Valutazione della sicurezza e tempo tecnico di intervento

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valutazione della sicurezza

La valutazione della sicurezza venne introdotta nella Normativa tecnica italiana dall’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei  Ministri n° 3274 del 20 marzo 2003 che obbligava “di procedere a verifica […] sia degli edifici di interesse strategico e delle opere infrastrutturali la cui funzionalità durante gli eventi sismici assume rilievo fondamentale per le finalità di protezione civile, sia degli edifici e delle opere infrastrutturali che possono assumere rilevanza in relazione alle conseguenze di un eventuale collasso. Le verifiche dovranno essere effettuate entro cinque anni dalla data della presente ordinanza e riguardare in via prioritaria edifici ed opere pubbliche nelle zone sismiche 1 e 2.” (il termine di 5 anni, il 2008, è stato poi successivamente prorogato al 31/12/2010 con l’articolo 20 della Legge n° 31/2008).

Per consentire agli enti locali ed alle Regioni di adempiere a quanto previsto dall’ O.P.C.M. 3274/2003 una nuova Ordinanza, la 3362 del 08/07/2004, istituiva un Fondo destinato al finanziamento delle verifiche tecniche da eseguire sugli edifici esistenti oltre agli interventi di miglioramento o adeguamento.

La Normativa Tecnica

Attualmente la verifica delle costruzioni esistenti, identificata come “Valutazione della Sicurezza”, è disciplinata dal paragrafo 8.3 delle Norme Tecniche per le Costruzioni D.M. 17/01/2018.

È definita come “quel procedimento quantitativo volto a determinare l’entità delle azioni che la struttura è in grado di sostenere con il livello di sicurezza minimo richiesto dalle Norme” con lo scopo di stabilire se:

  • l’uso della costruzione possa continuare senza interventi;
  • l’uso debba essere modificato;
  • sia necessario aumentare la sicurezza strutturale

Questo “procedimento quantitativo” deve necessariamente essere affiancato da un’analisi qualitativa dello stato di fatto basata sull’esperienza, intuito e conoscenza delle strutture.

Le NTC individuano due categorie di situazioni nelle quali è obbligatorio effettuare la verifica di sicurezza:

  • Variazioni improvvise indipendenti dalla volontà dell’uomo (è il caso dei terremoti, cedimenti, errori di progetto o di costruzione)
  • Variazioni dovute all’intervento dell’uomo, che incide direttamente e volontariamente sulla struttura oppure sulle azioni (ad esempio aumento dei carichi verticali dovuto a cambiamento di destinazione d’uso), o che incide direttamente sul comportamento della struttura (ad esempio interventi non dichiaratamente strutturali come impianti o ridistribuzione spaziale la cui interazione con la struttura dovrà essere valutata)

Inoltre la valutazione della sicurezza è obbligatoria ogni qualvolta si eseguano interventi strutturali o nel caso di opere realizzate in assenza o in difformità dal titolo abitativo.

Tempi di attivazione degli interventi a seguito delle verifiche

A seguito dell’incertezza nel panorama normativo italiano in merito alla gestione degli esiti delle verifiche sismiche ed in particolare dell’obbligatorietà dell’intervento il Dipartimento della Protezione Civile ha pubblicato una nota di chiarimenti (Prot. n° DPC/SISM/0083283 del 04/11/2010).

Viene ribadito il concetto espresso nella Circolare 7/2019 in merito al problema dei tempi di attivazione degli interventi conseguenti agli esiti delle verifiche:

“I provvedimenti sono necessari e improcrastinabili nel caso in cui non siano soddisfatte le verifiche relative alle azioni controllate dall’uomo, ossia carichi permanenti e alle altre azioni di servizio. Più complessa è la situazione che si determina nel momento in cui si manifesti l’inadeguatezza di un’opera rispetto alle azioni ambientali (ad esempio i terremoti), non controllabili dall’uomo […]. Per le problematiche connesse non si può pensare di imporre l’obbligatorietà dell’intervento […]. Le decisioni da adottare dovranno essere necessariamente calibrate sulle singole situazioni. Saranno i proprietari o i gestori delle singole opere, siano essi enti pubblici o privati o singoli cittadini, a definire il provvedimento più idoneo, eventualmente individuando uno o più livelli delle azioni, commisurati alla vita nominale restante e alla classe d’uso.” (Nota di chiarimenti prot. n° DPC/SISM/0083283 del Dipartimento della Protezione Civile).

Vita nominale e Classe d’Uso

Il D.M. 17/01/18 definisce la Vita Nominale di un’opera strutturale VN come il numero di anni nel quale la struttura, purché soggetta a manutenzione ordinaria, deve poter essere usata per lo scopo al quale è destinata.

La vita nominale delle diverse tipologie di opere è quella riportata in tabella.

1Opere provvisorie – opere provvisionali – strutture in fase costruttiva≤ 10
2Opere ordinarie, ponti, opere infrastrutturali e dighe di dimensioni contenute o di importanza normale≥ 50
3Grandi opere, ponti, opere infrastrutturali e dighe di grandi dimensioni o di importanza strategica ≥ 100

Classi d’uso

Classe IEdifici agricoli e costruzioni con presenza solo occasionale di persone
Classe IICostruzioni il cui uso preveda normali affollamenti, senza contenuti pericolosi per l’ambiente e senza funzioni pubbliche e sociali essenziali. Industrie con attività non pericolose per l’ambiente. Ponti, opere infrastrutturali, reti viarie non ricadenti in Classe d’uso III o in Classe d’uso IV, reti ferroviarie la cui interruzione non provochi situazioni di emergenza. Dighe il cui collasso non provochi conseguenze rilevanti
Classe IIICostruzioni il cui uso preveda affollamenti significativi. Industrie con attività pericolose per l’ambiente. Reti viarie extraurbane non ricadenti in Classe d’uso IV. Ponti e reti ferroviarie la cui interruzione provochi situazioni di emergenza. Dighe rilevanti per le conseguenze di un loro eventuale collasso.
Classe IVCostruzioni con funzioni pubbliche o strategiche importanti, anche con riferimento alla gestione della protezione civile in caso di calamità. Industrie con attività particolarmente pericolose per l’ambiente. Reti viarie di tipo A o B, di cui al D.M. 5 novembre 2001, n. 6792, “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade”, e di tipo C quando appartenenti ad itinerari di collegamento tra capoluoghi di provincia non altresì serviti da strade di tipo A o B. Ponti e reti ferroviarie di importanza critica per il mantenimento delle vie di comunicazione, particolarmente dopo un evento sismico. Dighe connesse al funzionamento di acquedotti e a impianti di produzione di energia elettrica.

Indice di vulnerabilità sismica

La valutazione della sicurezza degli edifici esistenti deve essere effettuata in funzione di due parametri introdotti dalle NTC2018 che rappresentano il confronto tra l’azione sopportabile della struttura esistente e quella richiesta per il nuovo:

  • ζE definito come il rapporto tra l’azione sismica massima sopportabile dalla struttura e l’azione sismica massima che si utilizzerebbe nel progetto di una nuova costruzione sul medesimo suolo e con le medesime caratteristiche
  • ζV definito come il rapporto tra il valore massimo del sovraccarico verticale variabile sopportabile dalla parte i-esima della costruzione e il valore del sovraccarico verticale variabile che si utilizzerebbe nel progetto di una nuova costruzione.

In sintesi la valutazione della sicurezza è obbligatoria per opere rilevanti e strategiche (O.P.C.M. 3274/2003) mentre non sussiste l’obbligo immediato di intervento ma solo un obbligo di programmazione degli interventi stessi. In generale sussiste l’obbligatorietà della valutazione nel caso di interventi o comunque nei casi riportati al paragrafo 8.3 delle NTC (riduzione della capacità portante, gravi errori di progetto o costruzione, cambio di destinazione d’uso, riduzione della resistenza o modifica della rigidezza). In tutti i casi nei quali si effettui la verifica di sicurezza il Progettista dovrà esplicitare i livelli di sicurezza attuali o raggiunti con l’intervento e le eventuali limitazioni da imporre nell’uso della costruzione.

Come deve essere gestito l’esito della verifica di sicurezza

La novità introdotta dalla NTC18 ed evidenziata dalla Nota di chiarimenti della Protezione Civile sta nell’aver collegato la priorità dell’intervento alla vita nominale restante dell’opera, alle disponibilità economiche ed alle esigenze di utilizzo.

Pertanto, chiunque abbia la responsabilità di un’opera soggetta a verifica deve attivarsi per gestire in modo appropriato gli esiti della verifica stessa.

Nel caso di Soggetto Pubblico attraverso la Pianificazione Triennale (questo potrebbe portare alla effettiva concretizzazione dell’intervento molti anni dopo l’esito della valutazione). Nel caso di soggetto privato questo deve attivarsi interagendo con il tecnico che ha redatto la valutazione. Qualora emergesse la necessità di un intervento esso dovrebbe essere attivato in un tempo compatibile con le condizioni di rischio riscontrate.  

Al fine di chiarire la correlazione che intercorre tra obbligo dell’intervento e la vita nominale restante dell’opera oggetto di valutazione la nota di chiarimenti della Protezione Civile riporta tre esempi esplicativi.

  1. A seguito del sisma del 2002 in Molise e Puglia in una scuola di Bojano (CB) i genitori si opposero al rientro a scuola dei propri figli a seguito di una verifica sismica. In questa occasione la Commissione Grandi Rischi si assunse la responsabilità di stabilire che l’indice di rischio poteva essere utilizzato per stabilire il tempo entro il quale dovevano essere presi i provvedimenti di messa in sicurezza (chiusura o intervento). Tale tempo veniva calcolato equiparando la probabilità di accadimento di un terremoto in grado di superare la capacità della struttura nel periodo di tempo in cui la scuola continuava ad essere utilizzata. In sostanza ha ritenuto accettabile il rischio che nel tempo residuo, calcolato a seguito della verifica e dell’indice di rischio, non sarebbe accaduto un evento sismico in grado di “superare” la capacità residua del fabbricato.
  2. Nell’aggiornamento (23/07/2010 del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici) della Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri del 12 ottobre 2007 “Valutazione e la riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale con riferimento alle Norme Tecniche per le Costruzioni”, coerentemente con il concetto probabilistico di sicurezza, la struttura può considerarsi sicura nei riguardi di un terremoto con periodo di ritorno più breve rispetto a quello dell’azione sismica di riferimento. La vita nominale, introdotta nelle NTC, rappresenta il parametro attraverso il quale programmare gli interventi di mitigazione del rischio. Inoltre la vita nominale è il periodo nel quale la struttura può essere considerata sicura, nel senso che è in grado di sopportare l’azione sismica che ha una fissata probabilità di occorrenza nel periodo di riferimento ad essa collegato. Il committente deve essere consapevole del significato di questa vita nominale, delle sue implicazioni in termini di futuri protocolli di manutenzione e delle verifiche che dovranno essere nuovamente eseguite entro la scadenza della vita nominale.
  3. Infine viene riportato il parere della Commissione Tecnico Scientifica della regione Emilia-Romagna del 27 luglio 2010. Viene introdotto il concetto “di gravità dell’inadeguatezza commisurata alla vita nominale restante” definito non soltanto come il principale elemento di valutazione su cui basare le scelte ma anche come l’unico a cui si possa conferire un sufficiente grado di oggettività ed il solo a poter essere effettivamente di ausilio nella programmazione di un graduale miglioramento delle condizioni di sicurezza del patrimonio immobiliare esistente.

Si può ipotizzare che la vita nominale restante sia il tempo entro il quale si attiva l’intervento che pone rimedio alla specifica inadeguatezza.

Tempo Tecnico di Intervento

Il Comitato Tecnico Scientifico continua introducendo il concetto di tempo tecnico di intervento TINT calcolato in funzione del coefficiente d’uso della struttura CU e del periodo di ritorno TSLV dell’azione sismica corrispondente all’attivazione del meccanismo di rottura in esame allo Stato Limite di Salvaguardia della Vita – SLV (oppure Stato Limite di Collasso – SLC).

Il tempo tecnico di intervento può essere adottato quale periodo entro il quale attivare il rimedio ad una data inadeguatezza sismica.

Nel caso in cui TINT risulti superiore a 30 anni il CTS non ritiene necessaria un’immediata programmazione degli interventi; al contrario nel caso di TINT < 2 anni sussistono “particolari elementi di rischio” che richiedono un intervento immediato.

L’importanza del tempo di intervento per la valutazione di sicurezza degli edifici vincolati

Come abbiamo visto, quindi, l’approccio nei confronti della valutazione di sicurezza di un edificio esistente procede esattamente all’inverso del caso di edifici di nuova costruzione. In questo caso, infatti, si inizia la progettazione individuando la Vita Nominale (VN) e da questa, note le caratteristiche dell’edifico e del suolo di fondazione, è possibile determinare tutti i parametri necessari per definire l’azione sismica. Per gli edifici esistenti, invece, nota la resistenza della struttura alle azioni sismiche, che può essere maggiore o minore di quella di riferimento, si determina la vita nominale della struttura. Se l’edificio non risulta adeguato alla Norma la sua vita nominale sarà sicuramente inferiore ai 50 anni previsti per gli edifici di nuova costruzione.

La valutazione della sicurezza per edifici esistenti attraverso il tempo di ritorno e la vita nominale assume un ruolo fondamentale nel caso in cui non sia possibile adeguare alla normativa il fabbricato ma solo migliorarlo in termini di risposta all’evento sismico; è il caso, ad esempio, degli edifici vincolati o comunque di interesse storico-monumentale, dove le possibilità di intervenire sono molto limitate. In questo caso la vita nominale sarà sicuramente inferiore a quanto previsto per le nuove costruzioni ma, in ogni caso, avremo lo stesso un duplice vantaggio. Il primo sarà quello di avere un intervento sulla struttura poco invasivo “in grado di conciliare le esigenze di conservazione con quelle di sicurezza” ed il secondo che trascorso il tempo ipotizzato si potrà fare affidamento su tecniche di consolidamento più efficaci non ancora disponibili all’atto della verifica.

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