Il progetto del sistema fognature nere
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Il progetto del sistema fognature nere
Relazione di calcolo per il PROGETTO URBANISTICO ATTUATIVO AREA "LA FONTANELLA" IN VIA ARZARON ZONA C.2. - DI ESPANSIONE - SOGGETTA A PEREQUAZIONE URBANISTICA 1 RELAZIONE DI CALCOLO RIGUARDANTE LA SEDE STRADALE Supponiamo un transito giornaliero sulla corsia più trafficata di 3650 veicoli pari a 7300 assi. Per una strada a intensità di traffico medio e per una previsione di vita della pavimentazione di 15 anni si ha: N = 137 x 7300 1.000.000 = 10 Supponiamo che il sottofondo presenti un C.B.R. = 10. Con una fondazione avente un C.B.R. di 5040, come previsto dalla nostra normativa, il limite della zona C.B.R. 40 in tab.1.15 è interessato dalla curva N = 10 in un punto di ascissa 14 ed ordinata 17. Pertanto avremo una fondazione con C.B.R. 5040 di 14 cm. spessore e una serie di strati di 17 cm. legati con bitume; quest’ ultimi possono essere realizzati con 10 cm. di base stabilizzata con bitume e 7 cm. di conglomerato bituminoso formato per 4 cm. dal binder e per 3 cm. dal tappeto. In alternativa può essere proposta una soluzione con minore materiale legato, rappresentata da: Fondazione con C.B.R. 5040 Base stabilizzata Binder Tappeto di usura = = = = 13 cm 10 cm 7 cm 3 cm Spessore totale ( 23+10 ) = 33 cm La sezione stradale proposta si intende verificata in quanto prevede: Strato di sabbia Fondazione con C.B.R. 5040 Base stabilizzata Binder Tappeto di usura = = = = = 20 cm 30 cm 10 cm 7 cm 3 cm Spessore totale ( 60 + 10 ) = 70 cm 2 Il progetto del sistema fognature nere Generalita’ Il progetto prevede la realizzazione di un sistema di fognatura di tipo separato. Le acque reflue (di origine domestica) verranno raccolte dalla fognatura nera ed immesse nella rete comunale. La condotta da realizzare, dovendo collegarsi a quella esistente ed interessa il sedime della strada di progetto del Piano di Lottizzazione. Le acque di origine meteorica (che non necessitano di alcuna depurazione) saranno raccolte dalla rete di fognatura bianca e consegnate allo rete di progetto degli ambiti adiacenti. La rete fognatura nera E’ realizzata tramite la posa in opera di tubi in PVC PN16, conformi alle relative norme UNI EN 1452. Di diametro interno D=200 mm, mentre per gli allacciamenti delle utenze è previsto una tubazione tipo PVC SN 16 con diametro D=160 mm. Le condotte sono poste lateralmente rispetto alla rete delle acque bianche (vedere tavola) ed a una quota sotto il piano viabile della stessa tale da consentire un agevole allacciamento alle utenze. Il funzionamento è del tipo “a gravità” e le pendenze minime del 2 %o, sia del collettore che dei fognoli elementari, sono tali da garantire generalmente l’autopulizia delle canalizzazione. Dimensionamento rete smaltimento acque nere Calcolo delle portate e dei diametri della rete di fognatura nera Il calcolo della portata dei fognoli elementari e dei collettori è stato eseguito computando i contributi del complesso dei fabbricati servibili dalle rete di progetto. In particolare, trattandosi di una zona residenziale, sono stati utilizzati parametri medi di inquinamento attraverso il criterio della popolazione equivalente. Si è tradotto cioè il carico di acque reflue nel corrispondente sovraccarico di liquami domestici aventi un determinato BOD5. 3 Il calcolo della portata delle acque nere viene considerata costante nel tempo e calcolata in funzione della portata della rete d’acquedotto ricavandola dalla formula: Ф x Cpg x Cpo x d x P Q = -------------------------------3600 x t dove: Ф = coefficiente di deflusso (assunto pari a 0,80) Cpg = coefficiente di punta giornaliero 1.5 Cpo = coefficiente di punta orario 1.5 d = 360 l/g ab o dotazione individuale giornaliera d’acqua P = numero di persone insediate o comunque fruenti dell’insediamento o equivalenti 150 ab/hm2 t = 24 h = numero di ore in cui si potrà presumere che la portata debba venire smaltita (tempo di permanenza in rete). I dati di progetto possono ricavarsi dalla seguente tabella: TRATT O N° 8-7 7-6 6-5 5-4 4-3 3-2 2-1 1-U NUMERO ABITANT I N° 16 16 8 8 12 4 0 0 DOTAZION E IDRICA (L/ab/gg) 360 360 360 360 360 360 360 360 COEFFICIENT E DI PUNTA GIORNALIERA (adim.) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 COEFFICIENTE COEFFICIENT DI E DI PUNTA DIESPERSIONE ORARIO IN RETE (adim.) (adim.) 1,5 0,8 1,5 0,8 1,5 0,8 1,5 0,8 1,5 0,8 1,5 0,8 1,5 0,8 1,5 0,8 PORTAT A DEL TRATTO PORTAT A TOTALE (L/s) 0,12 0,12 0,06 0,06 0,09 0,03 0 0 0,12 0,24 0,3 0,36 0,45 0,48 0,48 0,48 Verifica di stabilità e biochimica La verifica di stabilità e resistenza delle condotte contro i pericoli di schiacciamento ed ovalizzazione, è stata eseguita facendo particolare riferimento alla norma. Infine, è stato eseguito un controllo di carattere biochimico atto a verificare la possibilità di formazione di CH4, H2S. 4 Il parametro adottato e stato BOD5 = 250 ppm (dove BOD5 è la domanda di ossigeno biochimico a 5 giorni). È da sottolineare che sia il metano che l’idrogeno solforato costituiscono gravi pericoli nell’esercizio della fognatura. Il primo perché a contatto con l’aria forma una miscela esplosiva in grado di danneggiare seriamente le canalizzazioni; il secondo, perché, a contatto con il vapore acque ed ossigeno (sempre presenti nelle canalizzazioni), si trasforma in H2SO4, il quale forma con i componenti del cemento un solfo alluminato di calcio idrato noto come “sale di Candlot” o “Bacillo del cemento”. La sua formazione comporta un aumento di volume e fortissime tensioni che più o meno lentamente riescono a disgregare il conglomerato. Se poi questo armato, vengono messi a nudo i ferri che in breve tempo vengono corrosi. Allo scopo di fronteggiare questi due gravi problemi il progetto prevede,per la realizzazione delle condotte stradali, l’uso di PVC. Per gli allacciamenti alle utenze il materiale utilizzato è il polivinicloruro (PVC) anch’esso chimicamente stabile all’azione dell’acido solforico (vedi verifica biochimica). 5 DIMENSIONAMENTO RETE SMALTIMENTO ACQUE METEORICHE Premesse Si è verificato, a livello progettuale, l’andamento delle portate dell’ambito di intervento volte e mantenere costante il coefficiente udometrico secondo il principio dell’”invarianza idraulica” calcolato su equazioni pluviometriche con tempo di ritorno pari a 50 anni. Nella presente fase progettuale vengono dimensionate le reti collettrici delle fognature bianche e l’eventuale sistema di invasi per la costanza del coefficiente udometrico dell’area, il dimensionamento riguarda l’ambito relativo al PROGETTO URBANISTICO ATTUATIVO AREA "LA FONTANELLA" IN VIA ARZARON ZONA C.2. - DI ESPANSIONE - SOGGETTA A PEREQUAZIONE URBANISTICA. In particolare l’area oggetto di intervento ai sensi dell’invarianza idraulica c andrà considerata con un proprio coefficiente udometrico pari a quello considerato normalmente per l’area agricola. La conformazione del sistema di recapito prevede pertanto un recapito finale nella linea pubblica attraverso il passaggio per una bocca tassata ed il collegamento ad un invaso dato dalla realizzazione di una vasca opportunamente dimensionata per la realizzazione di detto scopo sotto il parcheggio di progetto. In questo modo si prevede il soddisfacimento dell’invarianza idraulica rispetto alla situazione attuale Relazione idrologica I dati pluviometrici di riferimento sono quelli registrati dalla stazione pluviografica di Rovigo (vedasi allegati) da cui si ricavano i parametri idrologici necessari al dimensionamento dalla rete di fognatura con il metodo dell’invaso. 6 VERIFICA RECAPITO SU PUBBLICA FIOGNATURA Calcolo delle superfici La superficie territoriale del piano risulta essere di mq. 9935,09. L’ area del comparto passa da una situazione così definita: Superficie fondiaria Superficie a parcheggio 659,28 mq (coeff. Deflusso 0.90) Superficie a verde 846,86 mq (coeff. Deflusso 0.20) Superficie viaria TOTALE 7213,48 mq (coeff. Deflusso 0.60) 1215,47 mq (coeff. Deflusso 0.90) 9935,09 mq (coeff. Deflusso 0.62) Il coefficiente totale dell’area risulta essere pari a 0.62 7 Si determina h, l’intensità di pioggia e la portata massima in funzione di a e n coefficienti dell’equazione di possibilità pluviometrica relativa alla stazione di Rovigo (con Tr = 50 anni) con a = 62,25 mm/ore, n = 0,4194 determinata h = atn si può ricavare Qc (la portata di punta relativa all’area considerata su un tempo di ritorno pari a 50 anni). Qc = (Cd*S*h)/Tc = 0,372 mc/s Dalle formule sopra descritte si determina la massima portata rilasciabile sulla rete a seguito dell’intervento circa 0.372 mc/s Per mantenere l’invarianza idraulica bisogna trattenere all’interno dell’area la portata eccedente dovuta alla trasformazione di progetto. Si stima il coefficiente udometrico dell’area così come è attualmente in u = 10 l/s*ha E pertanto la portata che attualmente incide sulla rete attuale viene stimata in: Qimp = 9,93 l/s Si determina il volume da invasare con il metodo delle piogge per curve di possibilità pluviometrica a due parametri per mantenere questa portata di uscita 8 Tramite l’espressione sotto riportata si ricava la durata critica per il volume da laminare, e conseguentemente il Volume da invasare Vx = 479 mc 9 Questi mc vengono trattenuti all’interno del piano di lottizzazione con il sovradimensionamento della rete scolante Tubazioni : D 500 mm : 123,66 ml x 0,196 mq = 24,24 mc 24,24 Mc Invaso : Area 600 mq L’invaso di progetto viene realizzato attraverso una vasca gettata in opera per l’accumulo dell’acqua realizzata con igloo modulari NUOVO ELEVETOR® TANK La struttura in calcestruzzo armato che si ottiene con NUOVO ELEVETOR® TANK è formata da una platea, dai muri perimetrali e da un solaio sorretto da pilastrini: ciò garantisce un’alta resistenza ai sovraccarichi, sia permanenti che accidentali. 10 Per cui: 1. 600 x 0.764 mc/mq pari a 458.40 mc Per un totale di 458,40 Mc Totale 24.24 + 458.40 = 482.64 mc Il volume totale invasato risulta : 482,64 > 479.00 mc ed è pertanto verificato In favore di sicurezza non sono stati computati ai fini del volume di invaso i tubi inferiori ai 500 mm di diametro. 11 A verifica del procedimento svolto si confronta il calcolo svolto con i parametri risultanti dal foglio di calcolo fornito dal consorzio Dese-Sile in un comune similare Come riportato in figura il risultato del foglio di calcolo risulta essere inferiore al calcolo effettuato e pertanto a favore di sicurezza si adotta il risultato del calcolo. RECAPITO NELLA RETE SCOLANTE La linea di progetto recapita sulla rete scolante nel fossato fronte strada e inserendosi a quota – 125 cm (quote relative progetto di lottizzazione) dove dai rilievi sul posto nella zona di recapito risulta una quota media di scorrimento acqua pari – 125 cm (quote relative progetto di lottizzazione). Calcolato il bacino afferente in circa 9.935 mq, il deflusso ammissibile risulta essere pari a 10 l/s. Qu = 10 l/s*ha 0,99 ha = 10 l/s = 0,010 mc/s 12 Detto deflusso viene garantito attraverso la posa di un manufatto dotato di stramazzo, dotato di una luce di fondo: Da cui risulta che la portata è soddisfatta con uno stamazzo largo 1.5 m ed una altezza h pari a 0.20 m Pertanto il pozzetto di alloggiamento della bocca tassata dovra’ garantire una larghezza minima di 1.5 m Nel nostro caso particolare che con una luce di fondo così dimensionata: h = altezza della luce = 5 cm b = larghezza della luce = 10 cm si garantisce il passaggio di 0,013 mc/s. Legenda Q = Portata effluente dalla luce h1 = battente sulla luce h2 = battente più altezza della luce b = larghezza della luce h2 = -1 m h1 = - 0,95 m Pertanto il recapito avverrà attraverso un idoneo manufatto di scarico provvisto di una paratia con luce di fondo opportunamente dimensionata per il passaggio massimo di circa 13 l/s con stramazzo di sicurezza così come nella figura riportata precedentemente 13 14 Il progetto dell’illuminazione pubblica Il progetto dell’illuminazione pubblica Generalità Nella progettazione dell’impianto elettrico di illuminazione pubblica, sono state osservate tutte le disposizioni e norme di cui al DPR 27/04/1955 n. 547, alla legge 01/03/1968 n. 186, nonché le norme emanate dal CNR e dal CEI e le tabelle pubblicate dall’UNEL. Sono state rispettate ancora tutte le prescrizioni dettate dall’ENPI e dall’Ente distributore dell’energia elettrica (ENEL) secondo le loro rispettive competenze. I materiali e gli apparecchi impiegati nel progetto, sono idonei a resistere alle azioni meccaniche, corrosive o dovute all’umidità alle quali saranno esposti durante l’esercizio. la rete di illuminazione pubblica È realizzata tramite la posa in opera di punti luce a servizio delle strade e dei parcheggi di progetto. Nella progettazione, allo scopo di garantire un’adeguata visibilità nelle ore serali e notturne, per consentire un traffico motorizzato e pedonale sicuri, sono stati considerati i seguenti elementi: - classe della strada larghezza della strada tipo di pavimentazione I calcoli illuminotecnica sono stati eseguiti in riferimento ad un tipo di strada della classe F orientando la scelta del livello di illuminamento medio attorno ai valori di 10 – 12 lux e ottenendo un grado di uniformità pari a 1/3. Nel presente progetto è stata adottata un’altezza di montaggio pari a 7,00 metri per quanto riguarda le tratte stradali I calcoli illuminutecnici hanno orientato la scelta su lampade a vapori di sodio della potenza nominale di 100 Watt per le tratte stradali, con caratteristiche di buona resa cromatica, piccolo ingombro lunga durata di funzionamento (circa 12.00 h). La geometria d’installazione è stata scelta in modo da evitare pericolosi fenomeni di abbagliamento ed offrire al contempo un accettabile grado di uniformità di illuminamento. 15 L’illuminazione stradale sarà effettuata con la seguente tipologia di armature: per tutte le tratte stradali con armature dotate di lampade al sodio ad alta pressione da 100 W SAP a doppio isolamento Le tipologie di armature saranno montate di testa su pali grigio graffite satinato con altezza fuori terra pari a 9 metri. La scelta e la posizione delle apparecchiature tiene conto delle destinazioni d’uso delle varie zone, e della presenza di eventuale vegetazione o di arredi urbani. 5.3 Legislazione di riferimento Gli impianti saranno realizzati in conformità alle vigenti norme in materia. In particolare ricordiamo: NORMA CEI 64-7 Impianti elettrici di illuminazione pubblica e similari. NORMA UNI 10439 Requisiti illuminotecnici delle strade con traffico motorizzato NORMA CEI 64-8 Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata e a 1500 V in corrente LEGGE 46 DEL 05.03.1990 Norme per la sicurezza degli impianti. D.M. N° 477 DEL 06.12.1991 Regolamento di attuazione della Legge 05.03.1990 n° 46 in materia di sicurezza degli impianti. 5.4 Descrizione delle opere Tutti i componenti l’impianto, lampade di illuminazione, cavi di distribuzione, morsettiere e quant’altro, saranno in esecuzione a doppio isolamento (classe II), e, pertanto, non risulta la realizzazione di un impianto di dispersione verso terra. Questa scelta permette una sensibile riduzione dei costi di realizzazione e una presumibile riduzione dei disservizi dell’impianto a causa del cedimento del grado di isolamento di qualche componente con inevitabile intervento delle protezioni. 5.5 Linee di alimentazione Le linee di alimentazione dei vari corpi illuminanti saranno costituite da cavi FG7OR/4 con sezioni e formazioni come indicato nei documenti grafici di progetto, e saranno distribuite tramite appositi cavidotti interrati in PVC corrugato esternamente e liscio internamente. Prevalentemente le tubazioni e le linee saranno interrate in corrispondenza del marciapiede, evitando, per quanto possibile, gli attraversamenti stradali e gli incroci con i metanodotti e le interferenze con altri; nei casi in cui tali interferenze non potranno essere evitate dovranno essere presi idonei provvedimenti. Il colore delle tubazioni corrugate dovrà essere diverso da quello che verrà utilizzato per gli impianti di distribuzione dell’energia elettrica. 16 In corrispondenza di ogni palo di illuminazione verrà posizionato un pozzetto di ispezione per facilitare le operazioni di infilaggio del cavo all’interno del plinto in calcestruzzo e, da questo, all’interno del palo. Per il dimensionamento delle linee è stata considerata la lunghezza delle linee e i carichi applicati, utilizzando una distribuzione trifase per l’equilibratura della corrente di neutro e per la riduzione della caduta di tensione. Tutti i cavi utilizzati saranno isolati in gomma FG7OR/4 rispondenti alle Norme CEI 20/22 e 20/13. Calcoli illuminotecnici La tipologia delle ottiche e degli schermi dei corpi illuminanti dovranno essere in grado da limitare l’abbagliamento, consentendo un alto grado di guida visiva. In base alla normativa vigente ed alla tipologia di strade in oggetto, le caratteristiche delle armature stradali dovranno garantire le seguenti rese (vedi norma UNI 10439): tipologia di strada: classe: zone laterali: luminanza media mantenuta: rapporto di uniformità (minimo/medio): indice dell’abbagliamento molesto: indice dell’abbagliamento debilitante: strada di scorrimento di servizio urbano F illuminate 1 cd/m2 > 0,4 > 0,5 < 20 la verifica delle rese sopra indicate dovranno essere garantite con i seguenti parametri: larghezza carreggiata: 6.00 m numero di corsie: 2 altezza punto luce: 9m tipologia di manto stradale: C2 inclinazione apparecchio: 5° max interdistanza pali: 30 m coefficiente di manutenzione: 0,8 5.3 Calcoli illuminotecnica - Classe dell’impianto di illuminazione: A2 Illuminamento medio al suolo 10.91 lux Grado di uniformità: rapporto di uniformità (minimo/medio): 0,48 > 0,4 Abbagliamento: estremamente ridotto Disposizione dei centri luminosi: unilaterale Illuminamento medio richiesto: Em = 11 lux Apparecchiatura illuminante: per montaggio a “testa – palo”, inclinazione 5° piano carreggiata, classe II a doppio isolamento, chiuso con coppa in metacrilato trasparente, lampada a bulbo Altezza media: 9,00 metri circa Rapporto interdistanza/altezza di montaggio: 3.33 17 - Interdistanza teorica dei sostegni: 30,00 metri Coefficiente di deprezzamento: Kd = 0,70 Coefficiente di manutenzione: Km = 0,80 Larghezza media carreggiata = 6,00 m 18 ALLEGATO 1 PRECIPITAZIONI DI MASSIMA INTENSITA' E PRECIPITAZIONI DI NOTEVOLE INTENSITA' E BREVE DURATA REGISTRATE NELLA STAZIONE PLUVIOGRAFICA DI ROVIGO (20.6 m s.m.m.) anno t=1 h t=3 h t=6 h t=12 h t=24 h t=15 m t=30 m t=45 m 1936 24.6 26.4 41.8 49.0 54.2 24.6(40) 1937 24.0 36.8 55.8 91.6 105.0 12.4(10) 1938 30.4 30.6 31.0 31.0 31.0 12.4 1939 28.6 30.4 30.4 30.8 36.6 18.0 1940 26.2 33.8 33.8 33.8 43.2 21.4 1941 31.0 32.2 38.6 49.6 50.2 20.0(10) 1942 39.0 57.6 61.8 68.0 86.0 15.0(10) 1943 17.2 20.8 21.8 29.0 36.2 1944 14.0 24.0 34.0 43.0 57.5 7.0 1946 17.4 23.4 39.4 44.4 51.0 16.6 1947 17.6 20.0 31.2 46.0 46.0 14.8 1948 36.4 46.4 46.4 53.0 61.6 23.4 1949 14.4 17.4 32.4 55.0 71.6 9.6 1950 21.4 41.6 41.6 41.6 41.6 15.8 1952 32.0 43.0 49.0 50.2 51.6 23.0 1953 20.6 32.0 46.2 60.0 75.4 1954 42.0 50.8 51.0 51.0 51.0 1955 23.0 26.8 26.8 26.8 35.8 1956 32.0 42.2 42.2 46.8 47.0 1957 25.0 43.0 52.2 54.8 56.0 15.0 22.0 1958 30.0 39.8 43.2 52.0 67.8 6.8 12.0 altri 17.0 1945 1951 15.6 21.0 12.0(10) 23.0 22.2 7.4(10) 24.2 19.4(40) 19 1959 45.2 47.6 48.6 56.2 60.2 41.0 13.0(20) 1960 21.4 21.4 31.4 36.8 51.0 16.4 5.8(10) 1961 30.4 34.0 34.8 36.0 36.0 1962 15.0 34.2 39.2 43.2 43.4 8.6 ? 1963 29.0 29.4 29.4 33.0 50.2 23.6 1964 21.8 22.0 24.4 29.2 34.4 17.0 1965 17.4 21.2 31.0 41.8 51.6 14.6 15.8 17.2 1966 44.6 65.6 71.2 71.2 71.2 21.0 33.0 39.8 1967 17.2 26.6 36.0 37.2 37.2 8.6 17.2 1968 28.0 28.2 29.4 29.6 42.0 22.2 26.8 28.0 1969 32.0 34.2 40.0 45.6 45.8 24.4 29.8 31.2 1970 9.6 16.8 26.8 28.0 28.2 4.8 1971 16.6 16.6 27.2 45.2 47.2 14.6 16.6 1972 36.4 36.4 36.4 36.4 36.4 27.4 30.2 31.0 1973 16.2 24.8 25.2 27.6 36.4 11.0 15.2 15.2 30.0 46.6 48.8 1974 49.6 49.8 14.0 58.2 1975 3.0 7.4 1976 39.0 44.6 1977 14.0 15.0 21.0 31.0 1978 16.6 18.0 18.0 1979 35.4 40.0 1980 27.2 1981 12.6 7.4 ? 5.6(10) 9.2(20) 15.0(5) 6.0 8.8 20.6 33.4 1.0 1.6 2.0 51.4 75.4 24.0 33.0 38.0 82.2 6.0 9.0 18.0 24.0 10.0 13.0 16.0 48.0 73.8 134.4 20.6 28.8 30.0 28.0 30.6 33.4 40.0 18.6 26.6 27.0 29.6 32.4 32.4 32.4 38.4 17.0 20.0 28.0 1982 26.4 26.4 36.4 46.0 49.0 17.0 20.0 28.0 1983 31.8 33.4 33.8 39.0 45.0 15.0 17.4 18.2 1985 24.0 24.0 24.0 27.0 28.4 12.0 22.0 23.0 1986 22.8 36.4 37.2 47.0 71.0 16.8 19.8 20.8 1987 20.2 20.6 26.0 26.6 26.6 13.0 1984 1988 10.2(5) 23.6 1989 1990 16.8 34.2 37.0 62.0 63.2 15.0 16.4 16.8 20 1991 23.0 23.4 26.4 34.0 47.6 16.2 20.0 20.8 16.2 18.2 31.4 34.0 35.6 13.6 13.6 13.8 1992 1993 1994 21 ALLEGATO 2 22 PRECIPITAZIONI SUPERIORI ALL'ORA Tr (anni) a (mm/oren) n R2 5 10 20 50 100 31,57185 37,08515 42,37405 49,21528 54,35006 0,2301 0,2309 0,2314 0,2319 0,2322 0,9805 0,9693 0,9598 0,9495 0,943 PRECIPITAZIONI INFERIORI ALL'ORA Tr (anni) a (mm/oren) n R2 5 10 20 50 100 33,92345 44,22827 52,08348 62,25869 69,87149 0,3255 0,3989 0,4095 0,4194 0,425 0,9977 0,9997 1 0,9997 0,9993 23