F OCUS ATI CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI di Pietro Piccarolo A DURABLE SOCCER PITCH P by Pietro Piccarolo rofessional football pitches can vary in size from 7-9,000 sq.m. Like all sports pitches, use can compact the surface soil or cause wear of the natural turf. Pitch design can help prevent or limit the two effects by choosing the right approach to drainage, irrigation and heating, but also the grass for the case in hand. Drainage Playing causes more damage to a pitch in winter when too much rain and cold can cause serious damage to the soil and the turf. To limit the damage, the pitch design should include sufficient drainage as well as adequate turf since soccer matches continue irrespective of rain and, up to a certain point, snow. Drainage can be brought into the design in various ways. The simplest is to lay the turf directly on the natural soil, an approach still widely used for non-professional pitches. The top soil surface should be cambered with a slope of 1-5% so that the rain water flows into lateral channels or runnels, the only way of draining off rain. But this technique only gives fairly satisfactory results when the soil is especially rich in sand. 14 – MMW n. 5-6/2006 UN CAMPO DA CALCIO CHE DURI NEL TEMPO Nel progetto e nella realizzazione della cotica erbosa bisogna introdurre tutti gli accorgimenti necessari per limitare i danni prodotti dal gioco del football. Dalla predisposizione dei sistemi di drenaggio alla messa in opera di impianti di riscaldamento e irrigazione la meccanizzazione svolge un ruolo fondamentale Building the playing surface and laying the turf requires all the tricks of the trade to ensure a durable pitch, with machines playing a vital role in installing drainage, heating and irrigation plant I campi da calcio a livello professionale, con una superficie di gioco che varia da 7.000 a 9.000 metri quadri, come tutti quelli ad uso sportivo sono soggetti ad un danneggiamento che viene definito compattamento, se riferito alle alterazioni del terreno, oppure usura, se relativo al tappeto di erba naturale. Questo danneggiamento è più marcato rispetto ad altre coperture erbose e, quindi, si cerca in qualche modo di prevenirlo, intervenendo sia nella definizione del progetto costruttivo (drenaggio, impianto di irrigazione, impianto di riscaldamento), sia nella realizzazione della copertura erbosa (scelta delle essenze). Sistemi di drenaggio I danni prodotti dal gioco del calcio sono evidentemente maggiori nel periodo invernale, quando l’eccesso di precipitazioni e i rigori del freddo predispongono terreno e cotica erbosa a gravi danneggiamenti. Per cercare di limitare i danni, il progetto costruttivo deve prevedere, oltre ad uno strato di coltivazione adatto, un drenaggio sufficiente delle acque, in quanto il gioco del calcio si pratica anche in presenza di pioggia. Le soluzioni progettuali per realizzare il drenaggio sono diverse. Il modello costruttivo più semplice è rappresentato dall’insediamento della copertura erbosa sul terreno CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO Macchina per drenaggi/Machine for drainage “Drain Laser” Livellatrice laser/Laser grader In generale sono necessarie ingenti quantità di sabbia e, affinché l’operazione abbia un buon esito, è richiesta una buona miscelazione tra ammendante e terreno. Per ottenere questo risultato si deve asportare il terreno dall’area interessata, miscelarlo con la sabbia su piazzali asfaltati o pavimentati e, successivamente, ridistribuire la miscela sulla superficie di gioco. L’onerosità dell’operazione e i costi che ne derivano, in genere, non sono compensati dai risultati che si conseguono. La permeabilità che viene richiesta ad un campo da calcio è infatti molto elevata. Su un campo saturo d’acqua la capacità di permeazione dovrebbe rag- Bindi Secondo srl© naturale. Con questa tecnica, ancora molto diffusa nei campi da gioco non a livello professionistico, la sistemazione del piano di campagna è fatta con baulature aventi pendenze intorno all’1-5%, in modo che l’acqua possa convergere entro collettori, o scoline, laterali, che rappresentano gli unici sistemi deputati al deflusso delle acque meteoriche. Con questa sistemazione si conseguono risultati abbastanza soddisfacenti solo nei rari casi in cui il terreno è particolarmente ricco in sabbia. L’ammendamento del terreno autoctono a mezzo soprattutto di sabbia, rappresenta un primo sistema di modifica del substrato di radicazione per renderlo confacente alle esigenze di smaltimento delle acque piovane. Bindi Secondo srl© Nella pagina accanto: lavori di rifacimento dello Stadio delle Alpi di Torino /In the opposite page: rebuilding of the Delle Alpi stadium, the Stadium of the Alps, in Turin Adjusting the natural top soil by adding sand, above all, is one way of changing the layer in which the grass grows to ensure that rain water runs off properly. Generally speaking, large amounts of sand are needed and proper mixing must be ensured. The soil has to be removed, mixed with the sand on a paved or tarred surface and then put back in place on the pitch area. The work and high costs involved are generally not matched by the results. A soccer pitch needs to be highly porous to rain. On a water-saturated pitch, a through flow of 200 mm an hour should be possible, forty or fifty times as much as normal farm land. This means that particularly effective drainage is required. One system that no longer relies on the water running off the surface, but rests on it percolating through the top soil is channel drainage. Drainage channels are dug at distances calculated as a function of the soil’s porosity. Perforated corrugated pipes are laid at the bottom of the channels and covered with sand and gravel so that the water can seep into the pipes, then running through them into a lateral drainage ditch. The system can be made more efficient by distributing a layer of sand about MMW n. 5-6/2006 – 15 CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO Inerbimento di campo sportivo mediante piantagione di stoloni di macroterme/Turf installation using transplanted clods of macrotherm species Bindi Secondo srl© 3 cm deep across the whole surface so that water flows to the channels more easily, also isolating them from the pollution leached out of the soil. An evolution of pipe drainage is Cambridge trench drainage in which slit trenches are dug at rightangles to the pipe channels. They should be shallower than the channels and filled with sand. In this case, too, a layer of sand on top improves efficiency. These days, pipe and trench drainage is dug by machines, for digging the channels and laying the pipes at the same time. There are also machines to dig the slit trenches and fill them with sand. An important factor in reducing drainage efficiency is soil compaction. An approach developed for golf greens and adopted later for soccer pitches involves adding an artificial soil profile to the natural one by introducing outside material. A layer of gravel is also laid, providing the perforated pipes with improved drainage efficiency. The gravel should be of a size intermediate between the texture of the drainage layer and the surface, the idea being to keep the two layers separate over time. The root surface normally consists of a mixture of sand and peat with additives such as geotextiles, polypropylene or polyethylene to increase carrying capacity and reduce compaction. The sand mixed in to adjust the texture of the root layer and drainage channels must also be chosen carefully. The behaviour of the root layer can be predicted by measuring the sand granule size, water porosity and 16 – MMW n. 5-6/2006 giungere i 200 mm/h, cioè valori 40-50 volte superiori a quelli di un terreno agrario. Per questo si rende necessario il ricorso a sistemi di drenaggio particolarmente efficaci. Un sistema adottato per un drenaggio non più affidato allo scorrimento superficiale e alla percolazione delle acque lungo il profilo del terreno è quello del drenaggio tubolare. Si tratta di realizzare linee drenanti, disposte ad una certa distanza, in funzione della permeabilità del terreno, riempite di ghiaia e sabbia e aventi sul fondo tubi corrugati perforati che convogliano l’acqua ad un collettore di scarico. L’efficienza del sistema viene migliorata con la distribuzione, in superficie, di uno strato di sabbia (circa 3 cm), in modo da agevolare il deflusso verso le linee di drenaggio e di preservarle dall’inquinamento provocato dal dilavamento del terreno. Un’evoluzione del sistema è rappresentata dal drenaggio a trincee o “Cambridge System”.Alle linee drenanti di cui si è detto si aggiungono trincee drenanti, scavate in senso ortogonale al- le prime, di minor profondità e riempite di sabbia. Anche in questo sistema la distribuzione di uno strato di sabbia in superficie ne preserva l’efficienza. La tecnologia oggi disponibile consente di realizzare i due ultimi sistemi di drenaggio in modo completamente meccanizzato. Esistono infatti macchine per lo scavo delle linee e la contemporanea disposizione dei tubi di drenaggio. Lo scavo delle canalette può essere eseguito con macchine che, oltre ad evacuare il terreno, provvedono direttamente al riempimento delle fenditure con sabbia. Un sistema di drenaggio che limita anche il compattamento, inizialmente adottato nella realizzazione dei green dei campi da golf e poi trasferito anche ai campi da calcio, è quello ottenuto realizzando un profilo superficiale artificiale, nel quale il materiale di riporto ha caratteristiche indipendenti dal terreno locale. Il sistema prevede, innanzitutto, la stesura di uno strato di base costituito da ghiaia di granulometria definita, entro cui tubi corrugati perforati assicurano l’al- lontanamento dell’acqua verso i collettori di scarico. Uno strato di materiale avente granulometria intermedia tra quella dello strato di drenaggio e quella dello strato superficiale mantiene, nel tempo, la separazione fisica dei due profili. Lo strato superficiale di radicazione è normalmente costituito da una miscela di sabbia e torba con l’eventuale aggiunta di additivi, quali geotessile o anche fibre di polipropilene o di polietilene, con lo scopo di aumentare la portanza e ridurre il compattamento. Nella realizzazione della superficie dei campi da calcio un ruolo importante è comunque riservato alle sabbie impiegate come ammendante dei substrati di radicazione e come materiale di riempimento dei canali di drenaggio. La previsione del comImpianto di irrigazione automatico con irrigatori a scomparsa/Irrigation automatic fixed plant with “pop-up” spray heads CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO • Movimentazione dei rotoli di tappeto erboso su pallet/Rolls of transplanted turf are moved on pallet portamento dello strato di radicazione è ottenuta proprio mediante la determinazione della granulometria a cui si associa la misura della conducibilità idraulica e della porosità. Le misure sono fatte su campioni appositamente manipolati per simulare le reali condizioni di campo. La metodologia di valutazione più nota è quella proposta per i campi da golf dall’Associazione Statunitense United States Golf Association (USGA) che, oltre alle procedure di analisi, prescrive anche i valori di riferimento per esprimere il giudizio di conformità rispetto agli standard. Anche lo Sports Turf Research Institute (STRI) inglese ha elaborato un sistema di valutazione dei materiali, sempre basato sulla granulometria, la cui rappresentazione mediante curve di distribuzione dimensionale delle particelle fornisce la base di riferimento per il materiale sotto- posto a valutazione. Entrambe le metodologie si riferiscono a sabbie di natura silicea, mentre in Italia si preferisce l’impiego di materiali originati da rocce vulcaniche che, essendo dotati di una porosità di natura intrinseca, meglio rispondono alle esigenze di permeabilità. Impianti di riscaldamento e irrigazione Per difendersi dai danni del freddo non basta il sistema di drenaggio ma occorre realizzare un efficiente impianto di riscaldamento del terreno. Quella di riscaldare il manto erboso è una tecnica nuova, applicata per la prima volta in Gran Bretagna. Successivamente il sistema è stato adottato in altri stadi tra i quali il Santiago Bernabeu di Madrid e il Meazza di Milano. L’impianto di riscaldamento con acqua viene realizzato sullo strato drenante in ghiaia e consiste nella posa di tubazioni di plastica flessibile (0,75 pollici di diametro), che percorrono il terreno in senso trasversale. All’interno delle tubazioni viene fatta scorrere l’acqua calda, in modo da evitare la formazione della brina e del ghiaccio quando la temperatura è molto rigida e di consentire lo scioglimento della neve in caso di nevicate.La potenza termica, in funzione delle condizioni ambientali, varia dai 1.000 ai 3.000 kW, suddivisa in più di una caldaia. Negli impianti più recenti vi è anche un recupero del calore disperso per irraggiamento e trasmissione dal corpo delle caldaie (circa l’1% della potenza termica),che può essere through flow. The measurements can be taken from special samples set up to simulate real conditions in the field. The best-known assessment method is the US Golf Association’s which lays down procedures for analysis and the reference values setting the benchmark standards. In Britain, the Sports Turf Research Institute has also developed an assessment system for the materials used. Again, a granulometer is used to assess the texture of the materials, size distribution curves providing the reference base for the samples submitted for assessment. Both methods have been developed for silicon sand. In Italy, material of volcanic origin is preferred because of its natural porosity which ensures improved water flow. Heating and irrigation Heating installed under the pitch is needed to defend it from the damage wreaked by cold. Turf heating is a new technique tried out first in Britain. It was later introduced at other stadiums such as the Santiago Bernabeu in Madrid and the Meazza in Milan. The water pipes used to heat the turf are laid on the gravel drainage layer. Flexible plastic pipes with a diameter of 0.75 inches are laid across the pitch. Hot water is pumped through the pipes to prevent frost or ice forming when the temperature falls very low, and also to melt off snow. According to the climate, the thermal output required various from 1,000 to 3,000 kW split between a number of boilers. MMW n. 5-6/2006 – 17 CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO • Macchina per la trasemina Machine fot mixed sowing STC srl© In the most recent plants, about 1% of thermal power given off by the boilers or into the air can be recovered to heat VIP and press areas in the stands. Heating can also be achieved electrically. In any case, if the system is to be effective, the pipes must be installed no deeper than 15 cm. which may be a problem for any ordinary maintenance needed. Irrigation is always needed, using: a mobile plant, working at 34.5 bar with a range of 15-20 meters, with a spray head mounted on a trolley with an independent hydraulic motor; or a fixed plant with pop-up spray heads that emerge when the water is switched on and sink back underground when the watering is over. The nozzle cover can be replaced by a device holding a clod of turf to camouflage the device. Management of the plant is usually completely automatic, thanks to electronics and pressure regulators. 18 – MMW n. 5-6/2006 utilizzato per il riscaldamento delle tribune d’onore e di quelle per la stampa. Oltre che con l’acqua calda, il riscaldamento può essere effettuato con impianti elettrici.In ogni caso, affinché il sistema sia efficace,le tubazioni devono essere installate a non più di 15 cm di profondità. Ciò può costituire un vincolo per le pratiche di manutenzione ordinaria che devono essere attuate. L’irrigazione è sempre necessaria. L’impianto può essere: - mobile,con irrigatori a martelletto montati su carrello dotato di motore idraulico indipendente, che operano con pressioni di 3-4,5 bar e con raggi di gittata di 15-20 m; - fisso, impiegando irrigatori sottosuolo a turbina, detti “pop-up”, che emergono quando l’acqua entra in pressione e rientrano quando l’irrigazione è terminata. Il copriugello viene sostituito da una capsula porta zolla che mimetizza l’irrigatore. Generalmente la gestione dell’irrigazione è completamente automatizzata, grazie a microprocessori, elettrovalvole e regolatori di pressione. Scelta delle essenze Le essenze erbacee da impiegare devono possedere tre caratteristiche essenziali: ottima resistenza al calpestio; discreta tolleranza all’ombra (tolleranza oltre il 40% di riduzione della luce); discreta resistenza al caldo, nelle zone a clima mediterraneo e al freddo, nelle zone a clima continentale. La spinta selezione ha consentito di ottenere, sia per le specie microterme (del genere Agrostis, Lolium, Festuca, Poa, ecc.) sia per quelle macroterme (del genere Cyno- don, Paspalum, ecc.), varietà in grado di avere sufficiente resistenza al calpestio. La scelta tra specie microterme e macroterme è essenzialmente legata al clima. Il clima mediterraneo rappresenta una zona di transizione per le specie da tappeto erboso, in quanto le specie microterme trovano le condizioni ottimali nei mesi invernali e soffrono di stress termico in quelli estivi; le specie macroterme, per contro, presentano problemi nel periodo invernale.L’abbassamento della temperatura, infatti, porta ad una progressiva riduzione del tasso di crescita. Quando Macchina per la posa di maxirotoli/Unroller fot turf maxi-rolls CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO • Tab. – Tempi di attesa prima dell’utilizzo/Waiting times before first use TIPI/TYPE UTILIZZAZIONE/USE con qualche rischio with some risk raccomandata recommended Piccoli rotoli (1-1,5 cm)/Small rolls 1 mese/month 2-3 mesi/months Grossi rotoli (1,5-2 cm)/Big rolls 1 mese/month 6-8 settimane/weeks Grossi rotoli (3,5 cm)/Big rolls 5-8 giorni/days 1 mese/month 24 ore/hours 1 settimana/week 3-4 settimane/weeks 5-6 settimane/weeks Placche (5-6 cm)/Plates Tappeti lavati/Washed turf la temperatura scende sotto gli 0°C le macroterme perdono il colore verde e vanno incontro al disseccamento. Per ragioni estetiche, ma anche tecniche, il disseccamento della copertura vegetale non può essere tollerato nei campi professionali. Il rimedio è rappresentato dalla trasemina di specie mi- croterme, al fine di sopperire alla dormienza invernale delle specie macroterme, per le quali si avrà la ripresa vegetativa nel periodo primaverile. Con la trasemina, quindi, si ottiene un manto erboso vitale nei mesi invernali e si proteggono le specie in dormienza dalle basse temperature. Definita la composizione ve- Bindi Secondo srl© getale che meglio risponde,in funzione del clima e delle esigenze di gioco,si tratta di procedere alla installazione della copertura erbosa attraverso la semina diretta o attraverso il trapianto delle zolle. A partire dagli anni ’90 del secolo scorso, nei campi da calcio ad uso professionale la tecnica pressoché universalmente adottata è stata quella del trapianto del tappeto. La produzione del tappeto erboso per il trapianto è fatta con due tecniche di coltivazione: in pieno campo e fuori suolo. La prima è però preminente. Il tappeto da trapiantare viene fornito in rotoli o a placche. Lo spessore, nel caso dei rotoli, è compreso tra 1 e 3,5 cm, mentre con le placche si raggiungono anche i 6 cm. In funzione della tecnica adottata variano le macchine impiegate nella installazione, che vanno dai semplici srotolatori a veri e propri robot. Tra i vantaggi legati al trapianto vanno rimarcati sia la mancanza di vincoli stagionali, in quanto l’operazione può essere eseguita in ogni periodo dell’anno (vanno solo esclusi i periodi con terreno gelato), sia, soprattutto, il breve periodo di attesa prima della fruizione che, nel caso delle placche, può essere contenuto entro le 24 ore (Tab.). Oltre certi livelli di uso delle Grass choice The variety of grass to be used should have three essential characteristics: excellent resistance to wear; fairly good shade tolerance of up to a 40% reduction in light; fairly good resistance to heat in Mediterranean climate zones and to cold in continental climates. Grasses sufficiently resistant to wear have been found among both microtherm species (Agrostis, Lolium, Festuca, Poa etc) and macrotherm species (Cynodon, Paspalum, etc.). The choice between microtherm and macrotherm is essentially a question of climate. The Mediterranean climate is essentially a transitional zone for turf grasses since microtherm species find optimal conditions in the winter and suffer from the heat in the summer, while their macrotherm counterparts have problems in the winter the lower the temperature, the greater the reduction in growth. When the temperature goes below freezing point, macrotherm species lose their green colour and dry up. For technical and aesthetic reasons, turf that has dried up cannot be tolerated on professional pitches. One remedy is to mix in seed from microtherm species, which will fill in when the macrotherm plants are hibernating, awaiting their revival with the arrival of spring. The turf is thus alive in the winter while hibernating plants are protected from low temperatures. Once the seed mixture has been established, the turf can be sowed directly or installed using transplanted clods. Starting in the 1990s, almost all professional soccer pitches were made with the transplantation of turf, which was produced in the open field or out of soil. Open field cultivation is the most common method, and the turf is supplied in rolls or pieces. Rolls are 1-3.5 cm. thick, other pieces up to 6 cm. Machines ranging from simple unrollers to full-fledged laying robots can do the job. One advantage of transplanted turf is that it can be done in any season, except when the ground is frozen. There is also little time to wait before the turf can be used - as little as 24 hours for ‘plates’ of turf (Table). If the turf is used more than about 600 hours a year, especially when there is insufficient natural light because of poor design, it may MMW n. 5-6/2006 – 19 CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO • FOOTBALL PITCHES • CAMPI DA CALCIO • Effetti del calpestamento della cotica erbosa Wear of the natural turf caused by football playing suffer from incurable problems, which neither changes in the physical and chemical make-up of the surface’s layers nor the type of grass used can solve to give an adequate pitch. In these cases, frequent replacement of the turf, in full or in part, should be worked in at the design stage by using easily moved and mechanically installed surface modules. The turf is grown in containers or modules in various shapes and sizes, but always such that they are easily moved by machines and fit together perfectly when only partialreplacement is needed. Pietro Piccarolo DEIAFA - University of Turin We thank Bindi Secondo srl (www.bindisecondo.it) and Sport Turf Consulting srl (www.turfgrass.it) for the illustration used in this article. 20 – MMW n. 5-6/2006 STC srl© superfici (stimati intorno alle 600 ore all’anno), specie se accompagnati da un insufficiente livello di illuminamento naturale, dovuto ad errata progettazione delle strutture, il tappeto si degrada e né le caratteristiche chimico-fisiche dei substrati né la qualità delle essenze vegetali possono essere fattori sufficienti a garantire gli standard di qualità della copertura erbosa. In questi casi, per evitare il degrado della cotica,già in fase progettuale è bene venga prevista una frequente sostituzione del manto,in toto o in parte, attraverso l’impiego di superfici modulari di facile movimentazione e installazione meccanica. Sistemi co- struttivi di questo genere si basano sulla coltivazione del tappeto erboso in contenitori, o moduli, di forme e dimensioni varie, ma sempre concepiti per una facile movimentazione con mezzi meccanici e per permettere una perfetta apposizione dei singoli moduli anche nel caso di rifacimenti parziali. Pietro Piccarolo DEIAFA Università di Torino Si ringraziano le ditte Bindi Secondo srl (www.bindisecondo.it) e Sport Turf Consulting srl (www. turfgrass.it) per la fornitura del materiale fotografico.