di uscita dalla galleria, oltre ad una cosiddetta illuminazione permanente nel tratto centrale della galleria.
Un comune impianto di illuminazione artificiale per gallerie risulta quindi, in accordo alle considerazioni sopra esposte, complicato e laborioso da progettare, da installare e da mantenere efficiente nei termini dettati dalla normativa di riferimento.
In aggiunta, gli impianti così realizzati necessitano di un surplus di energia elettrica per l’illuminazione di rinforzo e di pre-uscita; questo porta di conseguenza ad un aumento dei consumi elettrici e dei costi di gestione, oltre a quelli di manutenzione.
È invece sentita da tempo l’esigenza di minimizzare i costi energetici, in particolare dai gestori di reti stradali provviste di numerosi tratti in galleria. Ad esempio l’Italia à ̈ una delle nazioni con il maggior numero di gallerie illuminate artificialmente. L’energia elettrica necessaria per illuminare le gallerie, notte e giorno, incide in maniera determinante sui costi di gestione.
Un ulteriore inconveniente à ̈ dato dal fatto che in ogni caso gli attuali impianti di illuminazione delle gallerie stradali non evitano completamente che i conducenti dei veicoli subiscano fastidiosi fenomeni di abbagliamento o offuscamento della vista.
Sommario dell’invenzione
È quindi scopo della presente invenzione fornire una struttura di copertura di sedi stradali che consenta di ovviare agli inconvenienti descritti sopra, semplificando l’impianto di illuminazione artificiale predisposto nella galleria - riducendone i consumi ed i costi di manutenzione – e al tempo stesso coadiuvando tale impianto nella regolazione dei valori della luminanza e pertanto della luminosità percepita dai conducenti dei veicoli in transito.
Questi ed altri scopi sono ottenuti da una struttura di copertura per una sede stradale in ingresso e/o in uscita da una galleria secondo la rivendicazione 1.
In particolare la struttura di copertura comprende un telaio di supporto che sormonta almeno in parte la sede stradale, in modo da consentire il transito sottostante di veicoli, e si sviluppa in una direzione longitudinale e parallela alla sede stradale per almeno un tratto in ingresso alla galleria e/o un tratto in uscita dalla galleria. Inoltre la struttura di copertura comprende una pluralità di pannelli di rivestimento disposti sul telaio di supporto.
In particolare, i pannelli di rivestimento sono collocati lungo la direzione longitudinale, distanziati o affiancati, in modo tale da creare una successione di zone di schermatura della luce solare combinate a zone di passaggio della luce solare, per ottenere una progressiva e graduale variazione dell’illuminazione percepita dai conducenti, ovvero del valore di luminanza, nel tratto in ingresso alla galleria e/o nel tratto in uscita dalla galleria. Ad esempio, l’invenzione consente di ottenere una “zebratura†sulla sede stradale come alternanza di lame di luce e ombre di differenti dimensioni e passo.
La struttura di copertura secondo la presente invenzione crea, in altri termini, un percorso sostanzialmente protetto in ingresso/uscita dalla galleria che consente un adattamento visivo dei conducenti di veicoli per gradi tra i valori di luminanza presenti nella galleria rispetto ai valori di luminanza presenti nell’ambiente esterno, e viceversa, durante le ore diurne. Dal punto di vista impiantistico, ciò permette di eliminare la cosiddetta illuminazione di rinforzo e di pre-uscita nella galleria mantenendo una semplice illuminazione permanente di intensità costante per tutta la sua lunghezza; soluzioni queste, che permettono di ridurre notevolmente i consumi di elettricità oltre ai costi di manutenzione.
Preferibilmente, i tratti in ingresso e/o in uscita dalla galleria sono tratti di prolungamento della galleria stessa, in modo da risultare sostanzialmente adiacenti rispettivamente ad una sezione di ingresso/uscita della galleria.
In una forma realizzativa preferita, i pannelli di rivestimento sono opachi alla luce, ovvero in grado di creare zone di schermatura della luce (ad esempio ombre ben definite), e sono distanziati tra loro per ottenere zone intermedie di passaggio della luce. In particolare i pannelli di rivestimento sono distanziati secondo un passo p, preferibilmente costante. I pannelli di rivestimento consecutivi sul telaio di supporto presentano uno rispetto all’altro una larghezza, misurata lungo la direzione longitudinale (L), crescente nel tratto in ingresso alla galleria e decrescente nel tratto in uscita dalla galleria. Preferibilmente la dimensione in larghezza di ciascun pannello à ̈ ottenuta assemblando tra loro uno o più moduli.
In una ulteriore forma realizzativa i pannelli di rivestimento sono pannelli opachi e sono distanziati tra loro rispettivamente secondo un passo p’ decrescente nel tratto in ingresso alla galleria e crescente nel tratto in uscita dalla galleria. In tal caso i pannelli di rivestimento possono presentare una medesima larghezza o una larghezza differente come spiegato sopra.
In alternativa o in combinazione alle soluzioni sopra descritte, i pannelli di rivestimento possono essere disposti adiacenti tra loro e presentare un differente grado di trasparenza/opacità alla luce solare, gli uni rispetto agli altri, permettendo così di ottenere una corrispondente zona di schermatura o zona di passaggio della luce solare.
In una forma realizzativa preferita il telaio di supporto comprende un primo e un secondo basamento che si estendono lungo la direzione longitudinale e sono disposti da parti opposte tra loro rispetto alla sede stradale. Inoltre comprende una pluralità di travi di supporto conformate a portale o ad arco allineate tra loro e distanziate secondo un interasse di separazione, preferibilmente costante. Le estremità di ciascuna trave poggiano sui basamenti laterali e sono fissate ad essi. Le travi di supporto sono posizionate preferibilmente ad un interasse di separazione compreso tra 0.80m e 2m, in particolare a circa un metro l’una rispetto all’altra.
Preferibilmente ciascun pannello di copertura si estende secondo un determinato arco di circonferenza lungo il profilo a portale o ad arco delle travi di supporto.
La larghezza dei pannelli di rivestimento à ̈ preferibilmente coincidente o un multiplo dell’interasse di separazione tra due travi di supporto adiacenti.
Le travi di supporto presentano preferibilmente un raggio di curvatura pari al raggio di curvatura della galleria.
In una forma realizzativa preferita, tra le travi di supporto à ̈ previsto un rivestimento a rete con maglia metallica per poter garantire resistenza al fuoco in caso di incendio, resistenza agli urti e alla corrosione da parte degli agenti atmosferici. Inoltre il rivestimento a rete à ̈ utilizzabile per creare penombra, all’occorrenza, sulla sede stradale.
In una forma realizzativa preferita i pannelli di rivestimento sono montati fissi sulle travi di supporto.
In alternativa ciascun pannello di copertura à ̈ associato a mezzi di guida predisposti su due travi di supporto adiacenti tra loro che ne consentono lo scorrimento angolare lungo il profilo ad arco. Questo consente di poter regolare la posizione del corrispondente pannello per adattarsi all’orientamento della luce solare e ottimizzare di conseguenza la schermatura della luce. Nel caso di pannelli fotovoltaici consente inoltre di ottimizzare al quantità di luce diretta verso la superficie attiva del pannello fotovoltaico.
In una forma realizzativa preferita i pannelli di rivestimento sono pannelli fotovoltaici. Preferibilmente i pannelli fotovoltaici sono pannelli flessibili che si adattano alla conformazione ad arco della superficie di copertura definita dal telaio di supporto. La predisposizione dei pannelli fotovoltaici come pannelli di rivestimento consente di produrre una quantità di energia utilizzabile per alimentare l’illuminazione permanente all’interno della galleria. Ciascun pannello fotovoltaico à ̈ associato ad un accumulatore di energia e ad un inverter in grado di convertire la corrente continua in corrente alternata.
La struttura di copertura, secondo l’invenzione, può inoltre essere applicata in altro ambito, ad esempio quello delle serre per la coltivazione di prodotti vegetali o di altro tipo che necessitano di una regolazione delle condizioni di irraggiamento solare. Questa applicazione à ̈ indipendente dalla struttura di copertura applicata ad una galleria stradale pertanto la Richiedente si riserva di depositare una corrispondente domanda di brevetto divisionale.
Descrizione dei disegni
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno meglio evidenziati dall’esame della seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui:
ï‚· la figura 1 mostra una vista prospettica di una struttura di copertura di una sede stradale in ingresso e/o in uscita da una, secondo la presente invenzione;
ï‚· la figura 2 mostra una vista ingrandita di una porzione della struttura di copertura di figura 1, secondo la presente invenzione.
Descrizione dettagliata dell’invenzione
Con riferimento alla figura 1 à ̈ rappresentata una struttura di copertura 100 per una sede stradale 250 in ingresso e/o in uscita da una galleria o tunnel stradale 200. In particolare, la struttura di copertura 100 comprende un telaio di supporto 50 che sormonta almeno in parte, lungo una direzione trasversale T, la sede stradale 250, e che si sviluppa in una direzione longitudinale L parallelamente alla sede stradale 250 per almeno un tratto in ingresso 52, e/o un tratto in uscita 54. Nella figura 1 à ̈ rappresentata un’unica struttura di copertura 100 che in funzione di due opposte direzioni di percorrenza d, d’ dei veicoli può rappresentare sia il tratto in ingresso 52 alla galleria 200 sia il tratto in uscita 54 dalla galleria 200.
Più in particolare, il telaio di supporto 50 definisce almeno un prolungamento in ingresso 52 alla galleria 200 e/o un prolungamento in uscita 54 dalla galleria 200. Per prolungamento si intende che il tratto in ingresso 52 e/o il tratto in uscita 54 siano adiacenti rispettivamente ad una bocca di ingresso della galleria 202 e ad una bocca di uscita 204 della galleria.
La struttura di copertura 100 comprende inoltre una pluralità di pannelli di rivestimento 70 montati sul telaio di supporto 50. I pannelli di rivestimento 70 sono disposti lungo la direzione longitudinale L in modo da formare una successione alternata di zone di schermatura della luce 72 combinate a zone di passaggio 74 della luce solare e ottenere una progressiva e graduale variazione dell’illuminazione nel tratto in ingresso 52 alla galleria e/o nel tratto in uscita 54 dalla galleria.
In una forma realizzativa preferita, come meglio mostrato in figura 2, i pannelli di copertura 70 sono opachi alla luce sono distanziati tra loro secondo un passo p’ costante e presentano una larghezza Lp misurata lungo la direzione longitudinale L crescente nel tratto in ingresso 52, in accordo alla direzione di percorrenza d, e una larghezza Lp decrescente nel tratto in uscita 54, in accordo alla direzione di percorrenza d’. Con il termine opachi si intendono pannelli in grado di schermare un’alta percentuale della luce che li colpisce consentendo ovvero di creare una corrispettiva ombreggiatura sulla sede stradale 250. In questa forma realizzativa i pannelli di rivestimento sono preferibilmente composti da una pluralità di moduli accoppiabili tra loro in modo da aumentare in modo progressivo l’area di pannello che si desidera ottenere.
In alternativa, in modo non mostrato, i pannelli di copertura 70 opachi alla luce sono disposti distanziati tra loro rispettivamente di un passo decrescente p nel tratto in ingresso 52, in accordo alla direzione di percorrenza d, e di un passo crescente p nel tratto in uscita 54 in accordo alla direzione di percorrenza d’.
Entrambe le soluzioni sopra descritte vedono in altri termini definite le zone di schermatura 72, come zone rivestite dagli elementi di copertura opachi 70 che schermano il passaggio della luce, e le zone di passaggio 74 della luce come zone aperte prive degli elementi di copertura 70.
Ancora in alternativa, in modo non mostrato, i pannelli di copertura 70 sono adiacenti tra loro in modo da formare un rivestimento completo lungo la direzione longitudinale L. I pannelli presentano un diversificato grado di trasparenza/opacità che consente di ottenere il medesimo effetto sopra descritto. In altre parole sono predisposti dei pannelli di rivestimento opachi alla luce alternati a pannelli di rivestimento trasparenti alla luce.
Una siffatta struttura di copertura 100, secondo la presente invenzione, permette quindi di eliminare la cosiddetta illuminazione di rinforzo e di pre-uscita previste nei tradizionali impianti di illuminazione artificiali, semplificando notevolmente l’impianto di illuminazione che richiede in tal caso una costante illuminazione permanente che si estende su tutto il tratto della galleria. Questo implica una cospicua riduzione dei consumi elettrici e dei costi di manutenzione. In aggiunta la struttura di copertura 100 consente anche di ottimizzare la fase di adattamento visivo in ingresso ed in uscita dalla galleria incrementando cosi la sicurezza, la velocità e il comfort di marcia dei veicoli in transito nella galleria.
Dal punto di vista costruttivo, in una forma realizzativa preferita, come mostrato in figura 2, il telaio di supporto 50 comprende un primo 53 e un secondo 55 basamento che si estendono lungo la direzione longitudinale L e sono disposti da parti opposte tra loro rispetto alla sede stradale 250. Inoltre comprende una pluralità di travi di supporto 51 conformate a portale o ad arco, allineate tra loro e distanziate secondo un interasse i, preferibilmente costante. Le estremità 51a, 51b di ciascuna trave di supporto 51 sono montate solidali rispettivamente sul primo 53 e sul secondo 55 basamento. Le travi di supporto 51 sono posizionate preferibilmente ad un interasse i compreso tra 0.80m e 2m, in particolare di circa 1m. Ciascun pannello di rivestimento 70 si estende secondo un determinato arco di circonferenza lungo il profilo ad arco delle travi di supporto 51.
La larghezza Lp dei pannelli di rivestimento 70, ottenuti come accoppiamento di uno o più moduli come sopradescritto, à ̈ preferibilmente un multiplo dell’interasse di separazione i. Le travi di supporto 51 presentano preferibilmente un raggio di curvatura pari al raggio di curvatura della bocca di ingresso 202 e/o uscita 204 della galleria 200 (Fig.1).
In una forma realizzativa preferita i pannelli di rivestimento 70 sono pannelli fotovoltaici e preferibilmente di tipo flessibile in grado di adattarsi e seguire il profilo a portale o ad arco delle travi di supporto 51. La predisposizione dei pannelli fotovoltaici come pannelli di rivestimento 70 consente coadiuvare la funzione di schermatura della luce con la funzione di immagazzinamento di energia solare per la produzione di energia elettrica. Più in particolare, ciascun pannello fotovoltaico convoglia l’energia solare accumulata sotto forma di corrente continua in un inverter (non mostrato) atto a convertire a sua volta la corrente continua in corrente alternata, pronta ad essere utilizzata per il fabbisogno energetico della galleria, in principal modo per alimentare l’impianto di illuminazione permanente presente nella galleria 200.
Ulteriori caratteristiche costruttive della struttura di copertura 100 secondo l’invenzione, comprendono la possibilità di predisporre sulle travi di supporto delle guide di scorrimento, in grado di consentire ad un corrispondente pannello di rivestimento 70 di modificare la sua posizione relativa lungo il profilo a portale o ad arco delle travi di supporto 51, ad esempio per adattare il proprio orientamento verso la luce solare durante le diverse ore diurne della giornata. Nel caso di pannelli fotovoltaici tale regolazione consente inoltre di ottimizzare al quantità di luce diretta verso la superficie attiva del pannello fotovoltaico.
Preferibilmente, come mostrato in figura 2, tra le travi à ̈ montabile una rete 80, ad esempio metallica, che ha la funzione di garantire resistenza al fuoco in caso di incendio, resistenza agli urti e alla corrosione da parte degli agenti atmosferici e per creare penombra sulla sede stradale tra le lame di luce.
Claims (11)
- Rivendicazioni 1. Una struttura di copertura (100) di una sede stradale (250) in ingresso e/o in uscita da una galleria (200) comprendente: ï€ un telaio di supporto (50) che sormonta almeno in parte la sede stradale (250) e si sviluppa in una direzione longitudinale (L) alla sede stradale (250) stessa per almeno un tratto in ingresso (52) alla galleria e/o un tratto in uscita (54) dalla galleria (200), ï€ una pluralità di pannelli di rivestimento (70) disposti su detto telaio di supporto (50), in cui detti pannelli di rivestimento (70) sono disposti lungo la direzione longitudinale (L) in modo tale da creare una successione alternata di zone di schermatura (72) della luce solare combinate a zone di passaggio (74) della luce solare, per ottenere una progressiva e graduale variazione dell’illuminazione nel tratto in ingresso (52) alla galleria e/o nel tratto in uscita (54) dalla galleria.
- 2. Struttura di copertura (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detto tratto in ingresso (52) e/o detto tratto in uscita (54) sono tratti di prolungamento della galleria (200) adiacenti rispettivamente ad una sezione di ingresso(202)/uscita(204) della galleria (200).
- 3. Struttura di copertura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-2, in cui detti pannelli di rivestimento (70) sono opachi alla luce per ottenere una corrispondente zona di schermatura (72) della luce, e distanziati tra loro secondo un passo (p) costante o crescente/decrescente, per ottenere corrispondenti zone intermedie di passaggio (74) della luce, e presentano una larghezza (Lp), misurata lungo detta direzione longitudinale (L), crescente in detto tratto in ingresso (52) e una larghezza (Lp) decrescente in detto tratto in uscita (54).
- 4. Struttura di copertura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-2, in cui detti pannelli di rivestimento (70) sono opachi alla luce, per ottenere una corrispondente zona di schermatura (72) della luce, e sono distanziati tra loro, per ottenere una corrispondente zona di passaggio (74) della luce, rispettivamente secondo un passo (p’) decrescente nel tratto in ingresso (52) alla galleria (200) e crescente nel tratto in uscita (54) dalla galleria (200).
- 5. Struttura di copertura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-2, in cui detti pannelli di rivestimento (70) sono adiacenti tra loro e presentano un diversificato grado di trasparenza/opacità alla luce in modo tale da ottenere corrispondenti zone di schermatura (72) o zone di passaggio (74) della luce solare.
- 6. Struttura di copertura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-2, in cui detti pannelli di rivestimento (70) sono disposti secondo una configurazione ottenibile come combinazione delle configurazioni descritte nelle rivendicazioni 3, 4 e 5.
- 7. Struttura di copertura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, in cui detto telaio di supporto (50) comprende una pluralità di travi di supporto (51) conformate con profilo a portale, o ad arco, allineate tra loro e distanziate secondo un interasse (i).
- 8. Struttura di copertura (100) secondo la rivendicazione 7, in cui ciascun pannello di copertura (70) si estende lungo il profilo di dette travi di supporto (51) per un determinato arco di circonferenza.
- 9. Struttura di copertura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, in cui ciascun pannello di copertura (70) Ã ̈ associato a mezzi di guida predisposti su dette travi di supporto (51) che ne consentono lo scorrimento lungo il profilo di dette travi di supporto (51).
- 10. Struttura di copertura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-9, in cui detti pannelli di rivestimento (70) sono pannelli fotovoltaici, preferibilmente pannelli fotovoltaici flessibili.
- 11. Struttura di copertura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-10, in cui tra dette travi di supporto (51) Ã ̈ predisposto un rivestimento (80) a rete con maglia metallica per poter garantire resistenza al fuoco in caso di incendio, resistenza agli urti e alla corrosione da parte degli agenti atmosferici e per creare penombra.
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| CN108363128A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-08-03 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 一种雪区隧道洞外减光装置及方法 |
| CN108363128B (zh) * | 2018-04-17 | 2023-04-25 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 一种雪区隧道洞外减光装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2740896A1 (en) | 2014-06-11 |
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